ارزیابی شکنندگی لرزه‌ای و ظرفیت فروریزش قابهای خمشی بتنی بهینه با توجه به افزایش صلبیت ستون نسبت به تیر تحت زلزله‌های دور و نزدیک گسل
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
سیامک صابونچی
1
(گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه ایران)
اشکان خدابنده لو
2
(عضو هیات علمی گروه مهندسی عمران دانشگاه)
کلید واژه: ظرفیت فروریزش, قاب خمشی بتنی, زلزله نزدیک گسل, بهینه‌سازی بر اساس عملکرد, تیر ضعیف-ستون قوی, الگوریتم فراکاووشی مرکز جرم, زلزله دور گسل, تحلیل دینامیکی فزاینده,
چکیده مقاله :
در این تحقیق، شکنندگی لرزه‌ای و ظرفیت فروریزش قاب های خمشی بتنی با در نظر گرفتن نسبت‌های متفاوت برای ضابطه تیر ضعیف-ستون قوی در روند بهینه‌سازی در چهارچوب طراحی مبتنی بر عملکرد، مورد بررسی قرار گرفته شده است. بمنظور بهینه‌سازی مبتنی بر عملکرد، از الگوریتم فراکاووشی مرکز جرم، در این تحقیق استفاده شده است. فلسفه رویکرد طراحی بر اساس عملکرد و حتی روش های سنتی طراحی، به سازه این اجازه را می دهد که در مواجهه با زلزله های قوی و نسبتاً قوی متحمل خسارت شود. لذا بمنظور برآوردی از میزان ایمنی سازه در برابر زلزله‌ها، استفاده از شاخص های کمی‌سازی ایمنی لرزه‌ای و ظرفیت فروریزش سازه ضروری به نظر می رسد. لذا برای پیشبینی ظرفیت فروریزش هر سازه بهینه، با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده، نسبت حاشیه ایمنی فروریزش اصلاح شده تحت زلزله‌های دور و نزدیک گسل، محاسبه شده است. دو مثال 3 و 6 طبقه 3 دهانه قابهای مورد مطالعه در این تحقیق می‌باشند که در چارچوب بهینه‌سازی مبتنی بر عملکرد و با در نظر گرفتن ضرایب 0.8، 1.2 و 1.6 برای کنترل ضابطه تیر ضعیف- ستون قوی در روند بهینه‌سازی طراحی شده‌اند. مطابق نتایج بدست آمده مشاهده می شود افزایش صلبیت ستون نسبت به تیر در این پژوهش عملاً شکل پذیری سازه را تحت تاثیر قرار داده و با انتخاب سازه هایی با صلبیت بیشتر ستون نسبت به تیر منجر به افزایش ظرفیت فروریزش و کاهش شکنندگی سازه می شود.
In the present research, the seismic fragility and collapse capacity of concrete moment frames have been investigated by considering different ratios for the weak beam-strong column rule in the optimization process in the performance-based design framework. In order to implement performance-based optimization, the center of mass metaheuristic algorithm has been applied in this research. The philosophy of design approach based on performance and even traditional design methods allows the structure to suffer damage facing strong and relatively strong earthquakes. Therefore, in order to estimate the level of safety of the structure against earthquakes, it seems necessary to use quantitative indicators of seismic safety and the collapse capacity of the structure. In order to predict the collapse capacity of each optimal structure, using incremental dynamic analysis, the modified collapse safety margin ratio under far and near fault earthquakes has been calculated. Two examples, 3-span three and six floor frames have been studied in this research, which are designed in the performance-based optimization framework and considering the coefficients of 0.8, 1.2 and 1.6 to control the weak beam-strong column rule in the optimization process. The results indicate that increasing the rigidity of the column compared to the beam in this research actually affects the ductility of the structure, and by choosing structures with greater rigidity of the column compared to the beam, it leads to an increase in the collapse capacity and a decrease in the fragility of the structure.
_||_