ارزیابی پارامترهای نیاز لرزه ای ساختمان های کوتاه‌مرتبه دارای ساختار قاب صلب- مهاربند واگرای زیپ دار و بدون زیپ تحت پالس‌های جهت داری

سعید کیایی‌نژاد, افشین مشکوه ا لدینی

چکیده


 قاب­های مهاربندی شده واگرا یکی از سیستم­های مناسب باربر جانبی هستند و امروزه به‌طور گسترده­ در سازه­های فولادی مورد استفاده قرار می­گیرند. نقطه قوت این سیستم، دارا بودن مزایای اصلی قاب­های خمشی و مهاربندی یعنی شکل­پذیری و سختی الاستیک زیاد به‌طور هم‌زمان می­باشد. اضافه کردن ستون­های دوخت (زیپر) و ارتباط مهاربند به تیر در نقطه اعمال نیرو، به هدف جلوگیری از تشکیل مکانیسم پلاستیک و کمانش مهاربندها می­باشد. تحلیل دقیق پارامترهای پاسخ دینامیکی سازه­ها تحت اثر حرکات قوی زمین ناشی از زلزله­ها و همچنین تبیین و تنظیم سازوکار مناسب برای اطمینان از درستی نتایج محاسباتی، یک موضوع بسیار مهم در طراحی لرزه­ای است. نمود اثرات حاصل از زلزله­های حوزه نزدیک، به نسبت بزرگ‌تر از دامنه لحاظ شده در ملاحظات آیین‌نامه‌ها است. بر همین اساس، شناخت ماهیت شتاب‌نگاشت‌های حوزه نزدیک گسل و آشنایی با خصوصیات ویژه آنها می­تواند نقش مهمی در تعیین نیازهای لرزه­ای سازه­ها داشته باشد. در این پژوهش، ویژگی­های رفتار لرزه­ای دو اسکلت فولادی مقاوم 5 طبقه با نام سیستم دوگانه قاب صلب- مهاربند واگرا و نیز قاب صلب- مهاربند واگرای زیپ­دار مورد مطالعه قرار گرفته است. ارزیابی نتایج تحلیلی این پژوهش نشان می­دهد، پارامترهای پاسخ لرزه­ای مانند دریفت، نیروی محوری ستون­ها، شتاب مطلق طبقات و نیز برش پایه در مدل شامل مهاربندهای زیپ­دار نسبت به مدل بدون المان‌های زیپ تحت شتاب­نگاشت­های انتخابی، دارای مقادیر کمتر و یکنواخت­تر می­باشند. برش پایه در سازه مطالعاتی دارای المان­های زیپ تحت رکورد بم، نزدیک به 6/21 درصد نسبت به مدل دیگر کاهش دارد. همچنین یک کاهش حدود 16 درصد نیز در نیروی محوری ستون گوشه‌ای پانل‌های مهاربندی زیپ‌دار نسبت به مدل دیگر اتفاق افتاده است.

موضوع


سیستم دوگانه، پانل مهاربندی زیپ دار، رفتار لرزه ای، شتاب‌نگاشت حوزه نزدیک، پالس سرعت.

تمام متن:

PDF

مراجع


Bosco, M., Ghersi, A. Marino, E.M., and Rossi, P.P. (2013) Prediction of the seismic response of steel frames with concentric diagonal bracings. The Open Construction and Building Technology Journal, 7, 118-128.

Tehranizadeh, M. and Meshkat-Dini, A. (2007) Non-linear response of high rise buildings to pulse type strong ground motions. The 2007 Conference of the Australian Earthquake Engineering Society, Wollongong, Australia.

Mollaioli, F., Bruno, S., Decanini, L.D., and Panza, G.F. (2006) Characterization of the dynamic response of structures to damaging pulse-type near-fault ground motions. Meccanica, 41, 23-46.

Dubina, D., Stratan, A., and Dinu, F. (2008) Dual high‐strength steel eccentrically braced frames with removable links. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 37, 1703-1720.

Roeder, C.W. and Popov, E.P. (1978) Eccentrically braced steel frames for earthquakes. Journal of Structural Engineering, (ASCE), 104, 391-412.

Azhdarifar, M., Meshkat-Dini, A., and Sarvghad Moghadam, A. (2015) Assessment of seismic response of mid-rise steel building with structural configuration of framed tube skeletons. 7th Conference on Seismology and Earthquake Engineering (SEE7), Tehran, Iran.

Jay, S., Rou, W., Bulent, A., Bilge, D., and Eren, U. (2014) Seismic demand on brace-intersected beams in two-story X-braced frames. Engineering Structures, 76, 295-312.

Mahmoudi, M. and Zaree, M. (2013) Performance based design using force reduction factor and displacement amplification factors for BFS. Asian Journal of Civil Engineering (BHRC), 14(4), 577-586.

Robert, T. (2002) Inelastic seismic response of steel bracing members. Journal of Constructional Steel Research, 58, 665-701.

Kim, J. and Choi, H. (2005) Response modification factors of chevron-braced frames. Engineering Structures, 27, 285-300.

Raghunandan, M. and Liel, B. (2013) Effect of ground motion duration on earthquake-induced structural collapse. Structural Safety, 41, 119-133.

Sehhati, R., Rodriguez-Marek, A., ElGawady, M., and Cofer, W.F. (2011) Effects of near- fault ground motions and equivalent pulses on multi-story structures. Engineering Structures, 33, 767-779.

Banihashemi, M.R., Mirzagoltabar, A.R., and Tavakoli, H.R. (2015) Performance-based plastic design method for steel concentric braced frames. International Journal of Advanced Structural Engineering, 7, 281-293.

مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی (1393) آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) ویرایش چهارم.

دفتر مقررات ملی ساختمان: نشر توسعه ایران (1392) مبحث ششم طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی.

دفتر مقررات ملی ساختمان: نشر توسعه ایران (1392) مبحث دهم طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی.

کیایی¬نژاد، س. (1396) تأثیر ضریب رفتار بر نیاز لرزه¬ای ساختارهای قاب خمشی- مهاربند واگرای زیپ¬دار تحت پالس-های جهت¬داری. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی (در دست تدوین).

Federal Energy Management Agency (FEMA) (1998) Pre-standard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Fema 356: Createspace Independent Publication.

Trifunac, M.D. and Todorova, M.I. (2013) A note on energy of strong ground motion during Northridge, California, earthquake of January 17, 1994. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 47, 175-184.

جاهد شیران، آ.، اژدری‌فر، م.، و مشکوه‌الدینی، ا. (1395) عملکرد لرزه¬ای سازه قاب صلب لوله¬ای دسته شده تحت رکوردهای حوزه نزدیک مقیاس شده با ویرایش¬های سوم و چهارم آیین‌نامه 2800. نشریه زمین¬شناسی مهندسی، ویژه‌نامه دومین همایش لرزه‌خیزی البرز، دانشگاه خوارزمی.

Baker, J.W. (2007) Quantitative classification of near fault ground motions using wavelet analysis. Bulletin of the Seismological Society of America, 97(5), 1486-1501.

Sohrabifard, S., Mansoori, M.R., Meshkat-Dini, A., and Moghadam, A.S. (2017) Seismic response of asymmetric steel bundled tube resistant skeletons under near-field earthquake records. 16th World Conference on Earthquake Engineering, Santiago, Chile, Paper No. 2444.

Azhdarifar, M., Meshkat-Dini, A., and Sarvghad-Moghadam, A.S. (2015) Study on the seismic response parameters of steel medium-height buildings with framed-tube skeleton under near-fault records. Electronic Journal of Structural Engineering, 15(1), 70-87.

Burks, L.S. and Baker, J.W. (2016) A predictive model for fling-step in near-fault ground motions based on recordings and simulations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 80, 119-126.

Kalkan, E. and Kunnath, S.K. (2006) Effects of fling step and forward directivity on seismic response of buildings. Earthquake Spectra, 22, 367-390.

SAP2000 (2010) Structural Analysis Program. Berkeley: Computers and Structures, Inc.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


تماس با ما حامیان مجله تمامی حقوق این سایت متعلق به پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله است