بررسی عملکرد لرزه‌ای قاب‌های بتن مسلح مجهز به مهاربندهای فولادی زیپی شکل تحت اثر زلزله‌های حوزة دور و نزدیک گسل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد دهاقان، دانشگاه آزاد اسلامی، دهاقان، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر زلزله‌های نزدیک گسل به‌واسطه ماهیت فرکانسی متفاوت، حرکت پالس گونه و همچنین ایجاد خرابی‌های فزاینده بیش‌از پیش موردتوجه محققین قرارگرفته است. ازطرفی سازه‌های بتنی به‌واسطه فراوانی ساخت در ایران بیش از هر سازة دیگر در خطر آسیب‌های ناشی از زلزله‌های نزدیک گسل قراردارند. این موضوع لزوم اهمیت استفاده از سیستم‌های نوین باربر جانبی در سازه‌های بتنی را به‌وضوح نشان می‌دهد. یکی از سیستم‌های باربر جانبی، ترکیب مهاربندهای شورون با المان‌های زیپی شکل می‌باشد. باتوجه‌به این موضوع هدف اصلی این تحقیق بررسی عملکرد لرزه‌ای قاب‌های بتنی مجهز به المان‌های فولادی زیپی شکل تحت اثر زلزله‌های نزدیک گسل می‌باشد. براین‌اساس پس از انتخاب هفت رکورد زلزله دور و هفت رکورد زلزله نزدیک گسل، سه قاب بتنی 3، 6 و 9 طبقه با و بدون درنظرگرفتن المان‌های زیپی شکل، ابتدا با استفاده از تحلیل استاتیکی خطی طراحی و سپس به‌وسیله تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی تحت آنالیز قرار گرفتند. پس از انجام تحلیل، نتایج از قبیل تغییرمکان کلی طبقات، تغییرمکان نسبی طبقات، برش طبقات و همچنین نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک با یکدیگر مقایسه گردیدند. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که المان‌های زیپی شکل به‌صورت محسوسی در انتقال بارهای نامتقارن مهاربندهای طبقات تحتانی به طبقات فوقانی موفق عمل کرده و از ایجاد طبقه نرم در اولین تراز ارتفاعی سازه جلوگیری نموده‌اند. از طرفی مقایسه نتایج حاکی از تأثیر بسزای فاصله از گسل در تغییر شکل‌های کلی و نسبی سازه با افزایش ارتفاع طبقات است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Seismic Performance of RC Frames Equipped with Zipper Braces Subjected to the Near-field and Far-field Earthquakes

نویسندگان [English]

  • Seyyed Ramin Abtahi 1
  • Babak Behforouz 2
1 Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Department of Civil Engineering, Dehaghan Branch, Islamic Azad University, Dehaghan, Iran
چکیده [English]

In recent years, near-fault earthquakes have received more attention due to their variable frequency nature, pulsing motion, and causing incremental damage. On the other hand, due to the abundance of concrete structures in Iran, more than any other structures, they are at risk of damages caused by near-fault earthquakes. This issue clearly indicates the necessity of using new lateral bracing systems in RC structures. One of the lateral bracing systems is the combination of Chevron braces with zipper elements. Owing to this issue, the main purpose of this study is to investigate the seismic performance of RC frames equipped with zipper braced elements under near-fault earthquakes. Therefore, seven far-fault and seven near-fault earthquake records and three RC frames of 3, 6, and 9 floors with and without considering zipper elements were selected. Then, RC frames were designed using linear static analysis, after which all frames were analyzed by dynamic nonlinear time history analysis. After performing the analysis, the results such as total displacement, relative displacement, story shear, and plastic hinge formation were compared. The results of this study present that the zip-shaped elements have significantly succeeded in transferring asymmetric loads of the lower story braces to the upper stories and have prevented the creation of a soft story in the first height level of the structure. Finally, the comparison of the results ehibits the significant effect of the distance from the fault on the overall and relative deformations of the structures with increasing the height of the stories

کلیدواژه‌ها [English]

  • near-fault earthquake
  • Chevron brace
  • Zipper element
  • Time History Analysis
  • Soft story