ارزیابی احتمالاتی عملکرد لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی با و بدون میان‌قاب روی بستر صلب و انعطاف پذیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه،دانشکده عمرانواحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 استادیارمهندسی زلزله،دانشکده عمرانواحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

بررسی خسارت‌های ناشی از زلزله‌های گذشته، مانند زلزله‌ی کرمانشاه، مؤید این مطلب است که ساختمان‌های دارای میان‌قاب، که بر روی زمین‌های نرم احداث شده بودند‌، آسیب‌های بیشتری را تجربه کردند. یکی از دلایل این خسارت، نادیده گرفتن اثرات میان‌قاب بر رفتار سازه علی رغم توصیه‌ی آیین‌نامه‌های لرزه‌ای می‌باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی و مقایسه اثر وجود یا عدم وجود میان‌قاب‌های مصالح بنایی بر عملکرد لرزه‌ای سازه‌های با قاب خمشی فولادی با در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک‌– سازه پرداخته شده است. در این راستا، تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی افزاینده بر روی قاب‌های دوبعدی با 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه و سه دهانه انجام شد. بدین منظور 21 عدد شتاب‌نگاشت‌ دور از گسل مطابق با پیشنهاد FEMA-P695 انتخاب و تحلیل‌های مزبور در نرم‌افزار SeismoStruct انجام گردید. همچنین اثرات اندرکنش خاک-سازه بر روی دو بستر صلب و انعطاف‌پذیر در نظر گرفته شد. سپس ارزیابی احتمالاتی با به دست آرودن منحنی‌های شکنندگی لرزه‌ای مدل‌های مورد مطالعه برای سه سطح عملکردی بهره‌برداری بی‌وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد طبقات، وجود میان‌قاب باعث کاهش آسیب‌پذیری سازه می‌شود. همچنین در نظر گیری اندرکنش خاک-سازه در قاب‌های میان‌پر کوتاه مرتبه در خلاف جهت اطمینان بوده و باعث برآورد محافظه کارانه‌ از ظرفیت سازه می‌شود. با افزایش ارتفاع سازه در نظرگیری اندرکنش خاک-سازه در جهت اطمینان بوده و در قاب‌های میان‌پر بلند مرتبه در نظر گیری و یا عدم در نظرگیری SSI در برآورد خسارت قاب‌های میان‌پر تاثیر کمتری دارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Probabilistic evaluation of seismic performance of steel moment frames with and without infill panels on rigid and flexible soil

نویسندگان [English]

  • Mostafa Hajati 1
  • Sayed Mohammad Motovali Emami 2
1 Master of Structural Engineering, Department of Civil Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
چکیده [English]

Evaluation of the damages caused by past earthquakes confirms that the infilled-frame buildings, which were built on soft soil, can be damaged more than expected values in design performance level. In-fact the lack of attention to the effects of infilled-frames on the behavior of the structure despite the recommendation of seismic regulations is a very important subject. However, according to the observed damages, the improvement of these regulations is undeniable. Therefore, in this study, to investigate the effect of the presence or absence of infill panels on the behavior of steel moment frames, by considering the effects of soil-structure interaction is examined. In this regard, incremental nonlinear dynamic analyzes were performed on two-dimensional frames with three, six, nine, twelve, fifteen and twenty floors. For this purpose, 21 far field ground motion accelerations were selected according to the FEMA-P695. Nonlinear time histoy analyses were performed in SeismoStruct software. Then, using statistical relationships, the seismic fragility curves of the studied models were extracted and compared for three performance levels, ie, IO, LS and CP. It should be noted that the seismic demand parameter was selected in the form of maximum relative displacement. The results show that with increasing the number of floors, the presence of infill reduces the vulnerability of the structure and vice versa, considering the effect of soil-structure interaction increases the vulnerability of the structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel moment frame
  • Incremental nonlinear dynamic analysis
  • Infilled frames
  • fragility curves
  • soil-structure interaction