فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

همبستگی بین پارامترهای جنبش نیرومند زمین در زلزله‌های دور و نزدیک گسل و پاسخ سازه‌های قاب خمشی فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
اصغر بهادری 1
سید محمد متولی امامی 2
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
10.48303/bese.2021.246084
چکیده
شدت جنبش نیرومند زمین توسط پارامترهای مختلفی قابل شناسایی است که میزان همبستگی آنها با پاسخ سازه به عوامل مختلفی از جمله نوع و ارتفاع سازه، پاسخ اندازه‌گیری شده، نوع خاک، پارامتر لرزه‌ای مورد بررسی و ... بستگی دارد. در این پژوهش به ارزیابی همبستگی پارامترهای زلزله در حوزه دور و نزدیک از گسل با شاخص‌های خرابی قاب‌های خمشی فولادی پرداخته شده است. بدین‌منظور قاب‌های دو بعدی با 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه و سه دهانه در نظر گرفته شدند. تعداد 107 جفت رکورد زلزله شامل 100 رکورد حوزه دور و 114 رکورد حوزه نزدیک به گسل از بانک داده‌های PEER انتخاب شدند. تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی توسط نرم‌افزار OpenSEES بر روی سازه‌ها انجام شد. سپس همبستگی بین پارامترهای جنبش نیرومند زمین با شاخص‌های خرابی حداکثر جابه‌جایی نسبی طبقات و انرژی مستهلک شده در قاب با استفاده از رابطه‌ی پیرسون محاسبه گردید. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که پارامترهای شتاب طیفی در مود اول نوسان (Sa(T1))، Cordova، شدت طیف سرعت و شدت هاوزنر در هر دو حوزه دور و نزدیک به گسل قوی‌ترین همبستگی را با پاسخ حداکثر جابه‌جایی نسبی طبقات و انرژی مستهلک شده دارند. همچنین نتایج نشان داد که در بیشتر موارد، تفاوت معنی‌داری در همبستگی اکثر پارامترهای لرزه‌ای با پاسخ سازه برای هر دو نوع خاک C و D وجود ندارد. همچنین اختلاف به وجود آمده در همبستگی بین پاسخ سازه و پارامترهای زلزله در اثر تغییر ارتفاع قاب در زلزله‌های نزدیک به گسل مشهودتر است.
کلیدواژه‌ها
پارامترهای جنبش نیرومند زمین
قاب خمشی فولادی
زلزله دور و نزدیک به گسل
تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی
همبستگی

موضوعات

  1. Elnashai, A.S. and Di Sarno, L. (2008) Fundamentals of Earthquake Engineering. New York: Wiley.
  1. Alvanitopoulos, P.F., Andreadis, I., and Elenas, A. (2009) Interdependence between damage indices and ground motion parameters based on Hilbert–Huang transform. Measurement Science and Technology, 21(2), 025101.
  2. Elenas, A. and Liolios, A. (1996) Earthquake induced nonlinear behavior of reinforced concrete frame structures in relation with characteristic acceleration parameters. Proceedings of the fifth International Conference on Seismic Zonation, 1013-1020.
  3. Chen, Z. and Wei, J. (2013) Correlation between ground motion parameters and lining damage indices for mountain tunnels. Natural Hazards, 65(3), 1683-1702.
  4. Chen, Z., Shi, C., Li, T., and Yuan, Y. (2012) Damage characteristics and influence factors of mountain tunnels under strong earthquakes. Natural Hazards, 61(2), 387-401.
  5. Akkar, S. and Özen, Ö. (2005) Effect of peak ground velocity on deformation demands for SDOF systems. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 34(13), 1551-1571.
  6. Cao, V.V. and Ronagh, H.R. (2014) Correlation between seismic parameters of far-fault motions and damage indices of low-rise reinforced concrete frames. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 66, 102-112.
  7. Barbosa, A.R., Ribeiro, F.L., and Neves, L.A. (2017) Influence of earthquake ground‐motion duration on damage estimation: application to steel moment resisting frames. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 46(1), 27-49.
  8. Nikoo, B., Haghshenas, M., and Eslamdoust, R. (2016) Assesment of interdependency between Near–Field seismic acceleration parameters and overall structural damage index in the concrete buildings. International Conference on Research in Civil Engineering, Architecture, Urban Planning and Sustainable Environment, Istanbul, Turkey.
  9. Habibi, A. and Jami, E. (2017) Correlation between ground motion parameters and target displacement of steel structures. International Journal of Civil Engineering, 15(2), 163-174.
  10. Housner, G.W. (1952) Spectrum intensities of strong-motion earthquakes. Proceeding of the symposium on earthquake and blast effects on structures in Los Angeles, California, 20-36.
  11. Elenas, A. (2010) Correlation between seismic acceleration parameters and overall structural damage indices of buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 93-100.
  12. Mohammad, S.S., Sasan, M., and Ali, K-C. (2013) Interrelation between time-frequency domain parameters of earthquake records and structural damage index for medium height RC frames. Technical Journal of Engineering and Applied Sciences, 3(20), 2734-2742.
  13. Safi, M. and Soleymani, A. (2014) Investigation of correlations between seismic parameters and damage indices for earthquakes of Iran International Journal of Engineering, 27(2), 283-292.
  14. Maniyar, M.M. and Khare, R.K. (2011) Selection of ground motion for performing incremental dynamic analysis of existing reinforced concrete buildings in India. Current Science, 100(5), 701-713.
  15. Kenari, M.S. and Celikag, M. (2019) Correlation of Ground Motion Intensity Measures and Seismic Damage Indices of Masonry-Infilled Steel Frames. Arabian Journal for Science and Engineering, 44(5), 5131-5150.
  16. Pinzón, L.A., Vargas-Alzate, Y.F., Pujades, L.G., and Diaz, S.A. (2020) A drift-correlated ground motion intensity measure: Application to steel frame buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 132, 106096.
  17. Kamal, M. and Inel, M. (2021) Correlation between ground motion parameters and displace-ment demands of mid-rise RC buildings on soft soils considering Soil-Structure-Interaction. Buildings, 11(3), 1-20.
  18. FEMA P695 (2009) Quantification of Building Seismic Performance Factors. Applied Technology Council, and United States Federal Emergency Management Agency. US Department of Homeland
  19. Kramer, S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering. Pearson Education India.
  20. Park, Y.J., Ang, A.H.S., and Wen, Y.K. (1984) Seismic damage analysis and damage-limiting design of reinforced concrete building. Structural Research Series, 516.
  21. Naeim, F. (2001) The Seismic Design Handbook, 2nd
  22. Dimopoulos, A.I., Bazeos, N., and Beskos, D.E. (2012) Seismic yield displacements of plane moment resisting and x-braced steel frames. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 41, 128-140.
  23. Mazzoni, S., McKenna, F., Scott, M.H., and Fenves, G.L. (2007) The OpenSees Command Language Manual, Version 2.0. Pacific Earthquake Engineering Research Center.
  24. Mohammadi, M. and Motovali Emami, S.M. (2019) Multi-bay and pinned connection steel infilled frames; an experimental and numerical study. Engineering Structures, 188, 43-59.
  25. Spiegel, M.R. (1966) Theory and Problems of Statistics. Ed. revol. London: McGraw-Hill.
  26. Gibbons, J.D. and Chakraborti, S. (2020) Nonpara-metric Statistical Inference. CRC Press.
  27. Montgomery, D.C. and Runger, G.C. (2010) Applied Statistics and Probability for Engineers. John Wiley & Sons.

  • تاریخ دریافت 28 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری 02 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش 20 شهریور 1400