الاستجابة الزلزالية للمباني المعزولة مع إضافة أجهزة التخميد وإعادة التمركز من خلائط ذاكرة الشكل SMAs ومخمدات الاحتكاك الدوراني FD
الكلمات المفتاحية:
العزل الزلزالي، خلائط ذاكرة الشكل (SMAs)، المرونة الفائقة، المخمدات الاحتكاكية، المواد الذكية، إعادة التمركز، الانتقالات المتبقية، الإزاحات الطابقيةالملخص
يمكن تخفيض انتقال حركة الأرض الناتجة عن الزلازل إلى المنشآت عن طريق إضافة أنظمة العزل الزلزالية لها، ويجب أن تكون أجهزة العزل المستخدمة في المباني المعزولة زلزالياً قادرة على التحكم بالتشوهات والانتقالات وخاصة العظمة ولها قدرة كافية على إعادة المنشأ إلى موقعه الأساسي بعد حدوث الزلازل. يوجد في الهندسة المدنية الكثير من المواد الذكية التي يمكن استخدامها في العديد من مجالات التطبيقات الهندسية. تعتبر خلائط ذاكرة الشكل (SMA) من أهم هذه المواد حيث تملك العديد من الخصائص المميزة مثل المرونة الفائقة وتأثيرات ذاكرة الشكل.
في هذا البحث تم مقارنة فعالية استخدام مخمدات الاحتكاك الدوراني (FD) مع فعالية استخدام مخمدات خلائط ذاكرة الشكل (Re-SMAs)) كأجهزة تخميد وإعادة تمركز عن طريق اجراء التحليل الديناميكي اللاخطي للسجل الزمني لمبنى خرساني معزول عند القاعدة مع ارتفاعات مختلفة (ثمانية، اثنا عشر، ستة عشر طابقاً)، واخذ بعين الاعتبار حالات الدراسة: الأولى استخدام نظام العزل الأساسي (العوازل المطاطية LRB مع الصفائح الاحتكاكية FSB) بإضافة مخمدات الاحتكاك الدوراني (FD)، والثانية باستخدام نظام العزل الأساسي (LRB مع FSB) بإضافة مخمدات خلائط ذاكرة الشكل (Re-SMAs)، وإجراء المقارنات مع المبنى بأساسات تقليدية من حيث (الدور، الانتقالات، الازاحات الطابقية، قوة القص القاعدي) واخذ بعين الاعتبار ارتفاع المبنى لكل نظام عزل.
وأظهرت النتائج الفعالية الكبيرة لاستخدام أسلاك خلائط ذاكرة الشكل (SMAs) كأجهزة تخميد وإعادة تمركز مع نظام العزل الأساسي LRB مع FSB)) في تحسين أداء المبنى فوق نظام العزل من تخفيض الانتقالات (بمعدل 7%) والازاحات المتبقية (بمعدل 16%) مقارنة مع استخدام مخمدات الاحتكاك (FD) وإعادة المنشأ لمكانه الأساسي بعد حدوث الزلزال وذلك لحالات ارتفاع المنشأ (ثمانية، اثنا عشر، ستة عشر طابقاً).
كما أن استخدام مخمدات إعادة التمركز Re-SMAs مفيد للتحكم في الانتقالات والازاحات المتبقية على مستوى طابق العزل، والذي سيساعد في الحفاظ على كفاءة نظام العزل وحماية المنشأ عند زيادة مرونته.
التنزيلات
