بررسی اثرات جهت داری حوزه نزدیک در رفتار لرزه ای قاب های خمشی بلند مرتبه با سختی یکسان و پیکربندی متفاوت دهانه ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی عمران - سازه

2 استادیار / دانشگاه خوارزمی

3 عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی

چکیده

در این پژوهش، رفتار غیرخطی سازه قاب خمشی بلند مرتبه با دهانه بزرگ و تفاوت آن با پیکربندی دهانه کوچک در شکل دو اسکلت سه بعدی، به منظور ارزیابی تغییرات پارامترهای پاسخ لرزه‌ای بررسی شده است. همچنین یک گروه از رکوردهای حوزه نزدیک گسل با در نظر گرفتن انواع خصوصیات و اثرات جهت‌‌داری برای انجام تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی انتخاب شدند. ویژگی بارز رکوردهای حوزه نزدیک، حضور پالس‌های ترکیبی پردامنه و پر انرژی سرعت در تاریخچه زمانی است. سازه‌های مطالعاتی دارای آرایش 20 طبقه بوده و با اسکلت سه بعدی قاب خمشی محیطی، طراحی شده‌اند. پارامترهای پاسخ لرزه‌ای نیز بر اساس انجام یک مجموعه تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی (NTHA)، تحلیل استاتیکی غیرخطی مودال (MPA) و تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) محاسبه و استخراج گردید. نتایج مطالعه عددی بر روی پارامترهای پاسخ لرزه‌ای نشان‌دهنده تفاوت قابل توجه برای مقادیر محاسبه شده دریفت هر دو سازه مطالعاتی تحت اثر پالس‌های پردامنه سرعت می‌باشد. همچنین، تاریخچه زمانی دریفت طبقات، بیشینه شتاب مطلق و بیشینه سرعت نسبی طبقات و نیز منحنی شاخص IDA به منظور ارزیابی دقیق‌تر پاسخ های لرزه‌ای سازه ها و بررسی تفاوت رفتار لرزه‌ای دو پیکربندی یاد شده، مورد بررسی قرار گرفت. نمودارهای تاریخچه زمانی دریفت سازه‌های مطالعاتی برای ترازهای ارتفاعی میانی نسبت به ترازهای بالایی، مقادیر بیشتری را نمایش می‌دهند. این نمودارها، نشان دهنده وجود یک دامنه دریفت ماندگار تحت برخی از رکوردهای حوزه نزدیک در حالت مقیاس شده است. نتایج این تحقیق، بیانگر رفتار لرزه‌ای مناسب‌تر پیکربندی دهانه کوچک نسبت به پیکربندی دهانه بزرگ می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Near-Field Directivity Effects on Seismic Behavior of Tall Moment Frames comprising of Identical Stiffness and Different Bays Configuration

نویسندگان [English]

  • Mahdi Amirhosseini 1
  • Seyed Hossein Hosseini Lavassani 2
  • Afshin Meshkat-Dini 3
1 MSc Graduate Structural Engineering
2 Assistant Professor khu.ac.ir
3 Assistant Professor, Kharazmi University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper, the non-linear behavior of height-rise rigid moment frames comprising of small and large bays in the configuration of three dimensional skeletons in order to assess the seismic response parameters were studied. To perform the non-liner analyses, a group of near-field ground motions contains various directivity effects has been chosen. The most important characteristic of the chosen ground motions is the existence of high-amplitude and powerful coherent velocity pulses in recorded time history. The 20-story studied structures were designed by using the three dimensional bundled-tube frame system. The seismic response parameters of the studied structures were calculated and obtained based on conducting a number of non-linear time history (NTHA), inelastic modal pushover (MPA) and incremental dynamic analyses (IDA). This analytical process was completed in order to assess the seismic response parameters and the differences between nonlinear behaviors of the two structural models. Moreover, some of inter-story drift time histories show permanent values under applying a number of scaled earthquake records which contain forward directivity effects. This research results indicate considerable differences between the calculated drift parameter related to the both studied structures under effect of high-amplitude velocity pulses. The maximum drift demands are mainly focused in middle levels than to higher ones of the resistant skeleton. The results, show more acceptable seismic responses in small bays model than large bays one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tall Structure
  • Non-linear time history analysis
  • Modal Pushover Analysis
  • Incremental Dynamic Analysis
  • Directivity Effects
دوره 21، شماره 56
پاییز 1399
صفحه 5-18
  • تاریخ دریافت: 17 شهریور 1397
  • تاریخ بازنگری: 26 فروردین 1399
  • تاریخ پذیرش: 30 شهریور 1399