Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad-Reza Chamani,AmirMehdi Halabian
محمدرضا چمنی (استاد مشاور) امیرمهدی حلبیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nima Ghaeli
نیما قائلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384
Suppression of structural vibrations is an important design consideration for structures subjected to dynamic excitations. There are many methods to control the vibration of structures either in passive or in active ways. Tuned Liquid Damper (TLD) is a passive control device that nowadays using of it increased, because it is an economical and effective absorber. A Tuned Liquid Damper (TLD) consists of a rigid tank partially filled with liquid and relies upon the liquid sloshing forces or moments to dissipate vibrational energy and to suppress structural vibrations. The result of damper becomes more effective by tuning the fundamental sloshing fluid frequency to the natural frequency of the structure. Some researchs have analysed Tuned Liquid Dampers (TLDs) subjected to weak excitations so some effects such that turbulence and wave breaking have been ignored. But as the amplitude of excitation is increased, the liquid responds violently such as occurrence of turbulence, wave breaking. But important findings have been reported by some researchers who identified that breaking surface waves are a major mechanism of energy dissipation compared to liquid viscosity and container bottom roughness. Also most of researches obtain response of structures subjected to 1-D excitations, but the ground motions cause 3-D motions of building. So this research focuses on modeling of liquid sloshing in rectangular tanks (and considering wave breaking) as a Tuned Liquid Damper (TLD) and effects of it in response of shear buildings equipped with TLDs subjected to 2-D excitations.
سیستم‌های میراگر مایع هماهنگ‌شده (TLD) از جمله روش‌های کنترل غیرفعال سازه‌ها به‌شمار می‌رود، که در سال‌های اخیر برای افزایش میرایی در سازه‌ها مورد توجه قرار گرفته است. اساس کار سیستم‌های TLD به توسعه موج‌های ضربه‌ای بر روی سطح آزاد مایع که در نهایت به استهلاک انرژی دینامیکی القا شده منجر می‌شود، استوار است. این‌گونه سیستم‌ها به‌دلیل هزینه کم و نصب آسان برای کنترل ارتعاشات سازه‌های موجود نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند. بهینه‌شدن تأثیر این‌گونه میراگرها به ارتباط ایجادشده بین فرکانس طبیعی سازه و فرکانس اساسی تلاطم مایع بستگی دارد. بیش‌تر تحقیقات انجام شده سیستم کنترلی TLD را تحت تحریک یک‌بعدی با ارتعاشات با دامنه کم مورد تجزیه و تحلیل قرار داده‌اند. لیکن یک سیستم TLD در خلال تحریک‌های شدید به‌دلیل وقوع پدیده شکست امواج در برخورد با دیواره‌ها رفتار متفاوتی خواهد داشت، که با توجه به پیچیدگی رفتار مایع هنگام وقوع شکست امواج، در بیش‌تر تحقیقات صورت گرفته به‌نحوی با استفاده از ساده‌سازی و یا نتایج آزمایشگاهی از نوشتن معادلات حرکت سیال در این حالت صرف‌نظر شده است. بنابراین در این تحقیق سعی شده است تا با مدل‌کردن تلاطم سیال تحت تحریک دوبعدی رفتار دقیق TLD به‌دست آید. در این راستا سعی شده تا مدل‌های موردنظر در نرم‌افزار ABAQUS که نمونه‌‌ای از برنامه‌های شبیه‌سازی نیرومند اجزای‌محدود مهندسی به‌حساب می‌آید، مدل‌سازی شوند. نتایج مدل‌سازی برای شدت پایین تحریک با نتایج حل عددی به‌روش المان مرزی مقایسه شده و پس از تأیید آن‌ها، TLD بر روی دو سازه یک‌طبقه و سه‌طبقه قرار گرفته و برای شرایط مختلف مخازن TLD و تحریک‌های متفاوت، کارایی آن بررسی شده است. با توجه به این نکته که استفاده از این سیستم‌ها برای ساختمان‌های با پریود کم مقرون به صرفه نیست، لذا هر دو سازه انتخابی دارای پریودی بالای یک ثانیه هستند. هم‌چنین چهار رکورد انتخاب‌شده مؤلفه شتاب زلزله‌های Loma Perieta (1989) ثبت‌شده در Corralitos ، Northridge (1994) ثبت‌شده در Arleta و Santamonica و Kobe (1995) ثبت‌شده در Takatori هستند که به‌صورت دوبعدی به سازه‌ها اعمال شده‌اند. با انجام آنالیزهای مختلف مشاهده شد که TLD در شرایطی که میزان تغییرمکان سازه در مکانی که TLD قرار گرفته به اندازه‌ای باشد که بتواند سیال درون مخزن را متلاطم کند، می‌تواند بر روی پاسخ سازه مؤثر باشد و آن‌ها را کاهش دهد. ولی در شرایطی که سیال به اندازه کافی متلاطم نشود، می‌تواند حتی اثر نامطلوب داشته و باعث افزایش پاسخ‌ها نیز شود. هم‌چنین مشاهده شد که نتایج به‌دست آمده برای نمونه‌های مختلف کاملاً وابسته به نوع سازه و نوع و شدت تحریک‌های اعمالی است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی