بررسی و تحلیل اثرات اصطکاک وابسته به سرعت در سازه مجهز به میراگر اصطکاکی تحت تحریک زلزله

Abstract

در این مطالعه سازه‌های مجهز به میراگر اصطکاکی، تحت اثر زلزله‌های حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار می‌گیرند. نحوه لغزش و ارتعاش آن‌ها که شامل تغییر مکان، سرعت و شتاب می‌باشد به روش تحلیل عددی محاسبه می‌گردد. و پاسخ سازه تحت اثر زلزله‌های دور و نزدیک گسل ازیک‌طرف و نیز در نظر گرفتن مدل اصطکاکی ساده کولمب و مدل کامل‌تر اصطکاک وابسته به سرعت (اصطکاک Stribeck) مورد مقایسه قرارگرفته است. با وجود اینکه احتمال وقوع زلزله دور از گسل در یک منطقه بسیار محتمل است ولی وقوع زمین‌لرزه‌های بزرگ در نزدیکی شهرهایی که در مجاورت گسل‌ها قرارگرفته‌اند غیرقابل‌انکار است و این زمین‌لرزه‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که آن‌ها را از زلزله‌های دور از گسل متمایز می‌سازد. برخی از این ویژگی‌ها به‌صورتی است که اگر در نظر گرفته نشوند، منجر به تخمین نیروی زلزله بسیار کم‌تر از حد واقعی در طراحی سازه‌ها می‌شود. ازجمله این ویژگی‌ها می‌توان به تغییر مکان ماندگار یا اثر fling step و وجود پالس سرعت در مؤلفه عمود بر گسل می‌باشد که در اثر پدیده جهت پذیری پیش رونده (forward directivity) رخ می‌دهد، اشاره کرد. با توجه به رفتار غیرخطی استهلاک نیرو، برای انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی از برنامه‌نویسی و همچنین برای تحلیل سازه مجهز به میراگر اصطکاکی، از نرم‌افزار Open Sees استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد ساده سازه‌های مدل اصطکاکی لغزشی ازیک‌طرف و عدم تمرکز روی زلزله‌های حوزه نزدیک از طرف دیگر، باعث خطا در تخمین جابجایی‌ها و مخصوصاً نیروهای اعضا می‌گردد که با در نظر گرفتن اصطکاک Stribeck مقادیر خطا کاهش و نتایج مورد انتظار بهبود می‌یابد.