|
|
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۶، شماره ۲۰، صفحات ۲۱۵-۲۲۹
|
|
|
| عنوان فارسی |
تأثیر اندرکنش خاک و سازه درتقاضا و سطوح قابلیت اطمینان احتمالاتی ساختمان های فولادی نامنظم هندسی در ارتفاع |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در این مقاله، تأثیر اندرکنش خاک و سازه در تقاضای تغییرمکان‌های جانبی نسبی و سطوح قابلیت اطمینان احتمالاتی ساختمان‌های فولادی دارای نامنظمی هندسی در ارتفاع مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور، دسته‌ای از سازه‌های نامنظم هندسی در ارتفاع با درجات گوناگون پس‌رفتگی در تراز طبقات گوناگون، تحت تأثیر مؤلفه‌های افقی زلزله آنالیز می‌شوند. اثرات انعطاف‌پذیری پی سازه با استفاده از روش تیر غیرخطی وینکلر مدل می‌شود که در آن، با استفاده از مجموعه‌ای از فنرهای غیرخطی، رفتار خاک تحت بارهای دینامیکی مدل‌سازی می‌شود. تحلیل‌ها با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی صورت می‌گیرد که به موجب آن، سطوح قابلیت اطمینان سازه از مرحله رفتار خطی تا حد فروریزش سازه مورد بررسی قرار می‌گیرد. پس از برآورد سطوح عملکردی گوناگون سازه، درصد قابلیت اطمینان سازه برای دامنه شدت ارتعاشات و سطح تقاضای متناظر با آن بدست می‌آید. نتایج حاصله حاکی از آن است که ماکزیمم تقاضای تغییرمکان جانبی نسبی بین طبقات سازه‌ها، بخاطر اثرات انعطاف‌پذیری پی افزایش می‌یابد. این نرخ افزایش بسته به موقعیت و میزان پس‌رفتگی در تراز طبقات سازه تغییر می‌یابد. همچنین، سطح اطمینان قابل قبول برای تأمین قابلیت بهره‌برداری بی-وقفه در سازه‌های با پای گیردار و انعطاف‌پذیر تحت زلزله‌های با سطح خطر کم تا متوسط حاصل می‌آید. با این حال، در سطوح خطر لرزه‌ای بالاتر، انعطاف‌پذیری پی باعث کاهش سطح اطمینان عملکردی سازه می‌شود که به موجب آن، بسته به محل و درصد پس‌رفتگی در سازه، متوسط کاهش 40 تا 60 درصدی در سطوح قابلیت اطمینان سازه مشاهده می‌گردد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Soil-structure interaction effects on demand and probabilistic confidence level of geometric vertically irregular steel buildings |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
In this paper, the effect of soil-structure interaction is investigated on the maximum drift demand and probabilistic seismic confidence level of geometric vertically irregular steel buildings. A series of vertically irregular steel building with different setback ratios were designed based on the regulations in the earliest version of Iranian seismic design code. Foundation design of the structures was accomplished with the assumption of sandy soil with shear wave velocity of 200m/s under the strip footings. Three dimensional model of nonlinear soil-structure system was built in OpenSees. Concentrated plastic hinges were used at the end of frame members to model the nonlinear behavior of these elements. Soil-foundation system of the structures was modeled with Beam on Nonlinear Winkler Foundation (BNWF) approach. In this method, a series of nonlinear springs are used to model the soil behavior under the dynamic excitation. The seismic analysis of the structures was performed under the simultaneous action of orthogonal components of real ground motions. An ensemble of twenty ground motions that have a reasonable response spectrum matching with the design spectrum was chosen for the time history analysis. Incremental dynamic analysis (IDA) was accomplished to estimate the structural performance of the regular and vertically irregular setback buildings from the earlier linear behavior to the nonlinear phase and up to the global instability of the structures. Based on the results, the median IDA curve of fixed and flexible base buildings was evaluated. Four common performance objectives namely Immediate Occupancy (IO), Life Safety (LS), Collapse prevention (CP) and Global Instability (GI) were specified on the median IDA curve of each fixed and flexible base structure. Following the performance-based earthquake engineering framework, the confidence level of meeting a specific performance level was evaluated at each limit state. Based on the given results, curves were generated to specify the confidence level of meeting a specific performance level for a range of earthquake intensities and corresponding maximum inter story drift ratio. The performance based confidence level of flexible base setback buildings was compared to that of the fixed base structures at five seismic hazard levels. The seismic hazard of earthquakes was chosen to cover a wide range of return period from 25 years to 4975 years. It is observed that all the fixed and flexible base buildings have the ability to continue their immediate occupancy with the confidence level of 100% under the excitation of earthquakes with low to medium hazard levels (i.e. with the return period of 25 to 43 years that know as the service level). However, as the level of seismic hazard increases the difference between the confidence level of flexible base structure and the fixed base ones increases. Depend on the position and ratio of the setback, 40 to 60% of reduction is observed in the performance based confidence level of flexible base structures. Meanwhile, demand evaluation of structures at each hazard level shows that soil-structure interaction increases the maximum drift demand in structures. Based on the given results, it is observed that up to 35% increase of maximum drift happens in vertically irregular structures with flexible foundation. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
حمزه شکیب | h sh
1
تهرام- تربیت مدرس
فرشاد همائی | Farshad Homaei
Tarbiat Modares University
دانشگاه تربیت مدرس
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-16-27291-1&slc_lang=fa&sid=16 |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-598950.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|