تاثیر تغییر طول پیوند مهاربند برون‌محور در ارتفاع بر رفتار سازه‌های بلند در سیستم دوگانه و شاخص خرابی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار

چکیده

قاب مهاربندی واگرا (EBF)، یکی از سیستمهای مقاوم لرزهای در ساختمانهای فولادی است؛ چنانچه قاب‌های خمشی با مهاربندی‌های واگرا ترکیب شوند، یک سیستم دوگانه مقاوم لرزهای به‌دست میآید. در قاب مهاربندی واگرا، بسته به طول، تیر پیوند می‌تواند انرژی لرزه‌ای را با ایجاد مفاصل خمشی یا با تسلیم جان در برش مستهلک کند. در مباحث طراحی لرزهای، قانونی برای طول پیوند تعیین نشده است و تعیین آن و در نتیجه انتخاب نوع رفتار تیر پیوند به منظور تشکیل مفصل پلاستیک خمشی یا برشی بر عهدۀ طراح است. در این پژوهش، سعی شده تا اثر تغیر طول پیوند در ارتفاع سازه بر رفتار سازه بررسی شود. بدین منظور 12 قاب 15، 20، 25 و 30 طبقه (از هر کدام سه نمونه) بهگونهای طراحی شده‌اند که دارای تیرهای پیوند با طول متغیر در طبقات باشند؛ سپس قاب‌های مذکور در نرم‌افزارSAP2000، تحلیل استاتیکی غیرخطی به روش بار افزاینده شدهاند و رفتار آن‌ها بررسی و مورد مقایسه قرار گرفته است. در بررسی قاب‌ها، سهم قاب‌های خمشی از برش طبقات، شاخص خرابی، شکلپذیری و مقاومت آن‌ها براساس معیارهای پذیرش در تحلیل استاتیکی غیرخطی ارائه شده است. براساس نتایج بهدستآمده، در قاب‌های با طول پیوند کاهشی، دارای کمترین شاخص خرابی و قاب‌های با طول پیوند ثابت، دارای بیشترین شاخص خرابی هستند. قاب‌های با پیوند کاهشی، از نظر مقاومت بیشتر و تحمل جابه‌جاییهای بیشتر در وضعیت ارتجاعی و نیز پایداری در تمام سطوح عملکرد، رفتار بهتری دارند؛ همچنین قاب‌های با پیوند کاهشی، پلۀ کاهش مقاومت نداشته و با افزایش ارتفاع، شاخص خرابی نیز در آن‌ها کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Variation of EBF Link Length along the Frame Height on High-Rise Building Performance and Damage Index

نویسنده [English]

  • Alireza Faroughi
Department of civil engineering,Islamic Azad University,East Tehran Branch,Tehran,Iran
چکیده [English]

Eccentric braced frame is one of the most reliable seismic systems in steel buildings. If the moment frames are combined with eccentric braced frame, an effective seismic resistance system is obtained. In the eccentric braced frame, depending upon its length, the link may dissipate seismic energy either by developing plastic hinges or by yielding of the web in shear. In the seismic design issues, the binding of the link length has not been determined and its designation and consequently the choice of the type of link performance from the perspective of the formation of flexural or shear plastic hinge is the responsibility of the designer.
We have tried to investigate the effect of changing the length of the link at the structural height on the structure performance. For this purpose, 12 frames of 15, 20, 25 and 30 stories are designed to have links with variable length in each group. Then these frames have been analyzed by pushover, and their performance has been evaluated and compared. In evaluating the performance of the frames, the results of the contribution of the moment frames to story shears, drifts of the frames, the ductility, and their resistance are presented based on acceptance criteria in pushover.
Based on the obtained results, the frames with decreasing link lengths have the lowest damage index and fixed-length frames have the highest damage index. Frames with decreasing link length have the best performance in terms of bearing highest base shears and more displacements at all performance levels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Eccentric braced frame؛ moment frame؛ Link length variation at structural height؛ nonlinear static analysis (pushover)
  • SAP2000