فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی لرزه‌ای قابهای خمشی ویژه بهینه‌سازی شده در ساختمانهای بلند مرتبه بتن آرمه، بر اساس عملکرد با در نظر گرفتن تاثیر افزایش ارتفاع نسبت به عرض قاب

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران
چکیده
هدف از این مطالعه، ارزیابی لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه بهینه‌سازی شده در ساختمان‌های بلندمرتبه بتن‌آرمه، بر اساس عملکرد با در نظر گرفتن تأثیر افزایش ارتفاع نسبت به عرض قاب می‌باشد. در گام اول این تحقیق قاب‌های بلند خمشی با استفاده از تحلیل مودال پوش‌اور و لینک نرم‌افزار متلب با نرم‌افزار OpenSees بر اساس ضوابط آیین‌نامه ASCE41-17، و FEMA356، با استفاده از الگوریتم فراکاوشی بر اساس عملکرد بهینه‌سازی شدند. در گام دوم، با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی IDA، و نمودارهای شکنندگی و مقدار نسبت حاشیه فروریزش به‌دست‌آمده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. دو قاب­ خمشی بلند بتنی 18 و 21 طبقه با ارتفاع طبقات 3، 3/2 و 3/4 متر، مثال‌های مورد بررسی در این تحقیق می‌باشند. مطابق نتایج به‌دست‌آمده مشاهده شد با انتخاب سازه ­هایی با ارتفاع طبقات 3/2 متر، سبب طرح، سازه‌هایی با نسبت ظرفیت فروریزش مطلوب و شکنندگی کم نسبت به طرح‌های بهینه با ارتفاع طبقات 3 و 3/4 متر می­ شود، به‌طوری‌که نسبت ظرفیت فروریزش در طرح‌های بهینه با ارتفاع 3/2 متر به‌ترتیب 15 و 12 درصد از طرح‌های بهینه با ارتفاع طبقات 3 و 3/4 متر بیشتر است. 
کلیدواژه‌ها
موضوعات

American Concrete Institute. (2014). Building code requirements for structural concrete (ACI 318-14) and commentary. Farmington Hills, MI: Author.
American Society of Civil Engineers. (2013). Seismic evaluation and retrofit of existing buildings (ASCE/SEI 41-13).
American Society of Civil Engineers. (2017). Seismic evaluation and retrofit of existing buildings (ASCE/SEI 41-17).
Asgarian, B., Sadrinezhad, A., & Alanjari, P. (2010). Seismic performance evaluation of steel moment resisting frames through incremental dynamic analysis. Journal of Constructional Steel Research, 66(2), 178–190. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.09.008
Building and Housing Research Center. (2014). Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings (Standard No. 2800, 4th ed.).
Cha, Y. J., & Bai, J. W. (2016). Seismic fragility estimates of a moment-resisting frame building controlled by MR dampers using performance-based design. Engineering Structures, 116, 192–202. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.02.047
Ebrahimi, A. (2013). Assessment of collapse capacity of RC buildings based on fiber-element modelling [Master's thesis, University of Canterbury].
Elnashai, A. S., et al. (2006). Significance of severe distant and moderate close earthquakes on design and behavior of tall buildings. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 15(4), 391–416. https://doi.org/10.1002/tal.299
Fattahi, F., & Gholizadeh, S. (2019). Seismic fragility assessment of optimally designed steel moment frames. Engineering Structures, 179, 37–51. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.10.061
Federal Emergency Management Agency. (1997). NEHRP recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures (FEMA 302).
Federal Emergency Management Agency. (2000a). Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings (FEMA 356).
Federal Emergency Management Agency. (2000b). Recommended seismic design criteria for new steel moment-frame buildings (FEMA 350).
Federal Emergency Management Agency. (2009). Quantification of building seismic performance factors (FEMA P-695).
Fragiadakis, M., Lagaros, N. D., & Papadrakakis, M. (2006). Performance-based earthquake engineering using structural optimization tools. International Journal of Reliability and Safety, 1(1–2), 59–76. https://doi.org/10.1504/IJRS.2006.010911
Gholhaki, M., Pachideh, G., Rezaifar, O., & Ghazvini, S. (2018). Specification of response modification factor for steel plate shear wall by incremental dynamic analysis method. Journal of Structural and Construction Engineering, 6(2), 211–224.
Gholizadeh, S. (2015). Performance-based optimum seismic design of steel structures by a modified firefly algorithm and a new neural network. Advances in Engineering Software, 81, 50–65. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2014.11.003
Gholizadeh, S., & Aligholizadeh, V. (2019). Reliability-based optimum seismic design of RC frames by a metamodel and metaheuristics. Structural Design of Tall and Special Buildings, 28(4), e1552. https://doi.org/10.1002/tal.1552
Hajirasouliha, I., Asadi, P., & Pilakoutas, K. (2012). An efficient performance-based seismic design method for reinforced concrete frames. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 41(4), 663–679. https://doi.org/10.1002/eqe.1149
Hardyniec, A., & Charney, F. (2015). A new efficient method for determining the collapse margin ratio using parallel computing. Computers and Structures, 148, 15–25. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2014.11.004
Hwang, S. H., & Lignos, D. G. (2017). Earthquake-induced loss assessment of steel frame buildings with special moment frames designed in highly seismic regions. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 46(13), 2141–2162. https://doi.org/10.1002/eqe.2904
Kaveh, A., & Sabzi, O. (2012). Optimal design of reinforced concrete frames using big bang–big crunch algorithm. International Journal of Civil Engineering, 10(3), 189–200.
Kheyroddin, A., Gholhaki, M., & Pachideh, G. (2020). Seismic evaluation of reinforced concrete moment frames retrofitted with steel braces using IDA and pushover methods in the near-fault field. Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 7(1), 159–173.
Mander, J. B., Priestley, M. J. N., & Park, R. (1988). Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804–1826. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)
Pacific Earthquake Engineering Research Center. (2011). OpenSees (Version 2.4.0) [Computer software].
Rahgozar, N., & Moghaddam, A. S. (2017). Probabilistic safety assessment of self-centering steel braced frame. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 11(4), 422–436. https://doi.org/10.1007/s11709-017-0415-9
Razmara Shooli, A., Vosoughi, A. R., & Banan, M. R. (2019). A mixed GA–PSO-based approach for performance-based design optimization of 2D reinforced concrete special moment-resisting frames. Applied Soft Computing, 85, 105843. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2019.105843
Shafei, L., & Lignos, D. G. (2011). A simplified method for collapse capacity assessment of moment-resisting frame and shear wall structural systems. Engineering Structures, 33(4), 1107–1116. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.12.030
Stewart, J. P., Chiou, S., Bray, J. D., Somerville, P. G., & Abrahamson, N. (2001). Ground motion evaluation procedure for performance-based design (PEER Report 2001/09).
Xu, J., Spencer, B. F., & Lu, X. (2017). Performance-based optimization of nonlinear structures subject to stochastic dynamic loading. Engineering Structures, 134, 334–345. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.12.047
Yazdani, H., Khatibinia, M., Gharehbaghi, S., & Hatami, K. (2017). Probabilistic performance-based optimum seismic design of RC structures considering soil–structure interaction effects. ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part A: Civil Engineering, 3(2), G4016004. https://doi.org/10.1061/AJRUA6.0000880

  • تاریخ دریافت 13 دی 1402
  • تاریخ بازنگری 08 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 29 مرداد 1403