میراگرهای بادی برای مقابله با زلزله

چینی‌ها نوعی میراگرهای بادی برای مقابله با زلزله اختراع کرده‌اند. در این فیلم از تیوپ لاستیکی برای مقابله با زلزله استفاده‌شده به این شکل به هنگام زلزله سنسورهای آن تحریک‌ شده و شروع به باد شدن می‌کند و ارتفاعی را نسبت به پی می‌گیرد در ادامه نتایج آزمایشگاهی را می‌بینید که چقدر شدت آن کاهش پیدا می‌کند.

میرایی و انواع آن

با توجه به اینکه هر سازه یا سیستم سازه‌ای، به‌تناسب شکل و اجرای تشکیل‌دهنده‌ی آن دارای میرایی خاص خود می‌باشد ابتدا بایستی انواع میرایی را شناخته و سپس درباره اعضایی که این انواع میرایی را تأمین می‌کنند بحث کنیم.

انواع میرایی:

میرایی سازه ها تحت تحریکات زلزله به صورت ترکیبی از میرایی خارجی ویسکوز (لخت)، میرایی داخلی ویسکوز (لخت)، میرایی اصطکاکی، میرایی هیستریزیس و میرایی تشعشعی می باشد که در زیر، این انواع میرای را شرح می دهیم.

میرایی خارجی ویسکوز (لخت)

نوعی از میرایی است که توسط هوا، آب و شرایط محیطی اطراف یک سازه به وجود می‌آید و در طرف مقایسه با انواع دیگر میرایی‌ها بسیار کوچک و در اکثر اوقات با تقریب خوبی قابل صرف‌نظر است.

میرایی داخلی ویسکوز (لخت)

این میرایی حاصل خاصیت ویسکوزیته (لختی) ماده بوده و متناسب با سرعت است به‌نحوی‌که نسبت میرایی متناسب با فرکانس طبیعی ساختمان افزایش می‌یابد.  این نوع میرایی غالباً برای ارائه هر نوع میرایی دیگر به کار می‌رود و معروف‌ترین نوع میرایی است.

میرایی اصطکاکی

این میرایی که میرایی کلمه هم نامیده می‌شود به علت وجود اصطکاک در اتصالات و یا نقاط تکیه‌گاهی پدید می‌آید. بدون توجه به سرعت و جابه‌جایی ثابت است و بسته به مقدار جابه‌جایی به دو نحو با آن برخورد می‌شود. اگر مقدار جا به‌جای ها کوچک باشد به‌عنوان یک میرایی داخلی لخت و اگر مقدار جابه‌جایی بزرگ باشد به‌عنوان یک میرای هسترزیس در نظر گرفته می‌شود. یک مثال در مورد این میرایی راجع به دیوارهای مصالح بنائی میان قاب است که در هنگام ترک خوردن دیوار، اصطکاک جسمی زیاد شده و مقاومت مؤثری در مقابل ارتعاشات به وجود می‌آید.

میرایی هیسترزیس

این میرایی هنگامی اتفاق می افتد که رفتار ماده تحت بار رفت و برگشتی در محدوده الاستیک قرار می گیرد مساحت چرخه ی هیسترزیس در واقع بیان گر مقدار انرژی اتلاف شده در هر سیکل از بارگذاری می باشد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود با تزریق انرژی از نقطه D تا A و حرکت سازه از D تا A انرژی زیر سطح BAE حذف می شود. با تعمیم همین مسئله برای فواصل B تا C و C تا D نتیجه می گیریم که اتلاف انرژی در هر سیکل از بارگذاری معادل سطح ABCD می باشد.

میرایی تشعشعی:

هنگامی که یک سازه ساختمانی ارتعاش می کند، امواج الاستیک در محیط نامتناهی زمین زیر ساختمان منتشر می شود. انرژی تزریق شده به سازه از همین طریق میرا می شود. این میرایی تابعی از ضریب الاستیک یانگ (خطی)، نسبت پواسون (U) و چگالی (P) زمین بوده و نیز به جرم بر واحد سطح سازه (A/M) و ضریب سختی به جرم ان (m/k) بستگی دارد.