ارائه الگویی نوین به‌منظور ارزیابی سازه‌های آسیب‌دیده فولادی پس از زلزله با هدف مدیریت شرایط اضطرار

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سازه- زلزله، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله و رئیس انجمن مهندسی زلزله ایران، تهران، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش ارائه روش تحلیلی نوین به‌منظور ارزیابی لرزه ­ای سازه ­های فولادی قاب خمشی آسیب ­دیده است. همچنین در این پژوهش با بهره ­مندی از تحلیل تقریبی SPO2IDA، روشی برای دسته‌بندی سازه ­های آسیب ­دیده بر اساس درصد آسیب ­های وارده، ارائه شده است. بدین‌منظور سازه سه‌طبقه قاب خمشی فولادی در نرم‌افزار OpenSees تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی قرار گرفت و سپس با روش معرفی شده جهت تحلیل سازه آسیب‌دیده و با در نظر گرفتن افت سیکلی المان ­های آسیب­ دیده به‌وسیله اصلاح منحنی ­های رفتاری سازه، منحنی­ های تحلیل استاتیکی غیرخطی برای سطوح مختلف آسیب استخراج شدند. با توجه به منحنی پوش اولیه، چهار سطح آسیب برای سازه ­های آسیب‌دیده منظور شد. سپس با بهره‌مندی از روش SPO2IDA منحنی­ های تحلیل دینامیکی افزایشی تقریبی سازه اولیه و سازه آسیب­دیده در سطوح آسیب گوناگون استخراج شدند. در این مطالعه، نتایج روش تحلیلی ارائه شده با نتایج روش‌های تقریبی موجود در ادبیات فنی مقایسه شده و چگونگی تفاوت نتایج و اهمیت وجود این روش تحلیلی بررسی شده است. نشان داده شد که عدم در نظر گرفتن افت سیکلی در تحلیل سازه آسیب‌دیده در سطوح عملکردی مختلف، بین 30 تا 50 درصد ظرفیت سازه را بیشتر برآورد کرده است.

کلیدواژه‌ها


ATC. (1989). Procedures for Post-Earthquake Safety Evaluation of Buildings, ATC-20. Applied Technology Council, Redwood City, CA.
ATC 35. (1999). Earthquake Aftershocks-Entering Damaged Building. Applied Technology Council, Redwood City, California. Technical Brief 2.
Bazzurro, P., Cornell, C.A., Menun, C., and Motahari, M. (2002). Advanced Seismic Assessment Guidelines. Report Prepared for PG&E, PEER Lifelines Program, Task 501 and Draft 1.
D’ayala, D., Meslem, A., Vamvatsikos, D., Porter, K., Rossetto, T., Crowley, H., & Silva, V. (2014) Guidelines for Analytical Vulnerability Assessment of Low/Mid-Rise Buildings: Methodology. Vulnerability Global Component Project.
FEMA 306. (1998). Evaluation of Earthquake Damaged Concrete and Masonry Wall Buildings– Basic Procedures Manual. Federal Emergency Management Agency, Washington, DC.
Fragiacomo, M., Amadio, C., & Macorini, L. (2004). Seismic response of steel frames under repeated earthquake ground motions. Engineering Structures, 26(13), 2021-2035.
Fragiadakis, M., & Vamvatsikos, D. (2010). Fast performance uncertainty estimation via pushover and approximate IDA. Earthquake Engineering & Structural Dynamics39(6), 683-703.
Hatzigeorgiou, G.D., & Beskos, D.E. (2009). Inelastic displacement ratios for SDOF structures subjected to repeated earthquakes. Engineering Structures, 31(11), 2744-2755.
Hosseini Hashemi, B., & Naserpour, A. (2015). Performance evaluation of the damaged steel moment frames under mainshock-aftershock sequences considering plastic hinge modification factors. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 16(4).
Lee, K., & Foutch, D.A. (2004). Performance evaluation of damaged steel frame buildings subjected to seismic loads. Journal of Struct. Eng., 130, 588-599.
Li, Q., & Ellingwood, B.R. (2007). Performance evaluation and damage assessment of steel frame buildings under main shock–aftershock sequences. Journal of Earthq. Eng. Struct. Dyn., 36, 405-427.
Li, Y., Song, R., van de Lindt, J., Nazari, N., & Luco, N. (2012). Assessment of wood and steel structures subjected to earthquake mainshock-aftershock. In 15th World Conference on Earthquake Engineering, Lisbon, Portugal.
Luco, N., Bazzurro, P., & Cornell, C.A. (2004). Dynamic versus static computation of the residual capacity of a mainshock-damaged building to withstand an aftershock. In 13th World Conference on Earthquake Engineering.
Maffei, J., Telleen, K., Mohr, D., Holmes, W., & Nakayama, Y. (2005). Test Applications of Advanced Seismic Assessment Guidelines: Report 2005/09.
Mahin, S.A. (1980). Effects of duration and aftershocks on inelastic design earthquakes. In Proceedings of      the Seventh World Conference on Earthquake Engineering, 5, 677-680.
Mazzoni, S., McKenna, F., Scott, M.H., Fenves, G.L., & Jeremic, B. (2015). Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees). Available: http://opensees.ce.berkeley.gatech.edu.
Naserpour, A., & Hosseini Hashemi, B. (2015). Performance Evaluation of Special Steel Moment Frames Under the Sequences of Mainshock-Aftershock. M.Sc. Thesis, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology.
Ruiz-García, J., & Negrete-Manriquez, J.C. (2011). Evaluation of drift demands in existing steel frames under as-recorded far-field and near-fault mainshock–aftershock seismic sequences. Engineering Structures, 33(2), 621-634.
Vamvatsikos, D. (2002) SPO2IDA Software for Short, Moderate and Long Periods. Available: http://tremble. Stanford.edu/nausika/software/spo2ida-allt.
Vamvatsikos, D., & Cornell, C.A. (2002). Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering & Structural Dynamics31(3), 491-514.
Vamvatsikos, D., & Cornell, C.A. (2004). Applied incremental dynamic analysis. Earthquake Spectra, 20(2), 523-553.
Vamvatsikos, D., Jalayer, F., & Cornell, C.A. (2003). Application of incremental dynamic analysis to an RC-structure. In Proceedings of the FIB Symposium on Concrete Structures in Seismic Regions (pp. 75-86).
Yeo, G.L., & Cornell, C.A. (2009). A probabilistic framework for quantification of aftershock ground- motion hazard in California: Methodology and parametric study. Earthquake Engineering & Structural Dynamics38(1), 45-60.