بررسي تحليلي كاربرد ميراگرهاي مايع تنظيم شده براي كاهش ارتعاشات لرزه اي سازه ها

در اين مقاله كارآيي ميراگرهاي مايع تنظيم شده (Tuned Liquid Damper) در كنترل و كاهش ارتعاشات سازه با استفاده از تحليل مدل يك درجه آزادي تحت تحريك زلزله مورد بحث قرار گرفته است. ميراگر مايع تنظيم شده يا TLD يكي از روش هاي كنترل غير فعال در سازه هاست كه از اواسط دهه 1980 ميلادي براي كنترل ارتعاشات سازه هاي مهندسي عمران به كار رفته است. سيستم TLD از يك يا چند مخزن حاوي مايعي كه عموما آب مي باشد تشكيل مي شود كه اين ظرف ها در قسمت بالاي سازه نصب شده و از تلاطم آب در اين ظرف ها براي كاهش نوسانات سازه استفاده مي شود. در تحقيقات انجام گرفته قبلي به طور عمده اندر كنش سازه و TLD تحت تحريك پايه هارمونيك بررسي شده و تحريك زلزله كمتر مورد توجه بوده است. از ويژگي هاي اين تحقيق بررسي اندركنش سازه و TLD تحت تحريك زلزله و هم چنين مقايسه رفتار ارتجاعي و غير ارتجاعي سازه كنترل شده باTLDمي باشد. براي بررسي تحليلي استفاده از ميراگرهاي مايع تنظيم شده در كاهش ارتعاشات لرزه اي سازه ها مدل ساده شده برج فرودگاهي ناگازاكي ژاپن به عنوان يك سازه يك درجه آزادي مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا با توجه به اصل هماهنگي فركانس تلاطم مايع درون ميراگر با فركانس ارتعاش طبيعي سازه، ميراگر مايع تنظيم شده طراحي شد درادامه، مدل مورد مطالعه، دو بار تحت ارتعاشات زلزله هاي طبس، ناغان و السنترو، يكبار بدون ميراگر و بار ديگر با ميراگر مايع تنظيم شده مورد تحليل ديناميكي قرار گرفت. براي تحليل سطح آزاد سيال داخل ميراگر و محاسبه نيروي كنترل ناشي از ميراگر از روش عددي المان محدود استفاده شد. در پايان با مقايسه نتايج اين دو تحليل نشان داده شده است كه ميراگر هاي مايع تنظيم شده در كنترل ارتعاشات سازه كارآيي قابل توجهي دارند