تأثیر مدهای بالاتر در تحلیل بارافزون ساختمان‌های بتن‌آرمه تحت اثر زمین‌لرزه‌های نزدیک گسل

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 1، دوره 25، شماره 2، آبان 1393، صفحه 1-16   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v25i2.40587

نویسندگان

علیرضا مرتضایی^{* 1}؛ علی خیرالدین²

¹دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان.

²دانشگاه سمنان

چکیده

در طراحی بر اساس عملکرد، تعیین نیازهای لرزه‌ای یک گام مهم و اساسی در روند طراحی می‌باشد. نیازها را می‌توان به‌کمک روش‌های خطی یا غیرخطی تعیین نمود. دستورالعمل به‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود، روش‌های تحلیلی مختلفی را به‌منظور ارزیابی و تعیین نیازها معرفی می‌نماید. از آن‌جایی که انتظار می‌رود اعضای سازه‌ای تحت اثر نیروی لرزه‌ای رفتار غیرخطی از خود بروز دهند، لذا منطقی است که در تعیین نیازهای اعضا، روش‌های غیرخطی مورد استفاده قرار گیرند. از بین دو روش غیرخطی، روندهای استاتیکی شامل تحلیل‌های بارافزون نسبت به روندهای تاریخچه زمانی مقبولیت بیش‌تری دارند. لذا در این مقاله به بررسی روش‌های غیرخطی و تفاوت‌های موجود بین روش‌های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی برای تخمین نیازهای لرزه‌ای ‌پرداخته می‌شود و نتایج و آثار استفاده از روش‌های بارافزون در تخمین نیاز لرزه‌ای اعضا تحت اثر زمین‌لرزه‌های حوزه‌ی دور و نزدیک مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد.مقایسه‌ی نتایج حاصل از روش بارافزون با نتایج تحلیل تاریخچه‌ی زمانی غیرخطی نشان می‌دهد که روش‌های بارافزون در سطوح فوقانی سازه نیازهای لرزه‌ای را در حد پایین‌تری تخمین می‌زنند. این امر اهمیت ارتباط مشارکت مدهای بالاتر را در سازه‌های میان‌مرتبه و بلندمرتبه مشخص می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

تحلیل بارافزون؛ زمین‌لرزه حوزه‌ی نزدیک؛ مدهای بالاتر؛ توزیع بار جانبی؛ تغییرمکان نسبی

مراجع

1. American Society of Civil Engineers,“Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings”, FEMA-356, Washington D.C., (2000).

2. دستورالعمل به‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود، نشریه‌ی شمار‌ی 360، سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، معاونت امور فنی، دفترامورفنی، تدوین معیارها وکاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، (1385).

3. FEMA-350, Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-rameBuildings, Developed by the SAC Joint Venture for the Federal EmergencyManagement Agency, Washington D.C., (2000).

4. Applied Technology Council (ATC), Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Volumes 1 and 2, Report No. ATC-40, Redwood City, CA., (1996).

5. Maniatakis, C.A., Psycharis, I.N. and Spyrakos, C.C., “Effect of higher modes on the seismic response and design of moment-resisting RC frame structures”, Engineering Structures, 56, pp. 417-430, (2013).

6. Chopra, A.K. and Goel, R., “A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 31, pp. 561-582, (2002).

7. Jan, T. S., Liu, M. W., Kao, Y. C., “An upper-bound pushover analysis procedure for estimating seismic demands of high-rise buildings”, Engineering Structures, 26, pp. 117-128, (2004).

8. Chopra, A. K, Goel, R. K, Chintanapakdee, C., “Evaluation of a modified MPA procedure assuming higher modes as elastic to estimate seismic demands”, Earthquake Spectra, 20(3), pp.757-778, (2004).

9. Kalkan, E. and Kunnath, K., “Adaptive modal combination procedure for nonlinear static analysis of building structures”, Journal of Structural Engineering, 132(11), pp. 1721-1731, (2006).

10. Mortezaei, A., Ronagh, H.R., Kheyroddin, A., Ghodrati Amiri, G., “Effectiveness of modified pushover analysis procedure for the estimation of seismic demands of buildings subjected to near-fault earthquakes having forward directivity”, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 20(6), pp. 679-699, (2011).

11. مرتضایی، علیرضا، “پاسخ دینامیکی ساختمان‌های بتن‌آرمه به زلزله‌های حوزه‌ی نزدیک”، رساله دکتری، دانشگاه سمنان، سمنان، (1389).

12. Somerville, P. G., “Development of an improved representation of near-faultground motions”, SMIP98 Proceedings of the Seminar on Utilization of Strong-Motion Data, Oakland, CA, Sept. 15, California Division of Mines and Geology,Sacramento, pp. 1-20, (1998).