تاثیر رکوردهای پالس‌دار بر ظرفیت فروریزش لرزه‌ای قابهای خمشی ویژه بتن‌آرمه بهینه‌سازی شده بر اساس عملکرد در ساختمان‌های بلند مرتبه

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارومیه، ارومیه، ایران

10.22034/ceej.2025.64694.2400

چکیده

اثر تخریبی زلزله به عواملی چون مکانیزم شکست گسل، فاصله گسل تا ساختگاه، نوع خاک، مشخصات حرکت زمین و همچنین به خصوصیات دینامیکی سازه وابسته است. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر رکوردهای پالس‌دار بر ایمنی لرزه‌ای قابهای خمشی ویژه بتن‌آرمه بهینه‌سازی شده بر اساس عملکرد در ساختمان‌های بلند مرتبه می‌باشد. در این تحقیق به منظور مدلسازی و انجام تحلیل ها از نرم افزار اپن‌سیس و جهت پیاده سازی چهارچوب بهینه‌سازی مبتنی بر عملکرد از نرم‌افزار متلب استفاده شده است. در گام اول قابهای بلند خمشی با استفاده از تحلیل مودال پوش اور و لینک نرم‌افزار متلب با نرم‌افزار اپن‌سیس بر اساس ضوابط آیین‌نامه ASCE41-17، و FEMA356، بر اساس عملکرد بهینه‌سازی شدند. در گام دوم، ارزیابی لرزه‌ای قابهای بهینه‌سازی شده ، با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی IDA، نمودارهای شکنندگی و مقدار نسبت حاشیه فروریزش بدست آمده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. 3 قاب خمشی بلند بتنی 20، 25، و 30 طبقه با ارتفاع طبقات 3.2 متر و عرض دهانه 6 متر، مثالهای مورد بررسی در این تحقیق می‌باشند. با توجه به نتایج بدست آمده از دینامیکی افزاینده بر روی سازه‌های مذکور، ظرفیت فروریزش قاب 20، 25 و 30 طبقه تحت زلزله‌های پالس‌دار، بترتیب 13%، 36% و 59% کمتر از ظرفیت فروریزش قاب‌های مذکور تحت زلزله‌های بدون پالس‌ ‌می‌باشد. از طرفی هر سه قاب طراحی شده از لحاظ ایمنی لرزه‌ای در محدوده قابل قبول با توجه به ACMR، مجاز می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of pulsed records on the seismic collapse capacity of specially optimized RC moment frames based on performance in high-rise buildings

نویسندگان [English]

  • ashkan KhodaBandehLou 1
  • mehrnaz kohkamari 2
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Urmia branch, Urmia, Iran
2 MSc Student in Structures, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Urmia Branch, Urmia, Iran
چکیده [English]

The destructive effect of an earthquake depends on factors such as fault rupture mechanism, fault distance to the construction site, soil type, ground motion characteristics, and also on the dynamic characteristics of the structure. The aim of this study is to investigate the effect of pulsed records on the seismic safety of special reinforced concrete flexural frames optimized based on performance in high-rise buildings. In this research, OpenSees software was used for modeling and performing analyses, and MATLAB software was used to implement the performance-based optimization framework. In the first step, high-flexural frames were optimized based on performance using pushover modal analysis and linking MATLAB software with OpenSees software based on the criteria of ASCE41-17 and FEMA356 codes. In the second step, the seismic evaluation of the optimized frames, using IDA incremental dynamic analysis, fragility diagrams, and the value of the collapse margin ratio obtained were discussed and examined. Three tall concrete flexural frames of 20, 25, and 30 stories with a floor height of 3.2 meters and a span width of 6 meters are the examples studied in this study. According to the results obtained from the incremental dynamics on the aforementioned structures, the collapse capacity of the 20, 25, and 30 story frames under pulsed earthquakes is 13%, 36%, and 59% less than the collapse capacity of the aforementioned frames under non-pulsed earthquakes, respectively. On the other hand, all three designed frames are permissible in terms of seismic safety within the acceptable range according to ACMR.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tall RC moment frame
  • optimization
  • performance base design
  • incremental dynamic analysis
  • collapse margin ratio