1 / 40

Tuned Mass Dampers

Tuned Mass Dampers. م ي راگرها ي جرم ي تنظ ي م شده. پروژه درس د ي نام ي ک سازه. استاد : دکتر وتر. مهد ي وجود ي. تـــــــــــــــاريخچه. سال ١٩٠٩ : برا ي اول ي ن بار Frahm برا ي کاهش حرکات سالن کشت ي از TMD استفاده نمود.

javan
Download Presentation

Tuned Mass Dampers

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Tuned Mass Dampers ميراگرهاي جرمي تنظيم شده پروژه درس ديناميک سازه استاد : دکتر وتر مهدي وجودي

  2. تـــــــــــــــاريخچه • سال ١٩٠٩ : براي اولين بار Frahm براي کاهش حرکات سالن کشتي از TMD استفاده نمود • سال ١٩٢٨ : تئوريTMD توسط Ormondroyd و Den Hartog در مقاله اي چاپ شد • سال ١٩٤٠ کتاب “ارتعاشات ديناميکي” هارتوق شامل بحثهاي مفصل TMD منتشر شد • ١۹٨٠- ١٩٩۳ تحقيقات زيادي راجع به سيستمهاييک درجه آزادي داراي ميرائي انجام گرفته و منتشر گرديد

  3. تئوري ميراگر هاي جرمي • ميراگر جرمي تنظيم شده، ابزاري است که به سازه متصل مي شود و تحت اثر حرکات جانبي سازه شروع به ارتعاش مينمايد. • فرکانس ميراگر بگونه اي تنظيم ميشود که در فاز مخالف با فرکانس ارتعاشي سازه باشد • نيروي اينرسي ميراگر باعث ازبين رفتن انرژي ارتعاشي ســــــــــــــــازه مـــــي شود

  4. اجزاي تشکيل دهنده ميراگر اين نوع ميراگرها در واقع يک سيستم يک درجه آزادي ميباشند

  5. نماي شماتيک از عملکرد TMD

  6. نماي شماتيک TMD

  7. انواع ميراگرهايTMD در سازه ها ١- ميراگر جرمي تنظيم شده جابجائي جرم بر روي تکيه گاههاي غلتکي قرار ميـــگيرد تا اجازه جابجائي جانبي نســــبت به طبقه را داشته باشد. فنرها و ميراگرها بين جرم و تکيه گاههاي ثابت عمودي قرار ميگيــــــــرند که نيروي “فاز مخالف” ميراگر را به تراز طبقه و در نتيجه به قاب سازه اي منتقل ميکنند

  8. ميراگر جرمي تنظيم شده جابجائي

  9. 1. Translation TMD Examples ١- برج جان هانکوک ١- مرکز Citicorp ١- برج ملي کانادا (برج مخابراتي تورنتو) ١- برج بندر چيبا در ژاپن

  10. John Hancock Tower

  11. John Hancock Tower • طبقات برج : ٦٠ طبقه • دو ميراگر هرکدام به وزن ٢۷۰۰ کيلونيوتن • ابعاد ميراگرها : 5.2m * 5.2m * 1m از سرب • عملکرد اتوماتيک در صورتي که شتاب جانبي در دو سيکل متوالي به 0.003g برسد • هزينه : ٣ ميليون دلار • اثر : کاهش جابجائي جانبي بين 40 تا 50 درصد

  12. Citicorp Center

  13. Citicorp Center • ارتفاع برج : 279 متر با پريود غالب 6.5 ثانيه و ميرائييک درصد در هر جهت • ميراگر در طبقه 63 و به وزن 366 MN • جرم بلوک بتني به ابعاد 9.1m * 9.1m * 2.6m • اين ميراگر به هنگام نصب 250 برابر بزرگتر از ساير نمونه ها بود • عملکرد اتوماتيک در صورتي که شتاب جانبي در دو سيکل متوالي به 0.003g برسد • هزينه : 1.5 ميليون دلار که نسبت به تقويت سازه اي حدود 3.5 الي 4 ميليون دلار صرفه جوئي شده است • اثر : کاهش جابجائي جانبي تا 50 درصد که برابر است با افزايش ميرائي ذاتي سيستم به 4%

  14. Citicorp Center

  15. Chiba Bay Tower • ارتفاع برج : 125 متر • وزن ميراگر : 1950 تن • پربود مود اول 2.25 ثانيه در X • پربود مود دوم 0.52 ثانيه در X

  16. Chiba Bay Tower

  17. New Translation TMD ميراگر هاي جرمي اوليه داراي معايبي هستند : • مکانيسم هاي پيچيده اي براي غلتک و اجزاي ميراگر داشتند • داراي جرمهاي زيادي بودند • فضاي زيادي اشغال ميکردند • کاملا گران بودند

  18. New Translation TMD تغييرات در ميراگرهاي جديد : • بجاي غلتک مکانيکي از غلتکهاي لاستيکي استفاده ميشود که امکان عملکرد در جهتهاي مختلف را دارا ميباشند و همانند فنر هاي برشي عمل ميکنند • از لاستيکهاي قيري (BRC) که توانائي ميراگرهاي ويسکو الاستيک را دارا هستند ، بجاي ميراگر استفاده ميشود.

  19. New Translation TMD

  20. New Translation TMD

  21. New Translation TMD نمونه اي از TMD هاي جديد در برج Ten Bosch ناگاساکي

  22. انواع ميراگرهايTMD در سازه ها ٢- ميراگر جرمي تنظيم شده پاندولي • مسائل و مشکلات غلتکها با کمک تقويتهاي کابلي جرم که به سيستم اجازه رفتار مانند يک پاندول را مي دهند قابل حل است.

  23. 2- Pendulum Tuned Mass Damper

  24. 2- Pendulum Tuned Mass Damper • در عمل اين نوع ميراگر هــــــــــا داراي محدوديتهايي جدي هستند. چون پريود بستگي به L دارد، طول مورد نياز برايTd بـــزرگ، ممکن است از ارتفاع طبقه بيشتــــــــر باشد. • طول مورد نياز براي پريود 5 ثانيه 6.2 متر است.

  25. 2- Pendulum Tuned Mass Damper • براي حل اين مشکل از اتصال صلب داخــلي استفاده مينمايند. براي مثال در شکل اسلايد بعدي، طول موثر پاندول برابر 2L ميباشــــد

  26. 2- Pendulum Tuned Mass Damper

  27. Crystal Tower (Osaka) • سازه : ارتفاع 157 متر و پلان 28 در 67 متر و وزن کل سازه برابر 44000 تن متريک • پريود اصلي 4 ثانيه در جهت N-S • پريود اصلي 3 ثانيه در جهت W-E • ميراگر پاندولي براي کاهش حرکات ناشي از باد تا 50 دصد در هنگام طراحي سازه • استفاده از يونيتهاي تهويه هوا وتانکهاي ذخيره يخ هر کدام به وزن 90 تن

  28. Crystal Tower (Osaka) • پنج تانک داراي طول پاندولي 4 متر در جهت شمال – جنوب • دو تانک داراي طول پاندولي 3 متر در جهت شرق – غرب • هزينه معادل 350 هزار دلار که کمتر از 0.2 درصد هزينه ساخت سازه بوده است

  29. Crystal Tower (Osaka)

  30. Crystal Tower (Osaka)

  31. Crystal Tower (Osaka)

  32. ساير نمونه ها

  33. ساير نمونه ها

  34. ساير نمونه ها

  35. ساير نمونه ها

  36. ساير نمونه ها

  37. نمودارهاي مقايسه اي

  38. کارآيي سيستم هايTMD

  39. منابع و مراجع • سايت : • http://www.iesysinc.com/tunedmassdampers.htm • Engineering Structures, Vol.17 No.9 November 1995 • Introduction to Structural Motion Control, by J.J.Connor

  40. با تشکر

More Related