روش طراحی براساس جابجایی مستقیم برای قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگر لزج سیال غیرخطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 اردبیل-خیابان دانشگاه-دانشگاه محقق اردبیلی -دانشکده فنی-گروه عمران

چکیده

روش طراحی براساس جابجایی مستقیم از جمله روش‌های طراحی براساس عملکرد می‌باشد که به دلیل عملکرد موثر این روش در دست‌یابی به سطح عملکرد طراحی مورد توجه طراحان و پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، روش طراحی براساس جابجایی مستقیم برای طراحی سازه‌های مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیر خطی توسعه داده می‌شود. سازه‌های طراحی شده قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیرخطی با تعداد طبقات 4، 8 و 12 طبقه می‌باشند که با هدف دست‌یابی به سطح عملکرد ایمنی جانی تحت خطر زلزله با احتمال وقوع 10 درصد در 50 سال طراحی می‌شوند. این سازه‌ها همچنین در حالت کنترل شده توسط میراگر ویسکوز سیال خطی نیز با استفاده از روش طراحی براساس جابجایی مستقیم طراحی شده و مقایسه‌ای بین نتایج طراحی انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که مقاطع سازه‌ای طراحی شده در حالت‌های کنترل شده توسط میراگر ویسکوز سیال خطی و غیرخطی تقریبا مشابه هم می‌باشند درحالیکه رفتار غیرخطی میراگر ویسکوز سیال تاثیر قابل توجهی در طراحی ضریب میرایی میراگر ویسکوز دارد. برای ارزیابی عملکرد روش طراحی، سازه‌های طراحی شده تحت زلزله‌های مختلف تحلیل تاریخچه‌ی زمانی غیرخطی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که متوسط ماکزیمم دریفت طبقات کمتر از جابجایی هدف بوده و سازه‌های طراحی شده به سطح عملکرد مورد نظر دست یافته‌اند. بنابراین روش طراحی براساس جابجایی مستقیم توسعه داده شده در این پژوهش را می‌توان به عنوان روشی کارآمد برای طراحی قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیرخطی در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Direct displacement based design approach for steel moment frames equipped with nonlinear fluid viscous damper

نویسندگان [English]

  • Mahsa Noruzvand 1
  • Kazem Shakeri 1
1 Department of Civil Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Direct displacement-based design (DDBD) approach is one of performance-based design methods that has been paid attention by designers and researchers because of its effective performance in achievement of design performance level. In this study, DDBD is developed for design of structures equipped with nonlinear fluid viscous damper (FVD). The designed structures are steel moment frames with different heights of 4, 8 and 12 stories that these frames are designed to achieve life safety performance level under seismic hazard having a probability of occurrence 10% in 50 years. These structures have been also designed using DDBD while have been controlled by linear FVD and a comparison has been conducted between design results. The results show that the design sections of structures equipped with linear and nonlinear FVDs are almost the same whereas nonlinear behavior of FVD has significant effect on the design of damping coefficient. Nonlinear time-history analysis of the designed structures has been performed under different earthquake records in order to evaluate the performance of design method. The results show that average peak story drift is less than target drift and the designed structures have achieved the desirable performance level. Therefore it can be concluded that DDBD developed in this study is an effective method for design of steel moment frames equipped with nonlinear FVD.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Performance-based design
  • direct displacement-based design
  • Steel Moment Frame
  • nonlinear fluid viscous damper
  • target drift