کنترل لرزه ای ساختمان های چندین طبقه با استفاده از سیستم مستهلک کننده انرژی غیر فعال وارون ساز لوله

یکی از روش های موثر در کاهش پاسخ لرزه ای ساختمان ها در برابر بارگذاری دینامیکی ناشی از زلزله استفاده از سیستم های مستهلک کننده انرژی می باشد. در این مقاله کنترل لرزه ای ساختمان های چندین طبقه بوسیله سیستم مستهلک کننده انرژی وارون ساز لوله مورد بررسی قرار می گیرد. این سیستم مستهلک کننده نوین، انرژی ورودی را از طریق وارون نمودن یک لوله که از مصالح شکل پذیر ساخته شده است، جذب می نماید. این سیستم دارای ظرفیت جذب انرژی بالایی بوده و مهمتر از آن مقدار بار تسلیم و سختی آن تا پایان ظرفیتش ثابت باقی می ماند. سیستم مذکور با مقیاسی کوچک در یک سازه یک درجه آزادی نصب و بر روی میز لرزه مورد آزمایش قرار گرفته است (1). نتایج مطالعات تجربی انجام گرفته نشان دهنده کارایی خوب این سیستم در کنترل لرزه ای سازه یک درجه آزادی مذکور می باشد.
به منظور تعیین کارایی سیستم مستهلک کننده انرژی وارون ساز لوله در کنترل لرزه ای ساختمان های چندین طبقه، یک نرم افزار کامپیوتری تحت عنوان EarthQuake©2004 Mohammad Mehdi Eslamizadeh طراحی نوشته شد. این نرم افزار قادر به شبیه سازی رفتار مستهلک کننده انرژی وارون ساز لوله و محاسبه پاسخ دینامیکی ساختمان های برشی مجهز شده به این سیستم مستهلک کننده انرژی تحت اثر هر شتاب نگاشت زمین لرزه دلخواهی، می باشد. نتایج مطالعات تئوریک انجام گرفته به کمک این نرم افزار کامپیوتری، نشانگر عملکرد خوب سیستم مستهلک کننده انرژی وارون ساز لوله و کارایی این سیستم در جذب انرژی ورودی از طرف زلزله و کنترل لرزه ای ساختمان های چندین طبقه می باشد. این مطالعات نشان می دهد که بکارگیری سیستم های مذکور در یک ساختمان چندین طبقه، بیش از شصت درصد جابجائی های نسبی طبقات و بالطبع بیشینه تنش های ایجاد شده در ستون های ساختمان تحت اثر زمین لرزه های مختلف را کاهش می بخشد. از طرف دیگر، مطالعات انجام گرفته نشان می دهند که یک ساختمان مجهز شده به این سیستم های مستهلک کننده انرژی، قادر به تحمل چهار زمین لرزه نسبتا شدید و پی درپی بدون اتمام ظرفیت جاذب های انرژی، می باشد.