محمود عدالتی

از چالش‌ها و دغدغه‌های تأثیرگذار در مهندسی عمران، کشف ابزاری نوین و مؤثر به منظور پایداری و محافطت از سازه‌ها و تجهیزات در مقابل اثرات مخرب نیروهای طبیعی وارده می‌باشد. بهره‌گیری از سیستم میراگرهای جرم متوازن (میراگرهای جرمی تنظیم شده)، از روش‌های مؤثر موجود برای مقابله با پاسخ‌های شدید سازه در برابر تحریکات دینامیکی ناشی از باد و زلزله است. در این پایان نامه از میراگرهای جرمی تنظیم شونده (TMDs) به منظور بررسی اثر پراکنش (توزیع) آن ها بر زمان آرامش ساختمان های بلند فولادی تحت تحریک های لرزه ای استفاده شده است. نخست سه مدل سازه‌ای به صورت جرم فضایی 5، 10 و 20 طبقه ی فولادی مدل‌سازی شده اند. پارامترهای میراگرهای جرم متوازن، شامل نسبت جرمی، نسبت میرایی و سختی هستند که در هر یک از سازه‌های 5، 10 و 20 طبقه در نرم‌افزار SAP2000 مدل‌سازی شده اند. سپس تحلیل تاریخچه زمانی بر روی هر یک از مدل‌ها انجام گرفته است. برای این منظور، سه زوج شتاب نگاشت از زلزله بم در سال 2003 انتخاب شده است. شتاب‌نگاشت‌ها با استفاده از آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش چهارم به مقیاس درآمده اند. برای بررسی اثر پراکنش میراگرهای جرم متوازن بر زمان آرامش ساختمان های بلند فولادی زیر اثر تحریک های لرزه ای، مدت زمان انجام تحلیل تاریخچه زمانی دو برابر مدت زمان مؤثر زلزله در نظر گرفته شده است. به سخن دیگر، بعد از اتمام زلزله، تحلیل ارتعاش آزاد همچنان ادامه داشته و پاسخ‌های سازه ثبت می‌گردد. نتایج تحلیل‌های صورت گرفته نشان می دهد که تغییرمکان سیستم تا حد زیادی به شکل رکورد زلزله ورودی وابسته است. با پراکنش (آرایش) مناسب میراگرهای جرم متوازن در طبقات مختلف ساختمان؛ تغییرمکان، سرعت، شتاب و برش پایه ی سازه ها به نحوه مطلوبی کاهش می‌یابد. در اصل میراگر جرمی تنظیم شده پس از وقوع اولین بیشینه بار ورودی (شتاب) فعال ‌شده و توان فرو نشاندن بیشینه های بعدی را داراست. در صورت مکان یابی هندسی مناسب میراگرهای تنظیم شونده در طبقات مختلف ساختمان و همچنین تنظیم بهینه پارامترهای مکانیکی میراگرهای الحاق شده به سازه می‌توان پاسخ های آن را به نحو رضایت بخشی کاهش داد.