ارزیابی رفتار لرزه‌ای ساختمان خسارت محدود بتنی مجهز به دیوارهای برشی بتنی دارای حرکت ‌گهواره‌ای

رستمی, محسن; ولی پوری, زینب; گرجی سینکی, فاطمه; سروقد مقدم, عبدالرضا

doi:10.48303/bese.2022.140768.0

ارزیابی رفتار لرزه‌ای ساختمان خسارت محدود بتنی مجهز به دیوارهای برشی بتنی دارای حرکت ‌گهواره‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری سازه، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² دانشجوی دکتری سازه، گروه عمران ،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

³ دانش آموخته کارشناسی ارشد زلزله، گروه عمران دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

⁴ دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، ‌پژوهشگاه ‌بین المللی ‌زلزله شناسی و مهندسی زلزله ،‌تهران‌،‌ایران

10.48303/bese.2022.140768.0

چکیده

آسیب‌های ناشی از زلزله در سازه‌های بتنی باعث شده است که روش‌های نوینی برای طراحی و ساخت سازه‌های بتنی مقاوم در برابر زلزله توسعه پیدا کنند اما زلزله‌های اخیر نشان داده‌اند که ساختمان‌های بتنی تحت اثر زلزله دچار آسیب‌هایی می‌شوند که تعمیر آنها را بسیار دشوار و حتی غیر ممکن می‌گرداند؛ لذا در این پژوهش به معرفی سیستم نوینی پرداخته شده است که با استفاده از سازوکار حرکت گهواره‌ای در دیوارهای برشی سازه،‌‌ آسیب را به فیوزهای سازه منتقل می‌کند و باعث می‌شود سازه بتنی در حین زلزله و پس از آن ایمن باقی بماند و تعمیرپذیری بسیار ساده‌ای داشته باشد. جزئیات دقیق اتصالات و طراحی این سیستم در نرم‌افزار ABAQUS و تحلیل غیر‌خطی سازه‌های 4 طبقه بتنی منظم مجهز به دیوار برشی دارای حرکت گهواره‌ای در نرم‌افزار SAP و تحت هفت رکورد لرزه‌ای حوزه نزدیک گسل انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از سیستم دیوارهای برشی دارای حرکت گهواره‌ای در مقایسه با سازه‌های بتنی فاقد آن به طرز مؤثری آسیب وارده به سازه را در اثر اعمال رکوردهای لرزه‌ای کاهش داده و سازه بتنی مجهز به آن سالم باقی مانده است. همچنین سطوح عملکردی سازه مجهز به دیوارهای برشی دارای گهواره‌ای نیز در ناحیه خدمت‌رسانی بی‌وقفه باقی مانده است اما در سازه بتنی فاقد آن مفاصل پلاستیک حتی وارد ناحیه فروریزش شده است. بهبود رفتار لرزه‌ای سازه مجهز به دیوار برشی دارای حرکت ‌گهواره‌ای به میزان 30 درصد بیشتر از سازه مشابه فاقد آن بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی سازه

مراجع

Kim, J. (2008) Siesmic Performance of Twisted Diagrid Building. International Journal of High-rise Building, 3(3), 222-230.
PEER (2010) Report 2010/05, TBI, Guidelines for Performance-Based Seismic Design of Tall Buildings.
Kim, J., Y. Jun, and Y. Ho Lee, (2010) "Seismic Performance Evaluation of Diagrid System Buildings", Department of Architectural Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon, Korea, International Journal of High-rise Building, l5(5), 112-130.
k, (2009) Design and Construction of Steel Diagrid Structures. Iinternational Journal of High-rise Building, 4(3), 122-130.
Hajjar, J., Eatherton, M., and Deierlein, G. (2009) Controlled rocking of steel frames as a sustainable new technology for seismic resistance in buildings. Engineering Structures, 28, 232-221.
Azuhata, T., Midorikawa, M., and Ishihara, T. (2008) Earthquake damage reduction of buildings by self-centering systems using rocking mechanism. The 12^th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China.
Pollinoa, M. and Bruneau, M. (2015) Dynamic seismic response of controlled rocking bridge steel-truss piers. Engineering Structures, 34(3), 247-262.
Sause, R., Ricles, M., Roke, D.A., and Chancellor, B. (2010) Seismic performance of a self-centering rocking concentrically-braced frame. Structural Engineering, ASCE.
Eatherton, M., Hajjar, J., Xiang, Ma. (2008) Seismic design and behavior of steel frames with controlled rocking – part I: concepts and quasi-static subassembly testing. The 12^th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China.
Pollino, M. and Bruneau, M. (2015) Bidirectional seismic behavior of controlled rocking four-legged bridge steel truss piers. Structural Engineering,
Dyanati, M. and Huang, Q. (2015) Seismic demand models and performance evaluation of self-centering and conventional concentrically braced frames. Engineering Structures, 22, 232-221.
Zhao, W.B. and Lu, X. (2018) Dynamic behavior of upgraded rocking wall-moment frames using an extended coupled-two-beam model. ELSEVIER, 211-227.
Mpampatsikos, V., Egidio Bressanelli, M., Belleri, A., and Nascimbene, R. (2020) A non-dimensional parametric approach for the design of PT tendons and mild steed dissipaters in precast rocking walls. ELSEVIER, 103-117.
Guo, G., Qin, L., Yang, D., and Liu, Y. (2020) Dimensional response analysis of rocking wall-frame building structures with control devices subjected to near-fault pulse-like ground motions. ELSEVIER, 58-62.
Nazari, M. and Sritharan, S. (2020) Influence of different damping components on dynamic response of concrete rocking walls. ELSEVIER, 19-11.
Grigorian, M. and Grigorian, C. (2012c) Performance control: A new elastic-plastic design procedure for earthquake resisting moment frames. Struct. Div., 10.1061/(ASCE).