شماره ركورد
34869
پديد آورنده
سپيده شهريور
عنوان
بررسي اثر پديده توالي لرزه اي بر رفتار لرزه اي قابهاي فولادي نامنظم مجهز به مهاربند كمانش تاب
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران گرايش زلزله
سال تحصيل
1405
تاريخ دفاع
1404/7/29
استاد راهنما
دكتر غلامرضا قدرتي اميري دكتر وحيد بروجرديان
استاد مشاور
استاد مشاور نداشتم
دانشكده
عمران
چكيده
در اين پژوهش، رفتار لرزهاي قابهاي فولادي نامنظم در ارتفاع مجهز به مهاربندهاي كمانشتاب مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين اثر توالي لرزهاي (پسلرزه) بر كاهش سطح عملكرد اين سازهها مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين راستا، سه سازه فولادي 3 ،5 و 10 طبقه با ابعاد 24×24 متر و ارتفاع طبقات 3 متر داراي نامنظمي در ارتفاع از نوع هندسي و قطع سيستم باربر جانبي با استفاده از روش طراحي بر اساس عملكرد طراحي شدند. طراحي به كمك نرمافزار SAP2000 و بر اساس آييننامههاي معتبر انجام گرفت. براي ارزيابي عملكرد واقعي سازهها، تحليلهاي ديناميكي غيرخطي در نرمافزار OpenSees تحت اثر هفت ركورد زلزله واقعي حوزه دور از گسل انجام شد.
نتايج تحليلها نشان داد كه در قابهاي مورد مطالعه پديده تمركز تغييرشكلها در ترازهاي مياني و فوقاني و افزايش نياز تغييرمكان نسبي در طبقات خاص ايجاد ميشود. با اين حال، استفاده از مهاربندهايBRB باعث شد پاسخ جانبي سازه از حالت نامنظم به رفتاري نزديك به منظم تبديل شود. در سازه سه طبقه، توزيع تغييرمكانها يكنواخت و در محدوده كمتر از حد هدف طراحي (1.75%) باقي ماند. در سازه پنج طبقه، طبقات مياني بيشترين جذب انرژي را نشان دادند و در سازه ده طبقه، اگرچه نامنظمي اوليه منجر به تمركز تغييرشكل در طبقات فوقاني شده بود، مهاربندهاي كمانشتاب توانستند با افزايش سختي مؤثر، انحراف جانبي و تغييرشكلهاي غيرمجاز را كنترل كنند. علاوه بر اين، بررسي اثر توالي لرزهاي نشان داد كه وقوع پسلرزه موجب افزايش محسوس جابجايي و شتاب طبقات در هر سه سازه ميشود. در سازه سه طبقه، حداكثر جابجايي حدود 13 درصد، در سازه پنج طبقه حدود 22 درصد و در سازه ده طبقه حدود 12 درصد نسبت به لرزه اصلي افزايش يافت. همچنين با افزايش تعداد طبقات، اثرات پسلرزه بر پاسخهاي جابجايي و شتاب سازه تشديد شده و سطح عملكرد سازه كاهش مييابد. در مجموع، نتايج اين پژوهش حاكي از آن است كه استفاده از مهاربندهاي كمانشتاب در قابهاي فولادي نامنظم، سبب بهبود چشمگير عملكرد لرزهاي، كاهش اثرات نامنظمي در ارتفاع، و ارتقاء ايمني سازه در برابر زلزلههاي شديد ميشود؛ با اين حال، لزوم توجه به اثرات توالي لرزهاي در طراحي اين سازهها به عنوان عاملي مؤثر در كاهش سطح عملكرد، مورد تأكيد قرار ميگيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/03
عنوان به انگليسي
Investigation of the Effect of Seismic Sequence on the Seismic Behavior of Irregular Steel Frames Equipped with Buckling‑Restrained Braces
تاريخ بهره برداري
10/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سپيده شهريور
چكيده به لاتين
In this study, the seismic behavior of vertically irregular steel frames equipped with buckling‑restrained braces (BRBs) is investigated. Furthermore, the effect of seismic sequences (aftershocks) on the reduction of performance levels in these structures is evaluated. To this end, three steel structures with 3, 5, and 10 stories, each with a plan dimension of 24×24 meters and a story height of 3 meters, and exhibiting geometric irregularity and discontinuity in the lateral‑load‑resisting system, were designed using the performance‑based design method. The structural design was performed in SAP2000 software in accordance with relevant design codes. To assess the actual performance of the structures, nonlinear dynamic analyses were carried out in OpenSees under seven real far‑fault ground‑motion records.
The analysis results indicated that the studied frames exhibit deformation concentration in the middle and upper stories and increased inter‑story drift demand in specific levels. However, the use of BRBs transformed the lateral response of the structures from irregular to a near‑regular behavior. In the three‑story structure, displacement distribution remained uniform and below the design target limit of 1.75%. In the five‑story frame, the middle stories absorbed the highest energy, while in the ten‑story frame, although initial irregularity caused deformation concentration in the upper stories, the BRBs were able to control lateral drift and excessive deformations by increasing the effective stiffness. Additionally, the evaluation of seismic sequences showed that the occurrence of aftershocks leads to a significant increase in displacement and acceleration demands in all three structures. Maximum displacement increased by approximately 13% in the three‑story structure, about 22% in the five‑story structure, and around 12% in the ten‑story structure relative to the mainshock. Moreover, as the number of stories increases, the effects of aftershocks on displacement and acceleration responses become more pronounced, resulting in a decrease in the structural performance level.
Overall, the findings of this study indicate that the use of BRBs in irregular steel frames leads to substantial improvement in seismic performance, reduction of vertical irregularity effects, and enhanced structural safety under severe earthquakes. Nevertheless, the importance of considering seismic sequence effects in the design of such structures—due to their impact on reducing performance levels—is strongly emphasized.
كليدواژه هاي فارسي
طراحي بر اساس عملكرد , مهاربند كمانشتاب , نامنظمي در ارتفاع , رفتار هيسترزيس , توالي لرزهاي
كليدواژه هاي لاتين
Performance‑based design , Buckling‑restrained brace (BRB) , Vertical irregularity , Hysteretic behavior , Seismic sequence
Author
Sepideh Shahrivar
SuperVisor
Dr. Gholamreza Ghodrati Amiri Dr. Vahid Broujerdian