تحلیل و طراحی میراگرها و جداگرهای لرزه‌ای بر اساس ASCE۷-۱۰ در Prform۳D، SAP۲۰۰۰ و OpenSees

کشور ما در منطقه‌­ای با لرزه­‌خیزی شدید قرار گرفته است. بنابراین استفاده از دانش روز مهندسی سازه و زلزله در طرح سازه‌­ها، علی‌الخصوص سازه­‌های مهم ضروری به نظر می‌­رسد. از این رو توجه به سیستم‌های نوین نظیر سیستم­‌های کنترلی، به عنوان راهکاری برای ارتقای سطح عملکردی سازه­‌ها بیش از پیش احساس می‌شود. این مورد مهم را می‌­توان در رشد روزافزون طراحی سیستم‌­های کنترلی توسط شرکت‌­های مشاور و اقبال خوب کارفرمایان و همچنین موضوعات رساله‌­­ها و پایان‌نامه‌های دانشجویان تحصیلات تکمیلی که مرتبط با بحث کنترل سازه، ملاحظه کرد. از طرفی نبود یک منبع که بصورت کامل به معرفی، طراحی و مدلسازی این سیستم‌­ها بپردازد، باعث شده است که مهندسین مشاور و همچنین دانشجویان تحصیلا تکمیلی با سردرگمی روبرو شوند. از این رو برآن شدیم که کتابی در مورد طراحی سیستم‌­های کنترلی غیرفعال بر اساس آیین‌­نامه ASCE۷-۱۰ آمریکا تهیه شود که در آن به صورت گام‌به‌گام به طراحی دستی انواع میراگرها پرداخته شده و در نهایت مدل‌سازی و تحلیل آن­ها همراه با جزئیات در نرم‌­افزار­ها تجاری و آکادمیک مورد بررسی قرار گرفته است. در میان نرم‌­افزارهای موجود که توانایی مدل‌سازی انواع سیستم‌­های کنترل غیرفعال را دارند، در این کتاب از ۳ نرم‌­افزار مختلف استفاده شده است. اولین آن­ها نرم­افزار قدرتمند SAP۲۰۰۰ است که هم در بین قشر مهندسین مشاور و هم در بین دانشجویان تحصیلات تکمیلی مورد مقبولیت خاصی قرار گرفته است. دومین نرم‌­افزار، نرم‌­افزار آکادمیک OPENSEES بوده که به صورت متن باز است. قابلیت این نرم‌­افزار در تحلیل غیرخطی بی­نظیر بوده و همچنین قادر است طیف وسیعی از تحلیل­‌های غیرخطی را در کمترین زمان ممکن انجام ­دهد. دومین نرم‌­افزار تجاری مورد استفاده نرم­‌افزار دیگر شرکت CSI به نام PERFORM ۳D است که در زمینه تحلیل غیرخطی دارای قابلیت‌­های فراوانی است. کتاب حاضر در ۹۹ فصل مختلف نگارش شده است.

در فصل اول به مفاهیم و مبانی اولیه کنترل سازه جهت آشنایی خوانندگان گرامی پرداخته شده و انواع سیستم­‌ها کنترلی شرح داده خواهد شد.
در فصل دوم به طراحی سازه به همراه وسایل مستهلک کننده انرژی در آیین‌­نامه‌­ها پرداخته می­‌شود و سازه پایه مورد استفاده در سایر فصول بر اساس روش LRFD طرح می‌شود.
در فصل سوم به بررسی مبانی میراگرهای ویسکوز و نحوه عملکرد و مدل رفتاری آن‌ها می‌­پردازیم. سپس به بیان ویژگی رفتاری میراگرهای ویسکوز خطی و غیرخطی و بررسی رفتار لرزه‌ای سازه‌ها با این میراگرها می‌پردازیم. در ادامه به معرفی روش طراحی آیین‌نامه‌ ASCE۷-۱۰ و روابط طراحی پرداخته و در قالب یک مثال کامل روش طراحی و مدل‌سازی این نوع میراگر تبیین می‌شود.

در فصل چهارم طراحی میراگرهای ویسکوالاستیک و مدل رفتاری آن‌ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت و به صورت گام­ به­ گام به طراحی دستی و مدل­‌سازی آن­ها پرداخته می‌شود.

در فصل پنجم طراحی میراگرهای اصطکاکی به عنوان میراگری که دارای مزیت­ها متعددی است، شرح داده خواهد شد و مفاهیمی نظیر بار لغزش بهینه و نحوه تعیین آن به طور کامل توضیح داده می‌­شود. همچنین مدل­‌سازی انواع حالات نصب متداول این نوع میراگر نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
در فصل ششم به بحث میراگرهای تسلیمی، متداول‌ترین میراگرهای وابسته به جابجایی پرداخته می­‌شود. مفهوم فیوز سازه‌­ای شرح داده شده و طراحی آن­ها بر اساس آیین‌­نامه توضیح داده می­‌شود. نحوه مدل­‌سازی این نوع از میراگر نیز به مانند سایر میراگرها در سه نرم‌­افزار مختلف شرح داده خواهد شد.
در فصل هفتم وارد بحث جداگرهای لرزه­­ای می‌­شویم و در این فصل به مبانی تئوری و طراحی جداگرهای لاستیکی و لاستیکی همراه با هسته سربی می­‌پردازیم. از آنجا که روند طراحی جداگرهای لاستیکی همراه با هسته سربی شامل روند طراحی سایر جداگرهای لاستیکی نیز است، بنابراین به طراحی این سیستم جداگر پرداخته شده است و مدل­سازی آن مورد بررسی قرار می‌­گیرد. طراحی صورت گرفته بر اساس فصل هفدهم آیین­‌نامه ASCE۷-۱۰ خواهد بود.
در فصل هشتم به جداگرهای اصطکاکی پاندولی به عنوان یکی دیگر از سیستم­‌های جداساز پرداخته می‌­شود. در این فصل جداگرهای اصطکاکی پاندولی یگانه FPS، دوگانه DFPS و سه­گانهTFPB مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
در فصل نهم به بادبندهای کمانش تاب یا BRBها به عنوان یکی دیگر از سیستم‌­های تسلیمی پرداخته می‌­شود و روند طراحی گام‌­به‌­گام این نوع از مهاربندها به همراه مدل­‌سازی آن­ها توضیح داده می­‌شود.