مزایای استفاده از میراگر لرزه‌ای در مقاوم‌سازی سازه ها چیست؟ در طول مدت عمر سازه ها نیروهای مختلفی به سازه وارد می شوند که یکی از مهم ترین این نیروها نیروی ناشی از حرکت پایه سازه یا زلزله است. در طراحی سازه ها اهداف مختلفی از جمله افزایش ایمنی سازه، کاهش هزینه و افزایش سرعت ساخت، افزایش بهره وری سازه و … در نظر گرفته می شود. یکی از مهم ترین این اهداف، حذف خسارت های جانی احتمالی در حین و بعد از وقوع زلزله است.
امروزه در کنار این هدف اصلی، کاهش آسیب ها و خسارت های مالی وارد بر سازه و کاهش هزینه های تعمیر یا بازسازی پس از زلزله هدفی مهم به شمار می رود. برای دستیابی به این اهداف روش های مختلفی در طول دهه های گذشته توسعه پیدا کرده است.
کاهش نیروهای وارد بر سازه با استفاده از جداسازهای پایه و میرا نمودن نیروی زلزله در قسمت های محدودی از سازه که به عنوان میراگر شناخته می شوند، در طول دهه های اخیر با استقبال زیادی مواجه شده است. با توجه به این موضوع انواع مختلفی از جداسازهای پایه و میراگرها توسط محققین مختلف پیشنهاد و مورد آزمایش قرار گرفته است.
استفاده از میراگر لرزه‌ای در مقاوم سازی ساختمان سازه ها و جداسازهای پیشنهاد شده دارای تنوع بسیار زیادی بوده و هرکدام از این ابزارها و روش استفاده از آن دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. در حالت کلی استفاده از میراگرها و جداسازها و سایر ابزارهایی که برای کاهش و مستهلک نمودن نیروی زلزله مورد استفاده قرار می گیرند به عنوان سیستم کنترل ارتعاشات در سازه شناخته می شوند.
میراگرهای جاری شونده فلزی
در سازه‌های سنتی که در برابر زلزله‌های شدید و زلزله‌های نسبتاً قوی مقاومت می‌کنند، اجزای اصلی سازه مانند تیرها و ستون‌ها آسیب‌های سازه‌ای قابل توجهی دیده‌اند. در این صورت هزینه تعمیر و بازسازی این سازه ها پس از وقوع زلزله زیاد است و در برخی موارد تعمیر سازه ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
با استفاده از سیستم های انرژی گیر و هدایت نیروهای وارده به سازه به این اجزا می توان از آسیب به اجزای اصلی سازه جلوگیری کرد. استهلاک انرژی مصالح یکی از روش های رایج برای کنترل غیرفعال سازه ها می باشد. میراگر از توانایی قابل توجه مواد برای سرکوب انرژی ورودی به سازه استفاده می کند.
در هر چرخه بار اعمال شده به این استفاده از میراگر لرزه‌ای در مقاوم‌سازی سازه ها، مقدار زیادی انرژی از طریق تغییر شکل غیرکشسانی تلف می شود. به این ترتیب استفاده از میراگر متحرک تا حد زیادی از آسیب دیدن سایر اعضای سازه جلوگیری می کند. قدرت و ظرفیت جذب انرژی جریان میراگر به شدت به خصوصیات تنش-کرنش ماده فلزی در ناحیه غیر خطی بستگی دارد.
در جریان میراگر، ماده تحت نیروهای محوری، خمشی و برشی متفاوت تسلیم می شود؛ پیچش یا ترکیبی از این نیروها رخ می دهد. خروجی میراگر با جابجایی تحریک می شود. بنابراین افزودن این اجزا به سازه باعث افزایش سفتی الاستیک سازه می شود. با افزایش سختی، تغییر شکل سازه در ناحیه الاستیک بهتر کنترل می شود.
اولین ایده استفاده از میراگر فلزی جاری شونده در دهه ۱۹۷۰ معرفی شد. در چند دهه گذشته، مردم تحقیقات زیادی در مورد روش ها و اشکال مختلف استفاده از میراگر فلزی انجام داده اند. محبوب ترین فلز میراگر X شکل ، میراگر قطعه مثلثی ، میراگر شکاف دار، میراگر سرب تزریقی و آلیاژ حافظه شکل میراگر است.