ارزیابی رفتار لرزه‌ای سازه های قاب‌ خمشی فولادی دارای جداساز و نسبت لاغری یکسان با مدلسازی سه‌بعدی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه سمنان

چکیده

. در این مقاله به ارزیابی سه‌بعدی عملکـرد جداسازهای لرزه‌ای لاستیکی با هسته‌ی سربی در سازه‌های فولادی گیردار در پایه با نسبت لاغری‌های یکسان تحت زلزله‌های دور از گسل پرداخته شده است. بدین منظور سه سازه فولادی 6، 9 و 12 طبقه، با سیستم مقاوم قاب خمشی متوسط به صورت سه‌بعدی در نظر گرفته شده است. جداسازهای لاستیکی در تراز پایه سازه‌ها تعبیه شده‌اند. مدل‌های کنترل‌نشده و کنترل‌شده با سیستم جداساز لرزه‌ای تحت هفت رکورد زلزله دور از گسل قرار گرفته‌اند. با توجه به تحلیل‌های انجام شده، عملکرد این سیستم کنترلی با هدف بیشـترین کـاهش در جابجایی، نسبت دریفت و برش حداکثر طبقات تحت زلزله‌های مورد مطالعه بدست آمده است. در مطالعات قبلی معمولاً یک پلان ثابت برای ارتفاع‌های متفاوت در نظر گرفته شده و تنها تأثیر ارتفاع را بررسی نموده‌اند که باعث می‌شود میزان صلبیت سازه‌های کوتاه‌تر بیشتر شده و باعث افزایش عملکرد مثبت جداساز در آن سازه گردد؛ امّا در این مقاله پلان سازه‌ها با ارتفاع تغییر نموده تا تأثیر افزایش ارتفاع ضمن رعایت نسبت لاغری یکسان، بر روی عملکرد جداساز لرزه‌ای بررسی گردد. نتایج نشان می‌دهد جداساز لرزه‌ای با هدف کنترل مقادیر بیشینه‌ی تغییرمکان، نسبت دریفت، شتاب و برش طبقات از بین سازه‌های مورد مطالعه با در نظر گرفتن پاسخ در هر دو راستای x و y ، در سازه‌ی 9 طبقه عملکرد بهتری را از خود نشان داده است. جداساز لرزه‌ای در این سازه باعث کاهش بالای 27 درصدی تغییرمکان ، کاهش بالای 70 درصدی دریفت و کاهش بالای 31 درصدی شتاب طبقه‌ی بام سازه و کاهش بالای 31 درصدی برش پایه‌ی سازه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of seismic behaviour of steel frame structures with base isolator and similar slenderness ratio using 3D modelling

نویسندگان [English]

  • Fazel Azarbad
  • Reza Vahdani
  • Mohammad Iman Khodakarami
Semnan University
چکیده [English]

In this paper, 3D evaluation of performance of seismic rubber isolators with lead core in fixed steel structures at the base and same slenderness ratios under far field earthquakes have been assessed. Thus, three steel structures 6, 9 and 12 stories have been considered with resistant system of intermediate moment frame as 3D. Rubber isolators have mounted on the base level of structures. Models of controlled and not controlled with seismic isolation systems have been under 7 far field earthquake records. According to conducted analyses, the performance of this control system with purpose of the most reduction in displacement, drift ratio and maximum stories shear under studied earthquakes has obtained.
In last researches, it was usually considered a constant plan for different heights and just assessed height influence which caused rigidity of shorter structures increased and subsequently caused increasing positive performance of isolation at that structure; but in this paper, structures plan change with height to influence of height increasing while same slenderness ratio investigate on seismic isolation performance. Results indicate seismic isolator with goal of controlling maximum values of displacement, drift ratio, acceleration and maximum stories shear among studied structures and considering response in both x and y directions, at structure 9 stories has shown better performance. In this structure, seismic isolation cause reduction more than 27% in displacements, 70% in drift and 31% in roof story acceleration and 31% in base shear of structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • structural control
  • seismic isolation
  • slenderness ratio
  • 3D Time-History Analysis
  • Moment Resistant Frame
  • steel structure