فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

مقایسه رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های دارای سازه دیاگرید در حالت سازه گهواره ای و فاقد گهواره ای با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
فاطمه گرجی سینکی 1
عبدالرضا سروقد مقدم 2
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
10.48303/bese.2021.244851
چکیده
عموماً در تحلیل و طراحی ساختمان‏ ها، پی را صلب فرض کرده و به تأثیری که نشست خاک زیر پی و انعطاف‌پذیری پی سازه ممکن است بر روی پاسخ سازه داشته باشد توجهی نمی‏ شود. درصورتی‌که اندرکنش بین سازه، پی و محیط خاک تکیه‌گاهی آن، رفتار واقعی سازه را به‌طور قابل‌توجهی در مقایسه با بررسی رفتار سازه به‌تنهایی تغییر می‌دهد و یکی از موارد بسیار مهم در زمینه اندرکنش خاک و سازه، حرکت گهواره‏ای سازه روی پی می‏باشد. سیستم‏های مورد استفاده در این پژوهش شامل سیستم سازه‏ای دیاگرید دارای حرکت گهواره‏ای با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه روی پی و مقایسه آن با سیستم سازه‏ای دیاگرید دارای قاب حرکت گهواره‏ای است که برای مدل‌سازی بهتر این سیستم نوین ابتدا طراحی کابل‌های پس‌کشیده و همچنین جزئیات دقیق اتصالات پای ستون و همچنین میراگرهای تسلیمی در نرم‌افزار ABAQUS با در نظر گرفتن ابعاد اتصال برای دهانه مهاربندی ۱۲ طبقه طراحی می‏ گردد و سپس در نرم‌افزار SAP2000 طراحی اعضای سازه‏ای برای سازه‏های ۱۶ و ۱۲ طبقه دیاگرید دارای حرکت گهواره‏ای انجام شده است. نتایج بیانگر بهبود عملکرد حرکت گهواره‏ای روی پی در کاهش تنش‌های توزیع شده در سازه دیاگرید می‌باشد همچنین در سازه دیاگرید دارای قاب گهواره‏ای شاهد کاهش تغییر مکان‏ های سازه نسبت به حرکت گهواره‏ای روی پی بوده‏ایم زیرا با کابل‏های پس کشیده تغییر مکان‏های سازه به میزان زیادی کاهش یافته است و این در حالی است که در سازه دیاگرید با حرکت گهواره‏ای روی پی تغییر مکان‌های سازه به میزان 20 درصد به دلیل اثرات اندرکنشی خاک و سازه افزایش یافته است با این وجود به دلیل میرایی بسیار خاک، سیستم عملکرد لرزه‏ای مناسبی را از خود نشان داده است زیرا علاوه بر کاهش تعداد مفاصل پلاستیک، سطح مفاصل پلاستیک نیز به ناحیه LS و کمتر از آن محدود شده است.
کلیدواژه‌ها
اندرکنش خاک و سازه
حرکت‌ گهواره‏ای ‌کنترل‌شده
تاریخچه زمانی غیرخطی
دیاگرید
موضوعات
  1. Kim, J. (2008) Siesmic performance of twisted diagrid building. International Journal of High-Rise Building, 3(3), 222-230.
  1. PEER (2010) TBI, Guidelines for Performance-Based Seismic Design of Tall Buildings. Report 2010/05.
  2. Kim, J., Jun, Y., and Lee, Y.-Ho (2010) Seismic performance evaluation of diagrid system buildings. International Journal of High-Rise Building, 5(5), 112-130, Department of Architectural Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon, Korea.
  3. Moon, K. (2009) Design and construction of steel diagrid structures. International Journal of High-rise Building, 4(3), 122-130.
  4. Hajjar, J., Eatherton, M., and Deierlein, G. (2009) Controlled rocking of steel frames as a sustainable new technology for seismic resistance in buildings. Engineering Structures, 28, 232-221.
  5. Azuhata, T., Midorikawa, M., and Ishihara, T. (2008) Earthquake damage reduction of buildings by self-centering systems using rocking mechanism. The 12th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China.
  6. Pollinoa, M. and Bruneau, M. (2015) Dynamic seismic response of controlled rocking bridge steel-truss piers. Engineering Structures, 34(3), 247-262.
  7. Sause, R., Ricles, M., Roke, D.A., and Chancellor, B. (2010) Seismic performance of a self-centering rocking concentrically-braced frame. Structural Engineering, ASCE.
  8. Eatherton, M., Hajjar, J., and Xiang, Ma. (2008) Seismic design and behavior of steel frames with controlled rocking – part I: concepts and quasi-static subassembly testing. The 12th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China.
  9. Pollino, M. and Bruneau, M. (2015) Bidirectional seismic behavior of controlled rocking four-legged bridge steel truss piers. Structural Engineering, ASCE.
  10. Dyanati, M. and Huang, Q, (2015) Seismic demand models and performance evaluation of self-centering and conventional concentrically braced frames. Engineering Structures, 22, 232-221.
  11. Hosseini, M. and Noroozinejad Farsangi, E. (2012) Telescopic columns as a new base isolation system for vibration control of high-rise buildings. Earthquakes and Structures, 3(6), 853-867.
  12. Hosseini, M., Mousavi Tirabadi, Y., and Hosseinzadeh, N.A. (2012) An Innovative Seismic Design for Repairable Regular Steel Buildings by using Rocking Motion and Circumferential Energy Dissipating Columns at Base Level. Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers.
  13. Hosseini, M. and Bozorgzadeh, S. (2013) An Innovative Design for Repairable Regular Steel Buildings by using a 2-Cell Configuration Structure with Some Inclined Columns at Base Level, Equipped with Double-ADAS Devices, and Security Cables at Corners. Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers: HUSCAP 2013-02-17.
  14. Hosseini, M. and Ebrahimi, H. (2015) Proposing a yielding-plate energy dissipating connection for circumferential columns of steel rocking buildings and investigating its circumferential properties by nonlinear proper finite element analyses. 3rd International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering, University of Illinois, Urbana-Champaign, United States.
  15. Rostami, M., Gorji Sinaki, F., and Moghadam, A.S. (2016) Evaluation of DIAGRID and TUBE structural systems in bionic high-rise buildings. 4th International Conference on Modern Research's in Civil Engineering, Architectural and Urban Development, Barcelona, Spain.
  16. Rostami, M., Gorji Sinaki, F., and Moghadam, A.S. (2017) Evaluation of DIAGRID and Tube structural systems in steel high-rise building with rocking motion. 2nd International Conference of Steel and Structure. Tehran, Iran.
  17. Teruna, D. (2015) Experimental study of hysteretic steel damper for energy dissipation capacity. Advances in Civil Engineering, 24, 210-224.
  18. Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Building. (Fourth Revision).

  • تاریخ دریافت 11 اردیبهشت 1398
  • تاریخ بازنگری 11 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش 17 تیر 1398