Title of article :
The Effect of Tuned Mass Damper on Seismic Response of Building Frames with Uncertain Structural Characteristics
Author/Authors :
Nateghi, F International Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology , Tarbali, K International Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology
Abstract :
Tuned mass dampers (TMDs) could be used to absorb the input energy of the applied load, and reduce
the response of the building frames. However, the effectiveness of TMD in reducing the response of
the building frames could be affected by inherited uncertainties in the structural characteristics of the
frames. In this study, in order to investigate the probabilistic response of steel moment-resisting frames
equipped with TMDs, variation in the failure probability of the structure has been studied through
cumulative damage representative for the stories of the structure. The damage representative of each
story has been calculated from the cumulative damage index of the structural elements, based on the
weighted average approach. Although the response of the deterministic model of the structure could be
reduced by installing TMD, the results of the numerical simulations on the probabilistic response of the
structures indicate that for the records that cause excessive damage in the stories of the structures, the
effect of the TMD on failure probability of the structure could be detrimental.
Farsi abstract :
ميراگرهاي جرمي تنظيم شونده ادوات سازهاي مي باشند كه براي تنظيم و بهبود رفتار لرزهاي سازهها بكار گرفته ميشود. اين ادوات عموماً رفتار را بهبود داده و پاسخهاي سازهاي را بهصورت چشم گيري ميتوانند كاهش دهند. در اين ميان البته توجه به مشخصات سازهاي و يا عدم قطعيت در مشخصات سازهاي موجود ميتواند اين مسئله را پيچيده و گاهاً دچار مشكل نمايد. در اين مقاله رفتار لرزهاي قابهاي فلزي مقاوم با استفاده از ميراگرها با در نظر گرفتن عدم قطعيتهاي موجود موردمطالعه قرارگرفته است.نتيجه مطالعات حاكي از اين است كه خسارت حاصله زياد در طبقات پايينتر سازه بستگي تام به رفتار ميراگر جرمي تنظيم شونده داشته و حساسيت احتمالي رفتار نامطلوب سازه بستگي زيادي به اين مسئله دارد. در ضمن در اين مطالعه تاثير سيستم كنترل ارتعاش جرم ميراگر تنظيم شونده (TMD) در كاهش احتمال وقوع خرابي در سازه قاب خمشي فولادي بررسي شده است. مقاومت و سختي المانهاي سازه يي و بارگذاريي زلزله به صورت احتمالاتي در مدل رياضي اعمال شده است. نتايج مطالعه نشان مي دهد كه براي زلزله هاي دور از گسل با دوره تناوب ميانگين پايين احتمال وقوع خرابي در سازه با TMD كمتر از سازهي اصلي است و تاثير استفاده از TMD با مشخصات مختلف در طبقات مختلف سازه متفاوت است.
Keywords :
Tuned Mass Damper , Failure Probability , Uncertainty , Cumulative Damage
Journal title :
Astroparticle Physics