بررسی رفتار دیوارهای برشی فولادی ورق نازک با اتصالات صلب تحت طیف‌های دور و نزدیک گسل و مقایسه با طیف آیین‌نامه 2800 زلزله ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه سمنان و عضو پژوهشکده فناوری های نوین مهندسی عمران

2 کارشناسی ارشد زلزله دانشکده مهندسی عمران دانشگاه سمنان

چکیده

امروزهدیوارهایبرشیفولادی بهعنوانیکسامانهمقاومدربرابربارهایجانبیموردتوجهقرارگرفته­اند. هم­چنین محققین شاهد اثرات متفاوت زلزله­های نزدیک و دور از گسل بوده­اند. تحقیقات نشان می­دهند، نگاشت­های نزدیک گسل دارای مدت زمان موثر کم­تری نسبت به نگاشت­های دور از گسل بوده و یک یا چند ضربه ویژه با دامنه زیاد و دوره تناوب متوسط تا بلند دارند که باعث افزایش دامنه طیف پاسخ در محدوده دوره تناوب بلند می­شود. در این مقاله چهار قاب خمشی فولادی پنج دهانه 3، 7، 15و 25 طبقه با دیوار برشی فولادی الگوی نواری، طراحی شده و بوسیله طیف­های نزدیک و دور از گسل و آیین­نامه 2800 زلزله ایران مورد تحلیل قرار گرفته است. در صورت عملکرد مناسب الگوی نواری، نتایج نشان داد که برش پایه و تغییرمکان نسبی بام سازه­های 3 و 7 طبقه با طیف نزدیک گسل بین 2 تا 32 درصد کمتر از مقادیر آن­ها با طیف­های دور از گسل و آیین­نامه 2800 زلزله ایران بوده و در سازه­های 15 و 25 طبقه مقادیر گفته شده بر عکس بوده و به طور میانگین 22 و 50 درصد بیشتر از مقادیر طیف­های استاندارد 2800 و دور از گسل است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Dynamic Analysis of Steel Shear Walls Using Different Spectrums in Near and Far Fields

نویسندگان [English]

  • Majid Gholhaki 1
  • Mohsen Gerami 1
  • Hoshang Asghari Takdam 2
1 iAssistant professor, Semnan University, member of academic staff Civil Engineering School, ii Member of research center of new technologies in civil engineering, Semnan, Iran
2 M.Sc. of Earthquake engineering, Semnan University, School of civil engineering, Semnan, Iran
چکیده [English]

Recently steel shear walls have been considered as a resistant system against lateral loads. Also researchers have seen different effects of earthquakes of near and far from the fault. These researches shows that mappings of near fault have less effective time than mappings of far from the fault and have one or more special pulse, large domain and medium to large frequency which causes to increase the domain of response spectrum in large period zones. In this article four moment resisting steel frames each of which has four spans 3, 7, 15 and 25 stories that only their mid span has steel shear wall with thin plate (strip model) have been analyzed under near or far from the fault and Iranian Earthquake 2800 Code spectrums. By the assumption of well acting of strip model, results showed that base shearing and relative roof displacements of 3 and 7 stories under the near fault spectrum was 2 to 32 percent less than the cases under far from the fault and Iranian Earthquake 2800 Code spectrums and at 15 and 25 stories the consequence was vice versa and averagely 22 and 52 percent more than the amounts of far from the fault and Iranian Earthquake 2800 Code spectrums.

کلیدواژه‌ها [English]

  • steel shear wall
  • Thin Plate
  • Near and Far from the Fault Spectrums
  • Iranian Earthquake Code

مراجع

[1]میترا عدالت، " بررسی تاثیر میرایی و تسلیم روی طیف های رکوردهای زلزله های نزدیک گسل"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 1382.
[2] مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران.
[3] آئین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش 3، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.
[4] محسن گرامی، داوود عبدا... زاده" بررسی ضوابط بهسازی قابهای خمشی فولادی ویژه تحت اثر زلزله های نزدیک گسل"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه سمنان 1385.
[5]K. Gala, A. Ghobarah, “Effect of near-fault earthquakes on North American nuclear design spectra”, Nuclear Engineering and Design, Elsevier, February 2006.
[6]John F. Hall, “Seismic response of steel frame buildings to near-fault ground motions”, A report of the California Institute of Technology, Report No.EERL 97-05, Pasadena, California, 1997.
[7]In-Kil Choi, Min Kyu Kim, Young-Sun Choun, and Jeong-Moon Seo, “Shaking table test of steel frame structures subjected to scenario earthquakes”, Journal of the Nuclear Engineering and Technology,Vol.37 No.2, April 2005.
[8]Sabouri-Ghomi, S.; Roberts, T. M.; "Nonlinear Dynamic Analysis of Thin Steel Plate Shear Walls", Computers and Structures, 39(1/2), 121–127, 1991.
[9]Sabouri-Ghomi, S.; Roberts, T. M.; "Nonlinear Dynamic Analysis of Steel Plate Shear Walls including Shear and Bending Deformations", Engineering Structures 14(5), 309–317, 1992.
[10]Roberts, T. M.; Sabouri-Ghomi, S.; "Hysteretic Characteristics of Unstiffened Plate Shear Panels", Thin Walled Structures, 12, 145–162, 1991.
[11]Roberts, T. M.; Sabouri-Ghomi, S.; "Hysteretic Characteristics of Unstiffened Perforated Steel Plate Shear Panels", Thin Walled Structures, 14, 139–151, 1992.
[12]Rezai, M.; “Seismic Behavior of Steel Plate Shear Walls by Shake Table Testing”, Ph.D Dissertation, Department of Civil Engineering, University of British Columbia, Vancouver, Canada, 1999.
[13]Astaneh-Asl, A.; Zhao, Q.; “Cyclic Behavior of Steel Shear Wall Systems”, Proceedings, Annual Stability Conference, Structural Stability Research Council, April, 2002.
[14]G. De Matteis, R. Landolfo, F.M. Mazzolani; “Seismic response of MR steel frames with low-yield steel shear panels”, Engineering Structures,Elsevier Science,2002.
[15]Kharrazi, M. H. K.; “Rational Method for Analysis and Design of Steel Plate Shear Walls", Ph.D. Dissertation, University of British Colombia, 217 pages, 2005.
[16]S. Sabouri-Ghomi.; M. Gholhaki” Experimental Study of Two Three-Story Ductile Steel Plate Shear Walls”, Journal Amirkabir ,19-)ج( 68- 29-42,2008.
[17]Siddhartha Ghosh, Farooq Adam, Anirudha Das, “Design of steel plate shear walls considering inelastic drift demand”, Journal of Constructional Steel Research, ScienceDirect, 2009.
[18]Anjan K. Bhowmick, Robert G. Driver, Gilbert Y. Grondin, “Seismic analysis of steel plate shear walls considering strain rate and P_delta effects”, Journal of Constructional Steel Research 65 (2009) 1149_1159, , ScienceDirect, 2009.
[19]Timler, P. A.; Kulak, G. L.; “Experimental Study of Steel Plate Shear Walls”, Structural Engineering Report No. 114, Department of Civil Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada, 1983.
[20]Tromposch, E. W.; Kulak, G. L.; “Cyclic and Static Behavior of Thin Panel Steel Plate Shear Walls”, Structural Engineering Report No. 145, Department of Civil Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada, 1987.
[21]Canadian Standards Association, CAN/CSA-S16-01. Limit States Design Of Steel structures. (Ontario, Canada):CSA; 2001.
[22]American Institute of Steel Construction (AISC).Seismic Provisions for Structural Steel Building. Chicago (IL, USA): AISC; 2005.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار