18201

18201

ارزيابي لرزه‌اي احتمالاتي" قاب ستون پيوند (LCF)" با استفاده از منحني شكنندگي تحت اثر زمين لرزه‌هاي متوالي

كارشناسي ارشد

مهندسي سازه

آذر ماه 1396

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

دكتر احسان درويشان

عمران

اكثر ارزيابي‌هاي خطر لرزه‌اي كنوني تنها با در نظر گرفتن خطر ناشي از لرزه اصلي صورت مي‌گيرد. در حالي كه اغلب پس‌لرزه‌هايي كه پس از لرزه اصلي رخ مي‌دهند، به قدري قوي مي‌باشند كه قابليت ايجاد خسارات فاجعه‌انگيز در سازه و هم‌چنين مرگ ساكنين را دارند. از آنجايي كه در زمين لرزه‌هاي متوالي، عموماً لرزه‌هاي دنبال كننده در فاصله زماني كوتاهي نسبت به لرزه نخست رخ مي‌دهند، تقويت سازه در اين فاصله كوتاه ميسر نبوده و به اين ترتيب نياز به ارزيابي عملكرد سازه آسيب ديده از لرزه نخست در معرض لرزه‌هاي بعدي به منظور كاهش خطرپذيري سازه احساس مي‌شود. تسريع مرمت سازه با متمركز كردن خرابي‌ها در اعضايي كه تعمير آن‌ها نيازمند زمان كوتاهي مي‌باشد، يكي از راه حل‌هايي است كه به بازگشت سازه به حالت اوليه در يك مدت زمان كوتاه مي‌انجامد. دستيابي به اين مهم، با اضافه كردن يك فيوز سازه‌اي به سيستم مورد نظر كه انرژي حاصل از زلزله را در خود مستهلك كرده و از ايجاد خرابي در اعضاي اصلي سازه جلوگيري مي‌كند، ميسر مي‌باشد. در سيستم قاب ستون‌-پيوند"LCF" ، از مفهوم فيوز سازه‌اي استفاده مي‌شود تا خرابي را فقط در لينك‌ها متمركز نمايد و به قاب خمشي اجازه مي دهد تا تغيير شكل هاي الاستيك حداقل را تحت مقدار معيني از نيروي زلزله داشته باشد. هدف از اين تحقيق، بررسي تأثير پديده توالي لرزه‏اي بر سيستم قاب ستون-پيوند "LCF" و مقايسه نتايج حاصل از تحليل اين قاب‏ها با قاب‏هاي خمشي مي‌باشد. در اين راستا قاب خمشي فولادي 3 طبقه از سازه‌هاي گروه SAC كه منطبق با آيين‌نامه UBC 94 طراحي شده، در محيط نرم¬افزاري OpenSess مدل¬سازي و مورد بررسي قرار گرفته شده ¬است. مقايسه اين دو سيستم از طريق تحليل ديناميكي افزايشي و مقايسه منحني‌هاي شكنندگي در سطوح عملكردي خدمات‌رساني بي‌وقفه، ايمني‌جاني و سطح فروريزش سازه انجام مي‌شود. نتايج حاصل از اين پژوهش حاكي از آن است كه با افزايش سطح خرابي باقي‌مانده از لرزه نخست، تأثير پديده توالي لرزه‌اي بر كاهش ظرفيت سازه بارزتر خواهد بود. به علاوه پديده توالي لرزه‌اي منجر به افزايش تغيير مكان جانبي نسبي طبقه در هر دو نوع از سيستم‌هاي سازه‌اي مي‌شود. همچنين مقايسه منحني‌هاي شكنندگي، بيانگر آن است كه در سطح فروريزش، سيستم LCF عملكرد بهتري در برابر پديده توالي لرزه‌اي نشان مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: پديده توالي‌لرزه‏اي، قاب ستون پيوند، تحليل ديناميكي فزاينده، منحني شكنندگي

1396/09/19

12/10/2017 12:00:00 AM

Most of current seismic risk assessments only take into account the risk of major seismicity. While most seismic aftershocks are so strong that they have the potential to cause catastrophic damage to the structure as well as the deaths of residents. Since in the sequential earthquakes, the follower tremors are generally short of initial seismic, the reinforcement of the structure in this short distance is not possible, and thus the need to eva​luate the performance of the damaged structure of the first seismic in the event of subsequent seismicity in order to reduce the risk of the structure, it is felt. Extending structural repairs by concentrating crashes in members whose repairs require a short time is one of the solutions that will bring the structure back to its original state in a short time. Achieving this is possible by adding a fuse to the desired system, which absorbs the energy from the earthquake and prevents damage to the main members of the structure. In the Linked Column Frame “LCF” systems, the concept of fuse is used to focus the damage on links only and allows the framing frame to have at least a minimum elastic deformation under a certain amount of earthquake force. The purpose of this study was to investigate the effect of seismic sequence phenomenon on LCF frame system and compare the results of analysis of these frames with flexural frames. In this regard, the 3-floor steel framing frame of the SAC group structures, which is designed in accordance with the UBC 94, is modeled and eva​luated in the OpenSess softwall environment. Comparison of these two systems is done through incremental dynamic analysis and comparison of fragility curves at functional levels of Immediate Occupancy, Life Safety and the level of collapse Prevention of the structure. The results of this study indicate that with the increase of the residual malfunction of the first seismic, the effect of seismic sequence phenomenon on structural capacity reduction will be more pronounced. In addition, the seismic sequence phenomenon leads to an increase in the relative displacement of the floor in both types of instrumentation systems. Also, comparison of fragility curves shows that LCF system performs better against seismic sequence phenomenon at its burial level. Keywords: Seismic Sequence, Linked Column Frame, Incremental Dynamic Analysis, fragility curve