25986

طراحي به روش DDBD براي سازه‌هاي قاب خمشي بتني مجهز به ميراگرهاي ويسكوز

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- زلزله

1397

1400/10/18

مرتضي رئيسي دهكردي

مهدي اقبالي

مهندسي عمران

هدف اصلي طراحي لرزه اي، محافظت از زندگي انسان از طريق پيش بيني خرابي هاي قابل تعمير سازه بر اثر نيروهاي زلزله است. تجربه‌ي به دست آمده از زلزله هاي اخير - مانند نورتريج، كوبه و تايوان - نشان داد كه مقررات آيين نامه هاي جديد در مناطق با لرزه خيزي بالا براي جلوگيري از خطرات جاني زلزله نسبتا قابل اطمينان اند. اما اين زمين لرزه ها تلفات اقتصادي غير قابل قبولي در برداشت به طوري كه تعمير خسارات به وجود آمده در بسياري از ساختمان ها بسيار پرهزينه بود. از اين رو در اين پژوهش به‌منظور بررسي و طراحي سازه‌هاي قاب خمشي بتني مجهز به ميراگرهاي ويسكوز به روش DDBD (Direct Displacement Based Design) ، 3 قاب ساختماني 4، 8 و 12 طبقه داراي سيستم قاب خمشي بتني كه در اين پژوهش قرار بر آن است تا قاب‌هاي موردنظر با هر دو روش نيرويي (استاندارد 2800) و روش طراحي مستقيم مبتني برتغييرمكان (DDBD) تحليل و طراحي شوند. علاوه بر اين نمونه‌هاي موردنظر در دو حالت بدون ميراگر و با ميراگر ويسكوز مايع خطي (FVD) تحت تحليل و بررسي قرار خواهند گرفت. نمونه‌هاي موردنظر پس از بارگذاري ثقلي مطابق با مبحث 6 تحت تحليل بارگذاري استاتيكي غيرخطي (پوش‌آور) و تحليل ديناميكي غيرخطي تاريخچه زماني (تحت اثر 7 شتاب‌نگاشت زلزله) نيز قرار داده خواهند شد. همچنين به‌منظور تحليل بارافزون (پوش‌آور) و اختصاص مفاصل پلاستيك به اعضاي قاب از نشريه 360 استفاده‌شده است. به‌منظور تحليل و طراحي نمونه‌هاي موردنظر از نرم¬افزار ETABS استفاده‌شده است. همان‌گونه كه مشاهده مي‌شود با افزودن ميراگرهاي ويسكوز به قاب‌ها، نمونه‌هاي موردنظر توانسته‌اند از سطح عملكرد مطلوب‌تري برخوردار شوند. همان‌طور كه مشهود است با اضافه كردن ميراگر به قاب‌ها مقادير تغييرمكان جانبي به‌شدت كاهش‌يافته است. همچنين مي‌توان دريافت كه ميراگرها كمك شاياني به تحمل نيروي برشي وارده شده داشته است. از مقايسه دو روش طراحي به روش DBDD و نيرويي (استاندارد 2800) نيز مي‌توان دريافت كه طراحي به روش DBDD مي‌تواند منجر به ساخت يك سازه با سطح عملكرد مناسب‌تر نسبت به تحليل و طراحي با استفاده از استاندارد 2800 زلزله گردد. مشاهده گرديد كه در طراحي به روش DBDD ضمن كاهش مقادير تغييرشكل پسماند در قاب، مفاصل پلاستيك كمتري به حد گسيختگي خود دست‌يافته‌اند. در روش طراحي سازه به روش DBDD قاب‌ها توانسته‌اند كل مدت‌زمان زلزله و در برخي از زلزله‌ها مدت‌زمان بيشتري را نسبت به تحليل و طراحي به روش استاندارد 2800 را سپري كنند. اين اتفاق در تحليل پوش‌آور نيز مشاهده مي‌شود. در روش طراحي سازه به روش تغيير مكان قاب‌ها توانسته‌اند تغييرمكان بيشتري در مركز جرم بام را تحمل كنند.

1400/11/13

Direct Displacement Based Design (DDBD) of RC frames equipped with viscous dampers

1/8/2023 12:00:00 AM

The main purpose of seismic design is to protect human life by predicting repairable structural damage due to earthquakes. Experience from recent earthquakes - such as Northridge, Kobe and Taiwan - has shown that the new regulations are relatively reliable in areas with high seismicity to prevent earthquake hazards. But these earthquakes caused unacceptable economic losses, so repairing the damage to many buildings was very costly. Therefore, in this study, in order to study and design concrete flexural frame structures equipped with viscous dampers by DDBD method, 3 building frames of 4, 8 and 12 floors with concrete flexural frame system, which in this research is to be the desired frames with both Analyze and design the force method (2800 standard) and the direct displacement-based design method (DDBD). In addition, the samples will be analyzed in two modes without dampers and with linear viscous dampers (FVD). After gravity loading, the samples will be subjected to nonlinear static loading (folder) and nonlinear dynamic time history analysis (under 7 earthquake accelerometer) in accordance with Section 6. Also, 360 publication has been used for increasing analysis (folder) and assigning plastic joints to frame members. ETABS software was used to analyze and design the samples. As can be seen, by adding viscous dampers to the frames, the desired samples have been able to have a more desirable level of performance. As can be seen, the amount of lateral displacement has been drastically reduced by adding a damper to the frames. It can also be seen that the dampers have been a great help to withstand the applied shear force. By comparing the two design methods by DBDD method and 2800 earthquake standard, it can be seen that DBDD design can lead to the construction of a structure with a more appropriate level of performance than the analysis and design using 2800 earthquake standard. As seen in DBDD design, while reducing the amount of residual deformation in the frame, fewer plastic joints have reached their breaking point. Also, in the structural design method using the DBDD method, the frames were able to spend the entire duration of the earthquake and in some earthquakes longer than the analysis and design by the standard 2800 method. This is also seen in folder analysis. In the structural design method, the frames have been able to withstand more displacement in the center of mass of the roof.