بررسی رفتار میراگر اصطکاکی در مهاربندهای ضربدری در برابر نیروی انفجار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فسا

چکیده

خطرات متعدد اغلب بر روی پایداری سازه‌ها اثر می‌گذارد و هنگام طراحی و آنالیز سازه باید این نکته در نظر گرفته شود. با افزایش مقاومت لرزه‌ای سازه، مقاومت سازه در مقابل نیروهای دیگر نظیر نیروی انفجار نیز افزایش پیدا می‌کند. یکی از سامانه‌های متداول طراحی ساختمان‌ها در برابر بارهای جانبی استفاده از سامانه مهاربند ضربدری می‌باشد. استفاده از مهاربندهای ضربدری فولادی مجهز به میراگر اصطکاکی می‌تواند میراگری و جذب انرژی بیشتری در مقایسه با مهاربندهای ضربدری فولادی فاقد میراگر داشته باشد و در انفجارهای بزرگ رفتار بهتری از خود نشان دهد. در این مقاله تأثیر مهاربندهای ضربدری دارای میراگر اصطکاکی و فاقد میراگر اصطکاکی در عملکرد سازه بتنی در برابر نیروی انفجار مطالعه شده است. به این منظور جابه‌جایی و تغییرمکان نسبی طبقات در حالت‌های مختلف بارگذاری انفجار محاسبه گردیده است. درنهایت نتایج نشان‌دهنده تأثیر میراگر اصطکاکی در کاهش تغییرمکان جانبی و تغییرمکان نسبی طبقات می‌باشد؛ به‌طوری‌که در سازه با میراگر در مقایسه با سازه بدون میراگر، تغییرمکان جانبی و تغییرمکان نسبی طبقات به‌طور چشم­گیری کاهش یافته است. مطالعات نشان می‌دهد اضافه کردن میراگر اصطکاکی به سازه باعث افزایش سختی سازه می‌شود، بنابراین، زمان تناوب سازه کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Bangash, M. Y. H. “Shock, Impact and Explosion”; Springer Berlin, Heidelberg, London, 2009.##
[2]     Ngo, T.; Mendis, P.; Gupta, A.; Ramsay, J. “Blast Loading and Blast Effects on Structures, an Overview”; EJSE. Special Issue: Loading on Structures, Uni. Melbourne, Australia, 2007, 7, 76-91.##
[3]     TM, 5-1300. “The Design of Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions”; US Department of the Army, Navy and Air Force, Washington DC, 1990.##
[4]     Unified Facilities Criteria, UFC 3-340-02. “Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions”; US Department of Defense, Washington DC, 5 December 2008.##
[5]     Pall, A. S.; Marsh, C. “Response of Friction Damped Braced Frames”; Journal of Structural Division, ASCE. 108, 9, 1313-1323, 1982.##
[6]     Baker, W. E.; Cox, P. A.; Westine, P. S.; Kulesz, J. J. “Explosion Hazards and Evaluation”; Elsevier Scientific Publishing Company. New York, 1983.##
[7]     Rouzsky, N. “Blast-Resistance Control Buildings”; Structural Safety. 5, 253-266, 1988.##
[8]     Ian, D. A.; Douglas, K.; Adrew, S. W.; James, M. K. “Testing of Passive Energy Dissipation Systems”; Earthquake Spectra. Vol. 9, NO. 3, Earthquake Engineering Research Institute California. August, 1993.##
[9]     Mualla, I. H.; Belev, B. “Performance of Steel Frames with a New Friction Damper Device under Earthquake Excitation”; J. of Eng. Struct. 24, 365–371, 2002.##
[10]  Mualla, I. H.; Nielsen, L.O.; Belev, B.; Liao, W. I.; Loh, C. H.; Agrawal, A. “Numerical Prediction of Shaking Table Tests on a Full Scale Friction Damped Structure”; 12th European Conference on Earthquake Engineering, London, UK, 2002.##
[11]  Bing, L.; Tso-Chien P.; Anand, N. “A Case Study of the Effect of Cladding Panels on the Response of Reinforced Concrete Frames Subjected to Distant Blast Loadings”; Nucl. Eng. Des. 239, 455-469, 2009.##
[12]  Yasser, E. I.; Mostafa, A. I.; Marwa, N. “Response of Reinforced Concrete Frame Structures under Blast Loading”; Procedia Eng. 171, 890-898, 2017.##
[13]  Zubair I. S.; Osama A. M.; Kumail M.; Manish K. “Performance of Earthquake-resistant RCC Frame Structures under Blast Explosions”; Procedia Eng. 180, 82-90, 2017.##
[14]  Yang, D.; Xiaoran, S.; Hai-Tao Z. “Probabilistic Progressive Collapse Analysis of Steel Frame Structures against Blast Loads”; J. of Eng. Struct. 147, 679-691, 2017.##
[15]  Iranian National Building Code, Part 21, Passive Defense, Tehran (Iran), Ministry of Housing and Urban Development, 2012 (In Persian).##
[16]  Nourizadeh, A.; Izadifard, R. A. “Performance of Reinforced Concrete Frame Designed According to Iranian Earthquake Code, Subjected to Blast Loading”; Adv. Def. Sci. Tech. 3, 169-181, 2016. (In Persian).##
[17]  Standard No. 2800. “Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings”; 4th Revision, Building and Housing Research Center, Tehran, 2013, (In Persian).##
[18]  Shiravand, M. R.; Shabani, M. J. “Behavior of the Special Moment Frames and Braced Frames in Steel Structures under Blast Loadings”; Adv. Def. Sci. Tech. 2, 109-114, 2013. (In Persian).##
[19]  Kamgar, R.; Shams, Gh. R. “Effect of Blast Load in Nonlinear Dynamic Response of the Buckling Restrained Braces Core”; Adv. Def. Sci. Tech. 1, 107-118, 2017. (In Persian).##
[20]  FEMA427.; “Primer for Design of Commercial Buildings to Mitigate Terrorist Attacks”; Federal Emergency Management Agency, December 2003, Chapter 4, 1-10.##
[21]  FEMA426.; “Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist Attacks against Building”; Federal Emergency Management Agency, December 2003, Chapter 4, 1-20.##
[22]  Bangash, N. Y. H.; Bangash, T.; “Shock, Impact and Explosion”; Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 388-393, 2009.##
[23]  ISC.; “Facts for Steel Buildings, Blast and Progressive Collapse”; American Institute of Steel Construction, 1-13, 2004.##
[24]  Richard, L. J. “Survivability of Steel Frame Structures Subject to Blast and Fire”; Journal of Constructional Steel Research, Vol. 64, Pages 854-866, 2008.##
[25]  Ngo, T.; Mendis, P.; Gupta, A.; Ramsay, J. “Blast Loading and Blast Effects on Structures-An Overview”; The University of Melbourne, Australia. EJSE Special Issue: Loading on Structures, 76-91, 2007.##
[26]  Seabold, R. H. “Dynamic Shear Strength of Reinforced Concrete Beams, Part II”; Naval Civil Engineering Laboratory, Port Hueneme, California, 1967.
Vahedi, J. “Investigation of the effect of passive dampers on controlling the response of frames against explosive loading”, Master of Science (MSc), Urmia Uni, 2007.  (In Persian).##