تحلیل مبتنی بر انرژی قاب ساختمانی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز در معرض انفجار

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

2 معاونت شهرداری ساری

3 دانشگاه نوشیروانی

10.22065/jsce.2021.268835.2338

چکیده

میزان کنترل رفتار و عملکرد سازه تحت بارهای خارجی یکی از مهم‌ترین مباحث و وظایف در مهندسی سازه و زلزله است. امروزه استفاده از سیستم‌های نوین جهت کنترل ارتعاشات سازه گسترش چشم‌گیری داشته است. میراگر ویسکوز یکی از متداول‌ترین ابزارها جهت کنترل ارتعاشات سازه در برابر بارهای خارجی است. یکی از این بار های خارجی می‌تواند انفجار ناشی از حملات تروریستی باشد. در این تحقیق سعی شده است رفتار سازه‌های دارای میراگر ویسکوز با تکیه‌بر بالانس انرژی تحت بارگذاری انفجار بررسی گردد. بر این مبنا دو سازه‌ی 10 طبقه با سیستم قاب خمشی تنها و قاب خمشی فولادی دارای میراگر ویسکوز تحت سناریوهای مختلف انفجار مورد تحلیل قرارگرفته و انرژی‌های تلف‌شده و جذب‌شده در بالانس انرژی با کار خارجی ناشی از آن مورد ارزیابی قرارگرفته است. در ابتدا برای درک بهتر از رفتار سازه‌های مورد بررسی، عملکرد سازه‌ها بر اساس دوران مفاصل پلاستیک و جابجایی نسبی طبقات مورد بررسی و در نهایت تاثیر میراگر ویسکوز در میزان کاهش خسارت سازه‌ای با استفاده از مفاهیم بالانس انرژی مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد به طور کلی میراگر ویسکوز می‌تواند تا حد قابل قبولی خسارات وارده را کاهش دهد و رفتار سازه را کنترل نماید. همچنین وجود آن توانسته است در بعضی از بارها از ناپایداری سازه جلوگیری کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Energy-based analysis of a steel moment frame with viscous damper under blast loading

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Goodarzi 1
  • Hossein Najafi 2
  • majid moradi 3
1 Department of civil engineering, technical and vocational university, tehran, iran
2 Deputy of Sari Municipality
3 noshivani
چکیده [English]

The degree of control of the response and performance of structures under external loads is one of the most important issues in structural and earthquake engineering. Today, the use of modern systems to control structural vibrations has expanded significantly. Viscous dampers are one of the most common tools for controlling structural vibrations against external loads. One of these foreign burdens could be an explosion caused by terrorist attacks. In this research, it has been tried to investigate the behavior of structures with viscous dampers based on energy balance under explosion load. For this aim, two 10-story structures with Moment Resistance Frame (MRF) system and steel Moment Resistance Frame with viscous damper under different explosion scenarios have been analyzed and the dissipated and absorbed energies in the energy balance due to external work have been evaluated. First, to better understand the behavior of these structures, the performance of the structures is evaluated based on the plastic hinges and the relative displacement of the studied stories and finally the effect of viscous damper in reducing the damage of structures using energy balance concepts. The results show that in general, viscous dampers can reduce the damage to an acceptable level and control the behavior of the structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Viscous Damper
  • Energy Balance
  • Blast Loading
  • Dynamic loading
  • steel structure
  • تاریخ دریافت: 27 دی 1399
  • تاریخ بازنگری: 13 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 24 آبان 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 24 آبان 1400