نقش میان‌قاب‌ها در ساختمان‌های متداول دارای طراحی لرزه‌ای و مدل‌سازی سه‌بعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

جمع­آوری اطلاعات آماری از ساختمان­ های موجود به‌ویژه شهر تهران و طبقه ­بندی آنها کمک شایانی در مدیریت­ بحران جهت کاهش خسارات لرزه ای می­ نماید. حذف میان‌قاب در طبقه همکف به دلیل مزایای کاربردی، به‌طور گسترده دیده می­ شود. مطالعات صورت گرفته روی این ساختمان­ ها، عملکرد ضعیف آنها به علت تشکیل طبقه نرم را نشان می­ دهد. در این پژوهش ابتدا اطلاعات آماری از ساختمان­ های نوساز در مناطق 9 و 11 شهر تهران که بر اساس ضوابط لرزه ­ای طراحی شده­ جمع­آوری و بر اساس علل تشکیل طبقه نرم طبقه ­بندی گردید. بر این اساس با فرض اجرای صحیح، تنها عامل ممکن در ایجاد طبقه نرم در این سازه­ ها حذف میان‌قاب در طبقه همکف می‌باشد. جهت بررسی این عامل یک ساختمان شش طبقه بتنی نمونه، در حالت سه‌بعدی در OpenSees مدل‌سازی شده که در حالت­ های مختلف چینش میان‌قاب در طبقه همکف و اعمال زلزله در زوایای مختلف، رفتار سازه ارزیابی گردید. نتایج تحلیل­ های دینامیکی غیرخطی نشان داد به دلیل آنکه این سازه ­ها بر اساس ضوابط لرزه­ ای طراحی شده­، حذف میان‌قاب در طبقه همکف باعث تشکیل طبقه نرم نشد و با توزیع یکنواخت خسارت در همه طبقات، عملکرد سازه بهبود یافت. همچنین حالت ­های مختلف چینش میان‌قاب در طبقه همکف، رفتار سازه را تغییر داده و اهمیت مدل‌سازی میان‌قاب و اعمال زلزله در زوایای مختلف را جهت تعیین رفتار واقعی سازه در هنگام زلزله نشان داد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Comerio, M.C. (1995) Northridge Housing Losses: a Study for the California Governor’s Office of Emergency Services. Center for Environmental Design Research, University of California at Berkeley.
  2. Dolšek, M. and Fajfar, P. (2001) Soft story effects in uniformly infilled reinforced concrete frames. Earthq. Eng., 5(01), 1-12.
  3. Oinam, R.M., Sahoo, D.R., and Sindhu, R. (2014) Cyclic response of Non-ductile rc frame with steel fibers at Beam-Column joints and plastic hinge regions. Earthq. Eng.,18(6), 908-928.
  4. Hengesh, J.V., Lettis, W.R., Saikia, C.K., Thio, H.K., Ichinose, G.A., Bodin, P., et al. (2002) Bhuj, India Earthquake of January 26, 2001-Reconnaissance Report 2002.
  5. Winslow, F. (2005) Personal Communication, City of San Jose, April 14.
  6. Cimino, B. (2005) Personal Communication. City of Palo Alto, April 22.
  7. Vasheghani Farahani, J., Zare, M., and Lucas, C. (2012). Adaptive neuro-fuzzy inference systems for semi-automatic discrimination between seismic events: a study in Tehran region. Journal of Seismology, 16(2), 291-303.
  8. Ashtari, M., Hatzfeld, D., and Kamalian, N. (2005) Microseismicity in the region of Tehran. Tectonophysics, 395(3-4), 193-208.
  1. Agha Beigi, H., Christopoulos, C., Sullivan, T., and Calvi, M. (2015). Seismic response of a case study soft story frame retrofitted using a GIB system. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 44(7), 997-1014.
  2. Oinam, R.M. and Sahoo, D.R. (2019) Using metallic dampers to improve seismic performance of soft-story RC frames: Experimental and numerical study. Journal of Performance of Constructed Facilities, 33(1), 04018108.
  3. Benavent-Climent, A. and Mota-Páez, S. (2017) Earthquake retrofitting of R/C frames with soft first story using hysteretic dampers: Energy-based design method and evaluation. Engineering Structures, 137, 19-32.
  4. Arnold, C. (1984) Soft First Stories: Truths and Myths. Proc. Eighth World Conf. Earthq. Eng., 5, 943-50.
  5. Ruiz, S.E., Santos-Santiago, M.A., Bojórquez, E., Orellana, M.A., Valenzuela-Beltrán, F., Bojórquez, J., and Barraza, M. (2021). BRB retrofit of mid-rise soft-first-story RC moment-frame buildings with masonry infill in upper stories. Journal of Building Engineering, 38, 101783.
  6. Mucedero, G., Perrone, D., and Monteiro, R. (2021) Nonlinear static characterisation of masonry-infilled RC building portfolios accounting for variability of infill properties. Bulletin of Earthquake Engineering, 19(6), 2597-2641.
  7. Furtado, A., Rodrigues, H., and Arêde, A. (2021) Experimental and numerical assessment of confined infill walls with openings and textile-reinforced mortar. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 151, 106960.
  8. Wang, F., Zhao, K., Zhang, J., and Yan, K. (2021) Influence of Different Types of Infill Walls on the Hysteretic Performance of reinforced concrete frames. Buildings, 11(7), 310.
  9. Permanent Committe for Revising the Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (2015) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings, Standard No. 2800. 4th ed. Road, Housing and Urban Development Research Center, Tehran, Iran (in persian).
  10. FEMA-74 (2010) Reducing the Risks of Nonstructural Earthquake Damage- A Practical Guide (Fourth Edition).
  11. Abbasnejadfard, M., Khanmohammadi, M., and Marefat, M.S. (2014) Investigating The Effect of Non-Structural Hollow Clay Tile Walls on Seismic Performance of Residential Buildings. Thesis, University of Tehran,Tehran, Iran (in persian).
  12. EN, C. (2005) 1-1 Eurocode 6–Design of masonry structures–Part 1-1: general rules for reinforced and unreinforced masonry structures. European Committee for Standardization, Brussels.
  13. Vukazich, S.M., Selvaduray, G., and Tran, J. (2006) Conducting a soft first-story multifamily dwelling survey: An example using Santa Clara County, California. Earthquake Spectra, 22(4), 1063-1079.
  14. Lagaros, N.D. (2010) Multicomponent incremental dynamic analysis considering variable incident angle. Structure and Infrastructure Engineering, 6(1-2), 77-94.
  15. MacRae, G.A. and Tagawa, H. (2001) Seismic behavior of 3D steel moment frame with biaxial columns. Journal of Structural Engineering, 127(5), 490-497.
  16. Mander, J.B., Priestley, M.J., and Park, R. (1988) Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804-1826.
  17. Yassin, M.H.M. (1994) Nonlinear Analysis of Prestressed Concrete Structures under Monotonic and Cyclic Loads. University of California, Berkeley.
  18. Shafaei, J., Zareian, M.S., Hosseini, A., and Marefat, M.S. (2014) Effects of joint flexibility on lateral response of reinforced concrete frames. Engineering Structures, 81, 412-431.
  19. Thiruvengadam, V. (1985) On the natural frequen-cies of infilled frames. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 13(3), 401-419.
  20. Crisafulli, F.J. (1997) Seismic Behaviour of Reinforced Concrete Structures with Masonry Infills.
  21. Nicola, T., Leandro, C., Guido, C., and Enrico, S. (2015) Masonry infilled frame structures: state-of-the-art review of numerical modelling. Earthquakes and Structures, 8(3), 733-759.
  22. Bertoldi, S.H., Decanini, L.D., and Gavarini, C. (1993) Telai tamponati soggetti ad azioni sismiche un modelo semplificato confronto sperimentale e numerico. 6th Convegno Naz L’Ingegneria Sismica Ital, 6, 815-824 (in Italian).
  23. Smith, B.S. (1967) Methods for predicting the lateral stiffness and strength of multi-storey infilled frames. Building Science, 2(3), 247-257.
  24. Liberatore, L. and Decanini, L.D. (2011) Effect of infills on the seismic response of high-rise RC buildings designed as bare according to Eurocode 8. Ingegneria Sismica, 3, 7-23.
  25. Noh, N.M., Liberatore, L., Mollaioli, F., and Tesfamariam, S. (2017) Modelling of masonry infilled RC frames subjected to cyclic loads: State of the art review and modelling with OpenSees. Engineering Structures, 150, 599-621.
  26. Stylianidis, K.C. (2012) Experimental investigation of masonry infilled R/C frames. The Open Construction and Building Technology Journal, 6(1), 194-212.
  27. Kostinakis, K.G., Athanatopoulou, A.M., and Avramidis, I.E. (2012) Orientation effects of horizontal seismic components on longitudinal reinforcement in R/C frame elements. Natural Hazards and Earth System Sciences, 12(1), 1-10.
  28. Athanatopoulou, A.M. (2005) Critical orientation of three correlated seismic Components. Engineering Structures, 27(2), 301-312.
  29. McKay, M.D., Beckman, R.J., and Conover, W.J. (2000) A comparison of three methods for selecting values of input variables in the analysis of output from a computer code. Technometrics, 42(1), 55-61.
  30. Kostinakis, K. and Athanatopoulou, A. (2016) Incremental dynamic analysis applied to assessment of structure-specific earthquake IMs in 3D R/C buildings. Engineering Structures, 125, 300-312.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 23 آذر 1400
  • تاریخ بازنگری: 02 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش: 26 تیر 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار