ارزیابی نقش پارامترهای موثر درعملکرد قابهای مهاربندی شده هم محور با خسارت محدود سازه ای در مناطق با خطر لرزه خیزی شدید

Evaluation of Self-Centering Concentrically-Braced Frames Characteristics in Severe Earthquake Hazard Zone

  • جزئیات
  • خلاصه پژوهش
  • تعریف مسئله
  • اهمیت و ضرورت
  • اهداف
  • توضیحات تکمیلی
  • حمایت‌های موردنیاز
  • فایل‌های پیوست
  • پیام‌ها
  • حامیان پیشنهادیه
:   کاربردی
:  
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران
مهندسی عمران- سازه
:   18 ماه
:   1397/10/10

هدف ازطراحی لرزه ای سازه ها به حداقل رساندن آسیب های سازه ای است. یکی ازاساسی ترین موضوعات در طراحی لرزه ای، جلوگیری ازفروریزش سازه ها درهنگام وقوع زمین لرزه های شدید می باشد. از متداول ترین سیستم های باربرجانبی، سیستم های مهاربندی هم محورمعمولی است که باتوجه به سختی بالا واقتصادی بودن بسیار مورداستفاده قرارگرفته اند. به منظور پرهیز از خسارت های برگشت ناپذیر سازه ای که از محدودیت های سیستم های مهاربندی معمولی در هنگام وقوع زمین لرزه می باشد، روش بهبود دهنده ای پیشنهاد شده است. سیستم پیشنهاد شده توسط پژوهشگران به عنوان قاب های مهاربندی فولادی هم محور هم مرکز شونده - باخسارت محدود سازه ای توسعه یافته است. سیستم پیشنهادشده توسط پژوهشگران، محدودیت سیستم های متداول مهاربندی را بهبود می بخشد. باتوجه به روند طراحی سیستم های با خسارت محدود سازه ای، آسیب های سازه ای بعد ازوقوع زمین لرزه به حداقل خواهد رسید. تغییرمکان نسبی ماندگارسیستم های باخسارت محدودسازه ای تقریبا به صفر نزدیک خواهد شد که این عملکرد باتوجه به  مکانیسم برگشت پذیر بودن سیستم امکان پذیرمی باشد. دراین پژوهش به بررسی رفتارسازه های فولادی مهاربندی شده با خسارت محدود ومتغیرهای موثر برعملکرد اینگونه سیستم ها پرداخته خواهدشد. ارزیابی لرزه ای سیستم  با تمرکز بر استفاده از روش طراحی براساس عملکرد در مناطق با خطر لرزهای شدید مورد ارزیابی قرارخواهدگرفت. در انتها پس از جمع بندی اثرات متغیر اصلی بر رفتار سازه توصیه های لازم در خصوص بومی سازی و بکار گیری این گونه خاص از سیستم های مقاوم سازه ای در برابر نیروی جانبی ارائه خواهد شد.

 

 



 

 

 

سازه هایی که حتی براساس جدیدترین آیین نامه ها طراحی می شوند در طی زمین لرزه های شدید آسیب های ماندگاری را متحمل خواهندشد. این آسیب ها نیازمند هزینه بالای تعمیرات و یا در برخی شرایط غیر قابل ترمیم می باشد و فرآیند تخریب و ساخت مجدد سازه را الزامی می سازد  . هدف از بکارگیری سیستم های مقاوم باربرجانبی باخسارت محدودسازه ای در سازه های ویژه، کاهش ویاحذف آسیب سازه ای تحت زلزله طرح [1] با حداقل هزینه می باشد(Perez, Sause et al. 2007, Lin, Ricles et al. 2009)



[1] Design Basis Earthquake(DBE)

 

 سیستم های مقاوم باربرجانبی متداول، انرژی لرزه ای واردشده برسازه رااز طریق رفتار غیرالاستیک (آسیب ماندگار) المان های سازه ای جذب  میکنند. اگرچه سیستم های متداول پس ازوقوع زمین لرزه سطح عملکرد ایمنی جانی [1]را تامین میکنند، دراین سیستم ها تغییرمکان نسبی ماندگار قابل توجهی باقی خواهدماند. آسیب های ماندگار نیازمند هزینه بالای تعمیرات ودر بعضی موارد باعث تخریب و ساخت مجدد سازه می گردد. پژوهشگران سیستم جایگزینی به عنوان سیستم مقاوم باربرجانبی با خسارت محدود سازه ای را توسعه دادند. سیستم های پیشنهادی توسط پژوهشگران، سطح آسیب و تغییرمکان نسبی ماندگار رادربرابرزلزله طرح کاهش میدهد. سیستم های باخسارت محدود پیشنهاد شده توسط پژوهشگران، باتوجه به عملکرد برگشت پذیربودن، آسیب های سازه ای را به حداقل رسانده اند.

 



[1] Life Safety

 

درپژوهش های گذشته سیستم های مهاربندی فولادی هم محورباخسارت محدودسازه ای تا ارتفاع 6 طبقه مورد بررسی قرار گرفت و چگونگی رفتار سیستم های فولادی هم محور باخسارت محدودسازه ای در سازه هایی با ارتفاع بیشتر از 6 طبقه بصورت محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. دراین پژوهش تحلیل و طراحی عملکردی متداولترین سازه هایی از اینگونه در ساختگاه لرزه ای مورد ارزیابی عددی قرار خواهند گرفت . پس از اولویت بندی متغیر های موثر بر رفتار اینگونه سازه ها و تبیین چگونگی اثر تغییرات پارامترهای تاثیرگزار برعملکرد سیستم های با خسارت محدودسازه ای، اثر تغییر موثرترین پارامترها در رفتار اینگونه از سازه ها مورد حساسیت سنجی قرار خواهد گرفت. در انتها پس از جمع بندی اثرات متغیر اصلی بر رفتار سازه توصیه های لازم در خصوص بومی سازی و بکار گیری این گونه خاص از سیستم های مقاوم سازه ای در برابر نیروی جانبی توصیه های ارائه خواهد شد.

سیستم های مهاربندی فولادی هم محوربا خسارت محدودسازه ای دردو حوزه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این سیستم درسازه های طرح از ابتدا به منظور تحمل تلاش های ناشی از نیروهای جانبی نظیر زمین لرزه، انفجار و یا باد بصورت مستقل و یا یصورت دوگانه مورد توجه قرار گیرد. از دیگر سو با توجه به ساختگاه لرزه ای ایران و نیاز به مقاوم سازی سازه های ساخته شده در این ساختگاه، کاربرد اینگونه خاص از سیستم های مقاوم جانبی در مقاوم سازی سازه های موجود می باشد. در فرآیند مقاوم سازی عملکرد دوگانه اینگونه سازه ها مورد توجه بیشتری قرار می گیرد.

 

حامیان پیشنهادیه:

بدون حامی