فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و توسعه توابع خسارت برای ساختمان‌های فولادی با اتصالات خورجینی به روش طیف ظرفیت (CSM)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
امیر کیانی 1
بابک منصوری 2
سالار منیعی 3
1 دکتری مهندسی زلزله، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
2 دانشیار، پژوهشکده مدیریت خطرپذیری و بحران،پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران
10.48303/bese.2022.140563.0
چکیده
این مقاله به توسعه توابع خسارت و ارزیابی آسیب‌پذیری ساختمان‌های فولادی با اتصالات خورجینی متداول در ایران می‌پردازد. برای این منظور، گونه‌های مختلفی از این سیستم شامل قاب‌های با سیستم باربر جانبی متشکل از مهاربند همگرا، قاب‌های دارای میان‌قاب بنایی به‌تنهایی و ترکیبی از هر دو نوع، در تعداد طبقات 3 و 5 طبقه انتخاب و مطالعه گردید. توسعه توابع شکست بر اساس مدل توسعه یافته به روش تخمین خسارت مبتنی بر طیف ظرفیت معرفی شده در مدارک HAZUS انجام گرفته است که می‌تواند در مطالعات مهندسی ریسک سایر ساختمان‌های کشور با اطمینان کافی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که احتمال تجاوز از سطوح عملکردی و خسارت IO، LS و CP در سازه‌های 3 طبقه با سیستم باربر جانبی ترکیب مهاربند و میان­ قاب، تحت زلزله‌ با دوره بازگشت 2475 سال، به ترتیب برابر 87، 70 و    56 درصد و با دوره بازگشت 475 سال به ترتیب 50، 23 و 12 درصد می‌باشد. این مقادیر برای سازه‌های 5 طبقه به ترتیب 96، 81 و 67 درصد برای زلزله با دوره بازگشت 2475 سال و 64، 29 و 16 درصد برای زلزله با دوره بازگشت 475 سال به دست آمده است. با توجه به این مقادیر، به نظر می‌رسد بهسازی لرزه‌ای این سازه‌ها در شهر تهران بسیار ضروری می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
ارزیابی خسارت
منحنی‌های شکست
اتصالات خورجینی
میان‌قاب‌های بنایی غیرمسلح
روش طیف ظرفیت CSM
  1. Moghadam, H. (2003) Earthquake Engineering: Fundamentals and Applications. Second Edition. Farahang Press, Tehran (in Persian).
  2. Karami, R. and Moghadam, H. (1991) Mechnaical Properties of Saddle Connections. M.Sc. Thesis, Department of Civil Engineering, Sharif University of Technology University, Tehran, Iran (in Persian).
  3. Tahooni, Sh. and Farjoodi, J. (1992) Study on Rigidity of Saddle Connections. Technical Report, Housing Foundation of Islamic Revolution, Tehran, Iran (in Persian).
  4. Fathi, M. and Aghakoochak, A.A. (1997) Investigation of Nonlinear Dynamic Behavior of Frames with Saddle Connections under Earthquake Forces. M.Sc. Thesis, Department of Civil Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
  5. Ghordati-Amiri, G.R., Behnamfar, F. and Azad, H. (2008) Seismic Performance Levels of Steel Braced Frames with Saddle Connections. Journal of Structure and Steel, 4(2), 71-86 (in Persian).
  6. Moghadam, H. (2002) Performance of Conventional Buildings in Changooreh-Avaj Earthquake and Retrofitting Methods. Lessons from Changooreh-Avaj Earthquake (Tehran), July 23. Pp. 88-91 (in Persian).
  7. Amiri, H.R. and Aghakoochak, A.A. (2004) Performance Analysis of Steel Structures with Saddle Connections using Capacity Spectrum Method. M.Sc. Thesis, Department of Civil Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran (in Persian).
  8. Gholipour, Y., Bozorgnia, Y., Rahnama, M., Berberian M., Ghoreishi, M., Talebian, N., Shaja-Taheri, J. and Shafeei, A. (2001) Probabilistic Seismic Hazard Analysis: Phase I, Greater Tehran Regions. Tehran University, Tehran, Iran.

 

  1. HAZUS-MH. (2003) Multi-hazard Loss Estimation Methodology. Earthquake Model, HAZUS-MH MR1, Technical Manual. Washington, DC.
  2. FEMA (2009) Quantification of Building Seismic Performance Factors: FEMA P695. Prepared by Applied Technology Council for the Federal Emergency Management Agency, Redwood City, CA.
  3. ATC-40 (1996) Seismic Evaluation and Retrofit of Reinforced Concrete Buildings. Applied Technology Council, Redwood City, CA.
  4. FEMA (2000) Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment Frame Buildings: FEMA 350. Federal Emergency Management Agency, Washington, DC.
  5. FEMA (2000) Pre-standard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings: FEMA 356. Federal Emergency Management Agency, Washington, DC.
  6. Calvi, G.M., Bolognini, D. and Penna, A. (2004) Seismic Performance of Masonry-infilled R.C. Frames: benefits of slight reinforcement. Congresso Nacional de Sismologia e Engenharia Sísmica, Guimarães.
  7. Braz-César, M.T., Oliveira, D. and Barros, R.C. (2008) Comparison of Cyclic Response of Reinforced Concrete Infilled Frames with Experimental Results. The 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, Oct. 12-17.
  8. Schneider, S.P., Zagers, B.R. and Abrams, D.P. (1998) Lateral Strength of Steel Frames with Masonry Infills Having large openings. Journal of Structural Engineering, 124(8), 896-904.
  9. BHRC (2015) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings: Standard No. 2800. Fourth Edition. Road, Housing and Urban Development Research Center, Tehran.
  10. Building Seismic Safety Council (2004) NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures: FEMA 450-Part 1-Provisions, Washington, DC.
  11. Mc-Kenna, F., Fenves, G.L., Scott, M.H. and Jeremic, B. (2000). Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees) [Online]. Available: www.opensees.berkeley.edu [2013, March 1].
  12. Giuffre, A. and Pinto, P.E. (1970) Il Comportam-ento Del Cemento Armato Per Sollecitazioni Cicliche di Forte Intensita. Giornale del Genio Civile, Fascicolo 5, Istituto di Tecnica Delle Costruzioni, Facolta Di Architettura, Universita Degli Studi di Roma.
  13. Amiri, H.R. and Aghakoochak, A.A. (2012) Experimental Study on Cyclic Behavior of Conventional Saddle Connections and Acceptance Criteria. Journal of Structure and Steel, 7(9), 79-96 (in Persian).
  14. Ibarra, L.F., Medina, R.A. and Krawinkler, H. (2005) Hysteretic models that incorporate strength and stiffness deterioration. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 34(12), 1489-1511.
  15. Crisafulli, F., Carr, A., Park, R. (2000) Analytical Modelling of Infilled Frame Structures: a General Review. Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 33(1), 30-47.
  16. Hendry, A.W. (1990) Structural Masonry. First Edition. Macmillan Education Ltd, London, England.
  17. Vice Presidency for Strategic Planning and Supervision (2007) Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Unreinforced Masonry Buildings: Technical Report No. 376.
  18. Aghakoochak, A.A., and Veshkini, P. (2003) Experimental Study of Ductility of Steel Frames with Saddle Connections. Engineering Journal of Modares, 14, 15-27 (in Persian).
  19. Clark, P., Frank, K., Krawinkler, H., and Shaw, R. (1997) Protocol for Fabrication, Inspection, Testing, and Documentation of Beam-Column Connection Tests and Other Experimental Specimens. Technical Report No. AC/BD-97/02, SAC Joint Venture, Sacramento, CA.
  20. Kiani, A. (2015) Urban Seismic Risk Modelling with Emphasis on Fragility Curve Development for Estimating Losses to Actual Urban Buildings.D. Thesis: International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (in Persian).
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
دوره 9، شماره 2 - شماره پیاپی 31
تابستان 1401
صفحه 115-135

  • تاریخ دریافت 17 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری 05 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش 04 بهمن 1400