بررسی تأثیر استفاده از میراگرهای ویسکوز بر عملکرد لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی تحت اثر پدیده توالی لرزه‌ای در حوزه نزدیک گسل

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه، گروه مهندسی عمران، واحد آشتیان، دانشگاه آزاد اسلامی، آشتیان، ایران

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

چکیده

باتوجه به لرزه‌خیزی کشور ایران و وقوع خسارات جانی و مالی جبران‌ناپذیر در طول سالیان گذشته و به‌منظور کاهش این خسارات تحت اثر بارهای جانبی می‌توان از روش‌های کنترل استفاده نمود. کنترل ارتعاشات روشی کم‌هزینه در بین روش‌های مختلف بهبود رفتار لرزه‌ای سازه‌ها می‌باشد که منجر به کاهش پاسخ‌های سازه تحت بارهای دینامیکی می‌شود. سیستم‌های کنترل به چهار دسته غیرفعال، فعال، نیمه‌فعال و ترکیبی تقسیم می‌شوند. در این پژوهش در ابتدا برای صحت مدل‌سازی، از مقاله تحلیلی انجام شده توسط دیگر محققین استفاده و نتایج کار باهم مورد مقایسه قرار گرفته شده است. سپس 6 قاب بدون میراگر و 6 قاب با میراگر ویسکوز با تعداد طبقات یکسان، تحت عنوان کوتاه مرتبه 3، 5، میان مرتبه 7، 10 و بلندمرتبه 12، 15 طبقه در نرم‌افزار ایتبس براساس آیین‌نامه 360-AISC، مبحث ششم و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان بارگذاری، طراحی و کنترل شده است. نتایج نشان‌دهنده افرایش و بهبود عملکرد سازه دارای میراگر ویسکوز نسبت به سازه معمولی می‌باشد. کاهش جابجایی طبقات می‌تواند به مسائلی همچون کاهش درز انقطاع دو ساختمان و همچنین آسایش ساکنین به هنگام وقوع زلزله کمک کند. کاهش دریفت طبقات می‌تواند به مسائلی همچون بهبود رفتار اجزای غیرسازه‌ای و نازک‌کاری کمک نماید. وجود میراگر ویسکوز باعث کاهش تغییر مکان و دریفت طبقات حتی به میزان 90 درصد شده است. وجود میراگر ویسکوز باعث یکنواخت‌تر شدن دریفت طبقات می‌شود. وجود میراگر ویسکوز باعث کاهش نیروهای وارد شده به اعضا و افزایش ظرفیت سازه می‌گردد. به‌صورت یک نتیجه‌گیری کلی استفاده میراگر ویسکوز نتایج قابل قبولی در پاسخ‌های سازه‌ای داشته و رفتار و ظرفیت سازه را افزایش داده است.

کلیدواژه‌ها


[1]-آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، 1392، استاندارد 2800، ویرایش چهارم.
[2]- پورعلی، ج.، 1395، اثر پس‌لرزه بر قاب‌های خمشی فولادی در انواع خاک، پایان نامه کارشناسی ارشد، مؤسسه آموزش عالی غیرانتفاعی طبری.
[3]- جهان، ن.، گرامی، م. و حیدری‌تفرشی، ا.، 1396، ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه‌های فولادی دارای مهاربند هفتی همگرا و واگرا تحت تأثیر توالی لرزه‌ای، پایان‌نامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران گرایش مهندسی زلزله، مؤسسه آموزش عالی غیرانتفاعی طبری.
[4]- حسینی، س. و معصومی، ع.، 1395، اثر زلزله و پس‌لرزه‌های متوالی بر پاسخ غیرارتجاعی قاب بتن مسلح، نشریه زمین‌شناسی مهندسی، ویژه‌نامه دومین همایش لرزه‌خیزی البرز.
[5]- شافعی، ع.، مکاری‌رحمدل، ج. و محمدیان، م.، 1397، تحلیل اثر توالی لرزه و پس‌لرزه برروی عملکرد لرزه‌ای قابهای خمشی بتنی مسلح، نشریه علمی و ترویج مصالح و سازههای بتنی، انجمن علمی بتن ایران، سال سوم، شماره دو، شماره پیاپی 6.
[6]- قدرتی‌امیری، غ.، رجایی‌لک، ح. و رجبی، ا.، 1397، اثر توالی لرزه‌ای بر پاسخ افزایش‌یافته قاب‌های بتن‌آرمه با و بدون دیوار برشی، نشریه مهندسی عمران امیرکبیر، دوره 50، شماره 4، 845-854.
[7]-کامران‌زاد، ف.، موسوی، ل.، مجرب، م. و معماریان، ح.، 1393، بررسی رفتار کاهندگی پس‌لرزه‌های زمین‌لرزه‌های متوسط تا بزرگ در فلات ایران، زمین‌ساخت، 143-154.
[8]- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی، ویرایش سال 1392.
[9]- مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، بارهای وارده بر ساختمان، ویرایش سال 1392.
[10]-Acito, M., Magrineli, E., Milani, G., and Tiberti, S., 2020, Seismic vulnerability of masonry buildings: Numerical insight on damage causes for residential buildings by the 2016 central Italy seismic sequence and evaluation of strengthening techniques, Journal of Building Engineering, March, 28, 1-14.
[11]-Amafio, C., Fragiacomo, M., and Rajgelj, S., 2003, The Effects of repeated earthquake ground motions on the non- linear response of SDOF systems, Earthquake engineering and structural dynamics, 32, 2, 291-308.
[12]- Negrete- Manriquez, C., J., and Ruiz- Garcia, J., 2011, Evaluation of Drift Demands in Existing Steel Frames Under as- recorded Far-Field and Near- Fault mainshock- aftershock Seismic Sequences, International Journal of Engineering Structures, 621-634.
[13]- Faisal, A., Majid, T., and Hatzigeorgiou, G., 2013, Investigation of story ductility demands of inelastic concrete frames subjected to repeated earthquakes, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 44, 42-53.
[14]- Goda, K., and Taylor, C., 2012, Effect of Aftershocks on peak ductility demand due to strong ground motion records from shallow crustal earthquakes, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 41 (15), 2311-2330.
[15]-Guerrero, H., Ruiz-Garcia, J., Escobar, J., and Teran-Gilmore, A., 2017, Response to seismic sequences of short- period structures equipped with Buckling- Restrained Braces located on the lakebed zone of Mexico City, Journal of Constructional Steel Research, October, 137, 37-51.
[16]-Ruiz- Garcia, J., 2012, Issues on the response of existing buildings under mainshock- aftershock seismic sequences, In 15th world conference on earthquake engineering.
[17]- Ruiz- Garcia, J., and Aguilar, J., 2015, AfterShock Seismic Assessment taking into account postmainshock residual drifts, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 1391-1407.
[18]- Ruiz- Garcia, J., Bojorquez, E., and Corona, E., 2018, seismic begavior of Steel eccentrically braced frames under soft- soil seismic sequences, Soil and Earthquake Engineering, December, 115, 119-128.
[19]- Ruiz- Garcia, J., V.Marin, M., and Teran- Gilmore, A., 2014, Effect of Seismic Sequences in Reinforced Concrete Frame Buildong Located In Soft- Soil Sites, Soily Dynamics And Earthquake Engineering, August, 63, 56-68.
[20]-Ruiz- Garcia, J., Yaghmaei- Sabegh, S., and Bojorquez, E., 2015, Three- dimensional of steel moment- resisting buildings under seismic sequences, International Journal of Engineering Structure, 399-414.
[21]- Song, R., Li, Y., and Van de Lindt, J., 2014, Impact of Earthquake ground motion characteristics on collapse risk of post- mainshock buildings considering afterskocks, Journal of Engineering structures, 81, 349-361.
[22]- Zali, N., and Azadeh, S., 2012, an Investigation of Ahar- Varzeghan Seismicity on August 11, Journal of Sustainability Science and Management, 2012, 9 (1), 78-89.
[23]-Nielsen, E. J. M, Lai, L. Soong, T. T. and Kelly, J. M., 1996, Viscoelastic damper overview for seismic and windapplications, 138-144.
[24]- Chang, K. C, Soong, T. T, Oh, S. T. and M. L. Lai, Sr., 1992, Effect of ambient temperature on viscoelastically damped structure, Journal of Structural Engineering (United States), 118, 7, 1955-1973.
[25]- Kelly, J, M., Skinner, R.I. and Heine, A. J., 1972, Mechanism of energy absorption in special devices for use in earthquake resistant structures, Bullettin of New Zealand Society of Earthquake Engineering, 5, 63-88.
[26]- فرهمندآذر، ب، علوی‌زاده، م، ۱۳۹۱، تحلیل و بررسی نقش میراگرها در بهبود رفتار لرزه‌ای سازه‌ها، نهمین کنگره بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان.