فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی شاخص خرابی قاب‌های خمشی فولادی با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه تحت زلزله‌های متوالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
علیرضا کرک آبادی 1
محمدایمان خداکرمی 2
فرزانه نباتی 3
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 دانشیارمهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 دانشجوی دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
10.48303/bese.2021.245994
چکیده
هدف از این مقاله ارزیابی شاخص خرابی قاب‌های خمشی فولادی، با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه تحت زلزله‌های متوالی می‌باشد. سازه‌های انتخابی دارای نسبتهای لاغری (H/B) متفاوتی می‌باشند، تحت اثر زلزله های متوالی با محتوای فرکانسی متفاوت و با در نظر‌گرفتن اثرات خاک‌های مختلف با استفاده از روش زیرسازه مورد تحلیل و بررسی قرار‌گرفته‌اند. در نهایت به منظور بررسی تاثیر توالی لرزه‌ای، جابه‌جایی طبقات و شاخص خرابی طبقات با حالت زلزله منفرد مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده‌ی آن‌است که اثر‌گذاری زلزله‌های متوالی با در نظرگرفتن اندرکنش خاک- سازه وابسته به شرایط محتوای فرکانسی زلزله‌هاست. نیاز‌های جابه‌جایی سازه‌ها در زلزله‌های متوالی نسبت به زلزله تکی با توجه به محتوای فرکانسی ممکن است افزایش یابد، به‌گونه ای که این مقادیر تا %20 نسبت به زلزله تکی افزایش داشته و به طور کلی نیاز‌های جابه‌جایی سازه با نرم‌تر شدن خاک تا حدود %10 افزایش می‌یابد. با افزایش نیاز به جابجایی در اثر نرم شدن خاک، افزایش میزان شاخص خرابی در سطوح مختلف خرابی اتفاق افتاده است؛ در زلزله تکی شاخص تا %15و در توالی لرزه‌ای %10 تفاوت دیده می‌شود. با افزایش سطح آسیب‌پذیری سازه، میزان خرابی سازه از سطح خرابی محدود تا سطح خرابی کامل تا حدود 5/1 برابر افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
زلزله متوالی
اندرکنش خاک و سازه
قاب خمشی فولادی
محتوای فرکانسی
آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی
شاخص خرابی

موضوعات

  1. Vahdani, R., Bitarafan, M., and Khodakarami, M.I. (2016) Effect of the soil-structure interaction on performance assessment of the energy-based cumulative damage index in concrete reinforced frames. Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE), 3(3), 16-29 (in Persian).
  2. Tasnimi, A. and Pazoki, M. (2017) Assessment of the park- ang damage index for performance levels of RC moment resisting frames. Modares Civil Engineering Journal, 17(1), 43-53 (in Persian).
  3. Zhai, C.H., Zheng, Z., Li, S., and Xie, L.L. (2015) Seismic analyses of a RCC building under mainshock-aftershock seismic sequences. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 74, 46-55.
  4. Hatzivassiliou, M. and Hatzigeorgiou, G.D. (2015) Seismic sequence effects on three-dimensional reinforced concrete buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 72, 77-88.
  5. Han, R., Li, Y., and van de Lindt, J. (2015) Impact of aftershocks and uncertainties on the seismic evaluation of non-ductile reinforced concrete frame buildings. Engineering Structures, 100, 149-163.
  6. Fragiacomo, M., Amadio, C., and Macorini, L. (2004) Seismic response of steel frames under repeated earthquake ground motions. Engineering Structures, 26(13), 2021-2035.
  7. Faisal, A., Majid, T.A., and Hatzigeorgiou, G.D. (2013) Investigation of story ductility demands of inelastic concrete frames subjected to repeated earthquakes. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 44, 42-53.
  8. Ruiz-García, J., Marín, M.V., and Terán-Gilmore, A. (2014) Effect of seismic sequences in reinforced concrete frame buildings located in soft-soil sites. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 63, 56-68.
  9. Raheem, S.E.A., Ahmed, M.M., and Alazrak, T.M. (2015) Evaluation of soil–foundation–structure interaction effects on seismic response demands of multi-story MRF buildings on raft foundations. International Journal of Advanced Structural Engineering, 7(1), 11-30.
  10. Veletsos, A.S. and Tang, Y. (1990) Soil‐structure interaction effects for laterally excited liquid storage tanks. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 19(4), 473-496.
  11. Farajian, M., Khodakarami, M.I., and Kontoni, D.P.N. (2017) Evaluation of soil-structure interaction on the seismic response of liquid storage tanks under earthquake ground motions. Computation, 5(1), 17.
  12. Saadeghvaziri, M.A., Yazdani-Motlagh, A.R., and Rashidi, S. (2000) Effects of soil–structure interaction on longitudinal seismic response of MSSS bridges. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 20(1-4), 231-242.
  13. Mylonakis, G. and Gazetas, G. (2000) Seismic soil-structure interaction: beneficial or detrimental? Journal of Earthquake Engineering, 4(3), 277-301.
  14. Shakib, H. and Atefatdoost, G.R. (2011) Effect of soil-structure interaction on torsional response of asymmetric wall type systems. Procedia Engineering, 14, 1729-1736.
  15. Eser, M., Aydemir, C., and Ekiz, I. (2011) Effects of soil structure interaction on strength reduction factors. Procedia Engineering, 14, 1696-1704.
  16. Building and Housing Research Center (BHRC) (2014) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings, Standard No. 2800, 4th Edition (in Persian).
  17. Building and Housing Research Center (BHRC) (2013) Iranian National Building Code, Part 6: Minimum Design Loads for Buildings (in Persian).
  18. Building and Housing Research Center (BHRC) (2013) Iranian National Building Code, Part 6: Design of Steel Structures (in Persian).
  19. Livaoglu, R. (2008) Investigation of seismic behavior of fluid–rectangular tank–soil/foundation systems in frequency domain. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 28(2), 132-146.
  20. PEER Ground Motions Database (2012) ⟨http:// peer.berkeley.edu/peer_ground_motion_database⟩.
  21. Management and Planning Organization (MPO) of Iran (2007) Instruction for Rehabilitation of Existing Buildings, Monograph No. 360. Office of Deputy for Technical Affairs, MPO (in Persian).
  22. Raychowdhury, P. and Ray-Chaudhuri, S. (2015) Seismic response of nonstructural components supported by a 4-story SMRF: Effect of nonlinear soil-structure interaction. Structures, 3, 200-210.
  23. Hatzigeorgiou, G.D. and Liolios, A.A. (2010) Nonlinear behaviour of RC frames under repeated strong ground motions. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30(10), 1010-1025.
  24. Chopra, A.K. (2005) Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. Tsinghua University Press.
  25. Federal Emergency Management Agency and National Institute of Building Sciences (2006b) Multi-Hazard Loss Estimation Methodology, HAZUS-MH MR2 Technical Manual. Prepared for the Federal Emergency Management Agency, Washington DC, United States, 727 p.
  26. ASCE/SEI 41-06 (2007) Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. American Society of Civil Engineers.

  • تاریخ دریافت 18 مرداد 1397
  • تاریخ بازنگری 26 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش 21 اردیبهشت 1400