اثر جايگيري در ارتفاع ميراگرهاي جرمي بر روي كارايي آن‌ها در سازه‌هاي چند درجه آزادي

The Effect of Tuned Mass Damper Location on its Performance in MDOF Structures

استفاده از ميراگرهاي جرمي تنظيم شده تك يا چندگانه يكي از روش­ هاي كاهش ارتعاشات سازه ناشي از زلزله در دهه­ هاي اخير است. يكي از مشكلات استفاده از ميراگرهاي جرمي، فضاي زياد اشغال شده توسط اين سيستم­ ها در سازه­ مي­ باشد. اين فضا گاها مي ­تواند مزاحمت­ هايي براي معماران سازه ايجاد نمايد. نتايج پژوهش‌هاي پيشين نشان­ دهنده اين موضوع است كه ميراگرهاي تنظيم شده بر مود اول سازه، با قرار گيري در طبقه بام، بيشترين بازده را از خود نشان مي­ دهند. ولي در برخي از سازه ­ها به دليل محدوديت­ هاي معماري، اجراي آن­ها در طبقه بام مشكل ساز مي­ شود و مناسب است ميراگرها در ديگر طبقات سازه قرار بگيرند. در اين پژوهش اثر جايگيري ميراگر در طبقات مختلف سازه بر روي كارايي آن­ها تحت تحليل ­هاي تاريخچه زماني بررسي خواهد شد. براي اين منظور سه سازه 5، 15 و 25 طبقه طراحي شده و ميراگر­هاي جرمي تك براي هر يك ارائه مي­ گردد. سپس اين ميراگرها در طبقات مختلف سازه قرار گرفته و تحت تحليل تاريخچه زماني قرار مي­ گيرند. نتايج اين پژوهش نشان مي­ دهد كه تغيير مكان ميراگرها اثرات قانون­مندي بر روي كارايي ميراگرها دارد. اين اثرات در قالب يك رابطه كه در اين پژوهش بدست آمده است قابل پيش ­بيني مي ­باشد.

The use of single or multiple tuned mass dampers is one of the methods to reduce earthquake vibrations caused by earthquakes in recent decades. One of the problems with using mass dampers is the large amount of space occupied by these systems in the structures. This space can sometimes make a lot of trouble for structural architects. The results of previous researches indicate that the dampers tuned on the first mode of the structure located on the roof floor, exhibit the highest efficiency. However, in some structures, due to architectural limitations, their implementation on the roof floor becomes problematic and it is appropriate to place dampers on other floors of the structure. In this research, the effect of damper placement on different floors of structures on their performance will be investigated under time history analysis. For this purpose, three structures of 5, 15, and 25 stories are designed and mass dampers are provided for each of them. These dampers are then placed on different floors of the structure and are analyzed. The results of this study present that the relocation of dampers has regulatory influences on the performance of dampers. These effects can be predicted in the form of an equation obtained in this study.