مقایسه‌ عملکرد سازه‌های بتنی با جداگر لرزه‌ای یا میراگر سیال ویسکوز در برابر بار انفجار

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تهران

2 استاد دانشکده عمران دانشگاه تهران

چکیده

امروزه با توجه به افزایش حملات تروریستی در نزدیکی ساختمان‌های با اهمیت بالا و مراکز دولتی حساس، طراحی ساختمان‌ها در برابر بارهای ضربه‌ای و به طور مشخص انفجار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار گشته است. در این مقاله بررسی اثر انفجار بر یک سازه بتنی موجود مورد بررسی قرار گرفته و دو شیوه بهسازی سازه در برابر انفجار مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان گزینه ابتدایی، میراگرهای سیال ویسکوز با درصدهای میرایی 5 تا 25 درصد مورد بررسی قرار می‌گیرند. استفاده از جداساز‌های لرزه‌ای به عنوان گزینه دوم مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی ها مشهود است که میزان برش‌ پایه در استفاده از جداگر لرزه‌ای نسبت به قاب خالی در حالت بهینه انتخابی 50% کاهش و میراگرها در حالت بهینه انتخابی این میزان را حدود 60% افزایش می‌دهد. اما از طرف دیگر میزان جابه‌جایی‌های نسبی بین طبقات در حالت استفاده از میرایی‌های بالا بسیار کاهش داشته و به میزان 1.7% رسیده است، به گونه‌ای که با جداگر لرزه‌ای این میزان به حداقل 2% رسیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparing Blast Load Behavior of Concrete Structures using Viscous Damper or Base Isolator

نویسندگان [English]

  • Amirhosein Hadjian Shahri 1
  • Seyed Mehdi Zahrai 2
2 Professor at the School of Civil Engineering, the Univ. of Tehran
چکیده [English]

The buildings and other kind of structures around the world have been subjected to terrorist attacks and bombings. This justifies the need to study the effect of blast loading on structures and the methods to prevent collapse of structures in order to save human lives and minimize financial losses. In this study, it is intended to investigate on the passive controlling effects of viscous dampers and base isolators on structures which are subjected to blast loading. Blast loading is applied on the structures with a pressure wave. This pressure wave has many uncertainties which are mentioned in different codes. For the sake of simplicity, this pressure wave will be applied on different faces of the structure. Herein, only loading on the façade or the structure is considered and the loading on the other faces of the structure are neglected as the structure doesn’t have any severe irregularities. In the 1st case, viscous dampers are added to the structure adding damping of the structure between 5 to 25% and the effect of this added damping is studied through the paper. For the 2nd case, base isolators are designed according to UBC-1997 code. Moreover, they are studied with different stiffness coefficients and the uncertainties in yielding force of these tools have been considered in numerical simulations. These passive control devices are mainly designed such that they can perform well under earthquake loads. Viscous dampers conform to the first mode of vibration of the structure and base isolators are designed according to seismic codes. Numerical simulations show that base shear in the optimized values of viscous dampers and base isolators comparing to bare frame showed 60% increase and 50% decrease, respectively. However, drifts are minimized to 1.7% for added damping values of 25%. This value is hard to reach with base isolators as the values of drifts in this case have a minimum value of 2%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete Structure
  • Base-Isolator
  • Viscous Damper
  • blast load
  • Performance Comparison