استفاده از پايه‌هاي قارچي شكل در زير ساختمان به عنوان جداساز ارتعاشي جهت كاهش اثر زلزله بر روي ساختمان

Using Mushroom Shaped Basements under Buildings Isolator in Order To Reduce the Earthquake Effect on Structures

در اين مقاله يك روش جديد براي جداسازي ساختمان از پي براي كاهش اثر مخرب زلزله ارايه شده است. در اين روش از پايه‌هاي خاصي كه شكل آنها شبيه قارچ مي‌باشد، در زير سازه به عنوان جداساز ارتعاشي استفاده مي‌شود. اين پايه‌ها داراي يك سطح كروي مي‌باشد كه بر روي فونداسيون قرار مي‌گيرد و داراي يك بازو مي‌باشد كه به صورت مفصلي به ستون‌هاي ساختمان متصل مي‌شود. اگر ارتفاع بازوي اين پايه‌ها كمتر از شعاع انحنا سطح كروي آن باشد كاركرد اين پايه‌ها در زير ساختمان مانند فنر خواهد بود يعني وقتي مقدار جابجايي در سازه ايجاد مي‌گردد يك نيروي بازگرداننده به سازه اعمال مي‌كند و پايداري سازه را تضمين مي‌كند. ويژگي اين فنرها اين است كه سختي آن به راحتي قابل تنظيم است و چون سختي قابل تنظيم است پس مي‌توان سختي را طوري تعيين نمود كه اولاً نيروي وارده به سازه در اثر زلزله در حد قابل قبول باشد و ثانياً تغيير مكان ماكزيمم ايجاد شده از حد مجاز تجاوز نكند. اين پايه‌ها به همراه سازه به صورت يك سيستم يك درجه آزادي جرم- فنر- ميراگر مدل شد و برنامه‌اي براي پيدا كردن پاسخ آن در برابر شتاب زلزله نوشته شد و با استفاده از آن پاسخ سازه در برابر سه زلزله بدست آمد. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد استفاده از اين روش در كاهش اثر زلزله بر روي سازه كاملاً موثر مي‌باشد.

A new base isolation method for reducing the destructive effect of earthquake is proposed in this method mushroom shaped basements are used under structures as base isolation. These basements have spherical surface and are located on foundations. Basements have pinned arms that are connected. When the length of the arm is less then the radius of spherical surface, the action of them is similar to a spring. In other words, when a displacement in a structure happens. A returning force is supplied to the structure and the stability of the structure is guaranteed. The specification of these springs is so that their stiffness can easily be set. As the stiffness is settable therefore the stiffness can be set in a way that firstly, the force applied to the structure will be acceptable, the maximum displacement will not exceed allowable limit. In this research the basements together with the structure were modeled as a one-degree freedom system of mass, spring and damper.