نسبت جابجایی غیرالاستیک سیستم‌های دارای زوال تحت اثر زلزله‌های حوزه نزدیک گسل پالس گونه و بدون پالس

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی سهند

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند تبریز

چکیده

در آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌ها در برابر زلزله، با کاهش مقاومت سازه نسبت به حالت الاستیک اجازه تغییرشکل‌های فرا ارتجاعی به سازه داده می‌شود. کاهش در مقاومت، باعث ورود سازه به مرحله غیرالاستیک می‌گردد. از اینرو، محاسبه و کنترل تغییرمکان غیرالاستیک یک سازه حائز اهمیت است. در این مطالعه، نتایج یک مطالعه آماری با هدف ارزیابی نسبت جابجایی غیرالاستیک برای سیستم‌های یک درجه ازاد که در معرض 78 زمین لرزه حوزه دور و نزدیک گسل قرار گرفته‌اند، ارائه می‌شود. زلزله‌های حوزه نزدیک گسل شامل رکوردهای با اثر پرتابی، جهت‌داری پیش‌رونده و بدون پالس می‌باشند. در این مطالعه، تاثیر پریود ارتعاش، پریود پالس، پریود میانگین، زمان دوام موثر، سطح شکل‌پذیری و نسبت میرایی مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین برای بررسی تاثیر زوال چرخه‌ای، از رفتار هیسترتیک دو خطی با مدل اصلاح شده ایبارا- مدینا- کراوینکلر استفاده می شود. در این پژوهش، یک مقایسه جامع و کامل برای C_µ تحت اثر انواع مختلف رکوردهای زلزله حوزه نزدیک و دور از گسل انجام شده و نتایج با رابطه پیشنهادی FEMA 440 و همچنین رابطه ارائه شده توسط میراندا مورد مقایسه قرار می گیرد. مطالعه حاضر نشان می‌دهد که روابط موجود برای ضریب C_µبر پایه رکوردهای حوزه دور از گسل، برای ارزیابی C_µتحت اثر رکوردهای حوزه نزدیک گسل دارای پالس، بویژه رکوردهای با اثر پرتابی، مناسب نبوده و باعث طراحی غیرایمن سازه می‌شود. در نهایت، با استفاده از نتایج بدست آمده در این مطالعه و با بهره جویی از تحلیل رگرسیون غیرخطی، روابطی برای نسبت جابجایی غیرالاستیک برای دسته‌های مختلف رکورد زلزله ارائه می گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Inelastic Displacement Ratio for Degrading SDOF Systems Under the Effect of Pulse-like and Non-pulse-like Near-Fault Ground motions

نویسندگان [English]

  • Mehdi Poursha 1
  • Seyyed Ebrahim Motallebi 2
  • Zohreh Bohlouli 2
1 Sahand University of Technology
2 Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
چکیده [English]

For the seismic evaluation of structures, it is required to determine the inelastic displacement ratio. Indeed, the inelastic displacement ratio is one of the most important coefficients in codes which is used in force-based design method as well as in performance-based seismic engineering . Single-degree-of-freedom (SDOF) systems subjected to 78 near- and far-field ground motions recorded on site classes C and D (according to NEHRP 2003) were evaluated. Near-field ground motions include records with fling step, forward directivity and non-pulse characteristics. The influence of the period of vibration of the system, pulse period, mean period, significant duration, ductility level and damping ratio were also studied. Moreover, in order to investigate the effects of cyclic deterioration, the bilinear hysteretic behavior using the modified Ibarra-Medina-Krawinkler (IMK) deterioration model was used in the OpenSees software environment. The results show that the equation proposed by FEMA 440 underestimates the inelastic displacement ratio for near-fault records especially for fling step characteristics. Also, records with a larger pulse period lead to larger inelastic displacement ratio. In addition, records with larger duration (except fling step records) and larger mean period result in larger inelastic displacement ratios. The increase in the strength and stiffness deterioration increases the inelastic displacement ratio. Finally, equations were proposed for the inelastic displacement ratio in terms of the period of the system and the level of ductility by means of the nonlinear regression analysis for different types of ground motion records.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inelastic displacement ratio
  • Near-fault, Fling step,
  • Forward directivity,
  • Pulse-like
  • Non-pulse-like,
  • Far-fault,
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 19 بهمن 1401

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار