فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

مطالعه رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های بتن مسلح دارای نامنظمی پیچشی با استفاده از منحنی‌های شکنندگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد خورموج، دانشگاه آزاد اسلامی، خورموج، ایران
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد خورموج، دانشگاه آزاد اسلامی، خورموج، ایران
چکیده
آسیب‌های وارده به ساختمان‌ها در زلزله‌های اخیر نشان می­دهد که ارزیابی لرزه‌ای به‌منظور پیش‌بینی احتمال خرابی ساختمان‌ها امری حیاتی است. در این مقاله، به ارزیابی خطر در ساختمان‌های بتن مسلح دارای نامنظمی پیچشی با استفاده از منحنی‌های شکنندگی پرداخته شده است. بدین‌منظور، ساختمان‌های بتن مسلح با قاب خمشی متوسط، با ارتفاع‌های متغیر (۳، ۶ و  ۹ طبقه) و برای پیچش‌های مختلف (۵، ۱۰ و ۲۰ درصد ناشی از اختلاف بین مرکز جرم و مرکز سختی) به‌صورت سه‌بعدی در نرم‎افزار SAP2000 نسخه ۱۹ مدل ‌شده است. طراحی ساختمان‌ها بر اساس تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل دینامیکی افزایشی مطابق ASCE 41-13 انجام‌شده و منحنی‌های ظرفیت، به‌عنوان خروجی استخراج گردیده است. با استفاده از نتایج تحلیل و به کمک تحلیل آماری منحنی‌های شکنندگی به‌منظور توصیف احتمال فراگذشت از یک سطح خرابی مشخص (خرابی‌های کم، متوسط، زیاد و کامل) ترسیم شده­اند. نتایج نشان داد که با افزایش پیچش در ساختمان‌های بتن مسلح، در تمامی حالات حدی خرابی، احتمال فراگذشت از هر حالت حدی افزایش می‌یابد به‌طوری‌که برای همه ساختمان‌های مورد مطالعه، پیچش ۵ درصد باعث افزایش احتمال فراگذشت از کلیه حالات حدی بین ۶ تا ۱۱ درصد می‌شود و در پیچش ۲۰ درصد، این مقدار به ۱۷ تا ۳۰ درصد می‌رسد. همچنین با افزایش تعداد طبقات، احتمال فراگذشت از کلیه حالات حدی خرابی افزایش می‌یابد که علت این پدیده را می‌توان فعال شدن اثرات مودهای بالاتر با افزایش ارتفاع دانست.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


ACI (2014). Building Code requirements for structural concrete and commentary, 318-14. American Concrete Institute eBooks.
Amirihormozaki, E., Pekcan, G., & Itani, A.M. (2015). Analytical fragility functions for horizontally curved steel I-girder highway bridges. Earthquake Spectra, 31(4), 2235-2254.
Applied Technology Council & National Earthquake Hazards Reduction Program (US). (2012). Seismic Performance Assessment of Buildings (FEMA P-58). Federal Emergency Management Agency.
Applied Technology Council (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors (FEMA P-695). Federal Emergency Management Agency.
ASCE (2017). Seismic evaluation and Retrofit of Existing Buildings. American Society of Civil Engineers eBooks. doi: 10.1061/9780784414859
Bayati, Z., & Soltani Mohammadi, M. (2011). Evaluation of selecting and scaling accelerometers for seismic design of reinforced concrete frames against collapse [Paper presentation]. The 6th National Conference in Civil Engineering, Semnan, Iran (in Persian).
Carvalho, E.C., Coelho, E., & Campos-Costa, A. (1999). Preparation of the Full-Scale Tests on Reinforced Concrete Frames (ICONS Report). Innovative Seismic Design Concepts for New and Existing Structures, European TMR Network.
Computers and Structures, Inc. (2017). SAP2000 (Version 19.1.1) [Computer software].
Cornell, C. A., Jalayer, F., Hamburger, R. O., & Foutch, D. A. (2002). Probabilistic basis for 2000    SAC Federal Emergency Management Agency Steel Moment Frame Guidelines. Journal of Structural Engineering, 128(4), 526-533. doi: 10.1061/(ASCE) 0733-9445(2002)128:4(526)
Dumova-Jovanoska, E. (2000). Fragility curves for reinforced concrete structures in Skopje (Macedonia) region. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 19(6), 455-466. 
Enayati Abar, H., & Fallahi, A. (2016). Preparation of seismic fragility curves for reinforced concrete buildings with intermediate moment frame system [Paper presentation]. The 9th National Conference in Civil Engineering, Mashhad, Iran (in Persian).
Erberik, M. A., & Elnashai, A. S. (2004). Fragility analysis of flat-slab structures. Engineering Structures, 26(7), 937-948. doi: 10.1016/j.engstruct.2004.02.012
Federal Emergency Management Agency. (2003). HAZUS-MH 2.1 earthquake loss estimation methodology: Technical and User's Manual of Advanced Engineering Building Module (AEBM).
Haselton, C. B., & Deierlein, G. G. (2006). Assessing Seismic Collapse Safety of Modern Reinforced Concrete Moment Frame Buildings (PEER Report 2006/08). Pacific Earthquake Engineering Research Center.
Haselton, C. B., Whittaker, A. S., Hortacsu, A., Baker, J. W., Bray, J., & Grant, D. N. (2012). Selecting and scaling earthquake ground motions for performing response-history analyses. In Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, 4207-4217. Earthquake Engineering Research Institute.
Hernandez-Fajardo, I. (2012). Probabilistic Fragility of Interdependent urban Systems Subjected to Seismic Hazards [Doctoral dissertation, Rice University].
Jiang, H., Liu, X., & Hu, L. (2015). Seismic fragility assessment of RC frame-shear wall structures designed according to the current Chinese Seismic Design    Code. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 14(2), 459-466. doi: 10.3130/jaabe.14.459
Karapetrou, S., Fotopoulou, S., & Pitilakis, K. (2015). Seismic vulnerability assessment of high-rise non-ductile RC buildings considering soil-structure interaction effects. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 73, 42-57. doi: 10.1016/j.soildyn.2015.02. 016
Kirçil, M. S., & Polat, Z. (2006). Fragility analysis of mid-rise R/C frame buildings. Engineering Structures, 28(9), 1335-1345. doi: 10.1016/j.engstruct.2006.01.004
Lagaros, N. D. (2008). Probabilistic fragility analysis: A tool for assessing design rules of RC buildings. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 7(1), 45-56. 
Permanent Committee for Revising the Standard 2800. (2014). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (4th ed.). Building and Housing Research Center (in Persian).
Pitilakis, K. (2013). Systemic Seismic Vulnerability and Risk Analysis for Buildings, Lifeline Networks and Infrastructures Safety Gain (SYNER-G Project No. 244061).
Syed, S. Q. (2013). Seismic Probabilistic Fragility Assessment of Reinforced Concrete Shear Wall Structures in Nuclear Power Plants [Doctoral dissertation, North Carolina State University].
Vamvatsikos, D., & Cornell, C. A. (2001). Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 31(3), 491-514. doi: 10.1002/ eqe.141

  • تاریخ دریافت 24 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 18 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش 03 شهریور 1403