تخمین منحنی متوسط در تحلیل دینامیکی افزایشی با استفاده از رتبه بندی زمین لرزه ها در منطقه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان

2 کارشناس ارشد مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان

3 استادیار، گروه ریاضی، واحد فیروزکوه، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

تحلیل دینامیکی افزایشی، یک تحلیل لرزه ای مؤلفه ای دقیق، اما با حجم زیاد به منظور تعیین عملکرد سازهها در اثر زمین لرزه های مختلف با شدت های متفاوت است. به منظور تعیین منحنی حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی، لازم است تا سازه تحت اثر تعداد زیادی از زمین لرزه های مختلف قرار گیرد. در این مطالعه به منظور کاهش حجم محاسبات، تعداد محدودی از زمین لرزه ها در مجموعه زمین لرزه ها با استفاده از مدل های مختلف تحلیل پوششی داده ها به صورتی انتخاب می گردد که میانگین منحنی حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی به ازای این تعداد محدود برابر با میانگین منحنی حاصل از تحلیل به ازای مجموعه کل زمین لرزه ها باشد. برای این منظور، مجموعه زمین لرزه های سناریو بر اساس نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی بر روی سازه یک درجه آزادی معادل سازه چند درجه آزادی تعیین کارایی شده و سپس رتبه بندی می گردند. بر این اساس، تعداد محدودی از بین مجموعه زمین لرزه ها در تحلیل دینامیکی افزایشی در سازه چند درجه آزادی بکار می رود. روش ارائه شده در این مطالعه، به عنوان نمونه برای دو سازه فولادی چهار و هشت طبقه و یک مجموعه زمین لرزه بیست رکوردی بررسی شده است و تفاوت منحنی متوسط حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی به ازای مجموعه کل زمین لرزه ها و زمین لرزه های انتخابی کمتر از پنج درصد است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Median Incremental Dynamic Analysis Curve Using Ranking of Strong Motion Records

نویسندگان [English]

  • A. Yazdani 1
  • H. Baharmast 2
  • S. Razmyan 3
1 Associate Professor, Department of Engineering, University of Kurdistan
2 M.Sc. Student, Department of Engineering, University of Kurdistan
3 Assistant Professor, Department of Mathematics, Firoozkuh Branch of Islamic Azad University
چکیده [English]

Incremental dynamic analysis (IDA) is a parametric analysis method that is used in estimation of structural
performance by subjecting the structural model to multiple suitably scaled ground motion records, each
scaled to multiple levels of intensity, thus produce several curves of response parameterized by intensity
level. Recognizing that IDA of practical structures is computationally demanding, an approximate
procedure based on the reduction of the number of ground motions is developed. A methodology based
on data envelopment analysis, mathematical programming that can handle large numbers of variables
and relations is proposed to reduce the number of ground motions needed for the production of a reliable
median incremental dynamic analysis curve. Theses curves computed by the exact and approximate
procedures for two different 4- and 8-storey buildings and one set of ground motions is presented.
The results demonstrate that the approximate procedure which uses a limited number of input ground
motions has the error less than about 5%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Incremental dynamic analysis
  • Data Envelopment Analysis
  • Ranking

مراجع

[1]Vamvatsikos, D. and Cornell, C. A.; “Incremental Dynamic Analysis,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 31, No. 3, pp. 491–514, 2001.
[2]Han, S. W. and Chopra, A. K.; “Approximate Incremental Dynamic Analysis Using Modal Push‑over Analysis Procedure,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 35, No. 15, pp. 1853–1873, 2006.
[3]Dolsek, M. and Fajfar, P.; “Simplified Non-linear Seismic Analysis of Infilled Reinforced Concrete Frame,” Earthquake Engineering and Structural Dynamic, Vol. 34, No. 1, pp. 49–66, 2007.
[4]Vamvatsikos, D. and Cornell, C. A.; “Direct Estimation of the Seismic Demand and Capacity of MDOF Systems through Incremental Dynamic Analysis of an SDOF Approximation,” Journal of Structure Engineering, Vol. 131, No. 4, pp. 589–599, 2005.
[5]Vamvatsikos, D. and Cornell, C. A.; “Direct Estimation of the Seismic Demand and Capacity of Oscillators with Multi-linear Static Push‑overs through IDA,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 35, No. 9, pp. 1097–1117, 2006.
[6]Iervolino, I. and Cornell, C. A.; “Record Selection for Non-linear Seismic Analysis of Structures,” Earthquake Spectra, Vol. 21, No. 3, pp. 685–713, 2005.
[7]Luco, N. and Bazzurro, P.; “Does Amplitude Scaling of Ground Motion Records Result in Biased Non-linear Structural Drift Responses?,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 36, No. 13, pp. 1813–1835, 2006.
[8]Azarbakht, A. and Dolsek, M.; “Prediction Median IDA Curve by Employing Limited of Ground Motion Records,” Earthquake Engineering and Structural Dynamic, Vol. 31, No. 15, pp. 2401–2421, 2007.
[9]Azarbakht, A. and Dolsek, M.; “Progressive Incremental Dynamic Analysis for First-mode Dominated Structures,” ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 137, No. 3, pp. 445–455, 2010.
[10]Cooper, W. W.; Seiford, L. M. and Tone, K.; “Data Envelopment Analysis–A Comprehensive Text with Models, Applications, References and DEA–Solver Software,” Kluwer Academic Publishers, 2002.
[11]Fajfar, P.; “Capacity Spectrum Method Based on Inelastic Demand Spectra,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 28, No. 9, pp. 979–999, 1999.
[12]Charnes, A.; Cooper, W. W. and Rhodes, E.; “Measuring the Efficiency of Decision Making Unit,” European Journal of Operational Research, Vol. 2, No. 6, pp. 429–444, 1978.
[13]Banker, R.; Charnes, A. and Cooper, W. W.; “Some Model for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis,” Management Science, Vol. 30, No. 9, pp. 1072–1098, 1984.
[14]Tone, K.; “A Slacks-based Measure of Efficiency in Data Envelopment Analysis,” Research Report, Graduate School of Policy Science, Saitama University, Urawa, Saitam, Japan, 1997.
[15]International Building Code (IBC), International Code Council Inc., Falls Church, VA, 2006.
[16]Luco, N. and Cornell, C. A.; “Effects of Connection Fractures on SMRF Seismic Drift Demands,” ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 126, No. 1, pp. 127–136, 2000.
[17]PEER; “Strong Motion Database,” Available from: http://peer.Berkeley.edu/NGA
[18]Vamvatsikos, D. and Cornell, C. A.; “Applied Incremental Dynamic Analysis,” Earthquake Spectra, Vol. 20, No. 2, pp. 523–553, 2004.
[19]PEER; “Open System for Earthquake Engineering Simulation, OpenSees,” Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, 1999. Available from: http://opensees.berkeley.edu/
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 48، شماره 4
دی 1395
صفحه 419-428

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار