جداسازي قائم ساختمان‌هاي يك‌طبقه با ميراگرهاي مايع لزج غيرخطي براي كاهش پاسخ لرزه‌اي

Vertical Isolation of 1-Story Structures with the Nonlinear Viscous Dampers for Seismic Response Reduction

در جداسازي لرزه‌اي قائم با اعمال صفحات جداساز قائم يك ساختمان به دو زيرسازه با مشخصات ديناميكي متفاوت با هدف كاهش پاسخ لرزه‌اي جداسازي مي‌گردد. در اين مطالعه ابتدا ويژگي‌هاي جداسازي قائم با ميراگر خطي بررسي شده است. دستگاه مختصاتي به ­عنوان مختصات جداسازي و نمودارهاي نگاره‌اي كه بيانگر نحوه پاسخ لرزه‌اي سازه‌هاي جداسازي شده مي‌باشد معرفي شده و بر اساس آن سه حالت جداسازي جرمي، اندركنشي و كنترل جرمي از هم تميز داده شده است. در ادامه رفتار ميراگر مايع لزج غيرخطي در يك سازه يك‌ درجه آزاد تحت اثر بارگذاري هارمونيك مورد مطالعه قرار گرفته و معياري براي مقايسه پاسخ لرزه‌اي ميراگرهاي خطي و غيرخطي بر اساس ظرفيت نيروي ميراگر پيشنهاد شده است. با انتخاب مجموعه‌اي از ركوردهاي زلزله با پريود غالب در محدوده‌هاي مختلف طيف شتاب و انجام تحليل‌هاي تاريخچه پاسخ غيرخطي، كاربرد ميراگر مايع لزج غيرخطي در جداسازي قائم به ‌طور جامع مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج مطالعه دلالت بر اين داشت كه تكنيك جداسازي قائم يك روش كارآمد براي كاهش پاسخ لرزه‌اي با هر دو ميراگر مايع لزج خطي و غيرخطي با توان سرعت در محدوده مي‌تواند در نظر گرفته شود، به‌طوري‌كه كاهش پاسخ تا 40 درصد در زيرسازه نرم و بيشتر از آن در زيرسازه سخت قابل دستيابي مي‌باشد.

The viscous dampers have been considered as preferred supplementary energy dissipating devices for structural vibration control, especially in innovative lateral displacement control strategies. The interactional effects of connected structures were first discussed as a seismic response reduction approach for building systems by Klein et al. (1972). In the vertically isolated structures (VIS), vertical isolation layers are applied in a way to partition the structure into two interactional inner and outer substructures (Ziyaeifar et al. 2012.) A comprehensive investigation was performed on displacement control features of the vertically isolated structures interconnected by viscous and viscoelastic links (Milanchian et al. 2017). In the present study, the effects of nonlinear behavior of viscous dampers in the efficiency of the VIS are taken into consideration. By using a set of earthquakes with a wide range of dominant periods, and conducting a series of nonlinear time history analyses, the application of nonlinear viscous dampers (NVDs) in the VIS has been thoroughly studied. In these analyses, the interaction effect of isolation ratios and link parameters on response control of the VIS was explored. Also, color contour graphs were defined for presentation and investigation of large amounts of output results, in which three states of Mass Isolation, Interactional State, and Control Mass have been differentiated.