شماره ركورد
31108
پديد آورنده
الهه برزگري فيروزسالاري
عنوان
مطالعه رفتار لرزهاي سازههاي فولادي مجهز به سيستم قاب-ستون-پيوند در معرض زلزلههاي حوزه نزديك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
عمران سازه
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/05/30
استاد راهنما
دكتر غلامرضا قدرتي اميري
استاد مشاور
دكتر الهام رجبي
دانشكده
پرديس عمران
چكيده
در كشور ايران به عنوان يك منطقه با لرزه¬خيزي بالا همواره زمين¬لرزههاي نزديك گسل با خسارت¬زايي بالا ثبت شده است. خسارت¬پذيري زلزلههاي حوزه نزديك زماني دوچندان برابر ميشود كه به صورت متوالي تكرار شوند. در سال¬هاي اخير به منظور بهبود عملكرد لرزه¬اي سازه¬ها، سيستمهاي باربر جانبي نويني از جمله سيستم قاب-ستون- تير پيوند پيشنهاد شده است. در اين راستا 4 مدل قاب با تعداد طبقات متفاوت به ترتيب 4 طبقه داراي دو دهانه تير پيوند با عملكرد برشي و همچنين خمشي، قاب 6 و 8 طبقه داراي تير پيوند با عملكرد برشي بر اساس استاندارد 2800 طراحي و سپس در محيط نرم¬افزار اپنسيس پيادهسازي شدهاند. مدلها پس از صحت¬سنجي در برابر زلزلههاي حوزه نزديك با و بدون پالس در دو حالت منفرد و متوالي تحت تحليل ديناميكي غيرخطي قرار گرفته¬اند. نتايج نشان دهنده آن است كه هرچه تعداد طبقات بالاتر رود خسارت¬ها افزايش خواهند يافت. همچنين ركوردهايي كه فاقد پالس بوده درحالت متوالي داراي بيشترين خسارت بودهاند. بحرانيترين حالت زماني مشاهده شده است كه لرزههاي حوزه نزديك بدون پالس در حالت متوالي اتفاق افتاده و از طرفي مدلي كه داراي تير پيوند با عملكرد خمشي بوده است در مقايسه با مدلي كه داراي تير پيوند با عملكرد برشي بوده است بيشترين خسارت را داشته و از نظر جابجايينيز حداكثر جابجايي نسبي بام متعلق به اين مدل قاب بودهاست. به منظور مقايسه مدلهاي 4 طبقه حاوي تيرهاي پيوند خمشي و برشي مي¬توان ادعا نمود كه ميانگين حداكثر جابجايي نسبي بام 4 درصد براي حالت برشي و 9/3 درصد براي خمشي بوده است. همچنين ميانگين شاخص خسارت جابجايي نسبي به ترتيب 1.4درصد براي حالت خمشي و 1.2 درصد براي برشي حاصل شده است. از سوي ديگر ميانگين شاخص خسارت شكلپذيري حدود 200 درصد براي قاب¬هاي حاوي تير پيوند خمشي و 174 درصد براي حالت برشي حاصل شده است. همچنين شاخص خسارتگسيختگي حدود 30 درصد براي خمشي و حدود 28 درصد براي برشي محاسبه شده است. در ادامه شاخص خسارت رافائل براي حالت خمشي حدود 80 درصد براي خمشي و 78 درصد براي برشي به دست آمده است. در اين مطالعه مقايسه¬اي نيز ميان قاب¬هاي 4، 6 و 8 طبقه انجام شده است كه نتايج به دست آمده به ترتيب براي حداكثر جابجايي نسبي بام براي قاب 4 طبقه 4 درصد و حدود 4.3 درصد براي قاب 6 طبقه و در نهايت 5 درصد براي قاب 8 طبقه محاسبه شده است. در ادامه براي پارامتر ميانگين شاخص خسارت جابجايي نسبي مقادير حدود 1.3 درصد، 1.4 درصد و 1.7 حاصل شده است. ميانگين شاخص خسارت شكل پذيري براي بحرانيترين حالت كه همانطور كه در ابتدا گفته شده بود براي حالت بدون پالس و حالت توالي براي قاب 4 طبقه حدود 174 و 226 درصد براي قاب 6 طبقه و 281 درصد براي قاب 8 طبقه حاصل شده است. ميانگينشاخص خسارت گسيختگي براي قاب 4، 6 و 8 طبقه به ترتيب 28، 31 و 36 درصد بوده است. در ادامه براي بحرانيترين حالتي كه ذكر شد، شاخص خسارت رافائل به ترتيب براي قاب 4طبقه حدود 78 درصد، قاب 6طبقه79 درصد و قاب 8طبقه85 درصد به دست آمده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/06/01
عنوان به انگليسي
Seismic behavior of steel structures with linked -column-frame system under near field earthquakes
تاريخ بهره برداري
8/20/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
الهه برزگري فيروزسالاري
چكيده به لاتين
Considering the high seismicity of Iran and the suitable performance of modern lateral force resisting systems, this paper investigates the seismic behavior of steel structures equipped with linked- column- frame system (LCF) under single and consecutive near- field earthquakes. In this regard, steel structures with 4, 6, and 8 story (the usual number of stories in Iran) containing dual LCF with shear performance for linked beams have been designed based on 2800 standard and implemented in Opensees software. After verification of studied models with the valid researches such as Golestani et al., (2023) – one 3 story steel frame with 2.0 m linked beam considering American sections – with comparison of periods and Push over curves, nonlinear dynamic analysis have been performed under single and consecutive near field earthquakes with and without pulse. In this study, the proposed near filed records with and without pulse by FEMA356 have been used and “back to back” or “Repeated” method has been selected to generate the successive shocks. For this purpose, first shock is considered as second shock after 30 seconds time gap with zero acceleration. It should be noted that the seismic scenarios are scaled based on 2800 standard considering the fundamental period of the studied models. The results indicate that as the number of stories increases, the structural damage and maximum displacement - especially for studied frames exposed to consecutive earthquakes without pulse - increase. In this study, for evaluation of the performance of linked beams, steel frames with 4 stories have been designed and analyzed with shear and flexure performance. The results show that the average maximum relative displacement of the roof is 4% and 3.9%, the average relative displacement damage index is 1.2% and 1.4%, respectively, for the 4-story frame containing linked beams with shear and flexure performance under successive near fault records without pulse. Similarly, in the absence of pulses in the consecutive seismic scenarios, Raphael's damage index for the above mentioned 4 story frame has been reported as 78% and 80% considering the shear and flexure linked beams. In this study, a comparison has been made between 4, 6 and 8-story frames, and the results corresponding to the maximum relative displacement of the roof are 4% for the 4-story frame, 4.3% for the 6-story frame, and 5% for the 8-story frame. In the following, the average value for relative displacement damage index is reported 1.3%, 1.4% and 1.7% for 4, 6 and 8 story frames in critical case. Generally, the caused damages by seismic sequence phenomenon are about 16% more than the single case. The average ductility damage index for the most critical mode – successive shocks without pulse – for 4, 6 and 8 story frames, is about 174%, 226% and 281%, respectively. In general, it can be claimed that seismic sequence phenomenon can increase the damage index compared to the single case because of the accumulation of damages caused by the previous earthquakes and the lack of sufficient opportunity to restore the structure to its initial equilibrium state, and the consideration of this phenomenon in the analysis and design of structures seems necessary, despite the proposed methodology in the seismic regulations.
كليدواژه هاي فارسي
زلزلههاي حوزه نزديك با و بدون پالس، سيستم قاب-ستون-تير پيوند، پديده توالي لرزهاي، شاخص خسارت، شكلپذيري
كليدواژه هاي لاتين
Near field earthquakes with and without pulse, frame-column-beam system, seismic sequence phenomenon, damage index, ductility
Author
elaheh barzegarifirouzsalari
SuperVisor
gholamreza ghodrati amiri