A new hybrid composite isolation system for earthquake protection of structures

Abstract

Sismik olarak dayanıklı güvenli yapılar esnek olmayan yapılar ve uyarlanabilir yapılar olarak sipariş edilebilir. Sert yapılarda, büyük basınçlara dayanacak olan kontrol yöntemleri, köşeden köşeye çıkma, perde duvarlarının oluşturulması ve kompozit malzemelerin kullanımı ile iç kat yer değiştirmesini azaltır. Baz yalıtımlı yapılar gibi esnek yapılarda, temel kontrol metodolojisi, damper ve izolatörlerin kullanımı ile artan uyarımı azaltmaktır. Bu yazının asıl amacı, yapıların depremlere karşı korunması için yeni bir karma kompozit izolasyon sistemi tanıtmak ve incelemektir. Bu sistem destekleyici bir temelde kullanılır ve temel olarak ANSYS adlı bilgisayar yazılımındaki bir simülasyona dayanır. Yapının dinamik cevabını belirlemek için uygulanır. Birden fazla serbestlik dereceli 40 katlı bir bina sismik dalgalar altında incelenmiştir.Bu çalışmada, 40 katlı yapımız önerilen hibrit izolasyon sistemi ile güçlendirilmiş ve analiz edilmiştir. Binanın eni ve yüksekliği sırasıyla 40 ve 160 metredir. Ek olarak, sertliğin doğrusal olarak dağıldığı farz edilir. Bina iki farklı sınır şartında incelenmiştir. İlk durumda, binanın tabanı sağlam bir şekilde zemine tutturulmuştur ve ikincisinde, önerilen hibrit izolasyon sistemi ile güçlendirilmiştir. İki vaka, katı bir şekilde desteklendi ve izole edildi. Sonuçlar, binanın zeminindeki yer değiştirme, hız ve ivmede gözle görülür bir azalma olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak ve sonuçlarımıza göre, yukarıda belirtilen iki durum arasında bir karşılaştırma da yapıldı, burada izole edilmiş durum, yapının ciddi hasar görmesini önlemek için tercih edildi. Bu nedenle, bu durumlar yapıların yıkıcı deprem hasarlarından korunmasında yeni karma kompozit izolasyon sistemleri olarak kabul edilir.

Seismically resistant safe structures can be ordered into inflexible structures and adaptable structures. In rigid structures, the control methods that are connected to withstand great pressures decrease inner storey displacement with the assistance of corner-to-corner popping, the establishment of shear walls and the utilization of composite materials. In flexible structures, such as in base-isolated structures, the key control methodology is to decrease the increasing excitation with the utilization of dampers and isolators. The main point of this paper is to introduce and study a new hybrid composite isolation system for the protection of structures against earthquakes. This system is utilized in a supporting base and is mainly based on a simulation in computer software called ANSYS. It is implemented to determine the dynamic response of the structure. A 40 storey building with multiple degrees of freedom is studied under seismic waves.In this study, our 40 storey structure has been retrofitted with the proposed hybrid isolation system and analyzed. The building's width and height are respectively 40 meters and 160 meters. In addition, the stiffness is supposed to be linearly distributed. The building has been studied under two different boundary conditions. In the first case, the base of the building is rigidly attached to the ground, and in the second, it is retrofitted with the proposed hybrid isolation system. Two cases were considered, namely rigidly supported and isolated. The results show a noticeable reduction in displacement, velocity and acceleration of the building floors. In conclusion and based on our results, a comparison between the two cases mentioned above was also performed wherein the isolated case is preferred for the structure to prevent it from experiencing severe damage. Thus, these cases are considered as new hybrid composite isolation systems for the protection of structures from catastrophic earthquake damages.