میراگر مایع تنظیم شده یا TLD
یکی از روش‌های کنترل غیرفعال در سازه‌هاست که از اواسط دهه ۱۹۸۰ میلادی برای کنترل ارتعاشات سازه‌های مهندسی عمران به‌کار رفته است. سیستم TLD از یک یا چند مخزن حاوی مایعی که عمدتاً آب است، تشکیل میشود که این ظرف‌ها در قسمت بالای سازه نصب شده و از تلاطم آب در این ظرف‌ها برای کاهش نوسانات سازه استفاده میشود.
زمانی كه فركانس ارتعاشات تحريک اعمال شده به مخزن برابر با فركانس طبيعی ارتعاشات مايع درون مخزن باشد، اختلاف فاز موجود بين تحريک و برش پايه TLD سبب استهلاک انرژی میشود و به همين دليل ميراگرهای مايع تنظیم شده می‌توانند در تحريكات مختلف، رفتار نامطلوب سازه را بهبود دهند.
اما مشکل عمده این میراگر این هست که وزن آب + وزن مخزن و سیستم عایق بندی و … باعث افزایش وزن کل سازه میشود و برای تحمل این اختلاف وزن باید تیرها و ستون‌های قویتری استفاده شود. در نتیجه موقع زلزله، سازه به دلیل جرم و سختی بالاتر نیروی بیشتری جذب می‌کند و عملاً اثر دمپینگ این سیستم رو به شکل قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد.
ویژگی‌های میراگرهای مایعی قابل تنظیم
- مشابه میراگر قابل تنظیم وزنی است.
- نیاز به مقدار زیادی مایع برای کار دارند.
- مایع مورد استفاده معمولاً آب است.
- زمانی موثر است که فرکانس تحریک نزدیک به فرکانس طبیعی سیستم باشد.
- حرکت موجی آب موجب استهلاک انرژی میشود.
- معمولاً برای کاهش اثرات تحریک ناشی از باد مورد استفاده قرار میگیرد.
مزایا
- هزینه نصب پایین
- عدم وجود قسمت متحرک
- هزینه استفاده و نگهداری پایین
- کنترل فرکانس با تنظیم ارتفاه مایع
- مقاوم در برابر باد و زلزله
- استفاده آنی
- در مقایسه با TLCD
- دارای مقاطع متغییر در ارتفاع و طول است.
- امکان تنظیم فرکانس در محدود و.سیع را دارا است.
- فرکانس طبیعی نه تنها با ارتفاه آب بلکه با نسبت طول به سطح مقطع افقی و همودی نیز قابل تنظیم است.
کاربرد
یکی از روش‌های کارآمد کنترل ارتعاش سازه استفاده از میراگرهای مایع هماهنگ شده (TLD) می‌باشد. این نوع میراگرها غالباً در بالاترین طبقه ساختمان نصب می‌شوند. کاربردهای موفقی از میراگرهای مایع هماهنگ شده (TLD) در سازه گزارش شده است. این میراگرهادر ساخت نوعی سقف شناور سبک تعریف شده است که روی سطح آزاد آب قرار داده شود. این سطح شناور می‌تواند از پدیده‌ی شکست موج جلوگیری به‌عمل آورد. شکست موج موجب افزایش میرایی میشود اما در پاره‌ای از موارد باعث میشود مقدار میرایی از حد بهینه‌ی محاسبه شده توسط طراح بیشتر شود. از آن‌جا که بیشتر روابطی که تاکنون برای توصیف حرکت مایع ارائه شده با شرط رخ ندادن شکست موج است، سقف شناور انعطاف پذیر برای میراگرهای مایع هماهنگ شده (TLD) موجب میشود که روابط مذکور اعتبار خود را در مدل حفظ نمایند.
