การศึกษามวลหน่วงปรับค่าสำหรับควบคุมการสั่นไหวของโครงสร้างอินอิลาสติก

Abstract

ศึกษาประสิทธิภาพของมวลหน่วงปรับค่าในการลดการสั่นไหวและความเสียหาย ของโครงสร้างที่มีพฤติกรรมแบบอิลาสโตพลาสติก ภายใต้การเคลื่อนตัวบริเวณฐานรองรับของโครงสร้างแบบฮาร์โมนิก และจากสัญญาณแผ่นดินไหว โดยวัตถุประสงค์หลักของการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมและข้อจำกัด ของมวลหน่วงปรับค่าในการลดการสั่นไหวและความเสียหายของโครงสร้างอินอิลาสติก อันจะเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของมวลหน่วงปรับค่าต่อไป เมื่อขนาดความเร่งสูงสุดของการเคลื่อนตัวที่ฐานของโครงสร้าง อยู่ในระดับความรุนแรงต่ำจนถึงปานกลาง โครงสร้างสั่นไหวในช่วงอิลาสติกหรือในช่วงอิลาสติกที่เกิดความเสียหายไม่มาก มวลหน่วงปรับค่ามีประสิทธิภาพในการลดการสั่นไหว และความเสียหายของโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม เมื่อขนาดความเร่งสูงสุดของการเคลื่อนตัวที่ฐานเพิ่มขึ้น โครงสร้างเกิดความเสียหายมากขึ้น ประสิทธิภาพของมวลหน่วงปรับค่ามีค่าลดลง ถึงแม้ว่าความสามารถในการทำงานของมวลหน่วงปรับค่าที่วัดจาก (1) ค่าอัตราส่วนความเร่งของมวลหน่วงปรับค่าเทียบกับ ความเร่งสัมบูรณ์ของโครงสร้างและ (2) ค่าความต่างระหว่างเฟสการสั่นของโครงสร้างและการสั่นของมวลหน่วงปรับค่า ยังคงมีสภาพที่เหมาะสมเหมือนเช่นในกรณีที่ โครงสร้างมีพฤติกรรมในช่วงอิลาสติกก็ตาม ทั้งนี้เป็นผลจากค่าความหน่วงของโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการสลายพลังงานของโครงสร้างอินอิลาสติกเป็นสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของมวลหน่วงปรับค่า กับระบบมวลหน่วงปรับค่าแบบหลายหน่วย และระบบมวลหน่วงปรับค่าแบบกึ่งแอคทีฟ พบว่าระบบมวลหน่วงปรับค่าแบบกึ่งแอคทีฟมีประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะที่ประสิทธิภาพของระบบมวลหน่วงปรับค่าแบบหลายหน่วย มีค่าใกล้เคียงกับระบบมวลหน่วงปรับค่า ดังนั้นระบบมวลหน่วงปรับค่าจึงเหมาะสำหรับการเพิ่มความสามารถใช้งาน หรือลดทอนระดับความเสียหายได้แก่ อาคารภายใต้แผ่นดินไหวที่มีระดับความรุนแรงต่ำถึงปานกลาง แต่ไม่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความต้านทานให้กับ อาคารภายใต้แผ่นดินไหวความรุนแรงมากอย่างมีนัยสำคัญ