توسعه روابط حاصل از الگوریتم ژنتیک در برآورد شکل‌پذیری کلی سازه‌ فولادی با مهاربندی واگرا تحت زلزله‌های حوزه نزدیک گسل پالس‌گونه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

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

4 دانشگاه آزاد اسلامی واحد آبادان

چکیده

شکل‌پذیری سازه قابلیت تحمل تغییرشکل‌های فرا ارتجاعی سازه بدون افت قابل ملاحظه در مقاومت می‌باشد. بررسی نتایج زلزله‌های گذشته و خسارات وارده به سازه‌ها، شکل‌پذیری و تامین آن در سازه را به موضوعی پراهمیت تبدیل می‌کند. در این مقاله در راستای ارزیابی شکل­پذیری سازه در سازه­های با مهاربندی واگرا، قاب­هایی با تعداد 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه در نظر گرفته ‌شده است. تعداد دهانه قاب­های بررسی شده 3 دهانه با عرض 5متر می­باشد. طول تیرپیوند به‌عنوان یکی دیگر از پارامترهای مؤثر بر پاسخ، به میزان 1، 75/1 و 50/2 متر تعریف‌شده است. سپس یک بانک داده­ی وسیع متشکل از 12960 داده با منظور نمودن 3 تیپ سختی ستون و 3 درجه لاغری مهاربندی تولید و طراحی شده و در برابر 20 زلزله نزدیک گسل پالس­گونه برای 4 سطح عملکردی مختلف تحلیل شدند. در نهایت با بهره­گیری از الگوریتم ژنتیک، رابطه­های تجربی متناظر با ضرایب رفتار، شکل­پذیری تیر پیوند و شکل­پذیری کلی ارائه شده است. روابط پیشنهادی تحت تاثیر مشخصات هندسی همچون تعداد طبقات، نسبت سختی ستون­ها، لاغری مهاربندها، طول تیر پیوند و سطوح شکل­پذیری می­باشند. نتایج حاصل از طراحی لرزه­ای بکمک روابط پیشنهادی بروی سازه­های خارج از رنج بانک داده­ی تعریف شده، در مقایسه با روش­های نیرویی، نشان از دقت این روش در تخمین نیازهای لرزه­ای قاب­های مهاربندی واگرا دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Extension of Genetic Algorithm Relationships for Estimating the Global Ductility of EBFs under Near-fault Pulse-type Earthquake

نویسندگان [English]

  • Seyed Abdonnabi Razavi 1
  • Navid Siahpolo 2
  • Mehdi Mahdavi Adeli 3
  • Mohamad Bahmani 4
  • Seyed Afshin Mohebi 1
  • Bahram Barri 1
1 Department of Civil Engineering, Abadan Branch, Islamic Azad University, Abadan, 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]

Ductility of the structure is the ability to withstand trans-elastic deformations of the structure without a significant drop in strength. Examining the results of past earthquakes and the damage to structures makes its ductility and supply in the structure an important issue. In this paper, in order to take advantage of the strengths of the design method based on the performance and computational ease of force design methods, frames with 3, 6, 9, 12, 15 and 20 floors have been considered. Then, a large database consisting of 12960 data was generated and designed with the purpose of 3 types of column stiffness and 3 degrees of bracing thinness and analyzed against 20 earthquakes near pulsed faults for 4 different performance levels. Finally, using the genetic algorithm, the experimental relationships corresponding to the coefficients of behavior, global ductility and link beam ductility are presented. The proposed relationships are influenced by geometric characteristics such as the number of floors, the stiffness ratio of the columns, the slenderness of the braces, the length of link beam, and the ductility levels. The results of seismic design using the proposed relationships on structures outside the range of the defined database, in comparison with the force methods, show the accuracy of this method in estimating the seismic needs of divergent bracing frames. It can be concluded that based on the production relations of the database, and the validation of the production relations, the results of the structural design by the resulting relations have an acceptable validity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic Algorithm
  • Global Ductility
  • Eccentric braced frame
  • Pulse-type near-fault earthquake
  • Performance Level