دانلود مقاله میرا کردن نیروهای زلزله در پی ساختمانها Base Isolation

[.::MOBIN::.]

در این سیستم به جای مقابله با زلزله در ساختمان‌ها سازه را همراه با زلزله می كنیم. یعنی در مواقعی كه زلزله به وقوع می‌پیوندد سازه‌‌ی ما به جای این كه مثل یك جسم صلب با نیروهای زلزله مقابله كند. در ارتعاشات با زلزله همراه میشود و نیروهای زلزله را جذب می كند و سازه میرایی‌هایی كه زلزله به سازه می‌دهد را در درون خود خنثی می كند و این همان میرا كردن سازه است. به این نوع سازه‌ها، سازه‌های دینامیكی می‌گویند. امروزه در جهان سازه‌های دینامیكی فراوانی وجود دارد كه خود انواع مختلفی دارند.

میرایی در سازه ها به دو بخش کلّی تقسیم می شود:

1. میرایی در طبقات
2. میرایی در پی ها


1. میرایی در طبقات:
در بعضی از سازه‌ها میرا گرهایی در همه‌ی طبقات قرار می‌دهند كه در موقع وقوع زلزله تمام میراگرها با هم كار می‌كنند و طبقات به طور كاملاً مجزا از یكدیگر حركت می‌كنند مانند نمودار مودی كه هر عضو یا طبقه به طور جداگانه حركت می‌كند و این مزیت را دارد كه به پی ساختمان هیچ‌گونه آسیبی نمی‌رسد و طبقات هیچ‌گونه آسیبی نمی‌بینند اما این نوع سازه مشكلات زیادی دارد. برای مثال: هزینه‌ی بسیار بالای اجرای این نوع سازه و یا این که در این نوع سازه‌ها ممكن است ما دچار پدیده ستون لاغر شویم كه خود در موقع وقوع زلزله بسیار خطرناك است . بنابراین معمولاً در جهان چنین سازه‌هایی ساخته نمی‌شوند.

2. میرایی در پی ها (Base Isolation):
در سال‌های اخیر استفاده از سیستم Base Isolation (ایزولاسیون پی‌ها ) به منظور كاهش اثر نیروی زلزله بر ساختمان‌ها و پُل‌ها گسترش زیادی یافته است.
اساس این سیستم ایجاد یك لایه با سختی جانبی كم (میراگرها)، بین سازه فوقانی و زمین است كه باعث كاهش فركانس سازه فوقانی و دور كردن از فركانس نوسانات زمین می‌شود و نیز میزان حركت انتقال یافته از زمین به سازه را كاهش می‌دهد.
جداسازهای لرزه‌ای از مدت‌ها قبل به منظور كاهش اثرات ناشی از زلزله و بهبود عملكرد لرزه‌ای سازه‌ها به روش‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اخیراً به دلیل توسعه علم و تكنولوژی مربوط به طراحی و ساخت جداسازهای لرزه‌ای و فراهم شدن امكان مدل‌سازی آن‌ها در نرم‌افزارهای مختلف، مورد توجه بیشتر محققین قرار گرفته‌اند. از طرفی، نقش رفتار غیر خطی جداسازهای لرزه‌ای، ایزولاتورها، در پاسخ سازه‌های پایه جدایش شده بسیار مهم است. كه در جهان این نوع سازه‌ها یا ایزولاسیون پی‌ها متداول است و اكثر سازه‌ها یا می‌توان گفت تمام ساختمان‌هایی كه میراگر در آن‌ها استفاده می‌شود از این نوع هستند.

خود این سیستم شامل چند نوع است، كه سیستم‌های متداول آن شامل:

1. سیستم ثقلی
2. سیستم جك‌های هیدرولیكی
3. سیستم فنری
4. سیستم هسته مرکزی

دریافت فایل پاورپوینت میراگرها در پی ساختمانها Base Isolation

دریافت متن کامل مقاله

دریافت فیلم مربوط به اجرا و آزمایش میراگرها در پی

[!MAHSA!]

تخلیه ناگهانی فشارهای متمرکز شده در زیر پوسته زمین برای ایجاد تعادل در یک مکان مشخص ، ممکن است سبب شکستگی پوسته زمین شود و امواج ناشی از این انفجار درونی و شکستگی پوسته زمین ، در بخش بالایی این گونه نقاط لرزش ها و تکانهای شدیدی به وجود آورد . به نسبت اندازه انرژی تخلیه شده ، در بخشهای روی زمین و هر آنچه که بر آن بنا شده باشد ، ویرانی روی خواهد داد . از این رو ، در نقاطی که قبلا پوسته زمین دچار شکستگی شده است (گسل های قدیمی ) ، این امکان وجود دارد که پوسته زمین یک دست نیست و از تعدادی صفحات به هم پیوسته تشکیل شده است. در محل اتصال این قطعات نیز معمولا لرزش هایی به وقوع می پیوندد. به طوری که امروزه توانسته اند ،کمربندهای زلزله خیز جهان را در مقیاس قاره ای مشخص کنند. و از آن جا که در این محل ها امکان خروج مواد مذاب درون زمین بیشتر است ، نوعی قرابت بین کمربند زلزله خیز و کمربند آتشفشان های روی کره زمین به وجود آمده است.در مقیاس های کوچک تر،رشته کوه های اصلی در هر منطقه می توانند ،مؤید وجود شکستگی در بخش زیرین ان ها باشند . براساس نظریۀ (تکتونیک صفحه ای)، به وجود آمدن کوهها از برخورد لبه های دو صفحه از صفحات پوستۀ زمین ناشی است. و بازهم در مقیاسی کوچک تر، در هر منطقه از زمین می توان انتظار وجود گسل ، شکستگی یا درز را در پوستۀ زمین داشته باشیم که در اعماق متفاوت به وجود آمده اند ، مگر آن که مطالعات علمی معتبر خلاف آن را ثابت کرده باشند .بنابراین در همه جای کره زمین ، امکان وقوع زلزله وجود دارد ، اما این امکان در محل شکستگی ها و گسل های موجود بیشتر است . بر این مبنا اگر بخواهیم انتشار جغرافیایی زلزله ها را در دنیا به طور مشخص بیان کنیم ، به این ترتیب خواهد بود :
1 – کمربند اطراف اقیانوس آرام که 80 درصد از انرژی آزاد شده و 68 درصد از زلزله های دنیا در این کمربند مشاهده می شوند . این کمربند بر دایره آتش یا محل وقوع آتشفشان های فعال و نیمه فعال دنیا تطبیق دارد ./ 2 – منطقه بین مدیترانه تا جزایر ساندی در اقیانوس آرام که 21 درصد زمین لرزه های جهان در آن به وقوع می پیوندد ./ 3 – سایر مناطق شامل اقیانوس منجمد شمالی ، اقیانوس اطلس ، اقیانوس هند غربی و آفریقای شرقی که 11 درصد زمین لرزه ها را بروز می دهد .
اندازه گیری زلزله :برای اندازه گیری دقیق یک زلزله از دو کمیت ( بزرگی ) و( شدت ) استفاده می کنند .از سال 1890 ، زلزله نگارهایی در جهان وجود داشته اند که نسبت به پیشرفت علوم فناوری زمان خود می توانستند ، نسبت به وقوع و بزرگی یک زلزله واکنش نشان دهند . اما تا سال 1930 که چارلزاف . ریشتر ، زمین شناس کالیفرنیایی ، موضوع بزرگی زلزله را مطرح نکرده بود ، مسأله تعیین بزرگی زمین لرزه بدون حل باقی بود . مبانی ایده ریشتر بسیار ساده بود . او توانست ، با اندازه گیری فاصله میان کانون یک زلزله و دستگاه زلزله نگار و ابعاد منحنی های ثبت شده روی آن ، بر اساس یک ریشتر از تجربه های بدست آمده تا آن زمان ، زلزله ای را در کالیفرنیا اندازه گیری کند .انرژی زلزله ای که بزرگی آن پنج باشد ، تقریبا معادل انرژی بمب اتمی است که در هیروشیمای عمل کرد . اما باید بدانیم که اندازه گیری بزرگی یک زلزله ، روش تعیین شدت را کامل می کند ، در حالی که بیشتر اوقات ، شدت را بزرگی اشتباه می گیرند ؛ یعنی مقیاس مرکالی را با مقیاس ریشتر مخلوط می کنند . هر قدر لرزش زمین شدیدتر باشد ، خسارت ناشی از آن بیشتر خواهد بود . بنابراین ، اگر چه بین بزرگی و شدت رابطه ای وجود دارد ، اما این رابطه روشن و مشخص نیست .
امواج تولید شده در یک زلزله :یک زلزله سه نوع موج تولید می کند که عبارت اند از : امواج اولیه یا تراکمی که به آنها امواج "p" گویند . امواج ثانوی یا مارپیچی که به آنها امواج "s" گویند .و بالاخره امواج طولی که به آنها امواج "L" گویند . امواج L امواجی هستند که در پوسته زمین منتشر می شوند . بنابراین نسبت به امواج P وS که از درون زمین عبور می کنند ، مسیر شان کوتاهتر است . سرعت امواج P وS با افزایش عمق زیادتر می شود . یعنی هر چه به سطح نزدیکتر می شوند ، از سرعت شان کاسته می شود . علت آن نیز مشخص است ؛ انرژی آنها به وسیله لایه های گوناگون زیر زمین مستهلک می شود . به طوری که تنها 10 درصد از انرژی ساطح شده در یک زلزله ، به صورت انرژی لرزشی که به نوعی بیانگر شدت زلزله است ، در سطح منطقه ای که زلزله رخ داده است ، نمایان می شود .
هم چنین برای وقوع زلزله احتمالاتی وجود دارد.نسبت زلزله در پاییز و زمستان به بهار و تابستان 4 به 3 است در حقیقیت در پاییز و زمستان باید بیشتر از بهار و تابستان در انتظار لرزش زمین بود.هنگام حضیض ، یعنی موقعی که ماه بیش از همیشه به زمین نزدیک است ، احتمال وقوع زلزله بیشتر است . هنگامی که ماه روی سطح نصف النهار محل مورد نظر باشد ، تکانهای زمین لرزه فراوان تر و شدید تر هستند و سرانجام بین زمین لرزه و باد ، بارش و تغییرات فشار رابطه ای وجود دارد . باد های شدید پس از بارش های بزرگ یا بالا و پایین رفتن ناگهانی فشار ، موجب کم شدن فشار روی چین خوردگی و گسل ها می شوند . فشار باد و فزونی کشند ها بر حسب وضع ماه ، در به وقوع پیوستن زمین لرزه مؤثرند .