شماره ركورد
34041
پديد آورنده
محمد مرزبان
عنوان
ارزيابي عملكرد لرزهاي قابهاي خمشي بتن مسلح بهسازي شده با استفاده از ميراگرهاي فلزي در معرض زلزلههاي متوالي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
عمران
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/02
استاد راهنما
غلامرضا قدرتي اميري
استاد مشاور
مرتضي رئيسي دهكردي
دانشكده
دانشكده مهندسي عمران
چكيده
در سالهاي اخير، وقوع زلزلههاي پيدرپي يا متوالي در مناطق مختلف جهان، توجه ويژهاي را به بررسي تأثير اين پديده بر عملكرد سازهها جلب كرده است. برخلاف زلزلههاي منفرد، در زلزلههاي متوالي، سازه ممكن است پس از زلزله اول آسيب ببيند و هنوز كاملاً ترميم نشده، زلزله دوم به آن وارد شود. اين شرايط ميتواند منجر به آسيب بيشتر يا حتي فروريزش سازه گردد. در چنين شرايطي، استفاده از سيستمهاي كنترل غيرفعال مانند ميراگرها، بهعنوان راهكاري مؤثر براي افزايش تابآوري سازهها مورد توجه قرار گرفته است. از اين¬رو در مطالعه پيش¬رو عملكرد لرزهاي سه قاب خمشي بتن مسلح با تعداد طبقات 3، 7 و 11، پيش و پس از مقاومسازي با ميراگر فلزي تسليمي تحت اثر زلزلههاي متوالي بررسي شده است. به منظور مدلسازي و تحليلها، از نرمافزار OpenSees استفاده شده و تحليلها بهصورت غيرخطي و با استفاده از تحليل تاريخچه زماني انجام گرفته است. در اين راستا زلزلههاي متوالي بهصورت جفت ركوردهاي متوالي انتخاب و بر سازهها اعمال گرديدند. نتايج حاصل از تحليلها در قالب شاخصهايي همچون تغييرمكان نسبي طبقات، تغييرشكلهاي ماندگار، و جذب انرژي بررسي شد. يافته¬هاي اين مطالعه حاكي از آن است كه استفاده از ميراگر فلزي تسليمي بهطور مؤثري باعث كاهش پاسخهاي لرزهاي سازهها در برابر زلزلههاي منفرد و بهويژه متوالي گرديد. نتايج نشان داد كه ميانگين نسبت جابجايي نسبي طبقات در سازههاي مجهز به ميراگر حدود 30 تا 40 درصد كاهش يافت. همچنين، جابجايي پسماند در حالت داراي ميراگر بهطور متوسط 25 تا 35 درصد كمتر از حالت بدون ميراگر بود و در بسياري از ركوردها مقادير از آستانه آييننامهاي 0٫5 درصد عبور نكرد. بررسي شاخص خرابي نيز بيانگر كاهش حدود 30 تا 45 درصدي اين شاخص در حضور ميراگرها بود. از سوي ديگر، انرژي جذبشده در ميراگرها در حالت زلزله متوالي نسبت به تكلرزه تا حدود 20 تا 30 درصد بيشتر گزارش شد كه بيانگر نقش كليدي آنها در استهلاك انرژي ورودي است. تحليل سختي سكانتي نشان داد كه هرچند افت سختي در همه مدلها شديد بود (بين 85 تا 97 درصد)، اما سازههاي مجهز به ميراگر توزيع متعادلتري از كاهش سختي داشتند. در نهايت، بررسي دوره تناوب سازهها نشان داد كه با افزودن ميراگر، مقدار آن بهطور ميانگين 20 تا 30 درصد كاهش يافته است. بهطور كلي، نتايج اين پژوهش نشان داد كه ميراگرهاي فلزي تسليمي توانستند بهطور قابل توجهي پاسخهاي لرزهاي را بهبود دهند و بيشترين تأثير آنها در كاهش تغييرمكانها، جابجاييهاي پسماند و شاخص خرابي مشاهده گرديد. اين اثر در سازههاي كوتاه و ميانمرتبه بارزتر بوده و اهميت انتخاب مناسب محل و مشخصات ميراگر در طراحي لرزهاي را دوچندان ميسازد. در نهايت، پيشنهادهايي براي طراحي بهينه و استفاده مؤثر از ميراگرها در سازههاي بتن مسلح ارائه شده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/30
عنوان به انگليسي
Seismic performance assessment of the rehabilitated reinforced concrete moment frames using metallic dampers under multiple earthquakes
تاريخ بهره برداري
9/24/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد مرزبان
چكيده به لاتين
In recent years, the occurrence of successive or sequential earthquakes in various regions of the world has drawn special attention to the impact of this phenomenon on the performance of structures. Unlike single earthquakes, in sequential earthquakes, the structure may be damaged after the first earthquake and, not yet fully repaired, the second earthquake hits it. This situation can lead to further damage or even collapse of the structure. In such circumstances, the use of passive control systems, such as dampers, has been considered as an effective solution to increase the resilience of structures. Therefore, in the present study, the seismic performance of three reinforced concrete moment frames with 3, 7, and 11 stories, before and after retrofitting with a yielding metal damper under sequential earthquakes, has been investigated. The OpenSees software was used for modeling and analysis, and the analyses were performed nonlinearly using time history analysis. In this regard, sequential earthquakes were selected as consecutive pairs of records and applied to the structures. The results of the analyses were examined in the form of indices such as story drift ratio, residual deformations, and energy absorption. The findings of this study indicate that the use of a yielding metal damper effectively reduces the seismic responses of structures against single and especially sequential earthquakes. The results showed that the average story drift ratio in structures equipped with dampers decreased by about 30 to 40 percent. Also, the residual displacement in the damper-equipped state was on average 25 to 35 percent less than the non-damper state, and in many records, the values did not exceed the regulatory threshold of 0.5 percent. The damage index also indicated a reduction of about 30 to 45 percent in the presence of dampers. On the other hand, the energy absorbed in the dampers in the sequential earthquake state was reported to be about 20 to 30 percent higher than the single earthquake, which indicates their key role in dissipating the input energy. Secant stiffness analysis showed that although the stiffness drop was severe in all models (between 85 and 97 percent), the damper-equipped structures had a more balanced distribution of stiffness reduction. Finally, the investigation of the natural period of the structures showed that by adding a damper, its value decreased by an average of 20 to 30 percent. In general, the results of this study showed that yielding metal dampers were able to significantly improve the seismic responses, and their greatest impact was observed in reducing displacements, residual displacements, and the damage index. This effect was more pronounced in short and mid-rise structures, which doubles the importance of proper selection of the location and specifications of the damper in seismic design. Finally, suggestions for optimal design and effective use of dampers in reinforced concrete structures are provided.
كليدواژه هاي فارسي
قاب خمشي بتن مسلح , ميراگر فلزي تسليمي , زلزلههاي متوالي
كليدواژه هاي لاتين
reinforced concrete moment frames , yielding metal damper , sequential earthquakes
Author
Mohammad Marzban
SuperVisor
Gholamreza Ghodrati Amiri