بررسی تاثیر جرم و موقعیت ارتفاعی میراگر جرمی تنظیم شونده در کنترل ارتعاشات ناشی از باد ساختمانهای بلند

میراگر جرمی تنظیم شونده یا TMD از تجهیزات مهم برای کنترل ارتعاشات سازه‎ها می باشد. مطالعات پیشین در زمینه تاثیر TMD برای کنترل ارتعاشات سازه‎ها در مقابل باد، عمدتا برای ویژگیهای ثابتی از میراگر انجام شده است. در این تحقیق، تاثیر پارامترهای جرم و ارتفاع محل نصب TMD در کنترل ارتعاشات طولی و عرضی ناشی از باد ساختمان‎های بلند مطالعه شد. برای این منظور، ساختمان بلندی با پلان مربع و ارتفاع ۴۰۰ متر به صورت تیر طره‎ای قائم چند درجه آزادی با جرم‎های متمرکز در گره‎ها مدل‎سازی شد. ارتعاشات سازه در برابر باد به ازای محدوده وسیعی از پارامترهای مورد مطالعه، با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس و تئوری ارتعاشات تصادفی محاسبه شد. مطابق نتایج، با افزایش جرم میراگر، ارتعاشات سازه و TMD کاهش می‎یابد. برای مثال، کاهش شتاب عرضی تراز فوقانی سازه برای میراگر جرمی ۱۰۰ و ۶۰۰ تنی واقع در تراز فوقانی، به ترتیب ۳۱ و ۴۸ درصد به دست آمد. با افزایش ارتفاع محل نصب TMD، تاثیر کنترلی آن افزایش و جابه جایی TMD تا حد کمی کاهش می‎یابد. به‎طور نمونه، برای میراگر جرمی ۳۰۰ تنی نصب شده در ارتفاع‎های ۳۲۰ و  ۴۰۰ متری، کاهش شتاب عرضی سازه به ترتیب ۷۲/۳۳ و ۲۸/۴۱ درصد و  انحراف معیار جابه جایی TMD به‎ترتیب ۶۸/۵۸ و ۹۲/۵۴ سانتی متر تعیین شد.

Keywords:

میراگر جرمی تنظیم شونده , ساختمان بلند , ارتعاشات ناشی از باد , پاسخ طولی باد , پاسخ عرضی باد