ارزیابی لرزه ای قاب های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز با استفاده از روش زمان دوام

ذبیحی سامانی, مسعود; قانونی بقا, محمد

doi:10.22065/jsce.2021.232987.2155

ارزیابی لرزه ای قاب های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز با استفاده از روش زمان دوام

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده مهندسی عمران، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

² دانشگاه آزاد

10.22065/jsce.2021.232987.2155

چکیده

استفاده از میراگر ویسکوز برای بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان ها یکی از ابزارهای نوین در طراحی و بهسازی ساختمان ها است. روش زمان دوام (ET) یک روش ساده تحلیل تاریخچه زمانی است که در آن سازه در معرض یک تابع شتاب تشدید شونده تدریجی قرار می‌گیرد و می توان با یکبار آنالیز سازه تحت تابع شتاب زمان دوام می‌توان عملکرد سازه در سطوح عملکردی مختلف را ارزیابی نمود. در این مطالعه، کاربرد روش زمان دوام در تحلیل لرزه‌ای غیر خطی اسکلت‌های فولادی مجهز به میراگر ویسکوز مورد بررسی قرار گرفته و دقت آن با نتایج حاصل از هفت رکورد تاریخچه زمانی مقایسه شده است. پارامتر حداکثر جابجایی نسبی طبقات و سطح عملکرد ساختمان های 3، 7 و 12 طبقه با و بدون میراگر ویسکوز مورد بررسی قرار گرفته است. سه ساختمان 3، 7 و 12 طبقه مورد بررسی تحلیلی غیر خطی تاریخچه زمانی و خطی زمان-دوام انجام شده است. به این منظور از نسل سوم رکوردهای زمان دوام با نام شتابنگاشت‌های ETA20inx که برای پیش بینی رفتار غیرخطی پیشنهاد شده اند، استفاده شده است. با استفاده از منحنی‌های زمان دوام مشخص شد، که استفاده از میراگرهای ویسکوز باعث کاهش جابجایی نسبی طبقات شده و روش زمان دوام با تقریب مناسبی توانسته نتایج روش تاریخچه زمانی غیرخطی را با زمان آنالیز بسیار کمتری پیش بینی کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

کنترل فعال و غیر فعال سازه ها

عنوان مقاله [English]

Seismic performance evaluation of steel frames with viscous dampers using Endurance time method.

نویسندگان [English]

Masoud Zabihi Samani ¹
Mohammad GhanooniBagha ²

¹ Civil Eng. Dept., Faculty of Civil Eng., Islamic Azad University, Parand, Iran

² Department of civil engineering, Tehran east branch, Islamic Azad University

چکیده [English]

It is unavoidable to prevent serious damage to the structure and to reduce the casualties and damage caused to it. For this purpose, structural control systems can be used. The study used a viscous damper. The Endurance Time method (ET) is a simple method of analyzing history when the structure is exposed to a gradual accelerating function. The advantage of this method is that with only one analysis of the structure under the acceleration function of endurance time, the performance of the structure can be evaluated at different functional levels. In this study, the application of endurance time method in nonlinear seismic analysis of steel structures equipped with viscous dampers has been investigated. The parameter of engineering demand is the maximum drift of the floors, which is calculated in structures with and without viscose damper. Finally, using curves of endurance time, it was found that the use of viscous dampers reduced the maximum drift of the floors. Non-linear time history analysis (NTH) has also been used to validate the results of the (ET), which showed that the (ET) results are well matched to the nonlinear time history analysis. Finally, the results demonstrated that utilizing of ET method can be replaced in structural building which the viscous damper was utilized.

کلیدواژه‌ها [English]

Structure control
Viscous damper
Endurance time method
Nonlinear time history analysis
Functional Analysis

مراجع

[1] Hejazi F, Zabihi A, and Jaafar M S. (2014). Development of elasto-plastic viscous damper finite element model for reinforced concrete frames. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Pages 284-293.

[2] Lee D, and Taylor D P. (2001). viscous damper Development and Future Trends. International Journal of The Structural Design of Tall Buildings, Pages 311-320.

[3] Nikbayan A. (2012). An Investigation of Seismic Performance of Steel Structures with Viscous Dampers. Shomal University, Faculty of Engineering.

[4] Arshadi H. (2014). Familiarity with the concepts and methodology of increasing dynamic analysis IDA with several records. In: 5th National Conference on Earthquakes and Structures. City: Jahad daneshgahi Kerman.

[5] Estekanchi H E, Vafai A, and Sadeghazar M. (2004). Endurance Time Method for Seismic Analysis and Design of Structures. Scientia Iranica. Volume (11), Pages 361-370.

[6] Riahi H T, Estekanchi H E, and Seyedain Boroujeni S. (2011). Application of Endurance Time Method in Nonlinear Seismic Analysis of Steel Frames. Procedia Engineering. Volume (14), Pages 3237-3244.

[7] Shirkhani A, Shabakhti N, Mousavi S R, and Pour Javadi A. (2014). Seismic performance evaluation of steel bending frames reinforced with coaxial bracing by durability method. In: 4th National Conference on Earthquakes and Structures. City: Jahad daneshgahi Kerman.

[8] Sharif edu, (2012).

]9[ آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) (1394) – ویرایش چهارم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، وزارت مسکن و شهرسازی، تهران.

]10[ مقررات ملی ساختمان، مبحث دهم. (1392). طرح و اجرای ساختمان های فلزی، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان، ویرایش چهارم، تهران.

[11] AISC 360-10, (2016). American Institute of Steel Construction. Specification for Structural Steel Buildings. Chicago.

[12] Riahi H T, and Estekanchi H E. (2010). Seismic Assessment of Steel Frames with the Endurance Time Method. Journal of Constructional Steel Research. Volume (66), Pages 780-792.

[13] Shirkhani A, Mulla I, Shabakhti N, and Mousavi S R. (2015). Behavior of steel frames with rotational friction dampers by endurance time method. Journal of Constructional Steel Research. Volume (107), Pages 211-222.

[14] Cheng F Y, Jiang H, and Lou K. (2008). Smart Structures Innovative Systems for Seismic Response Control. Taylor & Francis Group.

[15] Kelly J M, Skinner R I, and Heine A J. (2010). Mechanism of Energy Absorption in Special Devices for Use in Earthquake Resistant Structure. Bulletin of the New zehand National Society for Earthquake. Pages 36-88.

[16] Symans M D, and Constantinou M C. (1998). Passive fluid viscous damping systems for seismic energy dissipation. ISET Journal of Earthquake Technology. Pages 185-206.

[17] ASCE/SEI7-10. (2010). Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. Virginia.

[18] Sepehri A. (2018). Analysis and design of seismic dampers and baseisolators accordance with ASCE7-10 by perform3D-SAP2000-OpenSees. Tehran: Civil Science Publications, Pages 33-88.

[19] FEMA440. (2005). Improvement of nonlinear static seismic analysis procedures, Washington: Federal Emergency Management Agency.

[20] FEMAP695. (2009). Qualification of Building seismic Performance Factors. Washington: Federal Emergency Management Agency.

[21] PEER Strong Motion Catalog www.peer.brekeley.edu.

[22] Estekanchi H E, and Charkhtab Basim M. (2010). Application of endurance time method in optimal design of viscouse dampers based on seismic performance of steel frames. 5th National Congress of Civil Engineering. Mashhad: Ferdowsi university of mashhad.