عنوان پایان‌نامه
ارزیابی لرزه‌ای سازه مجهز به کنترل کننده‌های غیرفعال در ترکیب با آلیاژهای حافظه‌دار شکلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2291;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77734;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2291;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77734
- تاریخ دفاع
- ۱۱ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- علی افسری
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- وجود برخی محدودیت‌ها در سامانه‌های مهارکننده غیرفعال و به‌طور خاص جداسازهای لرزه‌ای برای نمونه ناپایداری در تغییرشکل‌های بزرگ، اعمال تغییر در هندسه سازه و جابجایی‌های ماندگار پس از زلزله‌های شدید و به‌دنبال آن نیاز به تعویض پس از زلزله، میرایی پائین در برخی از انواع آن و یکسان بودن برخی از خواص دینامیکی (جرم، سختی و..) آنها را به تعبیه تجهیزات جانبی برای بهبود عملکردشان نیازمند کرده است. بکاربردن آلیاژ حافظه‌دار شکلی (SMA) با توجه به خواص منحصربه‌فرد خود از قبیل قابلیت بازگشت‌پذیری و استهلاک بالای انرژی، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ساخت مواد با خصوصیات مورد تقاضا، عمر مفید بالا، تحمل کرنش‌های بالا بدون پسماند در فاز آستنیت و امکان حذف کرنش‌های پسماند با دما در فاز مارتنزیت و... به ایده پژوهشی مناسب برای رفع محدودیت‌های موجود در مهارکننده‌های غیرفعال و به‌طور خاص جداسازها در سال‌های اخیر تبدیل شده است. از انواع آلیاژهای موجود، آلیاژ بر پایه آهن باتوجه به ویژگی خاص خود و تحمل کرنش‌های تا 15 درصد و منحنی‌های چرخه رفتاری بزرگتر و قیمت ارزان‌تر بکارگرفته شد. در این پژوهش ضمن ارائه 9 سامانه پیشنهادی از ترکیب آلیاژ حافظه‌دار شکلی در سختی‌های متفاوت با انواع جداسازها و بررسی حساسیت‌سنجی لازم در نوع و میزان پیش‌کشیدگی آلیاژ، به الگوسازی سامانه‌های پیشنهادی در دو نوع سازه 3 و 9 طبقه SAC به‌عنوان سازه مبنا در پژوهش‌های مختلف پرداخته و تحلیل‌های تاریخچه زمانی و IDA برای 6 شتاب‌نگاشت زلزله حوزه نزدیک و دور صورت گرفت. پس از آن ضمن معرفی پارامترهای مناسب برای ارزیابی عملکرد سازه‌های مجهز به سامانه‌های پیشنهادی، نتایج هر دو سازه استخراج و تحلیل شد. ارزیابی‌های صورت گرفته نشان از عملکرد مطلوب سامانه‌های پیشنهادی در کاهش جابجایی‌ها در تراز پای سازه، مهار نیروی برش پایه و جابجایی‌های نسبی بین طبقات در سازه داشت که با توجه به سایر ویژگی‌های مناسب آلیاژهای حافظه‌دار شکلی سامانه‌های پیشنهادی را به گزینه‌های مطلوب برای مهارسازه‌ها تبدیل کرده است.
- Abstract
- Using some accessories is essential to enhance the performance of passive controller systems, specially base isolators because of some limitations such as instability in large displacements, deformation of the structure shape, changes in structure geometry and remained displacement after severe earthquakes and needs to change, low damping in some cases and some dynamic characteristics resemblance (e.g. mass, stiffness, …). Using shape memory alloys (SMA) in passive controllers and base isolators is concerned with the unique features of shape memory alloys such as reversibility and high energy dissipation, corrosion resistance, ability to design materials according to demand properties, long useful life, bearing of high strain levels without residual strain in Austenite phase and possibility of removing residual strain with temperature changes in Martensite phase. Due to special features of Fe-based alloy with strain bearing up to 15%, hysteresis curves with large area and less expensive this alloy has been used. Is this report, sensitivity to type and pre-strain of the SMA wires analysis of 9 systems made with SMA elements and different stiffness and base isolator distribution has been underway. Incremental dynamic analysis (IDA) with 6 far and near field records has done with models of 3 and 9 story building according to SAC and appropriate parameters to evaluate the performance of the structures are presented. Results show the good performance of the suggested system in reduction of base displacement and base shear and interstory drifts.
