«سيستم سازه اي خرپا- ميراگر قوسي تسليمي» يك سيستم نوآورانه، متشكل از المانهاي فولادي منحني شكل، خرپا و اتصال نيمه صلب تير-ستون بوده كه در مقابل زلزله تحت عنوان يك سيستم جاذب انرژي دو مرحله اي به صورت فيوز هاي اوليه و ثانويه عمل مي كند. اين سيستم، قابليت طراحي بر اساس سطوح عملكردي را دارد، و به طراح اين امكان را مي دهد كه ميزان خرابي پيشبيني شده اي را در سطوح عملكردي براي هر يك از المان هاي سازه لحاظ كند. اين سيستم براي اولين در دنيا توسط مخترعين پيشنهاد گرديده و عملكرد و امكان سنجي اقتصادي و مهندسي آن در ادامه مورد بررسي قرار گرفته است. سيستم مذكور براي سازه هاي فولادي ارائه شده كه هدف آن كاهش خسارت هاي سازه اي به المانهاي اصلي سازه مانند تيرها و ستون ها مي باشد. در واقع به منظور رسيدن به اين مهم، اين سيستم از يك ميراگر قوسي تسليمي فولادي در دسترس و مقرون به صرفه به عنوان يك المان كنترلي غير فعال بهره مي گيرد، كه مي تواند عملكرد مطلوبي در مقايسه با ساير سيستم هاي كنترل غير فعال سازه اي مانند ميراگرهاي ويسكوز، ويسكو الاستيك و بادبند هاي كمانش تاب، به دنبال داشته باشد.

«سيستم لرزه اي تركيبي مهاربند-ميراگر قوسي تسليمي مفصل بند تعميرپذير» يك سيستم كنترلي غيرفعال است كه از اتصال المانهاي تير، ستون، مهاربندهاي مفصل بند و ميراگر قوسي تسليمي تشكيل شده است. در اين سيستم مهاربندهاي مفصل بند و ميراگر قوسي تسليمي با اتصال مفصلي به يكديگر و به قاب سازه متصل مي گردند. صلبيت نسبي مهاربندهاي مفصل بند نسبت به ميراگر قوسي تسليمي موجب انتقال نيروهاي لرزه اي وارده به ميراگر شده، و اين المان با استفاده از ظرفيت غيرخطي به عنوان اولين المان مستهلك كننده انرژي ايفاي نقش كرده و بر اساس سطوح عملكردي رفتار كند. اين سيستم براي اولين بار در دنيا توسط مخترين ارائه گرديده و عملكرد لرزه اي آن در كنار جنبه هاي اقتصادي و اجرايي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. سيستم فوق كه هدف اصلي آن كاهش خسارت هاي المان هاي اصلي سازه شامل تيرها و ستون ها از طريق متمركز كردن انرژي لرزه اي در ميراگرهاي قوسي تسليمي است، مطابق آناليزهاي انجام شده عملكرد مناسبي در مقايسه با ساير وسايل كنترلي از خود نشان داده است. همچنين اين سيستم در عين حال كه از منظر اجرايي بسيار كاربردي و در دسترس است، بر اساس ارزيابي هاي اقتصادي انجام پذيرفته بسيار مقرون به صرفه است.

حسگر كجي¬سنج ماره¬اي در علوم مختلف براي تعيين كجي و انحراف از حالت شاقولي ناشي از تنش¬هاي اعمال شده از عوامل مختلف بر مصالح، سازه¬ها و ساختارها مورد استفاده قرار مي¬گيرد. اندازه¬گيري كجي با دقت¬ و محدوده ديناميكي بالا، بدون تأثيرپذيري از شرايط محيطي مانند دما و نويزهاي الكترومغناطيسي همواره حائز اهميت بوده است. در اختراع ارائه شده از يك سيستم مكانيكي كه درواقع يك آونگ مكانيكي است، براي دريافت و آشكارسازي كجي و از تكنيك ماره براي اندازه¬گيري مقدار كجي رخ داده و تبديل آن به سيگنال الكتريكي قابل ثبت استفاده شده است. از دو توري ماره مشابه، كه يكي بر روي يك قاب متصل به بخش مكانيكي متحرك و ديگري كه به قاب ثابت شده به بدنه حسگر متصل شده است، براي تشكيل طرح ماره استفاده شده است. يك ديود ليزري و يك فوتوديود در دو سمت توري¬ها و در بخش مكانيكي متحرك، قرار دارند. با اتصال حسگر به جسم هدف و در صورت كجي و انحراف، توري¬ها نسبت به هم جابجا شده كه در اثر آن فريزهاي ماره نيز جابجا مي¬شوند و شدت نور دريافتي توسط فوتوديود تغيير كرده كه باعث تغيير در سيگنال خروجي مي¬شود. تغييرات سيگنال تعيين كننده كجي ايجاد شده است.

يكي از مواردي كه همواره مورد توجه محققين و مهندسين سازه و زلزله بوده، كمينه نمودن ميزان خسارت بر سازه هاي در زمان وقوع زمين لرزه است. طي چند دهه اخير در دنيا مطالعات قابل توجهي در اين حوزه صورت گرفته كه منجر به توسعه و توليد انواع سيستم هاي كنترل لرزه اي گرديده است. به طور كلي سيستم هاي كنترل لرزه اي در ساختمانها در دو زير گروه اصلي كنترل فعال (Active) و غيرفعال (Passive) قرار مي گيرند. سيستم هاي كنترل فعال به دليل پيچيدگي هاي خاص و همچنين هزينه پياده سازي و نگهداري بسيار زياد چندان مورد توجه مهندسين قرار نگرفته و صرفاً در حد كارهاي مطالعاتي و تحقيقاتي باقي مانده اند. از سوي ديگر سيستم هاي كنترل غيرفعال نيز بعضاً مكانيزم مطلوب و بهينه را تحت اثر تمامي زلزله ها نداشته و با نوتقصي روبرو مي باشند. محقق در اين پروژه سيستم كنترل غيرفعالي را پيشنهاد نموده كه با حركت گهواره اي سازه (Rocking Motion) عمل مي نمايد. اين سيستم در حدفاصل فونداسيون و سازه اصلي (Super-Structure) نصب گرديده و با كمك فيوزهاي تعميرپذير (Repairable Structural Fuses) بعد از وقوع زلزله به راحتي قابل تعمير بوده و عملاً خسارت قابل توجهي به سازه اصلي وارد نمي گردد. نقطه قوت سيستم پيشنهادي نسبت به سيستم هاي موجود، هزينه توليد و اجراي نسبتاً پايين و همچنين مكانيزم تعمير و اصلاح بسيار ساده و سريع مي باشد، تا بلافاصله بعد از وقوع زلزله سيستم به حالت اوليه خود بازگشته و قابليت بهره برداري داشته باشد. در تصوير زير رفتار ديناميكي سيستم پيشنهادي به صورت شماتيك نمايش داده شده است.