معرفی میراگر جدید بیضوی شکل به منظور استهلاک انرژی در سازه ها

در پژوهش حاضر، یک میراگر جدید بیضوی‌شکل به منظور استهلاک انرژی و کنترل خسارت در اعضاء اصلی سازه‌ها معرفی شده است، که از یک قسمت اصلی حلقه‌ی بیضوی تشکیل شده است، که از طریق تغییرشکل برشی انرژی را جذب می‌کند. به منظور بررسی رفتار میراگر پیشنهادی، نمونه‌یی از آن در آزمایشگاه آزمون شده است. آزمایش بارگذاری چرخه‌یی شبه‌استاتیکی به منظور ارزیابی ظرفیت جذب انرژی، عملکرد چرخه‌یی و رفتار میراگر صورت گرفته است. برای اعمال نیرو در دو جهت متفاوت از دو جک هیدرولیکی، برای اندازه‌گیری نیرو از دو بارسنج و برای اندازه‌گیری جابه‌جایی از جابه‌جایی‌سنج استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که میراگر پیشنهادی، حلقه‌های هیسترزیس پایدار و جذب انرژی مناسبی دارد. تاثیر قطر بزرگ، نسبت قطر بزرگ به قطر کوچک، نسبت ضخامت و ارتفاع ناحیه‌ی اتصال به قطر بزرگ از طریق انجام تحلیل پارامتریک مدل اجزاء محدود میراگر و با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی، جابه‌جایی بزرگ و خرابی مصالح انجام و مشاهده شده است.

Introduction of a new elliptical damper for seismic energy dissipation of civil structures

In this paper, a new energy dissipative device named elliptical damper was introduced for passive control of structures. In the proposed damper, the energy dissipation capacity is provided by the shear deformation of the elliptical ring. To investigate the behavior of the proposed damper, a sample of this damper was tested experimentally. The results showed that the proposed damper had stable hysteresis loops and good energy absorption. Also, the finite element model was developed by considering nonlinear behavior, large deformation, and material damage. The results of the numerical model were verified through experimental results. The results showed that the numerical analysis could predict the cyclic response and damage location of the experimental sample. A parametric study was performed to investigate the changes in the cyclic behavior of the elliptical damper with its dimensions. Four independent parameters considered for this study are the greater diameter of the elliptical ring, the ratio of its diameters, the ratio of the thickness of the elliptical ring to its greater diameter, and the ratio of the height of the connection area to the greater diameter of the elliptical ring. Among the studied parameters, the thickness of the elliptical ring had the greatest effects, and the height of the connection area had the smallest effects on the cyclic response of the proposed damper. By increasing the thickness of the damper, the maximum strength and energy dissipation capacity increase, but its ductility decreases. The proposed damper has stable hysteresis loops, excellent ductility, and high energy dissipation capacity. The elliptical damper is simple in terms of construction technology and provides excellent energy dissipation capacity for the structure compared to the cost spent for its construction. According to the results, the proposed damper can be used as an appropriate energy dissipation device for passive control of structures.