Evaluation of Tall Steel Structures with Dual System (SMRF&RC Shear Wall) in Near-Field Ground Motions by Performance Based Design Method

Document Type : Research Article

Authors

Abstract

This paper discusses performance of tall steel structures with dual system (comprised of SMRFs and Intermediate RC shear walls) in near-fault ground motions according to acceptance criteria introduced in FEMA356 and ATC40. Achieving this purpose and in comparison with far-fault ground motions and evaluating  acceptability of push-over analyses in performance based design method، some nonlinear time history analyses under near-field and far-field records and some nonlinear static analyses are performed. Thereafter acceptance criteria of structures is checked. The results show that despite of appropriate performance of dual system under far-fault excitations، structural performance is not acceptable under near-fault ground motions because of inadmissible story drifts. Deficiency of Iranian code (Standard No.2800) in exhibition of critical load combination for column’s seismic design and inadequacy of    push-over analysis in demonstrating tall buildings performance are other results of this study.

Keywords


[1] تهرانی زاده، محسن، احدی، یحیی، " رفتار لرزه ای قابهای فولادی خمشی و مهاربندی شده بلند تحت زمین لرزه های حوزه نزدیک و مقایسه آن با ضوابط UBC97"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1384.
[2] تهرانی زاده، محسن، جهانی، نوشین، " تاثیر ضریب رفتار سیستم های مختلف سازه ای بر تغییر مکان جانبی غیرخطی سازه ها تحت اثر نیروهای ناشی از زلزله"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر1379.
[3] تهرانی زاده، محسن، لباف زاده، محمد صالح، " بررسی پارامترهای موثر پاسخ سازه ها در حوزه نزدیک منبع لرزه زا" پایان نامه کارشاسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر 1383.
[4] تهرانی زاده، محسن، مشکوه الدینی، افشین، " بررسی لرزه ای ساختمان های بلند تحت حرکات حوزه نزدیک گسل" فصل دوم رساله دکتری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر 1384.
[5] حسینی هاشمی، بهرخ، بهنام فر، فرهاد، غریب زاده امیر، " ارزیابی عملکرد سازه های فولادی قاب خمشی با اهمیت زیاد با دستورالعمل بهسازی لرزه ای"، پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله، سال هشتم، شماره دوم و سوم، ص 2 تا 22، 1384.
[6] دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود"، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ، 1381.
[7]Alavi_ B.; Krawinkler_ H.; “Consideration of Near–Fault Ground Motion Effects in Seismic Design”_
[8]Anderson_ J._ C.; Be_rtero_ V._ V.; B_ ertero_ R._ D.; _” Performance Improvement of Long Period Building Structures Subjected to Severe Pulse-Type Ground Motions”_ PEER(pacific Earthquake Engineering Research Center)_ University Of California_ Berkeley_
1999._
[9]ATC_ Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings_ Prepared by the Applied Technology Council (Report No.ATC40)_ for the California Seismic Safety Commission (Report No. SSC 96-01)_Redwood City_ California_ Vol 1_ Nov 1996._
[10]Prestandard and Commentary for the _FEMA356 _Seismic Rehabilitation of Buildings-A Prestandard prepared by the American Society of Civil Engineering for Federal Emergency Management __ 2000. _ DC._ Washington_Agency”
[11]Krawinkler_ H.; Mohasseb_ S.; “Effects of Panel Zone . Deformations on Seismic Response”_ J.Struct .Engrg._ASCE_ Vol.8 _ p.p. 233-250_ 1987.
[12]Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER)_ “ PEER Strong Motion Database”_ http://peer . berkeley . edu/smcat_ 2006.
[13]RAM International_”RAM PERFORM-3D Version .’ 1.15 user Guide”_ Graham H.PoWell Inc._ 2000._
[14]Schneider_ S._ P.; Amidi_ A.; “Seismic Behavior of Frames with Deformable Panel Zones”_ J.Struct .Engrg._ ASCE_ p.p. 35-42_ January1998.
[15]MacRae__ G._ A.; Morrow_ D._ V.; Roeder_ C._ W.; “Near-Fault Ground Motion Effects on Simple Structures”_ J.Struct .Engrg._ ASCE_ p.p. 996-1004_September2001.