مطالعه‌ی اثر زلزله‌های حوزه‌ی دور و نزدیک بر روی سیستم سازه‌ای مهاربند ستون‌فقراتی

علیرضا تورانی, مجید قلهکی, رضا وهدانی

چکیده


این مقاله یک سیستم جدید توسعه‌یافته‌ی نیرو- مقاومت لرزه‌ای را بررسی می‌کند. سیستم ستون‌‌فقراتی برای رسیدن به بهبود عملکرد لرزه‌ای، اعضای قاب مهاربندی‌شده هم‌مرکز متعارف را با یک خرپای قوی به شکل سیستم مختلط ترکیب می‌کند. خرپای قوی مانند یک ستون ‌فقرات در برابر تمایل قاب‌های مهاربندی‌شده هم‌محور به تمرکز آسیب در یک یا چند طبقه در طول تحریک شدید لرزه‌ای مقاومت می‌کند. هدف از سیستم ستون‌فقراتی توزیع یکنواخت دریفت‌های طبقه در ارتفاع یک ساختمان است. بر این اساس، در این مقاله مبانی طراحی جهت رسيدن به هدف مورد نظر به همراه رابطه‌ي نويني براي كنترل ميزان شاخص يكنواختي دريفت طبقات براي اين سيستم ارائه شده و رفتار دینامیکی غیرخطی سازه‌های 3، 6 و 12 طبقه با سه نمونه سیستم نیرو- مقاوم لرزه‌ای دارای پیکربندی مختلف در محل تقاطع مهاربندها به تیر تحت هفت شتاب‌نگاشت دور و هفت شتاب‌نگاشت نزدیک گسل جهت رسيدن به صحت مباني طراحي و همچنين مقايسه‌ي اثرات زلزله‌هاي دور و نزديك گسل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مباني طراحي پيشنهاد شده كه متناسب با نسبت سختي مهاربندها مي‌باشد، با ارائه‌ي شاخص درصد خطاي توزيع يكنواختي مناسبي در سازه‌هاي 3، 6 و 12 طبقه كه به‌ترتیب كمتر از  6، 8/4 و 6/8 درصد رخ داده و همچنين با ايجاد اختلاف 5/0 درصد بين بيشترين و كمترين دريفت طبقات در اكثر سازه‌هاي مورد مطالعه، توانسته خرپاي ستون‌فقراتي را در تحليل غيرخطي به‌صورت الاستيك نگه دارد، تمركز تغییر شکل را كاهش  و از ايجاد طبقه‌ي نرم در سازه جلوگيري كند.


موضوع


سيستم ستون‌فقراتي، زلزله‌ی حوزه نزدیک و دور، طبقه‌ی نرم، تغییر مکان نسبي طبقات، تمركز تغییر شکل.

تمام متن:

PDF

مراجع


Khatib, I.F., Mahin, S.A., Pister, K.S. (1988) Seismic Behavior of Concentrically Braced Frames, Rept. No. UCB/EERC-88/01, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, CA.

Lai, J. and Mahin, S. (2014) Strongback System: A Way to Reduce Damage Concentration in Steel-Braced Frames. J. Struct. Eng., 10.1061/ (ASCE) ST.1943-541X.0001198, 04014223.

Tremblay, R. and Tirca, L. (2003) Behavior and Design of multi-story zipper concentrically braced steel frames for the mitigation of soft-story response. Proceedings of the Conference on Behavior of Steel Structures in Seismic Areas, P.471-477.

Lai, J.W., Tsai, K.C., Lin, S.L., Hsiao, P.C. (2004) Large scale buckling restrained brace research in Taiwan. Proceedings of the 1st Asia Conference on Earthquake Engineering, Manila, Philippines.

Kiggins, S., Uang, C.M. (2006) Reducing residual drift of buckling-restrained braced frames as a dual system. Eng. Struct., 28, 1525-1532.

Christopoulos, C., Tremblay, R., Kim, H.J., Lacerte, M. (2008) Self-centering energy dissipative bracing system for the seismic resistance of structures: development and validation. J. Struct. Eng., 134(1), 96-107.

Yang, C.S., DesRoches, R., Leon, R.T. (2010) Design and analysis of braced frames with shape memory alloy and energy-absorbing hybrid devices. Eng. Struct., 32, 498-507.

Midorikawa, M., Takeuchi, T., Hikino, T., Kasai, K., Deierlein, G., Ohbayashi, M., Yamazaki, R., Kishiki, S. (2010) Seismic Performance of Controlled Rocking Frames with Shear Fuse and PT Wire Anchorage- Shaking Table Tests on Controlled Rocking Steel Frames using Multipurpose Inertial Mass System: Part I. Journal of Structural and Construction Engineering, Architectural Institute of Japan, 75(654), 1547-1556 (in Japanese).

Djojo, G.S., Clifton, G.C., and Henry, R.S. (2014) Rocking steel shear walls with energy dissipation devices. Proc., New Zealand Society for Earthquake. Engineering Conf., NZSEE, Wellington, New Zealand.

Panian, L., Bucci, N., and Janhunen, B. (2015) BRBM frames: An improved approach to seismic-resistant design using buckling-restrained braces. 2nd ATC & SEI Conf. on Improving the Seismic Performance of Existing Buildings and Other Structures, Reston, VA, 632–643.

Laghi, V., Palermo, M., Gasparini, G. and Trombetti, T. (2017) Strong-Back System Coupled with Framed Structure to Control the Building Seismic Response. J. Civil Environ. Eng., 7(2), DOI: 10.4172/2165-784X.1000274.

Simpson, B.G. and Mahin, S.A. (2018) Experimental and Numerical Investigation of Strongback Braced Frame System to Mitigate Weak Story Behavior. J. Struct. Eng., 144(2), 04017211.

Seismic Standard of Iran (4th revision) (2014) Institute of Standards and Industrial Research of Iran.

AISC (American Institute of Steel Construction) (2005) Seismic Provisions forStructural Steel Buildings, Chicago.

Iranian National Building Code (2013) Part 10, Design of Steel Building.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


تماس با ما حامیان مجله تمامی حقوق این سایت متعلق به فصلنامه علوم و مهندسی زلزله است