بررسي آزمايشگاهي و عددي ميراگر اصطكاكي تركيبي

Experimental and Numerical Study of Hybrid Friction Damper

در اين مقاله به معرفي و بررسي عددي و آزمايشگاهي ميراگر اصطكاكي تركيبي جديد موسوم به hfdپرداخته شده است. اين ميراگر تركيب سري دو ميراگر اصطكاكي با دو سطح نيروي لغزش (فيوز اصلي و كمكي) متفاوت است كه قادر به اتلاف انرژي متناسب با دو سطح زمين لرزه‌ي متوسط و شديد مي‌باشد. چهار نمونه‌ي آزمايشگاهي مطابق با ساختار پيشنهادي، تحت بارگذاري چرخه اي قرار گرفته است. نتايج منحني‌هاي نيرو تغيير مكان نشان مي‌دهد هندسهي پيشنهاد شده مي‌تواند به خوبي عملكرد دوسطحي را فراهم كند، به نحوي كه تا قبل از تغيير مكان گپ تنها ميراگر كمكي و بعد از آن تركيب هر دو ميراگر باعث اتلاف انرژي مي‌شوند. سپس ويژگي‌هاي نيروجابه جايي، انرژي اتلافي و ميرايي ويسكوز معادل براي چرخه‌هاي متوالي بارگذاري محاسبه شد و مشخص گرديد كه اين مقادير به لحاظ مطابقت با الزامات sei41-06/asciبراي دستگاه‌هاي وابسته به جابه جايي، واجد شرايط مي‌باشد. مقايسه انرژي جذب شده در نمونه ها نشان داد در بازه‌هاي تغيير مكاني بزرگ تر از تغيير مكان گپ، فرآيند جذب انرژي در چرخه‌هاي بارگذاري متناظر با اين تغيير مكان‌ها بهبود يافته است. در ادامه با استفاده از ابزار مدل سازي open sees تعداد 10 مدل ساخته شدند و تطابق خوبي بين نتايج آزمايشگاهي و عددي به دست آمد.

In this study, a new hybrid energy dissipation device was developed by combining two friction dampers (auxiliary and main fuse) in series to be used for seismic control of two different earthquake intensities. Compared with the conventional friction dampers, the new hybrid damper has an advantage in which only auxiliary fuse (with low sliding force) is activated for moderate earthquakes and both fuses work simultaneously for strong earthquakes. Cyclic loading tests of the combined hybrid dampers were carried out in order to evaluate their seismic energy dissipation capability. The obtained experimental force-displacement indicated proper details of the new damper to create two performance level. Finite element analyses of the test specimens were also carried out for comparison, which had good agreement with the test results. Force displacement characteristics, Energy dissipation and equivalent viscous damping were also derived and good agreement has been found with code requirement for displacement dependent dampers. Also, it was demonstrated that engaging the main fuse with non-loaded pretention bolts, strength losses of the hybrid damper in subsequent cycles were limited compared to the common friction dampers which can be called “resurrection-type” behavior of the main fuse in the main shocks.