بررسی عددی تأثیر پانل برشی در کاهش پاسخ لرزه ای ساختمان های فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

پانل برشی، با جاری شدن برشی جان به عنوان یک فیوز شکل­پذیردر سازه فولادی مهاربندی شده، انرژی زلزله را مستهلک می­کند و موجب الاستیک ماندن سایر عناصر سازه می­شود. به منظور بررسی تاثیر استفاده از سیستم پانل‌برشی یا تیر پیوند قائم در استهلاک انرژی اعمال شده به سازه، دو ساختمان پنج و هشت طبقه دو بعدی با مهاربندی شورون، با کمک پانل های‌برشی مورد بهسازی لرزه ای قرار‌گرفتند. با استفاده از سیستم پانل‌برشی، تقریبا تمام پارامترهای لرزه ای مورد بررسی، در سازه های پنج و هشت طبقه، بهبود یافتند. با کمک سیستم پانل برشی، متوسط تغییر‌مکان حداکثر بام، برش پایه حداکثر و شتاب بیشینه طبقات در ساختمان پنج طبقه به ترتیب 29، 70 و 62 درصد، کاهش نشان می­دهند. در حالی که کاهش این پارامترها در ساختمان هشت طبقه، به ترتیب برابر 27،43 و 40 درصد بود. این موضوع نشان می‌دهد تاثیر پانل برشی برای کاهش برش پایه حداکثردر سازه های کوتاه بیشتر است. در مجموع استفاده از پانل ‌برشی به‌عنوان روشی کارآمد، منطبق با شرایط اجرایی کشور و بدون نیاز به واردات فنآوری خارجی برای طراحی لرزه­ای ساختمان های فولادی جدید و بهسازی لرزه­ای موارد موجود توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation of Seismic Response of Steel Structures Including Shear Panel

نویسندگان [English]

  • Yaser Mahroozadeh
  • S.M. Zahrai
چکیده [English]

Shear Panel system is one of the most useful passive control methods, in which shear panel devices are installed between node of chevron braces and flange of the floor beam. In this paper, the effect of using shear panels or vertical link beams on seismic energy dissipation is numerically investigated. Using shear panel system, the seismic behavior of 2D, 5 and 8-story frames was improved. Analyses were conducted by Seismo-Struct software. In this way, base shear, top story displacement and maximum acceleration of the floors in 5-story frames were reduced respectively 29, 70 and 62%, while in 8-story frames these parameters were reduced respectively 43, 27 and 40%. Story drifts were mostly reduced and became uniform. In all parameters, effectiveness of using SPS, Shear Panel System, in 5-story frame was more than that in 8-story frame. In fact by using SPS, in addition to increasing the ductility of the structures with decreasing seismic demand, seismic behavior of structures was improved. Finally, using shear panel is highly recommended as an easy to use and efficient way consistent with construction condition in the country for seismic design of new steel building structures and also for seismic retrofit of existing steel buildings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear Panel
  • Numerical Nonlinear Analysis
  • Ductile System
  • steel structure
  • Seismic Retrofit

مراجع

[1] کمیته دائمی تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان 1382، آئین نامه بارگذاری ایران، مبحث 6 مقررات ملی ساختمان کشور استاندارد 519
[2] ماهرو زاده، یاسر(1384، ، " کاربرد پانل های برشی در کنترل غیرفعال سازه های فولادی متعارف " ، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی، دانشگاه تهران
[3]مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن 1384، " آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله"، ویرایش سوم، استاندارد 2800.
[4]AISC (2005), “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings”. American Institute of Steel Construction
[5]Aristizaba - Ochoa , J.D. (1986) “ Disposable Knee bracing :Improvement In Seismic Design of Steel Frames ” , J. Struct . Engrg. ,ASCE vol .112 No.7p.p1544 -1552
[6]Boukamp, J. G., Vetr, M. G., (1994). “ Design of Eccentrically Braced Test Frame with Vertical Shear Link ” Proceeding of the Second Int. Con. On Earthquake Resistant Construction and Design,Berlin/ June 1994. _
[7]Fehling E. , Pauli W. and Bauwkamp J.G.(1992) “Use of vertical shear Link in_ eccentrically braced frames ”, Earthquake Engineering , Tenth World
[8]IBC (2003) , “Seismic Provisions”. International building code.
[9]SAP 2000, “Structural Analysis Program”, Ver. 8.3.1, Computers and Structures, Inc. 1995 University Ave. Berkeley, CA 94704._
[10]Sarraf M. and Bruneau M. (1998) “ Ductile Seismic Retrofit of Deck – Truss Bridges ” Journal of Structural Engineering , ASCE, vol . 124 , No. II._
[11]“Seismo Struct”, Ver 3. 10, Free Version from Internet.
[12]Zahrai, S.M. (1997) “Seismic Retrofit of Slab-on- Girder Steel Bridges Using Ductile End- Diaphragms”, A Thesis Presented to the University of Ottawa in Partial Fulfilment of the Requirement for Ph.D. Degree.
[13]Zahrai, S.M. and Moslehi Tabar, A. (2006). “Cyclic Behavior of Steel Braced Frames Using Shear Panel Systems”. Asian Journal of Civil Engineering, Vol. 7,No. 1, PP. 13-26.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار