تحلیل و شبیه‌سازی دینامیکی سازه‌های چند درجه آزادی دارای جداساز لرزه‌ای با استفاده از نرم‌افزار متلب

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1126-ISAV2024 (R3)
نویسندگان
1گروه مهندسی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
2گروه مهندسی عمران، دانشکدگان فنی و مهندسی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
یکی از انواع مسائلی که در علم دینامیک سازه‌ها مطرح می‌گردد، تحلیل دینامیکی سازه‌های چند درجه آزادی می‌باشد. به منظور تحلیل دینامیکی این نوع سازه‌ها از روش‌های متداول تحلیل دینامیکی ارائه شده در مراجع استفاده می‌گردد. محاسبه‌ی فرکانس‌های زاویه‌ای سازه، دوره تناوب‌های سازه و نیز تعیین اَشکال مودی ارتعاشی متناظر با آن‌ها از مهمترین اهداف تحلیل سازه‌های چند درجه آزادی می‌باشد. همچنین، شبیه‌سازی دینامیکی سازه تحت تحریک تکیه‌گاهی زلزله می‌تواند بینش و درکی مناسب از رفتار سازه هنگام وقوع زلزله ایجاد کند. در نتیجه، شبیه‌سازی دینامیکی سازه‌ها برای مهندسین عمران اهمیت بالایی دارد. در طول دهه‌های اخیر، استفاده از جداسازهای لرزه‌ای به منظور کاهش پاسخ‌های سازه تحت تحریک تکیه‌گاهی زلزله کاربردهای فراوانی داشته است. جداساز لرزه‌ای در یک ساختمان باعث ایجاد تغییرات خاصی در ویژگی‌های دینامیکی ساختمان می‌گردد. این تغییرات سبب کاهش پاسخ‌های دینامیکی سازه تحت تحریک زلزله می‌شود. بنابراین، می‌توان گفت که تحلیل دینامیکی ساختمان‌های دارای جداساز لرزه‌ای در مهندسی عمران از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. از طرفی، حجم محاسبات سازه‌های چند درجه آزادی به ویژه در مواقعی که تعداد درجات آزادی سازه زیاد باشد به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. بنا بر دلایل عنوان شده، در این پژوهش برنامه‌هایی کاربردی به منظور تحلیل و شبیه‌سازی دینامیکی سازه‌های چند درجه آزادی دارای جداساز لرزه‌ای در نرم‌افزار متلب نوشته شده است. این برنامه‌ها مشخصات سازه، جداساز و نیز شتاب زلزله‌ی وارد بر سازه را در قالب فایل‌های ورودی از کاربر گرفته و سپس تحلیل دینامیکی و شبیه‌سازی دینامیکی سازه را انجام می‌دهند. در پایان، نتایج مهم تحلیل دینامیکی سازه نیز توسط برنامه‌ها ارائه می‌گردد.
کلیدواژه ها
 
Title
Dynamic analysis and simulation of multi-degree-of-freedom structures with seismic isolators using MATLAB software
Authors
Mohammad Aadel Kermani, Seyed Mehdi Zahrai
Abstract
One of the types of problems raised in the science of structural dynamics is the dynamic analysis of multi-degree-of-freedom structures. For the dynamic analysis of this type of structures, common dynamic analysis methods presented in the references are used. Calculating the angular frequencies of the structure, the periods of the structure, and determining the vibration mode shapes corresponding to them are among the most important purposes of analyzing multi-degree-of-freedom structures. Also, dynamic simulation of a structure under earthquake excitation can provide insight and understanding of the behavior of the structure during an earthquake. As a result, dynamic simulation of structures is of great importance to civil engineers. In recent decades, the use of seismic isolators has had many applications in order to reduce the responses of the structure under earthquake excitation. A seismic isolator in a building causes certain changes in the dynamic characteristics of the building. These changes reduce the dynamic responses of the structure under earthquake excitation. Therefore, it can be said that the dynamic analysis of buildings with seismic isolators has a special place in civil engineering. On the other hand, the cost of calculations of multi-degree-of-freedom structures increases significantly, especially when the number of degrees of freedom of the structure is large. For the reasons stated, in this research, programs have been written in MATLAB software for the purpose of dynamic analysis and simulation of multi-degree-of-freedom structures with seismic isolators. These programs take the characteristics of the structure, the isolator, and the earthquake acceleration acting on the structure in the form of input files from the user and then perform dynamic analysis and dynamic simulation of the structure. Finally, the important results of the dynamic analysis of the structure are also presented by the programs.
Keywords
Seismic isolation, Modal analysis of multi-degree-of-freedom structures, Dynamic responses of multi-degree-of-freedom structures under seismic loading, dynamic simulation