فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی ایمنی لرزه‌ای در قابهای مهاربندی بهینه سازی شده براساس عملکرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران
چکیده
هدف از‌ این تحقیق، ارزیابی ایمنی لرزه‌ای قاب‌های فولادی با مهاربندی همگرای ضربدری بهینه‌سازی شده در چهارچوب نگرش طراحی مبتنی بر عملکرد می‌باشد. این تحقیق مشتمل بر دو گام اصلی می‌باشد. در گام اول، دو قاب سه دهانه ده طبقه با سیستم مهاربند ضربدری با موقعیت قرارگیری مهاربند در دهانه وسط و دهانه‌های کناری، با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری مرکز جرم در چهارچوب روش طراحی مبتنی بر عملکرد و با در نظرگیری وزن سازه به‌عنوان تابع هدف و روش تابع جریمه خارجی، بهینه‌سازی شده‌اند. در این فاز از مطالعه، از نرم‌افزار OpenSees، جهت انجام مدل‌سازی و تحلیل‌های غیرخطی و از نرم‌افزار متلب جهت پیاده‌سازی مسئله بهینه‌سازی استفاده شده است. در گام دوم به بررسی ایمنی لرزه‌ای قاب‌های حاصل از روند بهینه‌سازی، با استفاده تحلیل دینامیکی افزایشی پرداخته شده است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، مشاهده گردید که قرارگیری مهاربند در دهانه‌های کناری موجب کاهش تقریباً 10% ایمنی لرزه‌ای نسبت به قاب‌های مهاربندی با قرارگیری مهاربند در دهانه وسط، می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


AISC-LRFD. (2001). Manual of steel construction: load & resistance factor design. 2nd ed. Chicago: American Institute of Steel Construction.
Alimoradi, A. Pezeshk, S. Foley, C. (2007). Probabilistic Performance-Based Optimal Design of Steel Moment-Resisting Frames. II: Applications. Journal of Structural Engineering, 133(6): 767-776.
ASCE/SEI 41-13. (2013). Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings. Am Soc Civ Eng.
Bazeos, N. (2009). Comparison of three seismic design methods for plane steel frames. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29(3): 553-562.
Chan, C.M. (2001). Optimal lateral stiffness design of tall buildings of mixed steel and concrete construction. The Structural Design of Tall and special Buildings, 10(3):155-177.
Chopra, A.K. Goe, R.K. (2002). A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 31(3): 561-582.
Coello, C. Pulido, G. Lechuga, M. (2004). Handling multiple objectives with particle swarm optimization. IEEE Trans Evol Comput, 8:256–279.
Deb, K. Pratap, A. Agarwal, S. Meyarivan, T. (2002). A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II. IEEE Trans Evol Comput, 6:182–197.
Eiben, A.E. Smith, J.E. (2003). Introduction to Evolutionary Computiong, Springer.
FEMA 356. (2000). Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency.
FEMA P695A. (2009). Recommended methodology for quantification of building system performance and response parameters. Applied Technology Council, Redwood, CA.
FEMA-302. (1997). Nehrp recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency.
FEMA-350. (2000). Recommended seismic design criteria for new steel moment-frame buildings. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency.
Gholizadeh, S. Ebadijalal, M. (2018). Performance based discrete topology optimization of steel braced frames by a new metaheuristic. Adv Eng Softw, 123: 77–92. doi:10.1016/ J. ADVENGSOFT.2018.06.002.
Gholizadeh, S. Milany, A. (2018) An improved fireworks algorithm for discrete sizing optimization of steel skeletal structures. Engineering Optimization, 50(11): p. 1829-1849.
Ho-Huu, V. (2016). An adaptive elitist differential evolution for optimization of truss structures with discrete design variables. Computers & Structures, 165: p. 59-75.
Kaveh, A. Sabzi, O. (2012). Optimal design of reinforced concrete frames Using big bang-big crunch algorithm. IJCE, 10(3): p. 189-200.
Lee, K.S. (2005). The harmony search heuristic algorithm for discrete structural optimization. Engineering Optimization, 37(7): p. 663-684.
MATLAB (2016). The language of technical computing. Math Works Inc.
Mirjalili, S. & Lewis, A. (2014). Grey Wolf Optimizer. Advances in Engineering Software, 69: p. 46-61.
Mitropoulou, C. Lagaros, N. Papadrakakis, M. (2010). Building design based on energy dissipation: a critical assessment. Bulletin of Earthquake Engineering, 8(6): p. 1375-1396.
OpenSees version 2.4.0 [Computer software]. PEER, Berkeley, CA n.d.
Priestley, M.J.N. (1998). Brief comments on elastic flexibility of reinforced concrete frames and significance to seismic design. Wellington, Nouvelle-Zelande: New Zealand National Society for Earthquake Engineering, Vol. 31.
Standard No. 2800. (2014). Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings. Tehran: Building and Housing Research Center.
Zou, X. (2007). Multi objective Optimization for Performance-Based Design of Reinforced Concrete Frames. Journal of Structural Engineering, 133(10):1462-1474.

  • تاریخ دریافت 25 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 24 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش 27 آبان 1402