ارزیابی احتمالاتی عملکرد لرزه‌ای ساختمان های بلند با سیستم قاب خمشی ویژه مجهز به مهاربندهای کمانش ناپذیر توسط منحنی‌های شکنندگی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 بلوار فردوسی خیابان فرامرز عباسی 46 فندرسکی 2 پ21 واحد 4

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

4 عمران - سازه

چکیده

دیوارهای برشی بتن آرمه سختی و شکل‌پذیری لازم سیستم قاب خمشی را در ساختمان‌های بلندمرتبه بهبود بخشیده، لیکن مشکل وزن زیاد سیستم حاصل‌شده می‌تواند در زمین‌های سست ساحلی مشکلات مهندسی پی ایجادکند؛ یک گزینه مناسب، جایگزینی این دیوارهای برشی با مهاربندهای کمانش ناپذیر که وزن کمتر داشته و سختی و شکل پذیری مناسب را برای سازه فراهم می‌کنند، می‌باشد.3 مدل 15، 25 و 35 طبقه در دو سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه و قاب خمشی بتن ارمه ویژه مجهز به مهاربند کمانش تاب که دارای مقاطع سبک تر نیز می باشد مطابق با ضوابط آیین‌نامه‌های طراحی ایران طراحی شد و پس از نهایی شدن مقاطع در نرم افزار ETABS 2016، سازه در نرم‌افزار OpenSees به‌صورت سه‌بعدی مدل‌سازی گردید و با انتخاب تعدادی شتاب‌نگاشت مناسب و سازگار با شرایط منطقه تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده IDA انجام گرفت؛ بیشترین دریفت طبقات به‌عنوان پارامتر تقاضا در نظر گرفته شد و با انتخاب ظرفیت تغییر مکان نسبی سطوح عملکرد لرزه‌ای چهارگانه آسیب جزئی، متوسط، گسترده و کامل از آیین‌نامه Hazus آمریکا، با استفاده از روابط قابلیت اعتماد سازه‌ها منحنی‌های شکنندگی لرزه‌ای این 6 مدل، برای چهار سطح آسیب متفاوت محاسبه گردید. در مدل‌های با تعداد طبقات بیشتر شکنندگی بیشتر مشهود است و اختلاف میانه شکنندگی از صفر درسطح آسیب جزئی در3 مدل به اختلاف g0.13 در سطح فروپاشی کامل در هر سه دسته ارتفاعی می رسد که عملکرد لرزه ای بهتر سیستم مجهز به مهاربند کمانش تاب را در برابر سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Probabilistic Siesmic Performance assessment of tall biuldings having special RC moment frames equipped with buckling restrained braces (BRB)

نویسندگان [English]

  • Hossein Pahlavan 1
  • ali zarif moghadam basefat 2
  • Mohammad Shamekhi Amiri 3
  • pejman namiranian 4
1 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Iran
2 structure and earthquake department.faculty of civil,sharood university of tech,shahrood,iran
3 Assistant Professor, School of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
4 civil-structure
چکیده [English]

Concrete shear walls has improved stiffness and ductility of moment frame systems in tall buildings,but high weight acheaved system can produce foundation engineering problems in loos coastal soils;An appropriate choise is substituting this shear walls with buckling restrained braces (BRB),have less weight and provide appropriate ductility and stiffness.In seismic design of structures
3 models of 15, 25 and 35 floors in two systems Special reinforced concrete momment frame and special reinforced concrete momment frame equipped with buckling restrained brace ,also has lighter sections,desinged In accordance with the norms of Iranian design codes. After the sections are finalized in etabs 2016,3d models has been dane in opensees And by choosing a number of appropriate accelerometers compatibled with the region incremental Nonlinear Dynamic Analysis done. most of the floors drift Was considered As a demand parameter. By selecting the HAZUS relative displacement capacity Quadruple seismic performance damage levels (slight, moderate, extensive and complete) fragility curves produced. In higher rise models Fragility is more evident and median fragility difference increases from 0 in slighe damage level up to 0.13g in complete damage level in 3 type of building models that shows better Seismic performance in special brb moment systems than ordinary special moment frame systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Probabilistic siesmic assessment
  • special RC moment frame
  • buckling restrrained braces
  • Fragility curves
  • Incremental Dynamic Analysis
[1] Wakabayashi,M -N -T. Kashibara, A. Morizono, T and Yakoyama, H. (1973). Experimental of Elsto-plastic Properties of Precast Concrete wall panels with built-in Insulating Braces. Summaries of Technical Papers of Annual Meeting Architectural Institue of Japan. p: 1041-1044.
[2] Uriz, P. (2005). Towards Earthquake Resistant Design of Concentrically Braced Steel Structures. Ph.D. thesis, Civil Engineering Dept, University of California, Berkeley, California.
[3] M. naiej. (2014). Performance Assessment of Steel Frames Equipped with BRBs. Msc Student.Faculty of Civil. Nooshirvani University of technology, Babol, Iran.
[4] Lin, K. C. Chen. J, Chang. H. (2009). Siessmic reliability of steel framed buildings. Structural Safety. 32(3). p: 174-182.
[5]   FREDDI , F., PADGETT,. J ,E,. DALL’ASTA . (2012)A Life Cycle Cost Analysis of Low Ductility RC Frame Buildings Retrofitted by Modern Retrofit Techniques, in EACS 2012 – 5th European Conference on Structural Control: Genoa, Italy.
[6] Khampanit , A., .Leelataviwat ,S ,.Kochanin ,J ,.Warnitchai ,P. (2014).Energy-based seismic strengthening of non-ductile reinforced concrete frames using buckling-restrained braces. Engineering Stractures.71 : p. 114 -122.
[7] Della Corte , G., .D’Aniello ,M  and Landolfo ,R. (2015). Field-Testing of All Bucklingrestrained Braces Applied to a Damage Reinforced Concrete Building. Journal of Structural Engineering. 141( 1 .)
[8] Kuan-Yu , P., . An-Chien ,W,. Keh-Chyuan ,T,. Chao-Hsien ,L and Hsen-Han ,K. (2016). Seismic retrofit of reinforced concrete frames using bucklingrestrained braces with bearing block load transfer mechanism. EARTHQUAKE ENGINEERING & STRUCTURAL DYNAMICS Earthquake Engng Struct.
[9] André Almeida, R.F., Jorge M. Proença, António S. Gago. (2019). Seismic retrofit of RC    building    structures with Buckling RestrainedBraces. Engineering Structures. 134: p. 14 -22.
[10] Vecchio, F.J. and M.B. Emara. (1992). Shear Deformation in Reinforced Concrete Frams. ACI Structures.
[11] H. Pahlavan, M. Shaianfar, G.G. Amiri, M. Pahlavan. (2015).Probabilistic seismic vulnerability assessment of the structural deficiencies in Iranian in-filled RC frame structures, Journal of Vibroengineering, 17(5).
[12] J.B. Mander, M.J. Priestley, R. Park. (1988).Theoretical stress-strain model for confined concrete, Journal of structural engineering, 114(8). 1804-1826.
[13] A. Elnashai, R. Pinho, S. Antoniou. (2000).INDYAS-A Program for INelastic DYnamic Analysis of Structures, Engineering Seismology and Earthquake Engineering Report No. ESEE 00-2, Imperial College, London.
[14] S.M. Hosseini, H. konarangi. (2014). Opensees software appliction in modeling and analysis of structures. Tehran . Azadeh Publisher.
[15] FEMA. Quantification of biulding siesmic performance factor. (june 2009). FEMA p695. Federal Emergency Management Agancy. Washangton. DC.
[16] Shome N, Cornell CA. (1999). Probability seismic demand analysis of nonlinear structures Ph.D, dissertation. Stanford University.
[17] HAZUS-MH MR5, M.-H.l.E.M.E.M.D.o.H.s. (2003).FEMA, Washington, D.C.
[18] Banazadeh, M. and S. Jalali, Probabilistic Seismic Demand Assessment of Steel Moment Frames with Sideplate Connections. 2013.