base isolation system
در نشریات گروه عمران-
یکی از روش های جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله از زمین به سازه، جداسازی لرزه ای است. درواقع در جداسازی لرزه ای، هدف اصلی کاهش مقدار شتاب ها و نیروهایی است که در اثر زلزله به سازه منتقل می شود. این هدف با نصب سازه بر روی لایه های جداکننده که انعطاف پذیری افقی زیادی دارند انجام می گیرد. به این ترتیب هنگام زلزله که زمین زیر سازه به شدت ارتعاش می کند، حرکات چندانی به سازه منتقل نمی شود. در این پژوهش به ارائه یک شاخص جدید جهت مقایسه عملکرد سیستم جداسازی پایه پرداخته شده است که می تواند باعث طراحی سیستم جداسازی پایه با عملکرد بهتر برای سازه گردد. با استفاده از این شاخص به نام عملکرد نسبی وزنی (WRPI)، می توان عملکرد سازه و سیستم جداسازی پایه را علاوه بر درنظرگرفتن مقدار انرژی کرنشی جذب شده در سازه و جداساز، برای مقدار شتاب ماکزیمم و جابه جایی ایجاد شده در سازه و جداساز نیز مقایسه و طراحی کرد. جهت بررسی کارایی شاخص پیشنهادی و مقایسه با شاخص های پیشین، یک قاب خمشی فولادی شش طبقه با و بدون جداساز مورد مطالعه قرار گرفت. به صورت کلی شاخص WRPI نسبت به شاخص های مورد استفاده پیشین، دارای کارایی و عملکرد بهتری به ویژه در سازه های حساس به شتاب و تغییر شکل های بین طبقه ای می باشد.
کلید واژگان: شاخص عملکرد نسبی وزن دار، جداساز لرزه ای، سیستم جداسازی پایه، سیستم کنترل غیرفعال، ارزیابی عملکرد سازهOne of the methods to prevent the direct transmission of earthquake forces from the ground to a structure is seismic isolation. The main goal of seismic isolation is to reduce the amount of acceleration and forces transferred to the structure during an earthquake. This goal is achieved by installing the structure on separating layers that possess high horizontal flexibility. In this way, when the ground beneath the structure vibrates strongly during an earthquake, minimal movement is induced in the structure. In this research, a new index has been introduced to compare the performance of base isolation systems, which can lead to the design of base isolation systems with improved performance for the structure. By utilizing the proposed index, known as the Weighted Relative Performance Index (WRPI), the performance of both the structure and the base isolation system can be evaluated. This evaluation considers the amount of strain energy absorbed in the structure and the isolator, as well as the maximum acceleration value and the displacement created in both the structure and the isolator. To evaluate the effectiveness of the proposed index and compare it to previous indices, a 6-story steel moment frame with and without base isolation system was studied. Overall, the WRPI index demonstrates better efficiency and performance than previously used indices, particularly in structures sensitive to acceleration and inter-story drifts.
Keywords: Weighted Relative Performance Index, Seismic Isolator, Base Isolation System, Passive Control System, Evaluate Structure Performance -
International Journal of Advanced Structural Engineering, Volume:12 Issue: 1, Spring 2022, PP 591 -601Most of the hilly regions are situated in high seismic zones of India. Such a threat compels the need to keep a check on the performance of buildings that suffer extensive damages or even collapse during strong ground shaking on account of near-fault pulses. The present research work is related to the construction of an ensemble of fragility curves for buildings lying on 15⁰, 30⁰ and 45⁰ slopes. In order to mitigate the damages caused by near-field earthquakes, base isolation system using lead rubber bearing has been provided at the foundation level. The responses of the buildings are obtained by incremental dynamic analysis and linear regression is performed to obtain the probabilistic seismic demand models to find out the median intensity and the uncertain parameters. All the buildings are analysed for slight, moderate, extensive and collapse damage states for which the corresponding fragility curves are obtained. Base isolator was able to significantly reduce the seismic demand measures by imparting flexibility to the system and therefore can be recommended as an alternative to conventional fixed base type buildings located on sloping terrain experiencing near-fault motions.Keywords: Base isolation system, Near-field earthquakes, incremental dynamic analysis, demand measures, sloping ground
-
اکثر مطالعات لرزه ای صورت گرفته بر روی سیستم های جداساز لرزه عموما بر مبنای رکوردهای ثبت شده دارای شتاب طیفی کم در محدوده پریودهای بلند (بیشتر از 2 ثانیه) بوده است. در دو دهه اخیر، تعدادی از رکوردهای دستگاهی ثبت شده در حوزه نزدیک گسل عملکرد مطلوب سیستم های جداساز لرزه ای را در این نواحی با شک و تردید روبرو کرده است. در این پژوهش، چندین مدل تحلیلی از سازه های غیرشکل پذیر جداسازی شده از کف در محیط های غیرخطی پیاده سازی گردیده است. سیستم های جداساز لرزه ای مورد مطالعه شامل دو مدل جداساز لاستیکی هسته سربی (LRB) و سیستم پاندول اصطکاکی (FP) بوده است. تمرکز اصلی مطالعه حاضر بر روی بررسی و مقایسه عملکرد سیستم های فوق در نواحی دور و نزدیک گسل که عموما دارای محتوای انرژی و فرکانسی متفاوتی هستند، بوده است. نگرانی اصلی در حوزه نزدیک گسل این است که اگرچه افزایش میرایی سیستم های جداساز لرزه ای می تواند جابجایی جداساز را کاهش دهد، اما ممکن است منجر به انتقال شتاب بیشتری به سازه اصلی گردد. درنهایت با در نظرگرفتن یک رویکرد احتمالاتی و استفاده از منحنی های شکنندگی لرزه ای عملکرد سیستم های جداساز لرزه ای در نواحی دور و نزدیک گسل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بیانگر عملکرد مناسب این سیستم ها تحت تاثیر زلزله های دور از گسل بوده است، هرچند در نواحی نزدیک گسل عملکرد آنها به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرده است.کلید واژگان: نزدیک گسل، دور از گسل، سازه های غیرشکل پذیر، سیستم های جداساز لرزه ای، منحنی شکنندگی، نسبت مرزی فروریزشSeismic isolation research was largely predicated on the observation that most strong-motion records recorded up to that time had very low spectral acceleration values (~2 sec.) in the long-period range. In recent years, however, a number of records from near-source sites have been obtained, raising serious questions about the viability of seismic isolation in near-fault locations. In this study, various analytical models of base-isolated structures have been simulated in a nonlinear platform. The used base isolation systems have been the Lead Rubber Bearing (LRB) and the Friction Pendulum (FP). Arrays of far-field and near-fault strong ground motions have been considered for performance evaluation. The main issue is that increasing the bearing damping in isolators beyond a certain value, may decrease the bearing displacement; however, it may transmit higher accelerations into the superstructure. Considering all these, the seismic performance of the investigated structure and the BI systems have been assessed considering a probabilistic approach utilizing fragility curves. The results indicated that the BI systems have very adequate seismic performance in far-field regions; however, their efficiency may significantly decrease in near-fault regions.Keywords: Near-field, Far-field, Non-Ductile Structures, Base Isolation System, Fragility curve, collapse margin ratio
-
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:10 Issue: 1, Winter 2020, PP 101 -115
In this paper, a design method is proposed for base isolation system under blast loading that this method is based on transforming design problem into an optimization problem. Genetic algorithm has been employed to solve the optimization problem whereas base isolation system properties have been considered as design variables and a linear combination of base drift and inter-story drift has been defined as objective function. A sensitivity analysis has been also conducted to investigate the effect of base isolation system properties on the blast performance of isolated structure. For numerical simulation, base isolation system is designed using the proposed method for controlling the response of an eight-story nonlinear shear-type building frame under blast loading. It has been found from the results that base isolation system is an effective control system under blast loading that its performance is dependent on the base isolation system characteristics especially the base mass. The optimization results also show that base isolation system designed using the proposed method is a well-designed control system for mitigating the blast response of structure and the proposed design method can be considered as an effective design approach under blast loading.
Keywords: base isolation system, optimal design, blast loading, base stiffness, base mass, genetic algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.