بررسی رفتار ساده شده سازه با حرکت گهواره ای توسط هسته صلب به همراه تیرهای پیوند

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

2 پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله

چکیده

در روش‌های طراحی متعارف، ساختمان طوری طراحی می‌گردد که در هنگام وقوع زلزله این امکان وجود داشته باشد که در تمام طبقات ساختمان، مصالح سازه بتوانند وارد محدوده غیر ارتجاعی شوند. مشکل این روش آن است که یک ساختمان n طبقه منظم، در هر جهت اصلی دارای n درجه آزادی انتقالی می‌باشد؛ لذا برآورد رفتار غیر ارتجاعی ساختمان تحت اثر زلزله های نامتعین در آینده به‌سادگی قابل بررسی نخواهد بود و علیرغم طراحی دقیق، این احتمال وجود دارد که تحت یک زلزله خاص، تغییر مکان‌های طبقات دارای توزیعی نامناسب بوده و این تغییر مکان‌های غیر ارتجاعی در طبقاتی خاص متمرکز گردیده و باعث گسیختگی آن طبقات و در نهایت گسیختگی کل سازه شوند. در صورت استفاده از یک هسته صلب با اتصال مفصل به پی، یک سازه n طبقه، در هر راستا تقریباً دارای رفتاری یک درجه آزادی بوده و در نتیجه برآورد رفتار سازه تحت اثر زلزله های محتمل، ساده تر و دقیق‌تر خواهد بود و همچنین در این سیستم، امکان تمرکز تغییر مکان در برخی از طبقات ساختمان (طبقه نرم) به‌هیچ‌وجه وجود نخواهد داشت. نظر به آنکه رفتار چنین سازه ای عمدتاً در مود اول ارتعاشی می‌باشد، لذا در این مقاله یک روش ساده شده برای تحلیل این نوع سازه ارائه شده است و رفتار تاریخچه زمانی ارتجاعی و غیر ارتجاعی سازه‌ی معادل با سازه اصلی، مقایسه گردیده و نتایج به‌دست‌آمده حاکی از دقت بسیار بالای سازه‌ی معادل در تحلیل ارتجاعی و دقت نسبتاً خوب در تحلیل‌های غیر ارتجاعی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Housner, G.W. (1963) The Behavior of Inverted Pendulum Structures During earthquakes. Bulletin of the Seismological Society of America, 53(2), 403-417.
Chopra, A.K. and Yim, S.C-S. (1985) Simplified Earthquake Analysis of Structures with Foundation Uplift. American Society of Civil Engineers, Journal of Structural Engineering, 111(4), 906-930.
Yim, S.C-S and Chopra, A.K. (1985) Simplified Earthquake Analysis of Multistory Structures with Foundation Uplift. Journal of Structural Engineering, 111(12), 2708-2731.
Pristly, J.N., Evison, R.J., and Carr, A.J. (1998) Seismic Response of Structure Free to Rock on Their Foundations. Bulletin of the New Zealand National Society for Earthquake Engineering, 11(3), 141-150.
Hucklebridje, A.A. and Clough, R.W. (1978) Seismic Response of Uplifting Building Frame. American Society of Civil Engineers. Journal of Structural Division, 104(ST8), 1211-1229.
Psycharis, I.N. (1992) Dynamic Behavior of Rocking Structures Allowed to Uplift. Report No. EERL-81-02, Earthquake Engineering Research Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA.
Midorikawa, M., Azuhata, T., Ishihara, T., Wada, A. (2006) Shaking table tests on seismic response of steel braced frames with column uplift. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 35, 1767-1785.
Pena, F., Prieto, F., Lourenço, P.B., Campos Costa, A., Lemos, J.V. (2007) On the dynamics of rocking motion of single rigid-block structures. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 36(15), 2383-2399.
Palmeri, A. and Makris, N. (2008) Linearization and first-order expansion of the rocking motion of rigid blocks stepping on viscoelastic foundation. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 37, 1065-1080.
Hosseini, M. and Ebrahimi, H. (2015) Applying ‘Deliberate Directing of Damage’ idea for creation of repairable buildings by using rocking tubular frame structural system and yielding-plate dampers at foundation level. Proceedings of the 7th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering (SEE-7), Tehran, Iran.
Hosseini, M. and GhorbaniAmirabad, N. (2015) Yielding-curved-bars and hemisphere core energy dissipating device as the central support of repairable buildings with see-saw motion. Proceedings of the 7th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering (SEE-7), Tehran, Iran.
Makris, N. and Aghagholizadeh, M. (2017) The dynamics of an elastic structure coupled with a rocking wall. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 46(6), 945-962.
Parsafar, S., Moghadam, A.S. (2017) Development of a rocking R/C shear wall system implementing repairable structural fuses. International Journal of Advanced Structural Engineering, 9(3), 247-258.
Research Center for Roads, Housing and Urban Development (2014) Earthquake Resistant Design Regulations (Standard 2800). 4th Edition, Iran (in Persian).
Department of National Construction Regulations (2013) Design and Implementation of Steel Structures. Section 10 of National Construction Regulations, Iran (in Persian).
Department of National Construction Regulations (2013) Loads Exerted on the Building. Section 6 of National Construction Regulations, Iran (in Persian).
Presidential Deputy of Strategic Planning and Supervision (2013) Instructions on Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. Publication No. 360, Iran (in Persian).