دانلود پایان نامه ارشد: پیشنهاد و ارزیابی یك سیستم جداساز لرزه ای جدید و كاربردی
تامین ایمنی سازهها در برابر بلایای طبیعی و بویژه زلزله سالهاست كه مورد توجه مهندسان سازه و زلزله قرار دارد. زلزله بصورت مستقیم بر المانهای سازهای و بصورت غیر مستقیم بر المانهای غیر سازهای تاثیر گذار میباشد. مطابق با مطالعات صورت گرفته بر سازههای تحت تاثیر شتاب زلزله، بیش از 60 درصد خسارات ناشی از زلزله بر اثر تخریب و انهدام المانهای غیر سازهای میباشد. تجربه نشان داده است كه حتی در سازههایی كه ضوابط لحاظ شده برای طراحی و ساخت سخت گیرانهتر از سطح آیین نامهها بوده است. المانهای غیر سازهای نتوانستهاند آثار نیروهای وارد شده بر جرم سازه را تحمل كنند. این امر برای حفظ سازههایی كه ملزم به حفظ سطح عملكرد خدمت رسانی بیوقفه میباشند از اهمیت بالایی برخوردار میباشد؛ زیرا در چنین سازههایی بعضاً ارزش وسائل و تجهیزات و یا دكوراسیون و نمای سازه به مراتب بیش از ارزش ریالی سازه میباشد. بنابراین اتكاء به سیستمهای باربر جانبی سنتی همچون دیوارهای برشی و بادبندها نمیتواند به تنهایی جوابگویی انتظارات در سطح بهره برداری بیوقفه باشد. از این رو مهندسی زلزله نیازمند سیستمی است تا بتواند بر عواملی كه موجب خسارات سازهای و غیر سازهای میشود غلبه و سطح عملكردی مورد نظر را تامین نماید. جداسازهای لرزهای نسل جدیدی از
سیستمهای مقاوم در برابر زلزله میباشند كه تجارب بدست آمده از زلزله نشان داده است، عملكرد بسیار مناسبی در كاهش و حتی حذف خسارات جدی به سازه از خود نشان دادهاند ]1[.
سامانه جداساز بر پایه افزایش تغییر مكان سازه و در نتیجه افزایش پریود سازه پایه گذاری شده است. در این سیستم ایجاد تغییر مكانهایی در حد چند ده سانتیمتر موجب كاهش شتاب وارد به ساختمان تا بیش از نصف شتاب زمین میشود. شتاب پارامتری است كه میتوان به عنوان اولین و مهمترین پارامتر موثر در خسارات وارده به سازه از آن یاد كرد. میزان شتاب وارده به سازه بسته به فاصله كانون زلزله تا سازه مورد نظر متغیرمیباشد. چنانچه مطابق با مراجع معتبر ایجاد شتاب در مناطق حوزه نزدیك از گسل موجب امواجی پیچیدهتر از یك زلزله معمولی میشود. در این مناطق امواج ناشی از زلزله بسیار به امواج ناشی از انفجار شبیه میباشند. اهمیت این مطلب در آن حد است كه آیین نامه UBC برای مناطق حوزه نزدیك ضریب تشدید كننده 5/1 را در نظر گرفته است. لذا آیین نامههای اخیر بویژه برای سازههای با اهمیت و مستقر در مناطق حوزه نزدیك استفاده از سامانههای جداساز لرزهای را اكیداً پیشنهاد مینمایند]2[.
همانطور كه میدانیم در محاسبه سازههای سنتی، میزان میرایی سازه برابر 5 درصد در نظر گرفته میشود. میرایی پارامتری است كه بویژه در لحظههای نخست زلزله از اهمیت ویژهای برخورد است. در سامانههای جداساز استفاده از موادی همچون لاستیك طبیعی با میرایی بالا و همچنین هسته سربی باعث شده تا بتوان میزان میرایی مورد انتظار از این سیستم تا بیش از 20 درصد افزایش یابد. استفاده از سرب در جداسازهای لرزهای باعث میشود تا در لحظات نخست زلزله نیروی قابل توجهی میرا شود. استفاده از سرب در حقیقت باعث افزایش سختی اولیه و در نتیجه افزایش سطح زیر نمودار هیسترزیس و متعاقباً افزایش انرژی میرا شده میشود.
از دیگر پارامترهای موثر در زمان زلزله شكلپذیری اعضاء میباشد. در سازههای سنتی شكلپذیری بیشتر از المانهای مقاوم جانبی همچون دیوارهای برشی و بادبندها و یا در سازههای قاب خمشی از تیرها انتظار میرود. شكل پذیری با رفتارهای پلاستیسیته از سوی المانهای شكل پذیر همراه خواهد بود. این امر اگرچه در صورت صحت عملكرد تا پایان زمان زلزله، موجب اتلاف و كاهش انرژی میشود؛ ولی علاوه بر آنكه میتواند مستقیماً بر المانهای غیر سازهای خسارات جدی وارد كند، مستلزم تعویض و یا ترمیم پس از اتمام زمان زلزله میباشد. انجام چنین عملیاتی بویژه در مناطقی كه دارای پس لرزههای با بزرگای بالا میباشند تقریباً غیر عملی به نظر میرسد. در سازههای مجهز به جداساز لرزهای شكل پذیری تنها به عهده سامانه جداساز گذاشته میشود و سایر المانها الزامی به تغییر شكلهای بزرگ و وارد شدن به ناحیه پلاستیسیته نخواهند داشت.
نسخه قابل چاپ | ورود نوشته شده توسط نجفی زهرا در 1399/10/26 ساعت 05:12:00 ب.ظ . دنبال کردن نظرات این نوشته از طریق RSS 2.0. |