عنوان پایان‌نامه
تاثیر پارامترهای طراحی میراگر جرمی( TMD) بررفتار ل
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1045;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36264
- تاریخ دفاع
- ۱۸ آذر ۱۳۸۶
- دانشجو
- مهدی خرمی روز
- استاد راهنما
- سیدمهدی زهرایی
- چکیده
- در دهه های اخیر با توجه به ساخت سازه های خاص از یکرو و وقوع زلزله های با تلفات بالا در کشورهای مختلف، مثل ایران، بررسی پیرامون روشهایی که بتوان از تلفات زلزله کاست و یا بتوان معیارهای بهره برداری از سازه را در جهت افزایش رفاه انسانی در سازه های خاص افزایش داد، اهمیت شایانی پیدا کرده است. استفاده از میراگرهای جرمی از ایده های نسبتا جدیدی است که در چند دهه اخیر برای کاهش ارتعاشات ساختمانها کاربرد بیشتری پیدا کرده است. میراگر جرمی عبارت است از جرم و فنر میراگر که برای کاهش پاسخ دینامیکی سازه معمولا در طبقات بالای سازه نصب می شود و باعث ایجاد میرایی بیشتری در سازه می شود. در این پایان نامه سعی شده ابتدا ضمن ارائه مشخصات سیستم میراگر جرمی تنظیم شده، موارد استفاده از میراگرهای جرمی در سازه های خاص مورد بررسی قرار گیرد. پس از آن با استفاده از نرم افزار Simulink رفتاریک ساختمان ده طبقه همراه با میراگر جرمی از لحاظ شتاب، شتاب پایه و جابجایی نسبی طبقات در اثر دو زلزله کوبه وال سنترو مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد و بر اساس آن در مورد انتخاب عوامل بهینه جهت طراحی میراگر با توجه به نتایج به دست آمده بحث می شود. ضمنا در بررسیهای فوق با تغییر محل میراگر در طبقات مختلف و مقایسه رفتار سازه در حالتهای فوق در اثر دو زلزله نمونه، محل بهینه برای میراگر جرمی که همان نصب کل آن در طبقه آخر سازه می باشد مشخص می شود.علاوه بر آن از بررسیهای عددی این نتیجه بدست می آید که با افزایش جرم میراگر از نیم درصد به سه درصد جرم طبقه آخر ساختمان، حداکثر برش پایه می تواند تا حدود بیست درصد کاهش یابد. علاوه بر آن جهت تنظیم بیشتر رفتار انتقالی سازه بهتر است میراگر در فرکانسی نزدیک به فرکانس انتقالی که همان فرکانس مود اول سازه است تنظیم شود و برای کنترل رفتار پیچشی می بایست نزدیک به فرکانس مود سوم (مود پیچشی) تنظیم شود. مثلا برای مدل مورد بررسی در این تحقیق با تنظیم میرایی میراگر جرمی در فرکانس انتقالی سازه حداکثر برش پایه تا 1/5% کاهش می یابد و با تنظیم آن نزدیک فرکانس پیچشی سازه حداکثر پیچش پایه تا حدود 25 % کاهش می یابد.
- Abstract
- In recent decades, the construction of special structures and occurrence of earthquakes with high casualties in different countries such as Iran have resulted in further studying the methods to decrease the seismic damage and increase the serviceability indices of special structures to improve the human life and reduce the risks in the event of natural disasters. The application of tuned mass dampers (TMD) is one of the most recent techniques that are useful in diminishing the vibration of structures. TMD is a combination of mass and spring that are assembled in usually upper floors of the structure and used to both reduce the dynamic response and cause more damping in the system. In this thesis both the properties of TMD and the application of TMD in special structures are investigated and discussed. Moreover, the structural behavior, in terms of acceleration, base reaction, and relative displacement, of a 10 floor structure equipped with TMD is modeled using Simulink Software under both Kube and El Centro earthquakes and the behavior is analyzed to optimize the main TMD factors in designing structures. In addition to that by changing the location of TMD within the floors and comparing the structural responses the optimized location of TMD, which is assembling it in the upper floor, is specified. Furthermore, the numerical results indicated that by increasing the mass of TMD from 0.5% to 3% of structure’s last floor's mass, the value of maximum shear in the base decreases by about 20%. In addition to that, it was found that for further tuning the displacement response of the structure it is better to tune the damper in a frequency close to transitional frequency, which is the frequency of the first mode of the structure, and for controlling the rotational behavior of the structure it is better to tune the damper to the frequency of the third mode (rotational mode) of the structure. For example in this research by tuning the TMD to the transitional frequency of the structure maximum shear force in the base reduces by 5.1% and by tuning it to rotational frequency the maximum rotation in the base declines by 25%.
