مدل سازی میراگر ضربه ای در قاب های ساختمانی به کمک المان gap

عامل اصلی تاثیرگذار در میراگرهای ضربه‌ای جهت کنترل نوسانات، ایجاد اغتشاش در دامنه نوسانات سازه با شکل‌گیری نیروهای کوچک ایجادشده توسط جرم‌های کمکی است که موجب کاهش نوسانات شدید می‌گردند. مدل‌سازی‌های انجام‌شده در حوزه میراگر ضربه‌ای تابه‌حال صرفاً از طریق نرم‌افزار متلب صورت گرفته است که طبعاً جنبه های کاربردی این نرم‌افزار در کارهای تحقیقاتی و مهندسی نسبت به نرم‌افزارهای معمول عمران همچون sap2000, etabs محدودتر می‌باشد. در این مقاله ابتدا به مدل‌سازی سیستم یک درجه آزاد تحت بارگذاری هارمونیک با بیشینه دامنه 0.4g در نرم‌افزار sap2000 و مقایسه نتایج حاصل با مدل عددی پرداخته شده و در نهایت بعد از صحت سنجی مدل ساخته‌شده، سیستم یک درجه آزاد مجهز به میراگر ضربه‌ای تحت رکورد دو زلزله‌ بررسی می‌شود. بر اساس نتایج عدی مشخص شد، سیستم مجهز به میراگر ضربه‌ای تحت شتاب‌نگاشت زلزله‌های کوبه و نوتریج برای سازه های مدنظر در این مطالعه، به ترتیب منجر به کاهش 6% و 33% بیشینه دامنه ارتعاش می‌گردد. هم چنین در مدلسازی میراگر ضربه ای در سازه چهار طبقه با مهاربند همگرا باعث کاهش تغییرمکان نسبی طبقه تا 12% گردیده است.

Modeling impact damper in building frames using GAP element

Main effective factor in impact dampers to control vibration is to create disruption in structural oscillation amplitude using small forces induced by auxiliary masses to reduce strong vibrations. So far, modeling of the impact damper has been conducted solely through MATLAB software. Naturally, the functional aspects of this software are limited in research and development aspects compared to the common programs such as SAP2000 and ETABS. In this paper, a Single Degree of Freedom System, SDOF, is first modeled under harmonic loading with maximum amplitude of 0.4g in SAP2000 program. Then, the results are compared with numerical model. In this way, the proposed model is validated and the SDOF system equipped with an impact damper is investigated under the Kobe and Northridge earthquake records using SAP2000 model. Based on obtained results, the system equipped with an impact damper under the Kobe and Northridge earthquakes for structures considered in this study would have better seismic performance in which maximum displacements are reduced 6% and 33% respectively. Finally, impact dampers are modeled in a 4story building structure with concentric bracing leading to 12% reduction in story drifts.