کنترل سازه جداسازی شده مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده چندگانه-دوجانبه در ارتفاع و پلان تحت اثر زلزله های میدان نزدیک

هدف از کنترل سازه در برابر زلزله، اتلاف انرژی ورودی ناشی از زلزله به سازه، و در نتیجه کاهش تغییرشکل های پلاستیک اعضای سازه، تغییرمکان های بین طبقه ای، تغییرمکان کل و شتاب های طبقات در سازه می باشد. روش های مختلفی برای کنترل سازه در برابر زلزله وجود دارد که برخی از آن ها فعال برخی نیمه فعال و بعضی دیگر غیرفعال می باشند. یکی از سیستم های کنترل غیرفعال، جداساز لرزه ای است که اگرچه منجر به کاهش تغییرشکل های نسبی سازه های متقارن می گردد، ولی در سازه های نامتقارن تحت زلزله های میدان نزدیک، پاسخ های سازه جداسازی شده مطلوب نمی باشد؛ لذا استفاده از یک سیستم تکمیلی جهت بهبود رفتار سازه جداسازی شده نامتقارن تحت زلزله نزدیک گسل الزامی است. در این پژوهش از ترکیب دو سیستم غیرفعال شامل جداساز لرزه ای و میراگر جرم تنظیم شده برای کنترل یک سازه معیار جداسازی شده فلزی استفاده شده است. به این ترتیب که میراگر جرم تنظیمی (tmd)، یکبار در تراز بام (t) و بار دیگر 50 درصد آن در تراز بام و 50 درصد دیگر در تراز روی پی (tb) سازه جداسازی شده معیار، در هر دو جهت x و y قرار گرفت. همچنین 19 حالت مختلف برای نسبت جرمی tmdها در دو جهت x و y بررسی شد. این سازه تحت اثر چهار زلزله میدان نزدیک السنترو، رینالدی، کوبه و چی چی قرار گرفت و در مجموع 152 تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی دینامیکی انجام شد. به منظور ارزیابی عملکرد میراگر جرمی تنظیم شده در سازه جداسازی شده معیار، درصد کاهش rms پاسخ های تغییرمکان و شتاب سازه جداسازی شده با tmd نسبت به حالت بدون tmd بررسی شد. نتایج نشان دادند که هرگاه فرکانس tmd به فرکانس غالب زلزله نزدیکتر باشد و همچنین در زلزله هایی که ارتعاشات بالای زیادتری در زمان دارند (نقاط پیک بیشتر در شتاب نگاشت)، tmd بهتر عمل می کند. همچنین عدم تقارن و نامنظم بودن سازه باعث پیچش آن تحت اثر نیروهای اینرسی ناشی از جرم تنظیمی می گردد ولی با تنظیم درصد جرمی بهینه برای tmd در دو جهت، در اکثر موارد تغییرمکان ها و شتاب های سازه در هر دو جهت، به طور جداگانه کنترل گردید. جهت کنترل تغییرمکان و شتاب در دو جهت x و y به طور همزمان، برای هر زلزله و در هر توزیع tmd نسبت های جرمی که این هدف را ارضاء می کردند، ارائه شد. در پایان نیز یک نسبت جرمی که همزمان پاسخ شتاب و تغییرمکان را در دو جهت کنترل کند تنها برای زلزله السنترو حاصل شد.