بررسی عملکرد لرزه‌ای غیرخطی سازه‌های بتن مسلح دوبلکسی به روش طیف ظرفیت

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد دامغان

2 استاد، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

ملاحظات معماری از قبیل قرارگیری پیلوت و واحدهای تجاری در همکف، جلوگیری از تجمّع ورودی‌های مختلف در مجتمع‌های آپارتمانی، سازه‌های دوبلکسی را پدید می‌آورد که در آن‌ها کف‌های طبقات با اختلاف ترازی نسبت به هم در دو یا چند تراز ارتفاعی مختلف ایجاد می‌شوند. در سازه‌های دوبلکسی عمده مشکلات ناشی از عدم پیوستگی دیافراگم کف می‌باشد که باعث تغییرات چشم‌گیری در دوره تناوب، سختی و پخش نیروی زلزله می‌گردد. در این مقاله با آنالیز استاتیکی خطی و غیرخطی به بررسی موقعیت مکانی و زمانی وقوع اولین مفصل پلاستیک در تیرها و ستون‌های کوتاه، دوره تناوب، تغییر مکان، نیروی برشی، نقطه عملکرد و طیف ظرفیت و... در پنج سازه دوبلکسی 2، 4، 6، 8 و 10 طبقه پرداخته‌شده است. نتایج نشان می‌دهد که اثر اختلاف تراز در سازه‌های کوتاه مشهودتر بوده و با افزایش ارتفاع اثر پدیده ستون کوتاه در سازه‌های دوبلکسی کاهش و نقطه عملکردی آن افزایش می‌یابد.
Civil engineering structures as well as office or apartment building are affected by earthquakes. In some buildings, few or no walls are provided at the first story (pilot). In the structures with difference in story level, major problems is due to discontinuity of floor diaphragm that causes significant changes in period, stiffness and distribution of earthquake force. In this paper, using linear and nonlinear static analysis, time history and location of plastic hinge in short columns and beams, period, displacement, shear force, performance point and capacity spectrum and…, in 2, 4, 6, 8, and 10 story structures with story level difference are studied. The results show that the effect of level difference in short structures is obvious and by increasing the height difference, the effect of short column phenomenon is decreased and the performance point is increased.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Nonlinear Seismic Performance of RC Structures with Different Floor by Capacity Spectrum Method

نویسنده [English]

  • Ali Kheyroddin 2
1
2 Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

Civil engineering structures as well as office or apartment building are affected by earthquakes. In some buildings, few or no walls are provided at the first story (pilot). In the structures with difference in story level, major problems is due to discontinuity of floor diaphragm that causes significant changes in period, stiffness and distribution of earthquake force. In this paper, using linear and nonlinear static analysis, time history and location of plastic hinge in short columns and beams, period, displacement, shear force, performance point and capacity spectrum and…, in 2, 4, 6, 8, and 10 story structures with story level difference are studied. The results show that the effect of level difference in short structures is obvious and by increasing the height difference, the effect of short column phenomenon is decreased and the performance point is increased.
ملاحظات معماری از قبیل قرارگیری پیلوت و واحدهای تجاری در همکف، جلوگیری از تجمّع ورودی‌های مختلف در مجتمع‌های آپارتمانی، سازه‌های دوبلکسی را پدید می‌آورد که در آن‌ها کف‌های طبقات با اختلاف ترازی نسبت به هم در دو یا چند تراز ارتفاعی مختلف ایجاد می‌شوند. در سازه‌های دوبلکسی عمده مشکلات ناشی از عدم پیوستگی دیافراگم کف می‌باشد که باعث تغییرات چشم‌گیری در دوره تناوب، سختی و پخش نیروی زلزله می‌گردد. در این مقاله با آنالیز استاتیکی خطی و غیرخطی به بررسی موقعیت مکانی و زمانی وقوع اولین مفصل پلاستیک در تیرها و ستون‌های کوتاه، دوره تناوب، تغییر مکان، نیروی برشی، نقطه عملکرد و طیف ظرفیت و... در پنج سازه دوبلکسی 2، 4، 6، 8 و 10 طبقه پرداخته‌شده است. نتایج نشان می‌دهد که اثر اختلاف تراز در سازه‌های کوتاه مشهودتر بوده و با افزایش ارتفاع اثر پدیده ستون کوتاه در سازه‌های دوبلکسی کاهش و نقطه عملکردی آن افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Frame with different floor
  • reinforced concrete
  • Seismic vulnerability
  • Plastic hinge pattern
  • Short column
  • Nonlinear static analysis

مراجع

1- Kheyroddin, A., and Kargaran, A.(2009) " Seismic behavior of short column in RC structures on slope surface." Journal of Modeling in Engineering.; 7:57-62.
2 - Kheyroddin, A., and Mirnezami, A. R.(2002). "Seismic behavior steel buildings with different floor." Proc., 3rd National conf. on Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings., Tehran,Iran.
3 – Bayraktar, A., CanAltunisik, A., and Pehlivan, M.(2013). " Performance and damages of reinforced concrete buildings during the October 23 and November 9, 2011 Van, Turkey, earthquakes. "Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 53:49-72.
4 - Abdullah, JA.,Sumei, Z., and Jiepeng, Liu.(2010). "Shear strength and behavior of tubed reinforced and steel reinforced concrete (TRC and TSRC) short columns." Thin-Walled Structures. 48:191-199.
5 -Uy, B., Tao, Z., and Han, LH.(2011). "Behavior of short and slender concrete-filled stainless steel tubular columns." Journal of Constructional Steel Research. 67:360-378.
6 - Zhou, X., and Liu, J.(2010). "Seismic behavior and strength of tubed steel reinforced concrete (SRC) short columns." Journal of Constructional Steel Research. 66:885-896.
7 - Liang, QQ., and Fragomeni, S.(2009). "Nonlinear analysis of circular concrete-filled steel tubular short columns under axial loading." Journal of Constructional Steel Research.65:2186-2196.
8 - Moretti, M., and Tassios TP.(2007). "Behaviour of short columns subjected to cyclic shear displacements: Experimental results." Engineering Structures:29;2018-2029.
9 - Moretti, M., and Tassios TP.(2006). "Behaviour and ductility of reinforced concrete short columns using global truss model." ACI Structural Journal.;103 :319-327.
10-Haedir, J., and Zhao, XL.(2011). "Design of short CFRP-reinforced steel tubular columns. Journal of Constructional Steel Research.67:497-509.
11 - Colomb, F., Tobbi, H., Ferrier, E., and Hamelin, P.(2008) "Seismic retrofit of reinforced concrete short columns by CFRP materials." Composite Structures :82: 475-487.
12-Promis, G., Ferrier, E, P.(2012) "Effect of external FRP retrofitting on reinforced concrete short columns for seismic strengthening." Composite Structures : In Press.
13-Promis, G., Ferrier, E., and Hamelin, P.(2008) "Performance indices to assess the efficiency of external FRP retrofitting of reinforced concrete short columns for seismic strengthening." Construction and Building Materials.; 26:32-40.
14 - Galal, K., Arafa, A., and Ghobarah, A.(2005) "Retrofit of RC square short columns." Engineering Structures.;27:801-813.
15 - Ghobarah, A., and Galal, K.(2004) "Seismic rehabilitation of short rectangular RC columns." Journal of Earthquake Engineering.;8:45-68.
16 - Lieping, Ye.,Qingrui, Yue., shuhong, Zhao., and Quanwang, Li.(2002). "Shear strength of reinforced concrete columns strengthened with carbon Fiber Reinforced plastic sheet." Journal of Structural Engineering.;128: 1527-1534.
17 - Galal, K., Ghobarah, A.(2003). "Flexural and shear hysteretic behaviour of reinforced concrete columns with variable axial load." Engineering Structures.;25:1353-1367.
18 – Bakhshi, A., and Tabeshpor, M. R.(2006). "Evaluation of short column fracture calculation in earthquake." Research Bulletin of Seismology and Earthquake Engineering., Vol. 8, No. 1, spring.
19 - Barghi, M., and Abasnia, R.(2006). "Augury of RC columns destruction type in cyclic lateral load." Proc,. 7th Int. Conf. on Civil Eng,. Tehran, Iran.
20- Ghodrati Amiri, G.r., Kheyroddin, A., and Kargaran, A.(2011) " Seismic vulnerability of RC structures with different floor under earthquake." Journal of Civil and Surveying Engineering.; 45:479-486.
21- Kheyroddin, A., and Kargaran, A.(2011) " Seismic behavior of short column in RC structures with different floor level." Journal of Civil Engineering.; 22:129-145.
22- Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings.(2005); Standard No: 2800-05.
23 – Moghaddam, H. (2006) "Earthquake Engineering." PP. 935.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 09 خرداد 1396
  • تاریخ بازنگری: 14 شهریور 1396
  • تاریخ پذیرش: 07 آذر 1396

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار