با­توجه به اينکه  هر سازه يا سيستم سازه اي، به تناسب شکل و اجزاي تشکيل دهنده ي آن داراي ميرايي ذاتی خاص خود مي باشد ابتدا بايستي انواع ميرايي را شناخته و  سپس درباره اعضايي که اين انواع ميرايي را تامين مي­کنند بحث شود.
ميرايي سازه ها تحت تحريک زمين­لرزه به صورت ترکيبي از ميرايي خارجي ويسکوز (لخت)، ميرايي داخلي ويسکوز (لخت)، ميرايي اصطکاکي، ميرايي هيستريزيس و ميرايي تشعشعي مي باشد.
ميراگرها به دو دسته تقسيم مي شوند:
الف) ميراگرهايي كه مكانيسم اتلاف انرژي شان مستقل از سرعت و وابسته به تغيرمكان است.
ب) ميراگرهايي كه مكانيسم اتلاف انرژي­شان به سرعت حركت و يا به عبارت ديگر به فركانس بارگذاري بستگي دارد.
دسته اول زماني فعال مي شوند كه نيرو در آنها به تراز از پيش تعيين شده برسد. ميراگرهاي از اين دسته، به ميراگرهاي هيسترتيك معروف هستند. كه شامل ميراگرهاي اصطكاكي و تسليم شونده مي­باشند.
دسته دوم وسايل با خواص سيالات ويا ويسكوالاستيسته هستند. براي فعال شدن اين وسايل احتياجي به تراز معين تحريك خارجي نيست ودر اثر زلزله وارد عمل مي­شوند. براي اين تجهيزات انرژي تلف شده، تابعي خطي و يا غيرخطي از فركانس بار وارد شده مي­باشد. ميراگرهاي مايع ويسكوز و ويسكوالاستيك در اين گروه قرار دارند.
 
 انواع میرایی
 ميرايي خارجي ويسکوز (لخت) 
ميرايي خارجي ويسكوز نوعي از ميرايي است که توسط هوا، آب و شرايط محيطي اطراف يک سازه 
به ­وجود مي­آيد و در مقايسه با انواع ديگر ميرايي­ها بسيار کوچک و در اکثر اوقات با تقريب خوبي قابل صرف نظر است.
 ميرايي داخلي ويسکوز (لخت)
اين ميرايي حاصل خاصيت ويسکوزيته (لختي) ماده بوده و متناسب با سرعت است به نحوي که نسبت این ميرایي متناسب با فرکانس طبيعي ساختمان افزايش مي­ يابد. ميرايي داخلي لخت به سادگي و عمدتا در معادلات حركت در تحليل ديناميكي مي­تواند منظور شود. اين نوع ميرايي غالباً براي ارائه هر نوع ميرايي ديگر به کار مي­رود و معروفترين نوع ميرايي است. این میرایی به همراه سایر میرایی­ های موجود در سازه به عنوان میرایی ذاتی سازه نیز نامیده می­شود.
  ميرايي اصطکاکي
اين ميرايي که ميرايي کلمب هم ناميده مي­ شود به علت وجود اصطکاک در اتصالات و يا نقاط تکيه گاهي پديد مي­ آيد. بدون توجه به سرعت و جابجايي ثابت است و بسته به مقدار جابجايي به دو نحو با آن برخورد مي­ شود. اگرمقدار جابجايي­ ها کوچک باشد به عنوان يک ميرايي داخلي لخت و اگر مقدار جابجايي بزرگ باشد به عنوان يک ميرايي هيسترزيس در نظر گرفته مي­ شود. يک مثال در مورد اين ميرايي ديوارهاي مصالح بنایي ميانقاب است که در هنگام ترک خوردن ديوار، اصطکاک جسمي زياد شده و مقاومت موثري در مقابل ارتعاشات به وجود مي­آورد.
  ميرايي هيسترزيس
اين ميرايي هنگامي اتفاق مي­ افتد که رفتار ماده تحت بار رفت­و برگشتي در محدوده الاستيک قرار مي­ گيرد. مساحت چرخه­ی هيسترزيس در واقع بيان­گر مقدار انرژي اتلاف شده در هر سيکل از بارگذاری مي­ باشد.
 ميرايي تشعشعي
 هنگامي­که يک سازه ساختماني ارتعاش مي ­کند، امواج الاستيک در محيط نامتناهي زمين زير ساختمان منتشر مي شود. انرژي تزريق شده به سازه از همين طريق ميرا مي­شود. اين ميرايي تابعي از ضريب الاستيک يانگ (خطي)، نسبت پواسون و چگالي زمين بوده و نيز به جرم بر واحد سطح سازه و ضريب سختي به جرم آن  بستگي دارد.
 اثر ميرايي بر پاسخ سازه
اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻴﺮاﻳﻲ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ ﭘﺎﺳﺦ ﺳﺎزه(ﺷﺘﺎب و ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎن) ﻣﻲﺷﻮد. اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻴﺮاﻳﻲ در زﻣﺎن ﺗﻨﺎوب­ﻫﺎي خیلی ﭘـﺎیین (ﻧﺰدﻳـﻚ ﺑـﻪ ﺻﻔﺮ) ﺑﺮ روي ﻣﻘﺪار ﻃﻴﻒ پاسخ شتاب و جابجایی سازه اﺛﺮي ﻧﺪارد و در زﻣﺎن ﺗﻨﺎوب ﻫﺎي خیلی ﺑﺎﻻ ﻧﻴﺰ اﺛﺮ ﻛﻤﻲ ﺑﺮ روي ﭘﺎﺳـﺦ ﺷﺘﺎب دارد. در حالیکه در محدوده زمان­های تناوب   3/0 ﺗﺎ 5/2 ثانیه می‌توان بیشترین اثر افزایش میرایی را در این طیف­ ها مشاهده نمود. 

 

 
اثر میرایی روی طیف پاسخ شتاب

اﺛﺮ ﻣﻴﺮاﺋﻲ روي ﻃﻴﻒ ﭘﺎﺳﺦ ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎن
 
 در آیين ﻧﺎﻣﻪﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ و ﺑﻬﺴﺎزي ﻟﺮزه­ اي اﺛﺮ ﻣﻴﺮايي ﺑﺎ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺿﺮﻳﺐ ﻣﻴﺮاﻳﻲ(β) ﻛﻪ ﺗـﺎﺑﻌﻲ از درﺻـﺪ ﻣﻴﺮايي ﺑﺤﺮاني اﺳﺖ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﺿﺮﻳﺐ ﺑﺮاي دو ﺣﺎﻟﺖ زﻣﺎن ﺗﻨﺎوبﻫﺎي ﻛﻮﺗﺎه(βs) و زﻣﺎن ﺗﻨﺎوبﻫﺎي ﻧﺰدﻳﻚ ﺑﻪ ﻳﻚ ﺛﺎﻧﻴـﻪ(β1) ﺗﻌﺮﻳـﻒ می­شود. داﻣﻨﻪ ﻋﻤﻞ(βs) ﺑﺮ روي ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻃﻴﻒ ﭘﺎﺳﺦ ﺑﻴﻦ زﻣﺎن ﺗﻨﺎوبTo2/0ﺗﺎ Toاﺳﺖ. Toزﻣﺎن ﺗﻨﺎوب اﻧﺘﻘﺎل از ﻣﺤﺪوده ﺷﺘﺎب ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖﺛﺎﺑﺖ ﻃﻴﻒ ﻣﻲ­ﺑﺎﺷﺪ. از ﺿﺮﻳﺐ(β1) ﻧﻴﺰ ﺑﺮاي ﻛﺎﻫﺶ ﻃﻴﻒ در زﻣﺎن ﺗﻨـﺎوب ﻫـﺎي ﺑـﺎﻻﺗﺮ از Toاﺳـﺘﻔﺎده می شود. 

ﻃﻴﻒ ﭘﺎﺳﺦ ﻃﺮح ﺑﺮاﺳﺎس ﺿﺮﻳﺐ ﻣﻴﺮاﺋﻲ
 
ﺿﺮاﻳﺐ B₁ و B_S ﺑﺮﺣﺴﺐ درﺻﺪ ﻣﻴﺮاﻳﻲ ﻣﻮردﻧﻈﺮ(β)

 
 انواع سيستم­ هاي اتلاف انرژي

 سیستم­ هاي فعال  
با توجه به اينكه روش اقتصادي طراحي لرزه­ اي، بالا بردن مقاومت ساختمان نبوده بلكه كاهش دادن نيروهاي وارد بر آن است، در اين ميان پيشرفته­ ترين و جديدترين شيوه طراحي استفاده از وسايل فعال مي­باشد. در اين گونه روش­ها، پاسخ سازه توسط اعمال نيروهايي در نقاط مختلف آن به صورت همزمان و با توجه به شرايط لحظه­ اي سازه كنترل مي شود. اين سيستم ­ها همواره آماده براي شروع فعاليت و كنترل ارتعاشات مي­ باشد كه اصطلاحاً فعال ناميده مي شوند. در اين گونه سيستم­ها ضمن تعيين پاسخ سازه كه مي­تواند شامل شتاب، سرعت و يا تغييرمكان باشد در هر لحظه و با استفاده از يك الگوريتم مشخص، نيروي کنترل مورد نياز تعيين مي­گردد. سپس با استفاده از يك منبع انرژي خارجي نسبت به اعمال نيروهاي محاسبه شده كنترلي بر سازه اقدام شده و اين كار تا زمان كاهش پاسخ سازه به حد مورد نظر ادامه مي­يابد. از مشكلات عمده اين گونه سيستم ­ها هزينه زياد اوليه مورد نياز آنها از يك سو و نيز عمليات تعمير و نگهداري سنگين آنها براي ايجاد امكان استفاده در هر لحظه مي‌باشد. نقص ديگر اين سيستم­ها آن است که به دليل آنکه به سازه انرژي تزريق مي ­نمايند، پتانسيل ناپايدار کردن سيستم را دارامي باشند.       
مشخصاً در اين نوع سيستم ­ها، چون پاسخ دايماً در حال اندازه ­گيري و پايش است، كارايي بيشتري نسبت به سيستم­هاي غيرفعال خواهند داشت و اين روش در چند سال اخير در ژاپن و آمريكا در بسياري از سازه­ها به خصوص سازه­هاي بلند و سازه­هايي كه بر روي زمين­هاي با خاك نرم بنا شده­اند و امكان استفاده از تكنيكي مثل جداسازي پايه در آن وجود ندارد و همچنين براي كنترل ارتعاش سازه­ها در برابر باد استفاده شده است که عملكرد مطلوبي از خود نشان داده است و بهينه­سازي اين روش­ها همچنان ادامه دارد.
نمونه این گونه سیستم‌ها میراگرهای جرمی فعال (AMD.  Active Mass) می ­باشد.
  سیستم­هاي غيرفعال
 سیستم ­هایی هستند که نیاز به منبع انرژی خارجی ندارند. این سيستم­ها از نیروهایی که در پاسخ به حرکت سازه در داخل آنها ایجاد می‌شود بهره می­گیرند. در اين­گونه روش­ها، عامل كنترل­كننده ارتعاش در محل مناسبي از سازه قرار مي­گيرد و عملاً تا قبل از تحريك سازه، به صورت غيرفعال است. با شروع تحريك (مثلاً زلزله)، سيستم كنترلي به كار افتاده و عملكرد كنترلي خود اعم از تغيير سختي، پريود، ميرايي يا جرم را در حين تحريك انجام مي دهد و پس از خاتمه تحريك مجدداً به حالت غيرفعال باز   مي گردد كه به دليل جذب بخشي از انرژي ورودي به سازه، احتمالاً شاهد خرابي جزئي يا كلي در آن خواهيم بود.
روش­هاي كنترل غيرفعال به دو بخش عمده تقسيم مي ­شوند:
1-سيستم­هاي جاذب انرژي(ميراگرها)
2-جداسازي پايه
1-سيستم­هاي جاذب انرژي (ميراگرها): در اين روش ميراگرهاي انرژي در قسمت­هاي معيني از سازه به كار گرفته شده و با تغير ويژگي­هاي ديناميكي سازه و همچنين تمركز جذب انرژي در نقاط خاصي، عملكرد كنترلي خود را بروز داده و از آسيب به ساير نقاط جلوگيري مي­شود. در واقع انرژي زلزله پس از ورود به سازه جذب مي­شود.
2-جداسازي پايه: در سيستم جداسازي پايه­اي بين سازه و پي با خاك يك لايه از موادي خاص با سختي افقي ناچيز قرار گرفته و به نوعي انرژي ورودي ناشي از زمين­لرزه را فيلتر كرده و فقط قسمت ناچيزي آن را به سازه منتقل مي­كند. اين سيستم براي سازه­هاي با ارتفاع كم تا متوسط مناسب بوده و براي 
سازه­هاي بلند كارايي ندارد. همچنين فقط در محدوده­ي فركانسي معيني كارايي دارد.
 
 سیستم­هاي ‌ نیمه فعال        
محدودیت­های موجود در سیستم­های کنترل غیرفعال و فعال، سبب پیدایش سیستم­های دیگری به نام سیستم های کنترل نیمه­فعال شده است. در سیستم­های کنترل نیمه­فعال، با صرف انرژی بسیار کم، ضریب میرایی و یا سختی وسیله کنترلی متناسب با نیروی وارده به سازه در هر لحظه تغییر می­کند و موجب کاهش هر چه بیشتر ارتعاشات سازه می­شود. سازگاری با شرایط مختلف بارگذاری و مصرف انرژی پایین از مزیت های عمده این سیستم‌ها می­باشد.
 این گونه سیستم­ها نسبت به سیستم‌های کنترل فعال نیازمند انرژی به مراتب کمتری هستند. در این سیستم‌ها انرژی به داخل سیستم تزریق نمی­شود و بنابراین پایداری در تمام مراحل باقی خواهد ماند.
سیستم‌های نیمه­فعال از دستگاه‌های غیر­فعال موثرتر هستند، هرچند که هزینه‌های اضافی برای شیرهای قابل کنترل، سیستم کنترل کامپیوتری، سنسورها و نگهداری را می ­طلبند. در عین حال اگرچه تاثیر آنها از سیستم‌های فعال کمتر است، ولی هزینه بسیار پایین اجرا و نگهداری، تعبیه این سیستم‌ها را بسیار قابل توجیه ساخته ‌است.
 سيستم­هاي دوگانه  
سیستم­های دوگانه شامل دو سيستم كنترل فعال و غيرفعال به صورت توأم مي باشند كه در ابتداي تحريك، كاهش ارتعاشات توسط سيستم غيرفعال صورت گرفته و پس از دفع تأخير زماني، سيستم فعال نيز وارد عمل مي شود. در اينجا سيستم غيرفعال ممكن است به فعاليت ادامه داده و يا در صورت عدم نياز به آن، از دور خارج شود. اين سيستم ها با جذب و استهلاك درصد بالايي از انرژي ورودي به سازه، شرايط ايمن و پايداري را نسبت به ساختمان­هاي مشابه فراهم مي­كنند، و به­جاي افزايش شكل ­پذيري عناصر سازه ­اي، تكيه بر مستهلك نمودن انرژي لرزه­اي دارند.
 ميراگرها از دهه 1960 براي حفاظت ساختمان­ها در برابر اثرات باد و از دهه 1990 تا كنون براي كاهش خسارات وارد بر ساختمان­ها، بر اثر زلزله و اصلاح رفتار لرزه­اي آنها مورد استفاده قرار گرفته­اند.
رابطه انرژي سازه­ها به صورت زير است:
 E=Ek+Es+Eh+Ed
كه در آن Eتمام انرژي وارده به سازه به سبب حركت زمين مي­باشد وEkانرژي جنبشي، Esانرژي كرنشي قابل بازگشت در محدوده­ي الاستيك، Ehمقدار انرژي اتلاف شده به واسطه­ي تغيرشكل­هاي غيرالاستيك و Edانرژي اتلاف شده به وسيله­ي ابزارهاي الحاقي ميرايي مي­باشد.
با توجه به رابطه بالا، بديهي است كه هرچه مقدار انرژي مستهلك شده توسط ميراگرها بيشتر باشد، از مقدار انرژي تلف ­شده توسط اعضاي سازه ­اي به ­صورت تغير­شكل­هاي پلاستيك كاسته شده و در نتيجه ايمني سازه افزايش مي­يابد.
ميراگر در نقاطي از سازه نصب مي­شود كه هدف اوليه زلزله هستند. اين نقاط بخش­هايي از سازه را تشكيل مي دهند كه از جابجايي سازه در برابر ارتعاشات تحميلي جلوگيري مي كند(اتصالات قاب صلب و بادبندها) به علاوه در ارتباط با فرايند جداسازي پي، ميراگر مي­تواند بين پي و سازه و به موازات جداساز نصب شود و جابجايي بيش از اندازه و غير­قبول جداساز را كاهش دهد. با نصب ميراگر در نقاط مورد تهاجم نيروي زلزله، بخشي از انرژي ورودي توسط ميراگر جذب و به ميزان قابل توجهي مستهلك مي ­شود. در نتيجه نوسانات ساختمان كاهش مي ­يابد و ساير نقاط مصون مي­ماند. اين وسايل مشخصات سازه و به خصوص، زمان تناوب آن را تغير مي­دهد.
به­طور خلاصه مي­توان گفت استفاده از ميراگر يعني خارج ساختن انرژي وارده به سازه و انتقال اين انرژي به وسايل مصرف شدني (قابل تعويض) كه جهت اتلاف طراحي شده­اند. اين نوع اتلاف سبب كاهش نوسانات سازه مي­گردد.
 
 ميراگرهاي اصطكاكي
در اين نوع ميراگر انرژي زلزله صرف غلبه بر اصطكاك موجود در سطح تماس قطعات مي شود. از ويژگي هاي اين ميراگرها مي­توان به سهولت ساخت و نصب، عملكرد قابل اطمينان و قابل تكرار، قابليت جذب انرژي بالا و لزوم استفاده تعداد كمتر از ميراگر، افزودن ميرايي و سختي به سازه، عدم ايجاد خستگي در بارهاي خدمت (به دليل فعال نشدن ميراگرها تحت اين بارها ) و وابسته نبودن عملكرد آنها به سرعت بارگذاري و دماي محيط مي­توان اشاره نمود. اين ميراگرها به موازات مهاربند­ها نصب مي شوند.
 
 

تاثير استفاده از ميراگر اصطكاكي بر منحني ظرفيت سازه
 نوع ديگر ميراگرهاي اصطكاكي ميراگر اصطكاكي پال مي­باشد. چنين ميراگرهايي كه در محل تقاطع بادبندهاي ضربدري نصب مي­شود توسط پال پيشنهاد شده ­اند(1982-1987). اين ميراگر شامل يك بادبند و چند سري ورق فولادي به همراه پيچ­هاي اصطكاكي مي­باشد. ورق­هاي فولادي توسط پيچ­هاي پرمقاومت به يكديگر متصل شده كه نسبت به يكديگر تحت نيروي مشخصي لغزش مي­كنند.
  ميراگرهاي تسليم شونده
يكي ديگر از روش­هاي افزايش ميرايي در سازه، استفاده از ميراگرهاي فلزي تسليمی (جاري شونده) 
 مي­باشد. در اين ميراگرها انرژي منتقل شده به سازه صرف تسليم و رفتار غيرخطي در قطعات بكار رفته در ميراگر مي­شود. در اين نوع ميراگرها از تغيرشكل غيرالاستيك فلزات شكل­پذيري مانند فولاد و سرب جهت اتلاف انرژي استفاده مي شود. در تمام سازه­هاي معمولي اتلاف انرژي بر شكل­پذيري اعضاي فولادي پس از تسليم متكي است. در بادبند­ها استفاده از ميراگرهاي فلزي تسليمي متداول­تر مي ­باشد. اين نوع ميراگرها اغلب از چند ورق فولادي موازي تشكيل مي­شوند و در تركيب با يك سيستم بادبندي نقش جذب واتلاف انرژي را به عهده مي­گيرند. اين قسمت از مهاربند به عنوان يك فيوز در سازه عمل نموده و با تمركز رفتار غيرخطي در خود مانع از بروز رفتار غير­خطي و آسيب در ساير اجزا اصلي و فرعي سازه مي­گردند.
                                                                                                                      
 
میراگرهای فلزی(تسلیم شونده)
 

 
تاثير استفاده از ميراگرهاي تسليم شونده بر منحني ظرفيت سازه
  ميراگرهاي جرمي
شكل زير ساختار عمومي ميراگر جرمي را نشان مي­دهد. جرم روي تكيه­گاه كه به عنوان غلتك عمل مي­نمايد قرار مي­گيرد كه به جرم اجازه مي­دهد به صورت انتقالي-جانبي نسبت به كف حركت نمايد. فنرها و ميراگرها بين جرم و اعضاي تكيه­گاهي عمودي مجاور قرار مي­گيرند كه اين اعضاي تكيه­گاهي نيروي جانبي "در فاز مخالف"را به سطح كف و سپس به قاب سازه اي انتقال مي­دهند.
   میراگرهای آلیاژی(SMA)
ميراگرهاي آلياژي(SMA) از فلزاتي ساخته مي­شوند كه دو خاصيت زير را دارا باشند:
1. انعطاف پذيري آنها مشابه با انعطاف پذيري قطعه لاستيكي باشد.
2. پس از اعمال تغيرشكل­هاي زياد در آنها در اثر حرارت به حالت اوليه خود بازگردند.
آلياژ نيكل و تيتانيوم ضمن دارا بودن اين خواص از مقاومت خوبي در برابر خوردگي نيز برخوردار است.
در شکل زیر استفاده  از میراگرهای آلیاژی نشان داده شده است.

                                      
 
استفاده از ميراگرهاي آلياژي(SMA) 
 
 ميراگرهاي ويسکوالاستيک
در شکل نمونه ­ای از میراگر ویسکوالاستیک نشان داده شده است. اين­گونه ميراگرها از نظر عامليت ميرايي دقيقا مانند ميراگرهاي فلزي عمل مي­کنند با اين تفاوت که به دليل ساختمان کوپوليمري يا کريستالي خود و خواص ايزوتروپيکي که دارند در بارگذاري­هاي مختلف، از طريق تغييرشکل­هاي برشي باعث اتلاف انرژي مي­شوند. اينگونه ميراگرها را عموما طوري در سيستم نصب مي­کنند که تنش ­هاي وارد به آنها از نوع برشي باشد تا خاصيت ميرايي خود را نشان بدهند. کاربرد عمومي اين گونه ميراگرها در سازه پل­هاي بلند مي ­باشد. اين ميراگرها باعث جلوگيري از ايجاد پديده مخرب تشديد در ساختمان پل شده و مانع از تخريب پل در اثر بارهاي باد مي­شود. اين­گونه ميراگرها به دليل تاثيرگذاري عوامل مختلف روي ميزان ميرايي، از تاريخ مصرف برخوردارند و در پايان تاريخ مصرف شان بايستي تعويض شوند. ممکن است در طول عمر يک سازه، چندين بار تعويض ميراگرها صورت گيرد که بزرگترين نقطه ضعف اينگونه ميراگرها همين امر مي­ باشد.
              
 
میراگر ویسکوالاستیک جامد
  ميراگرهاي ويسكوز
 در اين ميراگرها با استفاده از حركت مايع لزج درون يك سيلندر، انرژي مستهلك مي­ شود. ميراگرهاي ويسكوز به دليل سادگي در نصب، قابليت انطباق، هماهنگي با ساير اعضا و همچنين تنوع در ابعاد و اندازه­هاي آنها، كاربرد بسياري در طراحي و مقاوم­سازي پيدا كرده­اند. در اين تحقيق اين ميراگر مورد بررسي قرار مي­گيرد. لذا ابتدا به تاریخچه­ ای از کاربرد میراگرهای ویسکوز اشاره شده و سپس در مورد ساختمان و ويژگي اين ميراگر توضيح داده شده است.
  تاريخچه
ميراگرهاي ويسكوز اولين بار در قرن 19براي خنثي­سازي اثرات ضربه توپ­ها در كشتي استفاده شد. در نيمه اول قرن 20 وارد كمپاني اتومبيل­سازي شد ودر ا­واخر دهه­ي 1980 جهت استفاده اين نوع ميراگرها در صنعت ساختمان، آزمايشي در مركز ملي مهندسي زلزله در دانشگاه Buffalo در نيويرك انجام شد.
اولين استفاده از ميراگرهاي ويسكوز براي هدف لرزه­اي در سال 1993 در طراحي مقاوم-لرزه اي مركز دارويي پخشBERNSDINO SAN در كالفرنيا بود. ميراگرهاي ويسكوز اضافه شده به سيستم كمك كرد تا تغييرمكان­ها، زير22 اينچ باقي مانده و پريود موثر سازه را تا 3 ثانيه بالا برد. كاربردهاي لرزه­اي ديگر، شامل ساختمان ارتباطات اضطراري ناقوس صلح، هتلWood landو اخيرا بهسازي پل­ها را مي­توان نام برد.
از آنجايي كه تكنولوژي ميراگرهاي سيال به لحاظ قابليت اعتماد و استحكام در طول ده­ها سال جنگ سرد امتحان خود را پس داده بود، اجراي آن به سرعت بر روي سازه­هاي تجاري آغاز شد و هم اكنون ساختمان­ها و پل­هاي زيادي به اين سيستم مجهز شده ­اند. اگرچه مفهوم استفاده از ميراگرهاي ويسكوز سيال در سازه­ها، قابل ­توجه به نظر مي رسد اما دوره زماني پيشرفت و گسترش طبيعي آن به منظور تست و اجراي كامل اين تكنولوژي سال­ هاي زيادي به طول انجاميد. در ایران نیز با توجه به لرزه­خیز بودن بسیاری از مناطق کشور اخیراً این میراگرهای ویسکوز در طراحی و مقاوم ­سازی ساختمان­ هايي نظير هتل بزرگ آزادي تهران و ساختمان مركز تجارت جهاني تبريز بكار رفته است.
 ساختمان میراگر ویسکوز
در شكل زير مقطع يك ميراگر ويسكوز نشان داده شده است. يك پيستون مركزي در محفظ ه­اي پر از سيال حركت مي­ كند. پيستون با حركت خود سيال را به منافظ پيرامون و دروني خود وارد مي­ كند. سرعت سيال در اين ناحيه بسيار بالاست. لذا تقريبا تمام انرژي فشاري بالادست جريان تبديل به انرژي جنبشي مي­ شود. هنگامي كه سيال بعداً در سمت ديگر سر پيستون به حجم كامل خود برمي­ گردد سرعت آن كاهش مي­ يابد و انرژي جنبشي آن از دست رفته و به حالت متلاتم در مي­ آيد. اين حركت رفت و برگشتي سبب ايجاد اختلاف فشار زياد و ايجاد نيرويي عظيم شده كه در برابر حركت ميراگر مقاومتمي­كند.
 

 
ساختمان میراگر ویسکوز
  تعیين مشخصات مكانيكي ميراگر ويسكوز
میراگرهای ویسکوز نیرویی ایجاد می­ نمایند که همواره در برابر حرکت سازه مقاومت می­کند. این نیرو با سرعت نسبی بین دو انتهای میراگر به صورت زیر نسبت مستقیم دارد.
                                               
که در آن fDنیروی میرایی، Cضریب میرایی،   نشانگر علامت و جهت حرکت، αتوان میرایی است که در محدوده 3/0 تا 2 متغیر می ­باشد و نیر سرعت میراگر است.
رابطه فوق به صورت ساده­تر به شکل زیر نوشته می­ شود:

مشخصات مکانیکی میراگرهای ویسکوز را می­توان از طریق انجام آزمایش با شرایط کنترل شده تغییرمکان(Displacement Control) به دست آورد. نیروی دینامیکی جک که به صورت سینوسی است طبق رابطه زیر می­باشد:

نیروی لازم برای ثبات نگه­داشتن چنین حرکتی نیز برابر خواهد بود با:

یا

که P0دامنه نیرو و  زاویه فاز می­باشد.
انرژی تلف شده در یک سیکل با محاسبه سطح حلقه نیرو- تغییرمکان طبق  رابطه زیر به دست می­آید.
        
با معرفی مقادیر زیر:

و جایگذاری در رابطه  می­توان نوشت.

یا
   
اولین عبارت معرف نیروی ذخیره شده (شبه فنر) میراگر است که با تغییر­مکان هم فاز بوده و آن را سختی ذخیره شده می­نامند. دومین عبارت معرف نیروی میرایی است که با سرعت هم فاز و با تغییر مکان 90 درجه اختلاف فاز دارد. مقدار K2را سختی کاهش یافته می ­نامند. بنابراین مقدار ثابت K2را سختی کاهش یافته می­نامند. بنابراین مقدار ثابت میرایی، C، از رابطه زیر به دست خواهد آمد.

با کمک روابط بالا می ­توان نوشت:

و

با کمک رابطه بالا می­توان اختلافات فاز را به این صورت نوشت:

که Piمختصات نیرو در تغییرمکان صفر می­باشد. همچنان که از رابطه بالا پیداست، نیرو در حداکثر تغییرمکان برابر K1u0می­باشد که با توجه به آن می ­توان K1را شیب در نظر گرفت، به همین ترتیب می­توان نشان داد:
        
مقادیر  می ­توانند مستقیماً از طریق آزمایش اندازه­گیری شوند و یا از اطلاعات تجربی به دست آیند. 

 مدل تحليلي ميراگر ويسكوز در روي سازه
در سازه­هاي با چند درجه آزادي MDOFبكار رفته از مدل تحليلي ماكسول كه در آن سختي و ميرايي ميراگر به صورت سري با يكديگر مدل مي­شود، استفاده شده است. كه فنر نماينده سختي بوده و Kbمقدار سختي آن محاسبه شده، d Cهم مقدار ميرايي مي­باشد.
 

 
مدل تحليلي ميراگر ويسكوز
  نحوه نصب میراگر ویسکوز در سازه
اين نوع ميراگرها به سه روش زير به سازه متصل مي­گردند:
-نصب ميراگرها به كف يا فنداسيون­ها (در روش جداسازي لرزه ­اي)
-اتصال ميراگرها در بادبند­هاي جناقي
-نصب ميراگرها در بادبند­هاي قطري


 برای مطالعه بیشتر روی مطالب زیر کلیک کنید.

روش جداسازی لرزه ای

شرکت فنی و مهندسی مارین سازه مفتخر است آمادگی خود را به منظور ارائه خدمات فنی و مهندسی ( طرح و اجرا ) در زمینه‌های مختلف مهندسی به شرح زیر در شهرهای تهران، کرج، هشتگرد، قزوین، سمنان، قم، قشم، کیش و سایر نقاط کشور اعلام نماید.
1.   طراحی، تولید، نصب و راه‌اندازی انواع اسکله‌های شناور بتنی در کاربری‌های متنوع و چند منظوره
2.   بهسازی لرزه‌ای و مقاوم‌ساز انواع سازه‌ها و ساختمان‌ها ( طرح و اجرا ) 
3.   طراحی و اجرای کلیه نقشه‌های معماری و سازه
4.   طراحی و اجرای سازه‌های خاص