مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

ارزیابی لرزه‌ای احتمالاتی شکست در سیستم قاب خمشی بتن مسلح با رویکرد تدقیق معیار آسیب بر مبنای تنوّع سازوکار وقوع آسیب در اجزا در یکی از انواع سازه‌های موجود کشور

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه ازاد اسلامی، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
10.22065/jsce.2026.594651.4097
چکیده
در مطالعه حاضر، به بررسی کاربرد یک معیار آسیب تجمّعی مبتنی بر دخیل ساختن تنوّعی از سازوکارهای وقوع آسیب در اجزای سازه در فرایند ارزیابی لرزه‌ای احتمالاتی عملکردی و مقایسۀ آن با معیار متداول بیشینه نسبت تغییرمکان نسبی میان‌طبقه‌ای پرداخته شده است. برای این منظور با تمرکز بر روی دسته‌ای از سازه‌های بتنی کوتاه‌مرتبه موجود رایج در کشور، احتمال شکست و عبور از سطح عملکرد آستانه فروریزش در سطوح مختلف شدت لرزه‌ای، با بکارگیری دو معیار آسیب، ارزیابی شده است. در روند مذکور، از روش تحلیل دینامیکی فزاینده، با اعمال 22 رکورد شتابنگاشت لرزه‌ای، بر روی قاب پنج طبقه با سیستم باربر جانبی قاب خمشی بتنی با شکل پذیری متوسط استفاده شده است. مدلسازی اعضای سازه‌ای بر اساس مدل رفتاری غیرخطی گسترده (فایبر) انجام شده است. پردازش اطلاعات آسیب لرزه‌ای با توسعه یک برنامه رایانه‌ای برای دستیابی به معیار آسیب نسبت نیاز به ظرفیت لرزه‌ای با لحاظ تنوع سازوکارهای وقوع شکست، Y، صورت گرفته است. نتایج حاکی از کاهش بین 50 تا 80 درصدی انحراف معیار داده‌ها در صورت بکارگیری معیار آسیب Y نسبت به معیار آسیب متداول بوده است که به کاهش 5 درصدی در برآورد احتمال شرطی وقوع شکست در سطح خطر متناظر با زلزله بیشینه منجر شده است. بکارگیری معیار آسیبY برای شناسایی سازوکار خرابی بحرانی سطح عملکرد آستانه فروریزش و محل وقوع آن، حاکی از عدم وقوع فلسفه نامطلوب ستون ضعیف-تیر قوی تحت اثر 75% از رکوردهای لرزه‌ای اعمالی به قاب بوده است. در مجموع، نتایج حاکی از کارایی معیار آسیب Y برای اهدافی نظیر تدقیق فرآیند طراحی و بهسازی بر اساس عملکرد لرزه‌ای و همچنین ارزیابی ریسک خسارات لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در سطوح خطر بالاتر از زلزله طرح بوده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Probabilistic Seismic Failure Assessment of Existing RC Moment Frames Using a Refined Damage Criterion for Diverse Damage Mechanisms

نویسندگان English

Ali Matin Jahed 1
Mahboobeh Pirizadeh 2
Abolfazl Riahi Nouri 3
1 PhD Student, Department of Civil Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering,, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

This study investigates the application of a cumulative damage criterion (Y criterion), which accounts for diverse structural component damage mechanisms, within a probabilistic performance-based seismic assessment framework. Its predictive capability is compared with the conventional maximum interstory drift ratio (MIDR) criterion. Failure probability and the probability of exceeding the collapse-prevention performance limit state were evaluated for a representative class of existing low-rise reinforced concrete (RC) buildings in Iran using nonlinear incremental dynamic analysis of a five-story intermediate-ductility RC frame. The structural model was developed using a nonlinear fiber model. The results show that the proposed Y criterion reduced the dispersion of damage data by 50% to 80% compared with the MIDR criterion, leading to an approximately 5% reduction in the estimated conditional probability of collapse at the Maximum Considered Earthquake hazard level. Furthermore, the identified collapse mechanisms indicate that the undesirable weak-column/strong-beam mechanism did not develop under nearly 75% of the ground motions. Overall, the findings highlight the potential of the proposed Y criterion as a reliable damage measure for refining performance-based seismic design and rehabilitation strategies, while improving the accuracy of seismic risk assessment for existing reinforced concrete buildings subjected to seismic hazard levels beyond the Design Basis Earthquake.

کلیدواژه‌ها English

ارزیابی لرزه‌ای احتمالاتی
معیار آسیب
تنوع سازوکار وقوع آسیب
تحلیل دینامیکی فزاینده
آستانه فروریزش

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 09 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 10 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 26 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 09 مهر 1405