فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

دقت پیش‌بینی جابه‌جایی‌های نسبی با استفاده از ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در سازه‌های دارای عقب‌رفتگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
چکیده
یکی از مهم‌ترین اهداف تحلیل و طراحی لرزه ‏ای سازه‌ها جلوگیری از فروریزش ناشی از تغییرمکان‌های نسبتاً بزرگ به وجود آمده در اثر زلزله می‏ باشد. آیین‌نامه‌ها در طراحی‌های مبتنی بر نیرو، برای محاسبه تغییرمکان‌های واقعی سازه تحت اثر زلزله طرح، از ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) استفاده می‏ کنند. در این روش ‏ها، با توجه به جابه‌جایی‌های حاصل از تحلیل الاستیک سازه‌ها، تحت اثر نیروی کاهش‌یافته، جابه‌جایی‏ های واقعی (غیرخطی) سازه ‏ها با استفاده از Cd تخمین زده می‏ شوند. ساختمان‌ها به لحاظ خصوصیت کالبدی و هندسی به دو گروه منظم و نامنظم تقسیم می‏ شوند. یکی از متداول‏ترین نامنظمی‌ها، نامنظمی در ارتفاع و از نوع هندسی است که ساختمان‌های دارای عقب‏ رفتگی در همین گروه قرار می‌گیرند. پاسخ‌های لرزه‌ای سازه‏ های نامنظم نسبت به پاسخ ‏های متناظر در سازه‌های منظم می‏تواند تفاوت قابل‌توجهی داشته باشد. هدف اصلی این پژوهش سنجش و ارزیابی ضریب بزرگنمایی تغییرمکان برای پیش‏بینی تغییرمکان جانبی بین طبقه ‏ای و بام در قاب‏ های خمشی فولادی ویژه دارای عقب‏رفتگی می‏باشد. نتایج این تحقیق که با استفاده از 24 سازه قاب خمشی فولادی دو بعدی منظم و نامنظم در دو گروه 5 و 9 طبقه انجام شده است، نشان می‏دهد مقدار 5/5 = Cd، توصیه شده در استاندارد 2800 و آیین‏ نامه ASCE7-16، جابه‌جایی ‏های بین‏ طبقه‏ ای را در سازه‌های کوتاه‌مرتبه (5 طبقه)، به‌صورت دست پایین و در سازه‌های میان‌مرتبه (9 طبقه) به‌صورت دست بالا تخمین می زند. همچنین، نتایج به‌دست‌آمده نشان‏ می‏ دهد که مقدار پیشنهادی توسط آیین ‏نامه‏ ها برای Cd با دقت مناسبی جابه‌جایی بام سازه‏ های مورد مطالعه را، تحت اثر زلزله طرح، تخمین می‏ زند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Alehojjat, S. B., Bahar, O., & Yakhchalian, M. (2022). Performance design of low to mid-rise steel structures equipped with viscous damper. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 9(4), 113–131.
American Society of Civil Engineers. (2010). Minimum design loads for buildings and other structures (ASCE/SEI 7-10).
American Society of Civil Engineers. (2016). Minimum design loads for buildings and other structures (ASCE/SEI 7-16). https://doi.org/10.1061/9780784414248
Building and Housing Research Center. (2015). Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings (Standard No. 2800) (4th ed.).
Building Seismic Safety Council. (1991). NEHRP recommended provisions for the development of seismic regulations for new buildings.
De Stefano, M., & Pintucchi, B. (2008). A review of research on seismic behaviour of irregular building structures since 2002. Bulletin of Earthquake Engineering, 6(2), 285–308. https://doi.org/10.1007/s10518-007-9052-3
Faramarzi, S., & Yakhchalian, M. (2024). Evaluation of deflection amplification factor for steel special moment frame with setback [Paper presentation]. 9th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering, Tehran, Iran.
Hooda, Y., & Goyal, P. K. (2023). Comparison of the vulnerability assessment of step-back configuration and set-back configuration structures on hill slopes. In Multi-hazard vulnerability and resilience building (pp. 61–78). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-95544-7.00007-8
Hosseini, S. A., Jahangiri, V., & Massumi, A. (2023). Vibration control of steel frames with setback irregularities equipped with semi-active tuned mass dampers. Journal of Constructional Steel Research, 211, 108222. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2023.108222
Iranian National Building Codes Compilation Office. (2014). Iranian national building code, Part 10: Steel buildings design. Ministry of Housing and Urban Development.
International Conference of Building Officials. (1997). Uniform building code.
Jafarzadeh, R., & Aqakouchak, A. (2008). Vulnerability and seismic improvement of structures: Deflection amplification factor in steel structures with normal bending frame system and simple frame with coaxial braces. International Journal of Industrial Engineering & Production Research, 19(2).
Karavasilis, T. L., Bazeos, N., & Beskos, D. E. (2008). Seismic response of plane steel MRF with setbacks: Estimation of inelastic deformation demands. Journal of Constructional Steel Research, 64(6), 644–654. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2007.12.003
Kuşyılmaz, A., & Topkaya, C. (2015). Displacement amplification factors for steel eccentrically braced frames. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(2), 167–184. https://doi.org/10.1002/eqe.2462
Le-Trung, K., Lee, K., Lee, J., & Lee, D. H. (2012). Evaluation of seismic behaviour of steel special moment frame buildings with vertical irregularities. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 21(3), 215–232. https://doi.org/10.1002/tal.614
Mashhadi, S., & Homaei, F. (2023). Soil-structure interaction and frequency components of near-fault records on the performance-based confidence levels of steel setback MRFs. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 166, 107759. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.107759
Mirza Alian, M. A., & Yakhchalian, M. (2023). Investigation on deflection amplification factor for special moment resisting frames with soft story. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 54(11), 4365–4382. https://doi.org/10.22060/ceej.2022.21159.7652
Pacific Earthquake Engineering Research Center. (2015). NGA-East: Median Ground-Motion Models for the Central and Eastern North America Region (PEER Report No. 2014/05).
Computers and Structures, Inc. (2020). SAP2000 (Version 23.2.0) [Computer software]. https://www.csiamerica.com
Shakib, H., & Homaei, F. (2017). Probabilistic seismic performance assessment of the soil-structure interaction effect on seismic response of mid-rise setback steel buildings. Bulletin of Earthquake Engineering, 15(7), 2827–2851. https://doi.org/10.1007/s10518-016-0075-5
Shirzadeh, M., Imani, H., Ashrafi, E., & Ghaderi, M. (2014). Vulnerability and seismic improvement of structures: Investigation of the level of seismic performance of bent frame steel structures with setback in height [Paper presentation]. 14th National Congress on Civil Engineering, Tehran, Iran.
Thant, N. N., & Kyaw, T. Y. (2019). Study on the effect of response spectrum analysis and construction sequence analysis on setback steel structure. International Journal of Trend in Scientific Research and Development, 3(4), 1176–1182.
Uang, C. M., & Maarouf, A. (1994). Deflection amplification factor for seismic design provisions. Journal of Structural Engineering, 120(8), 2423–2436. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1994)120:8(2423)
Yakhchalian, M., Asgarkhani, N., & Yakhchalian, M. (2020). Evaluation of deflection amplification factor for steel buckling restrained braced frames. Journal of Building Engineering, 30, 101228. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101228
Yakhchalian, M., & Abdollahzadeh, S. (2020). Investigation on deflection amplification factor for special moment resisting frames with vertical mass irregularity. Modares Civil Engineering Journal, 20(6), 163–173.

  • تاریخ دریافت 30 تیر 1403
  • تاریخ بازنگری 02 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 27 مرداد 1403