ارزیابی میزان ظرفیت باربری و جذب انرژی قاب‌های فولادی بلندمرتبه مقاوم‌سازی شده توسط میراگرهای ویسکوز

توسعه و بهبود فرآیند طراحی و اجرای سازه‌های بلند مرتبه با توجه ویژه بر کاهش خسارات لرزه‌ای، از مهم‌ترین موضوعاتِ مورد مطالعه پژوهشگران به شمار می‌رود. در این راستاء سازه‌های فولادی به همراه میراگرهای ویسکوز از جمله سیستم‌های سازه‌ای است که امروزه نظر بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. همچنین در زمینه کنترل غیرفعال سازه‌ها، یکی از توانمندترین ابزارها، میراگرهای ویسکوز می‌باشند که در جهت جذب انرژی زلزله و اتلاف آن جهت کاهش پاسخ سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. لذا هدف این پژوهش بررسی اثر این سیستم سازه‌ای بر پاسخ سازه‌های بلندمرتبه 12، 22 و 32 طبقه در مقابله با بارهای لرزه‌ای می‌باشد. برای بررسی این موضوع در این مطالعه ابتدا مدل عددی میراگر ویسکوز با استفاده از نرم‌افزار آباکوس ایجاد شد و صحت‌سنجیِ پاسخ اجزای محدود مطابق نیز صورت پذیرفت. در ادامه، اثر اعمال شتاب زلزله‌های بم و طبس بر رفتار این سیستم سازه‌ای به‌طور جداگانه ‌مدل‌سازی گردید و نتایج شامل نمودارهای هیسترزیس، تاریخچه زمانیِ جذب انرژی و تنش سازه مورد بحث و بررسی قرار داده شد. نتایج به‌طور میانگین برای سه سازه مورد بحث، بیانگر افزایش 22 درصدی جذب انرژی و 13 درصدی ظرفیت باربری سازه‌های بلندمرتبه فولادی پس از اعمال میراگر ویسکوز بوده است.

Evaluation of bearing capacity and energy absorption of high- rise steel frames reinforced by viscous dampers

Development and improvement of the process of design and implementation of highrise structures with special attention to reducing seismic damage is one of the most important issues studied by researchers. In this regard, steel structures along with viscous dampers are among the structural systems that have attracted the attention of many researchers today. Also in the field of passive control of structures, one of the most powerful tools are viscous dampers that are used to absorb earthquake energy and its loss to reduce the response of the structure. Therefore, the purpose of this study is to investigate the effect of this structural system on the response of 12, 22 and 32 story highrise structures against seismic loads. To investigate this issue, in this study, a numerical model of viscous damper was first created using Abaqus software and validation of finite element response was performed accordingly. Then, the effect of acceleration of Bam and Tabas earthquakes on the behavior of this structural system was modeled separately and the results including hysteresis diagrams, time history of energy absorption and structural stress were discussed. The results, on average for the three structures in question, showed a 22% increase in energy absorption and a 13% increase in bearing capacity of highrise steel structures after the application of viscous dampers..‎