کنترل غیرفعال ارتعاشات سازه بلندمرتبه CAARC با میراگر مایع تنظیم‌شده تحت تحریک باد و زلزله

Abstract

یکی از موضوعات با اهمیت در حوزه مهندسی ایجاد یک فضای آرام و حس امنیت برای ساکنین ساختمان‌ها به ویژه سازه‌های بلندمرتبه در برابر نیروی زلزله و باد می‌باشد، به‌همین منظور استفاده از سیستم‌های کنترلی جهت کاهش ارتعاش سازه در برابر بارهای دینامیکی مورد توجه قرار گرفته است. میراگر مایع تنظیم‌شده یک ابزار پرکاربرد و مقرون به‌صرفه برای کنترل ارتعاشات سازه‌ تحت بارهای جانبی دینامیکی می‌باشد. در این پژوهش سازه بلندمرتبه استاندارد CAARC تحت تحریک‌های زلزله حوزه دور و نزدیک و پروفیل بادی با سرعت 100 متر بر ثانیه در نرم‌افزار ANSYS بررسی شده است. تونل باد شبیه‌سازی شد و اندرکنش باد و سازه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کاهش پاسخ‌های سازه بلندمرتبه تحت رکوردهای زلزله حوزه دور (السنترو 1940 و هاچینو 1968)، رکوردهای زلزله حوزه نزدیک (نورثریج 1994 و کوبه 1995) و نیروی باد از یک میراگر مایع تنظیم‌شده با مخزن مکعبی استفاده شد. پاسخ‌های سازه از قبیل جابجایی، سرعت، شتاب، فشار وارده به سازه و خطوط جریان باد بر روی دیواره‌های سازه مورد تحلیل و آنالیز قرار گرفته است و همچنین، رفتار آئرودینامیک و آئروالاستیک سازه در برابر نیروی باد بررسی شده است. نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که میراگر مایع تنظیم‌شده می‌تواند جابجایی سازه را به‌طور میانگین تحت رکوردهای حوزه دور تا 16 درصد، رکوردهای حوزه نزدیک 5/0 درصد و تحت نیروی باد تا 13 درصد کاهش ‌دهد.