Two-level control system of toggle braces having pipe damper and rotational friction damper

Ata Abdollahpour; Seyed Mehdi Zahrai

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자료유형: 학술저널

저자정보: Ata Abdollahpour (University of Tehran) Seyed Mehdi Zahrai (University of Tehran)

저널정보: 국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.86 No.6

발행연도: 2023.6

수록면: 739 - 750 (12page)

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This study examines the two-level behavior of the toggle brace damper within a steel frame having a yielding pipe damper and rotational friction damper. The proposed system has two kinds of fuse for energy dissipation in two stages. In this mechanism, rotational friction damper rather than hinged connection is used in toggle brace system, connected to a pipe damper with a limited gap. In order to create a gap, bolted connection with the slotted hole is used, such that first a specific movement of the rotational friction damper solely is engaged but with an increase in movement, the yielding damper is also involved. The performance of the system is such that at the beginning of loading the rotational friction damper, as the first fuse, absorbs energy and with increasing the input load and further movement of the frame, yielding damper as the second fuse, along with rotational friction damper would dissipate the input energy. The models created by ABAQUS are subjected to cyclic and seismic loading. Considering the results obtained, the flexibility of the hybrid two-level system is more comparable to the conventional toggle brace damper. Moreover, this system sustains longer lateral displacements. The energy dissipation of these two systems is modeled in multi-story frames in SAP2000 software and their performance is analyzed using time-history analysis. According to the results, permanent relocations of the roof in the two-level system, in comparison with toggle brace damper system in 2, 5, and 8-story building frames, in average, decrease by 15, 55, and 37% respectively. This amount in a 5-story building frame under the earthquakes with one-third scale decreases by 64%.

#energy dissipation #passive control #rotational friction damper #toggle brace #two-level control system #yielding pipe damper

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이 논문의 저자 정보

Ata Abdollahpour

소속기관 University of Tehran

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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Seyed Mehdi Zahrai

소속기관 University of Tehran

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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