ارزیابی و مقایسه‌ی ضریب‌رفتار سازه‌های فولادی مجهز به جداسازپایه به دو روش تحلیل پوش‌آور و تحلیل دینامیکی غیرخطی افزاینده
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
حمیدرضا صدرارحامی
1
(دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران)
فرشید فتحی
2
(عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.)
کلید واژه: ضریب‌رفتار, سازه‌ی فولادی, جداساز پایه, تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش‌آور), تحلیل دینامیکی غیرخطی افزاینده (IDA),
چکیده مقاله :
ضریب‌رفتار بعنوان عاملی که دربرگیرنده‌ی عملکرد غیرارتجاعی سازه‌ها دربرابر زلزله‌های شدید است، کاربرد وسیعی در آیین‌نامه‌ها برای تعیین نیاز لرزه‌ای و طراحی سازه‌ها دارد. هراندازه مقدار محاسبه شده‌ی ضریب‌رفتار به واقعیت نزدیک‌تر باشد، تعیین مقاومت مورد نیاز سازه دقیق‌تر خواهد بود. روش تحلیلی متداول برای محاسبه‌ی مقدار ضریب‌رفتار ساختمان‌های معمولی، روش تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش‌آور) است. اما استفاده از این روش برای ساختمان‌های دارای جداسازپایه با تردیدهایی همراه است. تحلیل دینامیکی غیرخطی افزاینده (IDA) یکی از روش‌های نوین با کاربرد گسترده است که می‌تواند جایگزین مناسبی برای محاسبه‌ی ضریب‌رفتار ساختمان‌های دارای جداسازپایه باشد. دراین مقاله ضریب‌رفتار سازه‌ی فولادی خمشی مجهز به جداسازپایه، برای سه مدل ، 8 و 12 طبقه‌ی فولادی با استفاده از دو روش، یکی تحلیل پوش‌آور (روش مرسوم) و دیگری تحلیل دینامیکی غیرخطی افزاینده محاسبه و مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از دقیق‌تر بودن روش تحلیل دینامیکی غیرخطی افزاینده نسبت به تحلیل پوش‌آور، به‌دلیل استفاده‌ی مستقیم از رکوردهای زلزله و همچنین منظور نمودن تمام مشخصات دینامیکی سازه و خصوصاً مشخصات دینامیکی جداساز پایه‌ی آن، می‌باشد. بطوریکه ضریب‌رفتار حاصل از تحلیل IDA نسبت به تحلیل پوش‌آور در سازه‌ی 5 طبقه 2/8%، در سازه‌ی 8 طبقه 16/61% و در سازه‌ی 12 طبقه 8/84% افزایش را نشان می‌دهد. همچنین ضریب‌رفتار حاصل از تحلیل‌ها با مقادیر توصیه شده در آیین‌نامه‌ی FEMA P695 مقایسه شده است.
The Response Modification Factor (R), which represents the non-elastic performance of structures during severe earthquakes is widely utilized in Codes to determine the seismic demand and to design the structures. The closer the calculated value of R is to the reality, the more accurate the determination of the required resistance of the structure will be. The common analytical method for calculating the Response Modification Factor of ordinary buildings is the non-linear static analysis (Pushover) method. But the use of this method for buildings with base-isolation is doubtful. Incremental nonlinear dynamic analysis (IDA) is one of the new methods with wide application, which can be a suitable alternative for calculating the R of buildings with isolated bases. In the present research, the Response Modification Factor of the steel moment frame structure equipped with base isolation has been calculated and compared for 5-, 8-, and 12-steel story models by using two methods: the incremental nonlinear dynamic analysis (IDA) versus the Pushover analysis (conventional method). The results indicate that the incremental nonlinear dynamic analysis method is more accurate than the pushover analysis, due to the direct use of earthquake records, as well as considering all the dynamic characteristics of the structure, especially the dynamic characteristics of its base isolator. So that, the Response Modification Factor obtained from the IDA analysis compared to the pushover analysis, exhibits an increase of 2.8% in the 5-story, 16.61% in the 8-story, and 8.84% in the 12-story structures. The Response Modification Factors obtained from the above-mentioned analyzes have been compared with the values recommended in the FEMA P695 Code.
_||_