ارزیابی تاثیر استفاده از میراگرهای اصطکاکی و ویسکوز در رفتار قابهای خمشی فولادی تحت اثر بار انفجار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی عمران - سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی، همدان، ایران

2 دانشیار و عضو هیات علمی، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان

3 کارشناسی ارشد، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد

چکیده

سیستم‌های اتلاف انرژی در سازه‌ها در چند دهه اخیر به طور گسترده‌‌ای برای کاهش نیروهای ناشی از زلزله و باد مورد استفاده قرار گرفته اند. در این تحقیق، از سیستمهای اتلاف انرژی برای طراحی قاب‌ها در برابر انفجار استفاده شده است. درحقیقت، هدف این تحقیق کاهش پاسخ‌های سازه‌ها و بهبود عملکرد آن‌ها به وسیله‌ی میراگرهای ویسکوز و اصطکاکی تحت موج انفجار می‌باشد. درعمل مقادیر مناسب نیروی میرایی این سازه‌ها با توجه به روش شرح داده شده در FEMA273 تعیین شده و در سه حالت کنترل شده توسط تغییرمکان، سرعت و شتاب، بدست می‌آیند. در این تحقیق، به بررسی تأثیر افزودن میراگرهای ویسکوز و اصطکاکی بر پاسخ لرزه‌‌ای قاب-های خمشی پرداخته شده است. برای این منظور چهار قاب خمشی فولادی با 3 دهانه، و تعداد طبقات 1، 3، 5 و 8 و میراگرهای ویسکوز و اصطکاکی انتخاب شده‌اند. این سازه‌ها تحت تحلیل‌های تاریخچه‌زمانی غیرخطی با نرم‌افزار OpenSees ناشی از بار انفجار قرار گرفته و پاسخ آن‌ها شامل تغییرمکان، جابجایی نسبی طبقات و برش پایه در حالت با و بدون میراگرهای ویسکوز و اصطکاکی با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از میراگرها می‌توانند به میزان قابل توجهی پاسخ‌‌های سازه‌ها را در برابر بار انفجار کاهش دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of frictional and viscous dampers on the behavior of moment steel frames under blast load

نویسندگان [English]

  • POUYA HASSANVAND 1
  • Mojtaba Hosseini 2
  • Ahmadreza Aminian Dehkordi 3
1 Ph.D. in Civil Engineering - Structural Engineering, Faculty of Engineering, Bu-Ali University, Hamedan, Iran
2 Associate Professor, Faculty Member, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Lorestan University
3 MSc, Civil Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Shahrekord Branch
چکیده [English]

Energy dissipation systems in structures in recent decades have been widely used to reduce earthquake and wind forces. In this research, energy dissipation systems are used to design frames against explosions. In fact, the purpose of this research is to reduce the responses of structures and improve their performance by using viscous and friction dampers under the explosion wave. In practice, the appropriate values of the damping forces of these structures are determined according to the method described in FEMA273 and obtained in three controlled modes by displacement, velocity and acceleration. In this research, the effect of adding viscous and friction dampers on the seismic response of bending frames has been investigated. For this purpose, four steel bending frame with 3 openings, and number of floors 1, 3, 5 and 8, and viscous and friction dampers have been selected. These structures are subjected to nonlinear analysis of openSees software due to the explosion load, and their responses include displacement, relative displacement of the floors and the basic cutting in a state with and without viscous and friction dampers compared to each other. Is The results show that the use of dampers can significantly reduce the responses of structures to the explosion load.

کلیدواژه‌ها [English]

  • viscous damper
  • Friction damper
  • Energy depreciation
  • Explosive load
  • time history analysis