نقش ميراگر لزج بر بهبود رفتار و كاهش ضربه ساختمانها تحت ورودي لرزه اي تصادفي

The rule of viscous damper for behavior improvement and pounding mitigation under random seismic input

ميراگرهاي لزج، به عنوان حالت خاصي از ميراگرهاي غيرفعال، ابزاري سودمند جهت كاهش پاسخ لرزه اي سازه ها و جلوگيري از برخورد آنها در زمان زلزله مي باشند كه البته مي توان جانمايي هاي مختلفي، شامل بين دو ساختمان و يا درون آنها و نيز در تراز طبقات مختلف، را براي چنين ميراگرهايي لحاظ نمود. مقاله حاضر به بررسي حالتهاي مختلف از اين جانمايي ها مي پردازد. بدين منظور ابتدا دو سيستم يك درجه آزادي متصل شده با ميراگر لزج مدنظر قرار گرفته و مشخصات ديناميكي مجموعه بررسي مي گردد. سپس پاسخ تغييرمكان نسبي بين دو سازه يك درجه آزاد متصل شده با پاسخ نظير حاصل از اضافه نمودن مستقيم ميراگر به سازه ها تحت ورودي بصورت طيف سفيد ايده آل با يكديگر مقايسه مي گردد. همچنين پاسخ شتاب مطلق دو سازه يك درجه آزادي در دو حالت ميراگر بين دو سازه و ميراگر درون آنها تحت ورودي طيف فيلتر شده كاناي تاجيمي با يكديگر مقايسه مي گردد. در ادامه، دو سيستم دو درجه آزاد در دو حالت متصل و آزاد و بازاي جانمايي هاي مختلف ميراگر بين دو سازه تحت ورودي طيف سفيد قرار گرفته و مقايسه نسبي بين آنها صورت مي گيرد. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از ميراگر بين دو سازه، ضمن حفظ كاهش تغييرمكان دو سازه و نيز كاهش شتاب مطلق مجموعه، تغييرمكان بين دو سازه كمتري را در نسبت هاي فركانسي پايين بين دو سازه و در قياس با ميراگر درون ساختمان ها بدست خواهد داد. همچنين افزودن ميراگر بين دو سازه در تراز طبقات بالاتر سبب كاهش بيشتر در حركت نسبي دو سازه و نتيجتاً كاهش بيشتر احتمال وقوع برخورد در قياس با حالتي مي شود كه ميراگر بطور يكنواخت در طبقات توزيع شده باشد.

Viscous dampers, as a special type of passive dampers, are efficient tools for seismic improvement of the buildings and eliminating the effects of seismic pounding during earthquakes. Such dampers can be installed between the adjacent buildings or inside them and also at different story levels. This paper attempts to investigate the effects of different damper placements. Accordingly, two single degree of freedom systems connected by viscous dampers were considered first and the dynamic characteristics of the system have been determined. Then, relative displacements of the buildings are compared with damping inside building for one-story models and with free undamped response for two-story models, under ideal white noise seismic input. Absolute accelerations of the one-story buildings are also compared by assigning the Kanai-Tajimi filtered white noise as the input. Results reveal that using dampers between buildings is more suitable than using them inside buildings, as the relative displacement between adjacent buildings would be reduced for lower values of uncoupled frequency ratios of structures and the absolute acceleration would also be significantly reduced for both buildings, rather than just for one of them. Furthermore, use of dampers at the top level would be more beneficial than using them throughout the height of the systems for seismic pounding mitigation.