برآورد ضریب رفتار سازه‌ فولادی با مهاربندی واگرا تحت زلزله‌های حوزه نزدیک گسل پالس‌گونه بکمک الگوریتم‌ ازدحام ذرات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی جهاددانشگاهی خوزستان، اهواز، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران

چکیده

تحلیل ارتجاعی سازه‌ها، سبب ایجاد نیروی برش پایه و تنش هایی می‌شود که به میزان قابل توجهی بزرگتر از پاسخ­های واقعی سازه می‌باشند. سازه با ورود به حوزه غیرارتجاعی می‌تواند مقدار زیادی از انرژی زلزله را جذب نموده و مقاومت کند. از طرفی، تحلیل غیرخطی سازه‌ها مستلزم انجام عملیات محاسباتی زمانبر و پرحجم می‌باشد، بنابراین در اکثر آیین‌نامه‌ها، روش ساده و مناسبی تحت عنوان روش استاتیکی معادل، جهت دستیابی به پاسخ معقولی از رفتار غیرخطی سازه (بدون انجام یک تحلیل غیرخطی) ارائه شده ا‌ست. از این رو به دلیل اهمیت شکل‌پذیری در جذب انرژی زلزله، نیروهای محاسباتی ناشی از زلزله با معرفی ضریب رفتار سازه ، R، کاهش می‌یابد. در این مقاله یک بانک داده­ی وسیع متشکل از 12960 سازه­ی مهاربندی واگرا با تعداد طبقات 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه، 3 تیپ سختی ستون و 3 درجه لاغری مهاربندی طراحی شده و در برابر 20 زلزله نزدیک گسل دارای اثرات جهت پذیری پیش‌رونده برای 4 سطح عملکردی مختلف تحلیل شدند. جهت تولید رابطه­ی تخمینی R، 6769 داده با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات مورد تعبیر و تفسیر قرار گرفت. نتایج حاصل از همبستگی 86/0 در داده­های آزمون، دقت در رابطه­ی پیشنهادی را نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Behavior Coefficient of steel eccentrically braced frames (EBFs) under Near-fault Pulse-type Earthquakes using Particle Swarm algorithm

نویسندگان [English]

  • Seyed Abdonnabi Razavi 1
  • Navid Siahpolo 2
  • Mehdi Mahdavi Adeli 3
1 Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Department of Civil Engineering, ACECR institute for higher education, Khouzestan branch, Ahvaz,, Iran
3 Department of Civil Engineering, Shoushtar Branch, Islamic Azad University, Shoushtar , Iran
چکیده [English]

Elastic analysis of structures creates basic shearing forces and stresses that are significantly larger than the actual responses of the structures. By entering the inelastic domain, the structure can absorb and resist a large amount of earthquake energy. On the other hand, nonlinear analysis of structures requires time-consuming and voluminous computational operations, so in most of the codes, a simple and appropriate method called equivalent static method is presented to achieve a reasonable answer to the nonlinear behavior of the structure (without performing a nonlinear analysis). Therefore, due to the importance of ductility in the absorption of seismic energy, the computational forces caused by the earthquake are reduced by introducing the coefficient of structural behavior, R. In this paper, an extensive database consisting of 12,960 eccentrically braced frame (EBF) structures with varying story numbers of 3, 6, 9, 12, 15 and 20, three types of column stiffness and three degrees of bracing slenderness was designed and analyzed under 20 near-faults pulse-like earthquakes. To generate the estimated relation R, 6769 data were interpreted using particle swarm algorithm. The results of a correlation of 0.86 in the test data presented the accuracy of the proposed relation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Particle Swarm Optimization (PSO)
  • behavior coefficient
  • Eccentric braced frame (EBF)
  • Pulse-type near-fault earthquake