Abstract
In this study, the function and application of seismic isolation system through lead rubber bearing isolator (LRB) in near-fault earthquakes are compared with fixed-base structures. As a result of their high frequency content, near-fault earthquakes impose huge energy on structures and cause severe damages. One of the appropriate solutions for this issue is the use of LRB which decreases the amount of imposed energy on structures. To improve the function of isolated structures under the near-fault earthquakes, isolators are designed in a way to tolerate the vertical component of earthquakes. To this purpose, we limit the displacements due to the horizontal movements of isolator through Gap spring which acts as a retaining wall and prevent shocks to other buildings. Moreover, this approach decreases the vertical movements of isolators and indirectly improves their behavior. In the current study, three buildings with four, eight, and 12 floors (with and without gap spring) were included. Isolators were manually designed in accordance with AASHTO-LRB regulations and the behaviors of both isolators and buildings are considered non-linear. Then we analyzed and compared the amount of energy, displacement, and acceleration of structure at the center of roof. The results indicated a significant decrease in the results of base shear, the acceleration of roof center, floors drift and energy imposed on the structure in the isolated system in comparison with the fixed-base structure
چکیده
در این تحقیق، عملکرد و کاربرد سیستم جداساز لرزه ای توسط جداساز لاستیکی با هسته سربی (LRB) در زلزله حوزه نزدیک با سازه ها با پایه ثابت مقایسه شده است. زلزله های حوزه نزدیک با محتوای فرکانسی بالایی که دارند، انرژی زیادی به سازه ها وارد می کنند و باعث خسارات شدیدی به سازه می شوند. یکی از راه حل های مناسب برای این موضوع استفاده از جداساز LRB می باشد که کاهش دهنده ی میزان انرژی تحمیل شده به سازه ها است. به منظور بهبود عملکرد سازه های جداسازی شده تحت زلزله های حوزه نزدیک، جداسازها برای تحمل مولفه قائم زلزله طراحی شده است. به همین منظور، ما جابجایی هایی که باعث حرکت افقی جداسازها می شود توسط شکاف فنری که به عنوان دیوار حائل عمل می کند و از ضربه به سازه های دیگر جلوگیری می کند، محدود کردیم. همچنین، با رویکرد کاهش جابجایی های قائم به صورت غیر مستقیم باعث بهبور رفتارشان شده است. در این تحقیق، سه ساختمان شامل چهار، هشت و دوازده طبقه (با و بدون شکاف فنری) می باشد. جداسازها بر اساس ضوابط AASHTO-LRB و با در نظر گرفتن رفتا غیرخطی جداسازها و ساختمان ها به صورت دستی طراحی شده است. سپس مقادیر انرژی، جابجایی و شتاب سازه در مرکز طبقه را بررسی و مقایسه کرده ایم.نتایج یک کاهش قابل توجهی در برش پایه، شتاب در مرکز طبقه، تغییر مکان جانبی طبقات و انرژی وارد شده به سازه با سیستم جداسازی شده در مقایسه با پایه ثابت را نشان می دهد.
1-مقدمه
روش جداسازی لرزه ای شامل جداسازی کل یا یک بخش سازه، از زمین یا سایر بخش های سازه به منظور کاهش پاسخ لرزه ای در هنگام زلزله می باشد. رویکرد مشترک در طراحی لرزه ای سازه های مبتنی بر افزایش ظرفیت سازه می باشد. بر اساس این رویکرد، طراحی سازه ها برای تحمل نیرو های داخلی زلزله ها، با سختی، مقاومت بالا و شکل پذیری معین در نظر گرفته می شود. نتایج افزایش در ابعاد اعضای سازه و اتصالات، مهاربندهای زیاد، دیوار برشی و یا سایر اعضای سخت کننده ی سازه را نشان می دهد...