20805

۲۰۸۰۵

ارزيابي عملكرد لرزه اي سازه هاي بتني با جداگر سه قوسي وGap Damper تحت زلزله هاي حوزه نزديك مطابق دستورالعمل FEMA P695

كارشناسي ارشد

زلزله

۱۳۹۴

۱۳۹۸/۴/۹

دكتر قدرتي اميري

عمران

در سال¬هاي اخير سيستم¬هاي جداساز لرزه¬اي براي حفظ ساختمان¬ها در برابر خسارت زلزله بسيار مورد توجه قرار گرفته است كه در ميان آن¬ها جديدترين نوع آن يعني جداگر لرزه¬اي سه¬گانه TCFP به نسبت ديگر جداگرها به علت رفتار سخت¬شوندگي در سطوح بالاي خطر برتري يافته است. عملكرد جداسازهاي لرزه¬اي بگونه¬اي است كه با افزايش زمان تناوب و افزايش ميرايي، انرژي ورودي زلزله به روسازه را كاهش مي¬دهند و در نتيجه سازه خرابي¬هاي كم¬تري را متحمل مي¬شود. از طرف ديگر ركوردهاي حاصل از زلزله¬هاي حوزه نزديك به جهت نزديكي فاصله محل منبع انتشار موج داراي خواص ويژه¬اي مي¬باشند كه رفتار آن¬ها از ساير ركوردها متفاوت مي¬باشد. عدم فرصت كافي جهت ميرا شدن فركانس¬هاي بالا و انتشار شكستگي با سرعتي حدود سرعت موج برشي به سمت محل ثبت، باعث ايجاد پيكي با دامنه بالا و پريود كوتاه در ابتداي ركورد سرعت خواهد شد. در اين مطالعه به بررسي رفتار سازه¬هاي جداسازي¬شده با جداگر TCFP تحت زلزله¬هاي حوزه نزديك مطابق دستورالعملFEMAP-695 پرداخته شده است. بدين¬منظور روسازه¬هاي جداسازي¬شده با جداگر TCFP در تعداد طبقات 4 و 8 طبقه با قاب خمشي ويژه بتن¬مسلح در نظر گرفته شده است. پريود موثر جداگرها در هر سازه مورد بررسي 3 و 4 ثانيه و ميرايي موثر 15 و 30 درصد است. بارگذاري لرزه¬اي سازه¬ها با آيين¬نامه ASCE7-10 و طراحي آن¬ها با آيين¬نامه ACI318-08 صورت گرفته است. مدل¬هاي غيرخطي با استفاده از نرم¬افزار OpenSees ساخته شده و بررسي تحليل غيرخطي استاتيكي Pushover و تحليل ديناميكي غيرخطي فزاينده IDA روي آن¬ها صورت گرفته است. يافته¬هاي مطالعات حاضر نشان مي¬دهد با افزايش پريود جداگر، مقادير Sa-50% (ميانه) متناظر با سطوح خرابي فروريزش كاهش مي¬يابد.؛ هم¬چنين با افزايش ميرايي، مقدار Sa-50% (ميانه) و ميانگين شتاب¬ها افزايش داشته است. هم¬چنين با افزايش تعداد طبقات روسازه، دوره تناوب سيستم سازه با جداساز بالا رفته و مقدار جابجايي بدليل نرم شدن سيستم سازه¬اي افزايش و در نتيجه ميانه شتاب كاهش يافته است. هم¬چنين افزايش زمان تناوب سازه و استفاده از جداگر با زمان تناوب بالا، احتمال وقوع فروريزش در سازه را كاهش مي¬دهد.

1398/04/24

Seismic performance evaluation of RC structures with TCFP bearing system containg isolator and gap-damper under near-field excitation according FEMA P695 guildeline

6/30/2019 12:00:00 AM

In recent years, isolated systems are noted for preserving structures against harmful effects of earthquake. Across all types of friction isolators, the last one triple concave friction pendulum (TCFP), is transcending for its hardening behavior in high risk states. In this reseach, the latest generation of frictional isolators (TCFP) is investigated. Isolated systems by increasing period and damping dissipate energy of earthquakes. On the other hand, near field records have special effect due close distance to location of wave propagation that they are different from other earthquake records. Lack of time for damping hight frequencies and rupture propogation velocity of shear wave toward of record station centre creates high amplitude and short period at the beginning of velocity records. In this study, the behavior of structures mounted on TCFP is investigated under near field FEMAP-695 records. Superstructures with 4 and 8 stories are mounted on various triple concave friction pendulum bearings (3 and 4 second periods and effective damping is 15% and 30%). archetypes reinforced special concrete moment are designed based on ASCE7-10 and ACI318-08 seismic design criteria.The numerical finite element models are developed in OpenSees using fiber models for frame’s elements and triple friction pendulum is used to model TCFP element. Nonlinear Static Analysis (NSA) is performed to verify nonlinear model. Then, Incremental Dynamic Analysis is applied to capture fragility curve. Earthquake are selected in Pacific Earthquake Engineering NGA Database (PEER NGA) according to FEMAP-695. Results indicate that increasing the effective period of TCFP decreases the median acceleration of collapse damage state (Sa-50% collapse). To evaluate the effect of effective Damping, the comparison of Sa-50% values at same effective periods shows that spectral acceleration and drift capacity is developed by increasing effective damping from 15% to 30%. In addition, result of current study illustrates that increasing the number of stories of the superstructures raises the period of the isolated structures and P-∆ effects in columns, therefore the capacity values of drifts and acceleration decrease. Moreovere, increase in effective period for base isolation systems reduces probability of collapse according to FEMAP-695 Method.