بررسی اثر میراگر جرمی و ویسکوز بر شکنندگی لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی بهینه‌سازی‌شده بر اساس عملکرد تحت توالی لرزه‌ای
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
علی باقرنیا
1
,
سید آرش موسوی قاسمی
2
*
,
یوسف زندی
3
1 - گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
2 - گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
3 - گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
کلید واژه:
چکیده مقاله :
هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر میراگر جرمی و ویسکوز بر شکنندگی لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی بهینه‌سازی‌شده بر اساس عملکرد با شکل‌پذیری ویژه تحت توالی لرزه‌ای است؛ لذا مطالعه ارائه شده شامل دوفاز اصلی است. در فاز نخست بهینه‌سازی در چهارچوب نگرش طراحی مبتنی بر عملکرد قاب‌های خمشی ویژه فولادی با استفاده از الگوریتم فراکاووشی مرکز جرم بر اساس آیین‌نامه ASCE41-13، با و بدون درنظرگرفتن میراگر پرداخته شده است و در فاز نهایی شکنندگی در قاب‌های بهینه‌سازی شده، باتوجه‌به ضوابط ارائه شده در FEMA P695، و با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA)، موردبررسی قرار گرفته است. قاب 5 طبقه مثال عددی موردبررسی در این تحقیق است. در این مطالعه از نرم‌افزار OpenSees جهت به‌دست‌آوردن پاسخ‌های سازه و از نرم‌افزار متلب جهت پیاده‌سازی نگرش طراحی مبتنی بر عملکرد استفاده شده است. باتوجه‌به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده گردید که وزن بیشتر سبب ایمنی لرزه‌ای بیشتر و شکنندگی لرزه‌ای کمتر نمی‌شود. همچنین سازه‌های بهینه‌سازی شده با میراگر ویسکوز به ترتیب 10% و 13% شکنندگی کمتری نسبت به قاب‌های بهینه‌سازی‌شده با میراگر جرمی و قاب‌های بهینه بدون میراگر را در قاب‌های 5 طبقه تحت توالی لرزه‌ای را داشتند.
The main objective of this research is to investigate the effect of tuned mass dampers (TMD) and viscous dampers on the seismic fragility of steel moment-resisting frames optimized based on performance with special ductility under seismic sequences. Therefore, the study includes two main phases. In the first phase, optimization within the framework of performance-based design of special steel moment-resisting frames has been conducted using a center of mass metaheuristic algorithm, with and without considering dampers, based on the ASCE41-13 code. In the final phase, the fragility of the optimized frames has been evaluated according to the criteria provided in FEMA P695, utilizing Incremental Dynamic Analysis (IDA). A 5-story frame is used as the numerical example in this study. OpenSees software was employed to obtain structural responses, and MATLAB was used to implement the performance-based design methodology. Based on the results, it was observed that increased weight does not necessarily lead to higher seismic safety or lower seismic fragility. Moreover, frames optimized with viscous dampers exhibited 10% and 13% less fragility compared to frames optimized with tuned mass dampers and frames without dampers, respectively, under seismic sequences in the 5-story frames studied.