مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

ارزیابی تاثیر شتاب طیفی حداقل بر رفتار لرزه‌ای سازه‌های بلند مرتبه بتنی با سیستم دوگانه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 -دانشجوی دکتری،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
10.22065/jsce.2026.586188.4014
چکیده
In ASCE 7-22, the minimum spectral acceleration (S_(a,min)) is defined to prevent excessive reduction of design forces for buildings with long fundamental periods. This study investigates the effect of this parameter on the seismic safety of three tall reinforced concrete buildings with dual structural systems (combining moment-resisting frames and shear walls) having 39, 49, and 59 stories. All three buildings were initially designed according to ASCE 7-22 provisions and then subjected to nonlinear dynamic time-history analyses using 11 pairs of recorded ground motions scaled in accordance with ASCE recommendations. The methodology follows recent approaches in performance-based design literature . Seismic performance assessment was conducted based on ASCE 41 acceptance criteria, including interstory drift limits and plastic hinge rotations. Results indicate that despite the increase in height, the 59-story building exhibits better seismic performance in terms of maximum interstory drift and plastic hinge rotations in beams and columns compared to the 49-story building. The main reason for this phenomenon is the dominance of S_(a,min) over the design spectrum at the fundamental period of the 59-story building, which leads to an effective increase in design forces and consequently reduces nonlinear deformations. These findings demonstrate that uniform application of S_(a,min)across a wide range of building heights may lead to uneconomical design for mid-rise buildings and over-conservative design for very tall buildings.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessment of the Effect of Minimum Spectral Acceleration on the Seismic Behavior of Tall Reinforced Concrete Structures with Dual System

نویسندگان English

Mohamad Kiani 1
Saiid Tariverdilou 2
1 Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Urmia University, Urmia, Iran
2 Professor, Civil Engineering Department, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده English

در آیین‌نامه ASCE 7-22، برای جلوگیری از کاهش بیش از حد نیروی طراحی ساختمان‌های با دوره تناوب بلند،یک مقدار حداقل شتاب طیفی (Sa,min) تعریف شده است. این پژوهش به بررسی اثر این پارامتر بر ایمنی لرزه‌ای سه ساختمان بلند مرتبه بتنی با سیستم سازه‌ای دوگانه (شامل قاب خمشی و دیوار برشی) و ارتفاع‌های ۳۹، ۴۹ و ۵۹ طبقه می‌پردازد. ابتدا هر سه ساختمان بر اساس ضوابط آیین‌نامه ASCE 7-22 با استفاده از نرم‌افزار ETABS طراحی شده ، سپس با استفاده از نرم‌افزار Perform-3D تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفته‌اند. برای این منظور، ۱۱ جفت شتاب‌نگاشت ثبت‌شده مطابق با توصیه‌های ASCE 7-22 انتخاب و مقیاس‌سازی شده‌اند. پردازش نتایج نیز با استفاده از نرم‌افزار MATLAB انجام شده است. ارزیابی عملکرد سازه‌ها بر اساس معیارهای پذیرش آیین‌نامه ASCE 41 ،شامل محدودیت‌های دریفت بین‌طبقه‌ای و دوران مفاصل پلاستیک صورت گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل نشان می‌دهد که علی‌رغم افزایش ارتفاع، ساختمان ۵۹ طبقه از نظر حداکثر دریفت بین‌طبقه‌ای و دوران مفاصل پلاستیک در تیرها و ستون‌ها، عملکرد بهتری نسبت به ساختمان ۴۹ طبقه دارد. علت اصلی این پدیده، اعمال Sa,min بر طیف طراحی در دوره تناوب ساختمان ۵۹ طبقه است که منجر به افزایش مؤثر نیروی طراحی و در نتیجه کاهش تغییرشکل‌های غیرخطی می شود. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که اعمال یکسان Sa,min برای طیف وسیعی از ارتفاع‌ها می‌تواند به طراحی غیراقتصادی برای ساختمان‌های میانی و طراحی ‌محافظه‌کارانه برای ساختمان‌های بسیار بلند منجر شود.

کلیدواژه‌ها English

Seismic safety'
'Nonlinear dynamic analysis'
'Concrete dual system'
'Tall building'
'ASCE 7-22

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 12 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 23 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 01 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 12 شهریور 1405