ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب‌های بتنی مسلح طراحی شده با روش‌های نیرو و انرژی

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه ملایر

2 دانشگاه آزاد ملایر

چکیده

یکی از روش‌های نوین طراحی سازه‌ها، طراحی بر اساس روش انرژی می‌باشد. در این روش با تعیین انرژی‌های ورودی، کارهای داخلی انجام شده توسط اعضای سازه و تعادل بین آنها تحت یک مکانیسم مطلوب از پیش تعیین‌شده برش پایه سازه محاسبه و طراحی مجدد سازه انجام می‌شود. انتخاب مکانیسم مطلوب از شروع طراحی و تعیین تغییر مکان هدف و حذف مکانیسم‌های گسیختگی نامطلوب از برتری‌های این روش می‌باشد. در این مقاله به طراحی قاب‌های خمشی بتنی ویژه به روش نیرو بر اساس آیین‌نامه بتن ایران و روش انرژی (مکانیسم تیر ضعیف- ستون قوی) پرداخته شده است. تفاوت اساسی دو روش در محاسبه برش پایه و توزیع آن در ارتفاع سازه می‌باشد. برخلاف روش نیرو که محاسبه برش پایه بیشتر بر ضریب رفتار سازه متکی است، در روش انرژی نیازی به اعمال مستقیم ضریب رفتار نیست. در این مقاله سازه‌های چهار، هفت و دوازده طبقه به روش‌های نیرو طراحی شده و سپس با طراحی مجدد سازه‌ها بر اساس مفاهیم روش انرژی، آنها تحت تحلیل‌های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد در سازه‌های طراحی شده به روش انرژی، جابه‌جایی نسبی طبقات یکنواخت‌تر و تشکیل مفاصل پلاستیک مطلوب‌تر بوده است. همچنین نتایج نشان می‌دهد که در سازه‌های طراحی شده به روش انرژی از تمام ظرفیت سازه برای استهلاک زلزله استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Housner, G.W (1956) Limit design of structures to resist earthquakes. Proceedings of 1st World Conference on Earthquake Engineering, Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, California, 5, 1–13.
  2. Akiyama, H. (1985) Earthquake Resistant Limit-State Design for Buildings. University of Tokyo.
  3. Uang, C.M., Bertero, V. (1988) Use of Energy as a Design Criterion in Earthquake Resistant Design. Report, Berkeley, California: Earthquake Engineering Research Center.
  4. Leelataviwat, S., Goel, S.C., Stojadinović, B. (1999) Toward performance-based seismic design of structures. Earthquake Spectra, 15(3), 435-461.
  5. Bai, J., Ou, J. (2012) Plastic limit-state design of frame structures based on the strong-column weak-beam failure mechanism. The 15th World Congress on Earthquake Engineering.
  6. Lee, S.-S., and Goel, S.C. (2001) Performance-Based Design of Steel Moment Frames Using Target Drift and Yield Mechanism. Report No. UMCEE 01-17, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
  7. Dwairi, H.M., Kowalsky, M.J., Nau, J.M. (2007) Equivalent damping in support of direct displacement-based design. Journal of Earthquake Engineering, 11, 512-530.
  8. FEMA (2000) Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Report No. FEMA 356, Washington, DC.
  9. FEMA (2008) Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures. FEMA 440, Federal Emergency Management Agency, Washington DC.
  10. Liao, W.-C. (2012) Performance-based plastic design of earthquake resistant reinforced concrete moment frames. Journal of Marine Science and Technology, 20(3), 304-310.
  11. Paulay, T.M., Priestley, J.N. (1992) Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings. New York: John Wiley & Sons, Inc.
  12. Chao, S-H., Goel, S.C. Leec, S.S. (2007) A seismic design lateral force distribution based on inelastic state of structures. Earthquake Spectra, 23(3), 547-569.
  13. Lee, S.S., Goel, S.C. (2001) Performance-Based Design of Steel Moment Frames Using Target Drift and Yield Mechanism. Report No. UMCEE 01-17, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
  14. Chao, S.H. and Goel, S.C. (2008) A modified equation for expected maximum shear strength of the special segment for design of special truss moment frames. AISC Engineering Journal, second quarter, 117-125.
  15. ACI Committee 318 (2008) Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary (ACI318-08/ACI318R-08). American Concrete Institute, Detroit.
  16. CSI, ETABS v.9.7.4 User Manual. Computers & Structures Inc.
  17. Seismosoft, SeismoStruct Verification Report for version 6, website: www.seismosoft.com.
  18. Islamic Republic of Iran Management and Planning Organization (2007) Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, No. 360. Office of Deputy for Technical Affairs, Technical Criteria Codification & Earthquake Risk Reduction Affairs Bureau.
  19. PEER, Pacific Earthquake Engineering Research Center: PEER NGA Database, University of California, Berkeley, http://peer.berkeley.edu/nga.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 21 خرداد 1395
  • تاریخ بازنگری: 08 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار