بررسی یک مدل پیشنهادی برای میراگر جرمی با سختی غیرخطی هندسی نرم‌شونده

Abstract

امروزه دانشمندان و پژوهشگران به دنبال روش‌هایی جهت کاهش هزینه‌های ساخت و افزایش ضریب ایمنی ساختمان‌ها هستند. یکی از روش‌های مناسب به‏منظور دست‏یابی به این اهداف؛ استفاده از میراگر جرمی می‏باشد که سبب بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای باد و بارهای لرزه‌ای می‌شود. در این مقاله ابتدا یک مدل برای میراگر جرمی با سختی نرم‌شونده ارائه شده است. سپس جهت حل معادلات غیرخطی، از روش نیوتن – رفسون استفاده گردید. هم‏چنین به‌منظور صحت‌سنجی روش به‏کار برده شده در این مقاله، به مدل‌سازی و تحلیل یک سازه یک درجه آزادی به همراه میراگر جرمی غیرخطی، به‏صورت تئوری و آزمایشگاهی پرداخته و در انتها برای بهبود عملکرد میراگر، میراگر در حالت نیمه‌فعال به‏کار برده شد. مدلسازیها و تحلیل‏های رایانه‌ای با به‌کارگیری نرمافزار MATLAB انجام گردید و برای به وجود آوردن حالت نیمه فعال در سازه از کنترلکننده فازی استفاده شد. هم‏چنین جهت بررسی هر چه بهتر عملکرد میراگر جرمی پیشنهادی، یک سازه‌ی فولادی یازده طبقه تحت زلزله نورثریج و زرند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل سازه در حالت‌های بدون میراگر و با میراگر جرمی دارای سختی نرم‌شونده، نشان داد حضور میراگر جرمی موجب کاهش جابجایی‌ها گردیده است. این کاهش جابجایی‌ها در زلزله نورثریج و زرند برای طبقه زیر میراگر به ترتیب 55 درصد و 44 درصد به‏دست آمد.