تأثیر فرم چیدمان بادبندی در ارتفاع بر منحنی شکنندگی فروریزش قابهای مهاربندی شده فولادی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی تمام وقت، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

چکیده

یکی از سیستم‌های مقاوم باربر جانبی که به وفور در ساختمان‌های کوتاه تا متوسط استفاده می‌شود سیستم قاب فولادی ساده با مهاربند می‌باشد. در این سیستم سازه‌ای، بدلیل محدویت‌های معماری و سازه‌ای یا نظر طراح، آرایش بادبندی‌ها در ارتفاع می‌تواند شکل‌های مختلفی داشته باشد. اما فرم چیدمان بادبندی، عملکرد لرزه‌ای سیستم سازه‌ای و کارکرد تک به تک المان‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این مطالعه به بررسی تأثیر شکل آرایش بادبندی در ارتفاع بر ظرفیت فروریزش و منحنی‌های شکنندگی فروریزش قابهای ساده فولادی با مهاربند همگرا پرداخته می‌شود. برای انجام این کار، نمونه‌هایی از این سیستم سازه‌ای با دو تراز ارتفاعی 4 و 8 طبقه و 6 فرم مختلف از چیدمان بادبندی، در نرم‌افزار PERFORM-3D مدلسازی شده و تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی (IDA) قرار می‌گیرد. سپس ظرفیت فروریزش مدل‌های سازه‌ای و شاخص عدم قطعیت محاسبه شده و منحنی‌های شکنندگی فروریزش استخراج می‌گردند. نتایج نشان می‌دهند با تغییر در فرم چیدمان بادبندی می‌توان بدون آنکه سختی جانبی و پریود اصلی سیستم سازه‌ای چندان تحت تأثیر قرار بگیرد، شتاب فروریزش سازه را افزایش و احتمال فروریزش را به ازای زلزله‌های شدید کاهش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Bracing Arrangement along the Building Height on Collapse Fragility Curve of Steel Braced Frame Systems

نویسندگان [English]

  • Ali Seyedkazemi 1
  • Seyed Reza Hashemi Shahandashti 2
1 Lecturer, Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran
2 Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran
چکیده [English]

The steel braced frame system is one of the lateral load resisting systems which is used extensively for low- to mid-rise buildings. In this structural system, the braces can be arranged in different forms along the building height due to different reasons such as architectural and structural limitations or design considerations. The bracing arrangement affects the seismic performance of the structural system and each of the elements. In this study, the impact of bracing arrangement along the building height on ultimate failure capacity and collapse fragility curves of steel CBFs is investigated. For this purpose, 4 and 8-story steel CBF buildings with 6 different arrangements of braces were selected and modeled in PERFORM-3D software. The models were then analyzed using the incremental dynamic analysis (IDA) method. Afterwards, the collapse capacity of the models and the uncertainty index were calculated, and the collapse fragility curves were generated. The results show that, by modifying the arrangement of braces without significant changes in lateral stiffness and fundamental period of structure, it is possible to increase the collapse spectral acceleration and decrease the probability of collapse at the maximum considered earthquake intensity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bracing arrangement
  • steel braced frame
  • collapse fragility curve
  • collapse capacity
  • incremental dynamic analysis (IDA)