ارزیابی تغییر چیدمان میراگرهای ویسکوز در سازه‌ بلندمرتبه فولادی تحت زلزله های نزدیک و دور از گسل

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیر انتفاعی ایوان‌کی، سمنان، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیر انتفاعی ایوان‌کی، سمنان، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

چکیده

در این تحقیق، تأثیر چیدمان میراگرهای ویسکوز در ارتفاع ­بر کنترل رفتار لرزه‌ای سازه‌های قاب خمشی فولادی با ارتفاع بلند توسط تحلیل­های دینامیکی غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور سازه‌ای با تعداد طبقات 15 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی با شکل­پذیری ویژه انتخاب شد و پاسخ لرزه‌ای آن شامل تغییرمکان نسبی طبقات و برش پایه تحت دو مجموعه­ی 3 تایی از رکوردهای دور و نزدیک به گسل مورد ارزیابی قرار گرفت. در گام بعدی میراگرهای ویسکوز با چیدمان‌های مختلف در طبقات این سازه قرار داده شده و تأثیر محل قرارگیری آنها بر تغییر پاسخ لرزه‌ای  مورد مطالعه قرار گرفت. برای تعیین پاسخ لرزه‌ای از تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص می‌شود که افزودن میراگرهای ویسکوز در طبقات سازه باعث کاهش پاسخ تغییرمکان نسبی طبقات و همزمان افزایش پاسخ برش پایه می‌شود. بر اساس همین نتایج، الگوی قرارگیری میراگرها در یک سوم بالایی سازه یا به صورت یکنواخت دو طبقه در میان نسبت به وضعیتی که میراگرها در یک سوم میانی یا تحتانی قرار بگیرند به مراتب نتایج بهتری را به لحاظ کنترل تغییرمکان نسبی طبقات و نیز کنترل افزایش برش پایه در سازه ارائه می‌دهد. شایان ذکر است که افزودن میراگرها در تمامی طبقات نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که افزودن میراگرها در تمامی طبقات هر چند در مقایسه با الگوهای یک سوم طبقات باعث کاهش بیشتر تغییرمکان نسبی در طبقات سازه می‌شود اما در عین حال برش پایه سازه را تا 40 درصد افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


[1]-Khizab, B., Sadeghi, A., Hashemi, S., Mehdizadeh, K., and Nasseri, H., 2020, Investigation the performance of Dual Systems Moment-Resisting Frame with Steel Plate Shear Wall Subjected to Blast Loading, Journal of Structural and Construction Engineering, (In Persian).
[2]-Sadeghi, A., Kazemi, H., and Samadi, M., 2020, The Probabilistic Analysis of Steel Moment-Resisting Frame Structures Performance under Vehicles Impact, Amirkabir Journal of Civil Engineering, (In Persian).
[3]-Saberi, V., saberi, H., and Sadeghi, A., 2020, Collapse Assessment of Steel Moment Frames Based on Development of Plastic Hinges, Amirkabir Journal of Civil Engineering, (In Persian).
[4]-Kelley, J. M., Skinner, R. I., and Heine, A. J., 1972, Mechanism of energy absorption in special devices for use in earthquake resistant structures, Earthquake Engineering Bulletin New Zealand Society, 5, 63-68.
[5]-Constantinou, M., Symans, M. D., 1992, Experimental and analytical investigation of seismic response of structures with supplemental fluid viscous dampers, Technical Report NCEER-92-0032, National Center for Earthquake Research, Suny/Buffalo.
[6]-Constantinou, M., and Seleemah, A. A., 1997, Investigation of seismic response of buildings with linear and nonlinear fluid viscous dampers.
[7]-Kasai, K., Oohara, A.K., and Sekiguchi, Y., 2004, JSSI manual for building passive control technology, Part 11- Time-history analysis model for viscous dampers, 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C, Canada, paper no.1427.
[8]-Lee, D. G., Hong, S., and Kim, J., 2002, Efficient seismic analysis of building structures with added viscoelastic dampers, Engineering Structures, 24, 1217-1227.
[9]-Min, K. W., Kim,  J., and Lee, S. H., 2004, Vibration tests of 5 story steel frame with viscoelastic dampers, Engineering Structures, 26, 831-839.
[10]-Xu, Z., D., Zhao, H. T., and Li, A., Q., 2004, Optimal analysis and experimental study on structures with viscoelastic dampers, Journal of Sound and Vibration, 607-618.
[11]-Hudson, D. E. and Housner, G. W., 1957, An analysis of strong motion accelerometer data from the San Francisco earthquake of March 22, Bulletin of Seismology Society of America, 48, 253-268.
[12]- Bolt, B. A., 1971, The San Fernando valley earthquake of February 9, 1971-data on seismic hazards Bulletin of Seismology Society of America, 61, 2, 501-510.
[13]-Bertero, V. V., Mahin, S. A., and Herrera, R. A., 1978, A seismic design implications of near fault San Fernando earthquake records, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 6, 1, 31-42.
[14]-Berman, J. W. and Bruneau, M., 2015, Experimental and analytical investigation of tubular links for eccentrically braced frames, Journal of Structural Engineering, 29, 1929-1938.
[15]-Banazadeh, M. and Ghanbari, A., 2017, Seismic performance assessment of steel moment-resisting frames equipped with linear and nonlinear fluid viscous dampers with the same damping ratio, Journal of Constructional Steel Research, 136, 215-228.
[16]-Chen, J. and Peng, Y., 2017, Probabilistic analysis of wind-induced vibration mitigation of structures by fluid viscous dampers, Journal of Sound and Vibration, 409, 287-305.
[17]-Parcianello, E, Chisari, C, and Amadio. C., 2017, Optimal design of nonlinear viscous dampers for frame structures, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 100, 257-260.
[18]-Kheyroddin, A., and Jafari, A., 2019, Applying Six Retrofitting Methods for Increasing the Seismic Performance Level in Five-Story Flexural Concrete Frame, New Approaches in Civil Engineering, 3, 1, 70-83.
[19]-Mohammadian Abi, S., 2020, Study of using Effects of Viscous Dampers in the Distance of Expansion Joint between Two Concrete Frames with Different Insets, New Approaches in Civil Engineering, 4, 3, 25-41.
[20]-Saberi, H., Saberi, V., Shandi Abadi, E., and Sadeghi, A., 2020, Investigation the Effect of Dampers with Different Damping in Improving the Performance of Chevron Braces, New Approaches in Civil Engineering, 4, 3, 58-81.
[21]-CSI, ETABS. V-16.2. 2.0, 2016, Integrated finite element analysis and design of structures basic analysis reference manual. Computers and Structures.
[22]-INBC., 2013, Design Loads for Buildings, Tehran: Ministry of Housing and Urban Development, Iranian National Building Code, Part 6 (In Persian).
[23]-INBC., 2013, Design and Construction of Steel Structures, Tehran: Ministry of Housing and Urban Development, Iranian National Building Code, Part 10 (In Persian).
[24]-BHRC., 2014, Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings, Tehran: Building and Housing Research Centre, Standard No. 2800, 4th edition, (In Persian).
[25]-SeismoStruct., 2018, A computer program for static and dynamic nonlinear analysis of framed structures, SeismoSoft's Ltd.
[26]-Lee, D. G., Hong, S., and Kim, J., 2002, Efficient seismic analysis of building structures with added viscoelastic dampers, Engineering Structures, 24, 1217-1227.
[27]-Next Generation Attenuation of Ground Motion (Nga) Project. http://Peer. Berkeley, 2006.
­[28]-SeismoSignal, 2018, constitutes a simple, yet efficient, package for the processing of strong-motion data.