بررسی تأثیر اجرای اجزای مرزی در بهبود عملکرد و رفتار لرزه‌ای سازه‌های پانلی پیش‌قالب‌بندی شده

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 6، دوره 25، شماره 2، آبان 1393، صفحه 79-98   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v25i2.40649

نویسندگان

ابوذر جعفری¹؛ بهروز حسنی^{* 2}

¹دانشگاه سیستان و بلوچستان

²دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

بررسی اثر محصورشدگی بتن بر عملکرد و رفتار لرزه‌ای سازه‌های پانلی که با روش قالب‌بندی ماندگار ساخته می‌شوند، موضوع این مقاله است. به این منظور چند مدل ساختمانی با ارتفاع‌های مختلف و آرایش یکسان دیوارها، با و بدون در نظر گرفتن اثر محصورشدگی (اثر اجرای المان‌‌های مرزی)، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای انجام مطالعات با به کارگیری نرم‌‌افزار PERFORM 3D، رفتار غیرخطی این سازه‌‌ها توسط اجزای محدود پوسته‌ای چندلایه‌ی دارای مقاطع الیافی مدل شد. در مدل اجزای محدود این مقاطع از دو نوع الیاف بتنی محصور شده و محصور نشده، برای مطالعه‌ی این اثر استفاده گردید. پس از مدل‌سازی و انجام تحلیل‌های غیرخطی، عملکرد هر یک از نمونه‌‌ها در دو سطح خطر تعیین شده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که اجرای عناصر مرزی در این سیستم‌‌ها نه به‌طور چشمگیر بلکه تنها اندکی عملکرد لرزه‌ای را بهبود می‌بخشد؛ اما عامل محصورشدگی می‌تواند به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای پارامترهایی چون نسبت شکل‌پذیری، بیشینه مقاومت محتمل و میزان اتلاف انرژی اعمال شده به سازه را افزایش دهد و رفتار لرزه‌ای این سیستم‌های سازه‌ای را بهبود بخشد.

کلیدواژه‌ها

طراحی مبتنی بر عملکرد؛ سیستم‌ دیوار باربر؛ محصورشدگی بتن؛ مدل‌سازی رفتار غیرخطی

مراجع

1. Hassani, B. and Jafari, A., "An Investigation on the Seismic Performance of Reinforced Concrete Panel Structures", Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing), Vol. 13, NO. 2, PP. 181-193, (2012).

2. جعفری، ا.، "بررسی لرزه‌ای سازه‌های پانلی"، پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، (1387).

3. حسنی، ب. و جعفری، ا.، "بررسی تأثیر اجرای اجزای مرزی در بهبود عملکرد و رفتار لرزه‌ای سازه‌های پانلی پیش‌قالب‌بندی شده"، طرح پژوهشی نوع 2 (کاربردی)، شماره 15017، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، (1389).

4. Sheikh, S.A. and Uzumeri, S.M., "Analytical model for concrete confinement in tied columns", ASCE Journal of Structural Division, 108(ST12), PP. 2703-2722., (1982).

5. Mander, J.B., Priestley, M.J.N., Park, R., "Theoretical stress-strain model for confined concrete", ASCE Journal of Structural Engineering, 114(8), PP. 1804-1826., (1988).

6. Saatcioglu, M., Razvi, S., "Confinement model for high strength concrete", ASCE Journal of Structural Engineering, 125(3), PP. 281-289., (1999).

7. حسنی، ب. و جعفری، ا.، "بررسی رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های پانلی بتن مسلح"، فصل‌نامه‌ی علمی- پژوهشی فناوری آموزش، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، سال سوم، جلد 3، شماره 2، 99- 108. ، (1387).

8. تهرانی‌زاده، م. و عزیززاده، ش.، "تعیین سطح عملکردی سازه دال و دیوار بتنی طراحی شده براساس استاندارد 2800"، چهارمین همایش ملی نگرشی بر آیین‌نامه‌ی طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)، وزارت مسکن و شهرسازی، تهران، ایران، (1388).

9. میرقادری، س. ر.، سروقدمقدم، ع. و یوسف‌پور، ح.، "ارزیابی رفتار لرزه‌ای غیرخطی و مؤلفه‌های ضریب رفتار ساختمان‌های بتن مسلح ساختهشده با کاربرد قالب‌های تونلی"، چهارمین همایش ملی نگرشی بر آیین‌نامه‌ی طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)، وزارت مسکن و شهرسازی، تهران، ایران، (1388).

10. American Concrete Institute, ACI 318-05, "Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary - ACI 318R-05", Farming Hills, MI, USA, (2005).

11. آیین‌نامه‌ی طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله‌ی ایران ( استاندارد 84-2800 ایران)، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، نشریه شماره ض-253، (1384).

12. American Society of Civil Engineers, ASCE41-06, "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings", ASCE, Reston, Virginia, (2007).

13. Computers & Structures Inc., "PERFORM Components and Elements for PERFORM-3D and PERFORM-COLLAPSE", University Ave. Berkeley, USA, (2006).

14. Kappos, A., "Analytical prediction of collapse earthquake for RC buildings: suggested methodology", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 20, PP. 167-176, (1991).

15. Mander, J.B., Priestley, M.J.N., Park, R., "Observed stress–strain behavior of confined concrete", ASCE Journal of Structural Engineering, 114(8), PP. 1827-1849, (1988).

16. Dodd, LL. and Restrepo-Posada, JI, "Model for predicting cyclic behavior of reinforcing steel", J Struct Eng, ASCE, 121, PP. 33–45, (1995).

17. Monti, G. and Nuti, C., "Nonlinear cyclic behavior of reinforcing bars including buckling", J Struct Eng, ASCE, 118, PP. 68–84, (1992).

18. Federal Emergency Management Agency, FEMA 440, "Improvement of Nonlinear Static Analysis Procedures", Building Seismic Safety Council, Washington D.C., (2005).

19. Ghodrati Amiri, G., and Razavian Amrei, A., "Seismic Hazard of Tehran based on seismic rehabilitation code for existing building in Iran", First European Conf on earthquake engineering and seismology, Switzerland, (2006).

20. http://peer.berkeley.edu/smcat/