توابع شکنندگی لرزه‌ای مشروط ساختمان‌های بتن‌آرمه قاب خمشی ویژه با ارتفاع‌های مختلف در معرض رویدادهای لرزه‌ای متوالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

چکیده

اغلب رویدادهای لرزه‌ای با پس­لرزه‌های قابل توجه همراه هستند. این امر باعث می‌شود تا ساختمان­ هایی که در زمان وقوع رویداد اصلی دچار آسیب شده‌اند به دلیل کاهش ظرفیت و زوال در سختی و مقاومت، عملکردی کمتر از حد انتظار برای ساختمان در زمان وقوع پس‌لرزه بروز می‌دهند. یکی از عوامل مؤثر بر رفتار لرزه‌ای ساختمان‌ها ارتفاع سازه است که به‌طور مستقیم بر مشخصات دینامیکی اثر گذاشته و عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌ها را متفاوت می‌کند. در این مطالعه اثر ارتفاع بر رفتار مورد انتظار ساختمان‌های بتن‌آرمه قاب خمشی در زمان مواجهه با دو رویداد لرزه‌ای متوالی به روش احتمالاتی بررسی شده است. به این منظور سه قاب خمشی ویژه ۴، 8 و ۱۵ طبقه بر مبنای ویرایش چهارم استاندارد ۲۸۰۰ ایران طراحی شدند. تعریف توابع شکنندگی لرزه‌ای مشروط در این مقاله مورد استفاده قرار خواهد گرفت. توابع شکنندگی مشروط مقدار شکنندگی لرزه‌ای قاب مورد نظر را به‌شرط رویداد سناریوی زلزله‌ی اول با بیشینه شتاب مشخص ارائه می‌کند. برای این‌ کار مدل عددی این سه قاب در نرم‌افزار OpenSEES ایجاد شد. از ۲۰ جفت نگاشت رویدادهای لرزه‌ای متوالی در مطالعه بهره گرفته شد. معیار جابه‌جایی نسبی طبقه مطابق نشریه شماره ۳۶۰ سازمان برنامه و بودجه در ارزیابی تحلیل‌های غیرخطی فزاینده مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس این مطالعه، نتایج محاسبه شده برای پارامترهای تابع شکنندگی لرزه‌ای مشروط در قاب‌های با ارتفاع مختلف ارائه شده‌اند و میزان افزایش احتمال شکست برای ارتفاع‌های مختلف قاب در اثر سناریوهای مختلف رویداد اول ارائه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  1. Mahin, S.A. (1980) Effects of duration and aftershocks on inelastic design earthquakes. Proceedings of the 7th World Conference on Earthquake Engineering, 5, 677-680. Retrieved from: https://www.academia.edu/22767890/Effects_ of_multiple_earthquakes_on_inelastic_structural_ response.
  2. Aschheim, M. and Black, E. (1999) Effects of prior earthquake damage on response of simple stiffness-degrading structures. Engineering Spectra, 15(1), 1-24. https://earthquakespectra.org/doi/abs/ 10.1193/1.1586026.
  3. Amadio, C., Fragiacomo, M., and Rajgelj, S. (2003) The effects of repeated earthquake ground motions on the nonlinear response of SDOF systems. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32(2), 291-308.
  4. Fragiacomo, M., Amadio, C., and Macorini, L. (2004) Seismic response of steel frames under repeated earthquake ground motions. Engineering Structures, 26(13), 2021-2035. Retrieved from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141029604002639.
  1. Li, Q. and Ellingwood, B. (2007) Performance evaluation and damage assessment of steel frame buildings under main shock-aftershock earth- quake sequences. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 36, 405-427, retrieved from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0267726115000287.
  2. Hatzigeorgiou, G.D. and Beskos, D.E. (2009) Inelastic displacement ratios for SDOF structures subjected to repeated earthquakes. Engineering Structures31(11), 2744-2755. Retrieved from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141029609002284.
  3. Hatzigeorgiou, G.D. (2010) Behavior factors for nonlinear structures subjected to multiple near-fault earthquakes. Computers and Structures. 88, 309-321. Retrieved from: https://www.sciencedirect. com/science/article/abs/pii/S004579490900279X.
  4. Ruiz-García, J. (2012) Mainshock-aftershock ground motion features and their influence in building's seismic response. Journal of Earthquake Engineering, 16(5), 719-737. Retrieved from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13632469.2012.663154.
  5. Ates, S., Kahya, V., Yurdakul, M., and Adanur, S. (2013) Damages on reinforced concrete buildings due to consecutive earthquakes in Van. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 53, 109-118, Retrieved from: https://www.sciencedirect. com/science /article/pii/S0267726113001395.
  6. Hatzivassiliou, M. and Hatzigeorgiou, G.D. (2015) Seismic sequence effects on three-dimensional reinforced concrete buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 72, Retrieved from: 77-88. https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0267726115 000287.
  7. Tesfamariam, S., Goda, K., and Mondal, G. (2015) Seismic vulnerability of reinforced concrete frame with unreinforced masonry infill due to main shock–aftershock earthquake sequences. Earth-quake Spectra, 31(3), 1427-1449. Retrieved from: https://earthquakespectra.org/doi/abs/10.1193/042313EQS111M.
  8. Raghunandan, M., Liel, A.B., and Luco, N. (2015) Aftershock collapse vulnerability assessment of reinforced concrete frame structures. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(3), 419-439. Retrieved from: https://onlinelibrary.wiley. com/doi/abs/10.1002/eqe.2478.
  9. Hosseinpour, F. and Abdelnaby, A.E. (2017) Effect of different aspects of multiple earthquakes on the nonlinear behavior of RC structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering92, 706-725. Retrieved from: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/ S0267726116304778.
  10. Standard No. 2800 (2005) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. Third Revision, Building and Housing Research Center, Tehran. Retrieved from: http://iisee. kenken.go.jp/worldlist/26_Iran/Iran%20National%20Seismic%20Code_2007_3rd%20Version_English.
  11. Karsan, I.D. and Jirsa, J.O. (1969) Behavior of concrete under compressive loading. Journal of the Structural Division. Proceeding of the American Society of Civil Engineers, 95(ST12), 2543-2563.
  12. 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.
  13. Vamvatsikos, D. and Cornell, C.A. (2002) Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 31(3), 491-514.
  14. ASCE (2013) ASCE/SEI 41-13: Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings. Reston, Virginia: American Society of Civil Engineers.

19. PBO Planning and Management Organization of Iran (2007) Iranian Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings (Publication No. 360). Management and Planning Organization of Iran.