ارزيابي اثر پارامتر شكل‌پذيري بر رفتار لرزه‌اي عملكردي قاب‌هاي فولادي خمشي مجهز به جداسازهاي لرزه اي

دكتري تخصصي

هدف اصلي اين پژوهش، بررسي اثر پارامتر شكل‌پذيري بر رفتار لرزه‌اي عملكردي قاب‌هاي فولادي خمشي مجهز به جداسازهاي لرزه اي است. براي رسيدن به اين هدف، ابتدا 24 مدل سه بعدي شامل ساختمان‌هاي 3 و 9 طبقه‌ي جداسازي شده و پايه ثابت، با ظرفيت‌هاي شكل‌پذيري معمولي (OMF)، متوسط (IMF) و ويژه (SMF)، هر يك با دو نوع اتصال گيردار تير با مقطع كاهش يافته (RBS) و اتصال مستقيم تير به ستون (WUF-W) ، بر اساس حداقل‌هاي آيين‌نامه‌هاي ASCE/SEI7-2016 و AISC360-16 طراحي شد. سپس مدل سه بعدي اين ساختمان‌ها در نرم‌افزار OpenSees ايجاد گرديد. در اين پژوهش جداسازهاي الاستومري هسته سربي (LRB) موردتوجه قرارگرفته است. از دو روش تحليل تاريخچه زماني غيرخطي (NTHA) و ديناميكي افزايشي (IDA) جهت ارزيابي ساختمان‌ها استفاده شد. تحليل تاريخچه زماني غيرخطي با استفاده از بيست جفت شتابنگاشت زلزله¬ي مقياس شده به دو سناريوي لرزه‌اي 2475 و 475 ساله انجام شد و پاسخ‌هاي مختلف از جمله تغييرمكان نسبي بين طبقات، شتاب مطلق طبقات، برش طبقات و حداكثر جابجايي و جابجايي پسماند سيستم جداسازي محاسبه و ميانگين و صدك 84 ام حداكثر پاسخ‌ها بدست آورده شد. سپس با انجام تحليل IDA مقادير حاشيه ايمني فروريزش (CMR) هر يك از مدل‌ها محاسبه شد. مقادير حاشيه ايمني فروريزش اصلاح شده (ACMR) با مقادير مجاز استاندارد FEMA-P695 مقايسه شد. نتايج نشان مي‌دهد كه روسازه با شكل‌پذيري ويژه مقادير حداكثر شتاب و برش طبقات را نسبت به دو شكل‌پذيري متوسط و معمولي، كاهش داده است. همچنين اختلاف 80 درصدي تغييرمكان نسبي بين طبقات براي دو شكل‌پذيري معمولي و ويژه قابل‌مشاهده است. به علاوه، دو شكل‌پذيري متوسط و ويژه عملكرد فروريزشي مناسبي از خود نشان داده و مقادير ACMR آن‌ها بيش از مقدار مجاز استاندارد، براي حالات جداسازي و پايه ثابت 3 طبقه، و پايه ثابت 9 طبقه، حاصل شد. اما در شكل‌پذيري معمولي درتمام ساختمان‌ها، و شكل‌پذيري متوسط در ساختمان جداسازي شده 9 طبقه مقدار محاسباتي ACMR از مقدار مجاز كمتر بدست آمد و عملكرد فروريزشي غيرقابل‌قبولي براي اين ساختمان‌ها نشان داده شد. در نتيجه ضوابط استاندارد ASCE/SEI 7-2016 براي روسازه هايي كه عملكرد فروريزشي قابل‌قبولي نداشتند مناسب نبوده و بايد الزامات سخت‌گيرانه‌تر شامل كاهش ضريب رفتار و افزايش حداكثر جابجايي سيستم جداسازي در مرحله طراحي براي آن‌ها در نظر گرفته شود.

196523

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران

غلامرضا قدرتي اميري