عنوان
طراحي بهينه‌ي لرزه‌اي ميراگر پيچشي چرخه‌اي براي قاب‌هاي فولادي با روش تئوري يكنواخت‌سازي جابه‌جايي‌ها
نويسنده اصلي
عادلي، مائده
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
عمران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
همواره زلزله يكي از مخرب‌ترين عوامل در بحث ساخت‌و‌ساز بوده است و محققان به دنبال راهي براي مقابله با اثرات آن هستند. در نتيجه تحقيقات به عمل آمده دستگاه‌هايي تحت عنوان ميراگر به عنوان سيستم كنترلي غيرفعال معرفي شده‌اند كه با افزودن آن‌ها به سازه از شدت اثرات زمين‌لرزه برسازه كاسته مي‌شود و ميزان خرابي‌ها كاهش مي‌يابد. از ميراگرهاي جديد، ميراگر چرخشي پيچشي براي استفاده در مهاربندهاي شورون سازه‌هاي فولادي معرفي شده است كه در دسته ميراگرهاي جاذب انرژي هستند. مكانيزم عملكرد اين ميراگر به نحوي است كه نيروي محوري وارد بر سازه را به نيروي پيچشي تبديل مي‌كند و با استفاده از ظرفيت تسليم قطعات به كار رفته در خود از انتقال انرژي زلزله به سازه جلوگيري مي‌كند. اين قطعات واحد مستهلك‌كننده ناميده مي‌شوند و از سازه محافظت مي‌كنند. اين قطعات قابل تعويض هستند و پس از وقوع زلزله در صورت نياز مي‌توان آن‌ها را با قطعات جديد جايگزين نمود. به علت هزينه‌هاي سنگين استفاده از ميراگرها در سازه طراحي بهينه آن‌ها از اهميت بالايي برخوردار است. روش‌هاي تحليلي و عددي بسياري در اين زمينه گسترش پيدا كرده‌اند. يكي از اين روش‌ها تئوري يكنواخت‌سازي تغييرشكل‌ها است. اين روش با بيان اين كه در صورت توزيع غير‌يكنواخت عامل خرابي در سازه، نمي‌توان از تمام ظرفيت آن استفاده نمود و با در نظرگرفتن جابه‌جايي نسبي ميان‌طبقه‌اي به عنوان پارامتر خرابي، سعي در يكسان‌سازي اين پارامتر بين تمام طبقات سازه دارد. طبق اين روش لازم است از ظرفيت ميراگرها در طبقاتي كه فاصله زيادي تا حد مجاز دارند كاسته و به طبقاتي كه جابه‌جايي نسبي ميان‌طبقه‌اي در آن‌ها بيش از حد مجاز است افزوده شود. با اين كار علاوه بر استفاده از تمام ظرفيت سازه هزينه‌هاي اجرا نيز كاهش مي‌يابد.
در اين پايان‌نامه الگوريتمي براي طراحي بهينه ميراگر پيچشي چرخه‌اي بر مبناي تئوري يكنواخت‌سازي تغييرشكل‌ها معرفي شده است. ويژگي اين الگوريتم دستيابي به يك توزيع بهينه با هزينه محاسباتي پايين براي اين ميراگر است. بدين منظور، سازه‌هاي 4، 8 و 12 طبقه طراحي شدند و جرم و سختي هر كدام مشخص گرديده‌اند. سپس 11 ركورد زلزله به عنوان نيروهاي وارد برسازه جهت انجام تحليل تاريخچه زماني مشخص و اطلاعاتشان استخراج شده‌اند. نتايج حاصل از استفاده از ميراگر پيچشي چرخه‌اي در كنترل لرزه‌اي سازه‌ها نشان داده است كه اين ميراگر تاثير چشم‌گيري در كاهش مقدار جابه‌جايي نسبي ميان‌طبقه‌اي دارد. بررسي‌هاي انجام شده نشان داد با توزيع نامناسب، ظرفيت ميراگر و به تبع آن هزينه‌هاي اجراي ميراگر افزايش شديدي مي‌يابد. استفاده از روش الگوريتم پيشنهادي براي طراحي بهينه ميراگر و بدست آوردن توزيع بهينه آن نشان داده است كه براي سازه‌هاي 4، 8 و 12طبقه مقدار ميراگر مورد استفاده به ترتيب در حدود 41، 78 و 75 درصد نسبت به حالت توزيع يكنواخت كاهش داشته است. در انتها بر روي نتايج بدست آمده و توان همگرايي رابطه مورد استفاده براي طراحي بهينه بحث شده است.
شماره ركورد
226332
گرايش رشته تحصيلي
سازه
دانشكده
مهندسي عمران
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان