گسترش تحلیلی مشارکت مودهای بالاتر در تخمین پارامترهای پاسخ لرزه‌ای سازه‌های بلندمرتبه قاب محیطی خمشی دارای المان‌های زیپر بزرگ ‌مقیاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 A

2 عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی

3 Kharazmi University

چکیده

این مقاله در برگیرنده یک نگرش محاسباتی بر کارایی تحلیلی روش پوش‌آور مودال در پیش‌بینی پارامترهای پاسخ‌ غیرخطی سازه بلند مرتبه قاب محیطی خمشی فولادی دارای پیکربندی المان‌های زیپر بزرگ ‌مقیاس است. دقت نتایج این روش از طریق مقایسه با پاسخ‌های معیار حاصل از دو مجموعه تحلیل‌های غیرخطی تاریخچه زمانی، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین میزان اثرات مودهای بالاتر در پارامترهای پاسخ‌ سازه‌ای نیز با در نظرگیری ساختارهای بارگذاری ترتیب ‌یافته از سه حالت محاسباتی مشارکت 1 ،3 و 5 مود اول انتقالی سنجیده می‌شود. در این پژوهش، معیارسازی تغییرمکان هدف در تحلیل‌های پوش‌آور بر اساس نتایج حاصل از آنالیزهای دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت دو گروه رکوردهای حوزه‌ نزدیک و حوزه‌ دور صورت گرفته است. دامنه تغییرات پارامترهای پاسخ سه سازه بلند ‌مرتبه قاب محیطی خمشی فولادی30 طبقه با پیکربندی همسان اسکلت مقاوم، بر اساس انجام یک سری تحلیل‌های غیرخطی استاتیکی مودال پوش‌آور و نیز دینامیکی تاریخچه زمانی، ارزیابی شده است. آورده‌های محاسباتی حاصل از تحلیل‌های مودال پوش‌آور با نتایج حاصل از تحلیل‌های تاریخچه‌زمانی غیرخطی به عنوان مقادیر دقیق، مقایسه شده و درصد خطای استاندارد برآورد شده است. ارزیابی نتایج این مطالعه نشان‌دهنده قابلیت محاسباتی به نسبت مطلوب روش پوش‌آور مودال در پیش‌بینی مشخصات رفتار سازه‌های بلند مرتبه، با ساختار اسکلت مقاوم متقارن و منظم در پلان و ارتفاع است. ملاحظه شد که تعبیه المان‌‌های زیپر بزرگ‌ مقیاس در پیکره قاب محیطی خمشی، سبب کاهش نسبی پارامترهای پاسخ لرزه‌ای غیرخطی و نیز افزایش قابلیت پایداری دینامیکی اسکلت مقاوم سازه بلند مرتبه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analytical Extension of Higher Modes Participation in Estimation of Seismic Response Parameters of Tall Hybrid Framed Tubes comprising Mega Zipper Elements

نویسندگان [English]

  • Mahboobeh Aboutalebi 1
  • Jafar Jafar Keyvani 3
1 A
3 Kharazmi University
چکیده [English]

This paper presents a computational approach to the analytical performance of modal pushover method (MPA) in predicting nonlinear response parameters of tall buildings compriding hybrid framed tube with large scale zipper elements. The accuracy of the results based on MPA is evaluated by comparing the benchmark responses obtained through conducting two sets of nonlinear time history analyses (NLRHA). Also, the effect of higher modes on the structural response parameters is measured by considering three computational vectors of the ordered lateral loading prepared according to the participation of the basic mode as well as the first 3 and 5 transitional modes, separately. In this study, the determination of the target displacement in MPA was set based on the results of NLRHA under two groups of near and far field records. The variation range of response parameters of the three high-rise 30storey studied structures was evaluated based on conducting a series of MPA as well as NLRHA analyses. The computational outputs of the MPA are compared with the results of the NLRHA (as exact values) and the standard error percentage is estimated. Evaluation of the results represented in this study demonstrates the relatively desirable computational capability of the MPA method in predicting the behavior characteristics of tall building structures with symmetric and regular rigid skeleton at plan and height. Moreover, it was observed that the presence of large-scale zipper elements in resistant system can reduce the seismic response parameters and also relatively increases the overall dynamic stability of high-rise structural skeleton.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nonlinear Analysis
  • Modal Pushover
  • Higher Modes
  • Tall Building
  • Near-field Record