اثرات اندرکنش و حرکت گهواره‌ای به سبب تسلیم شدن کف ستون ها بر روی پاسخ سازه های فولادی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشجوی دکتری عمران سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و فرهنگ

چکیده

در روند معمول برای طراحی سازه‌ها معمولا از تغییرمکان قائم تکیه‌گاه‌ها و اثر اندرکنش سازه و خاک صرف نظر شده و تکیه‌گاه‌ها صلب فرض می‌شوند، در حالی که حین وقوع زلزله، سازه معمولا دچار حرکت گهواره‌ای شده و فرض گیردار بودن کف ستون و عدم در نظرگرفتن اندرکنش، که از آن برای آنالیز و طراحی استفاده می‌شود، زیر سوال می‌رود. هدف این مطالعه بررسی اثر اندرکنش و ایجاد حرکت گهواره‌ای به سبب تسلیم شدن کف ستون‌ها بر روی پاسخ سازه‌های فولادی می‌باشد که در این راستا پاسخ سازه‌های سه، پنج و هفت طبقه فولادی مهاربندی شده همگرا و خمشی در دو حالت وجود و عدم حرکت گهواره‌ای تحت آنالیز دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آنالیز‌ها موید این امر هستند که تحلیل عملکرد سازه با لحاظ نمودن حرکت گهواره‌ای و اندرکنش منجر به کاهش پاسخ های سازه از جمله برش پایه، نیروی محوری، انرژی کرنشی می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Interaction and Rocking Motion on The Earthquake Response of Buildings

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Havaei 1
  • Ehsan Mobedi 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Amirkabir University of Technology
2 PhD Student in Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Science and Culture University
چکیده [English]

Usually structures are designed under codes based on the assumption that the soil stiffness is infinite, so the foundation rests firmly on the soil. In many cases, the overturning moment due to the lateral forces may exceed the resisting moment due to the gravity forces. Thus, this may cause a foundation uplift because in reality the soil stiffness is not infinite and the structure stands up under gravity forces. The phenomenon of foundation uplifting and its impact on the soil are known as the rocking motion.This study investigates the influence of the rocking motion and interaction by the yielding base plates on the nonlinear behavior of steel structures under dynamic analysis. More specifically, Three- five and seven -storied structuresare designed with ordinary ductility, then the structuresare analyzed in rigid and deformable base plate cases with using the ABAQUS software.The results show that the rocking motion and Interaction decrease the response of buildings such as the base shear, the axial force of columns and the strain energy but also increase the natural period.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rocking motion
  • Interaction
  • Yielding base plate
  • Dynamic analysis
  • Finite Element

[1] FEMA440 "Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures" Prepared by: applied Technology Council (ATC-55 Project). Prepared for: Federal Emergency.## [2] Housner, G.W., 1963, The Behavior of Inverted Pendulum Structures During Earthquake, Bull. Seismol.Soc. Am., 53(2), 403-417.## [3] Meek, J.W., "Effects of Foundation Tipping On Dynamic Response." Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 101, No. 7, PP. 1297-1311, July.## [4] Chopra, A.K., Yim, A.M., Simplified Earthquake Analysis of Multistory Building as with Foundation Uplift Journal of Structural Engineering. ASCE. 111(12), 2708-2731, 1985.## [5] azetas, G., "Seismic Design of Foundation and Soil – Structure Interaction "First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Geneva, Switzerland, 3-8 September2006.## [6] Azuhata, T., Midorikawa, M., Ishihara, T., Wada, A., "Shaking Table Tests on Seismic Response Reduction Effects on Rocking Building Structural Systems"12 WCEE, 2000.## [7]  ABAQUS, "ABAQUS Analysis User`s Manual", Version 6.10, (2010)