ارزیابی روش آیین‌نامه ASCE7 برای تعیین جابه‌جایی بیشینه سازه با جداگرهای آونگی اصطکاکی تحت زلزله‌های حوزه نزدیک | ||
| پژوهش های زیرساخت های عمرانی | ||
| مقاله 10، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 13، اسفند 1400، صفحه 145-156 اصل مقاله (1.14 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22091/cer.2021.7377.1300 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدجواد حمیدیا* 1؛ فاطمه توزنده‌جانی2؛ عباس مهدویان3 | ||
| 1استادیار و عضو هیات علمی گروه سازه و زلزله دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| 2گروه سازه و زلزله دانشکده مهندسی عمران، آّب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی | ||
| 3دانشیار و عضو هیات علمی گروه سازه و زلزله دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| امروزه سازه‌های زیادی در نزدیکی گسل با استفاده از جداساز لرزه‌ای احداث می‌گردند. در این مقاله، تخمین روش ساده‌سازی شده آیین‌نامه ASCE7-16 برای جابه‌جایی حداکثر سازه‌های جداسازی شده توسط جداساز آونگی اصطکاکی مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی تاریخچه‌زمانی غیرخطی برای زلزله‌های حوزه‌نزدیک پالس‌گونه و غیرپالس‌گونه مقایسه گردیده است. این بررسی برای خاک نوع دو و در منطقه با خطر نسبی خیلی زیاد شهر تهران صورت گرفته است. برای بررسی این موضوع، در ابتدا طبق روابط ساده‌سازی شده آیین‌نامه، ظرفیت جابه‌جایی 16 جداساز آونگی اصطکاکی با چهار شعاع موثر و چهار ضریب اصطکاک مختلف محاسبه شده‌است. سپس با انتخاب هفت شتابنگاشت زلزله حوزه نزدیک پالس‌گونه و هفت شتابنگاشت زلزله حوزه نزدیک غیر پالس‌گونه با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه‌زمانی غیرخطی، ظرفیت جابه‌جایی برای جداسازهای آونگی اصطکاکی تعیین شده‌است. در نرم افزار OpenSees جداساز مدل شده است و سپس هر شتابنگاشت به سازه اعمال می‌شود و جابه‌جایی حاصل از هر شتابنگاشت ثبت می‌گردد. نتایج نشان می‌دهند که روابط ساده‌سازی شده آیین‌نامه برای تعیین ظرفیت حداکثر جداساز آونگی اصطکاکی در زلزله‌های حوزه‌نزدیک نسبت به نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی تاریخچه‌زمانی غیر خطی، مقدار کمتری را نشان می‌دهند. در نتیجه نیاز به طراحی مجدد جهت کاهش جابه‌جایی حداکثر به میزان مجاز آیین نامه‌ای می‌باشد. نسبت جابه‌جایی حداکثر حاصل از روش‌های ساده‌سازی شده آیین‌نامه‌ای برای زلزله‌های حوزه‌نزدیک پالس‌گونه برابر 2.2 و این نسبت برای زلزله‌های حوزه نزدیک غیرپالس‌گونه مقدار 2 دارد و به صورت محافظه‌کارانه برای تمام زلزله‌های حوزه نزدیک می‌توان 2.2 در نظر گرفت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| جداسازی لرزه‌ای؛ جداساز آونگی اصطکاکی؛ حوزه‌نزدیک؛ پالس‌گونه؛ روش‌های ساده‌سازی شده آیین‌نامه‌ای | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of ASCE7 Simplified Procedure For Estimating Maximum Seismic Displacement of Structures with Friction Pendulum Isolators under Near-Field Earthquakes | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammadjavad Hamidia1؛ Fatemeh Toozandejani2؛ Abbas Mahdavian3 | ||
| 1Assistant Professor, Department of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| 2Department of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University | ||
| 3Department of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Seismic base isolation is a practical solution to reduce the seismic demand on civil infrastructures. In this paper, the maximum displacements of friction pendulum isolators resulting from simplified method prescribed by ASCE7-16 are compared with the results from nonlinear response history dynamic analyses for near-field pulse-like and non-pulse-like earthquakes. The maximum displacements of the friction pendulum isolators with four different coefficients of friction and four effective radii have been determined using simplified methods prescribed by ASCE7-16. Nonlinear response history dynamic analyses are then performed for the 16 aforementioned cases using OpenSees under seven near-field pulse-like earthquake records and seven near-field non-pulse-like earthquake. Adjustment factors are finally developed for the simplified method of ASCE7-16 to update the predictions. The results show that the values predicted by the code are less than the values obtained from nonlinear time history analysis. In addition, the adjustment factors obtained for pulse-like near-field motions are larger than adjustment factors for non-pulse-like near-field motions. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Seismic Isolation, Friction Pendulum Isolator, Simplified Method, Near-field Ground Motion, Pulse-like Earthquake | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Zayas, V. A., Low, S. A., Bozzo, L., & Mahin, S. A. (1989). Feasibility and performance studies on improving the earthquake resistance of new and existing buildings using the friction pendulum system. Earthquake Engineering Research Center. [2] Fenz, D. M., & Constantinou, M. C. (2007). Modeling triple friction pendulum bearings for response-history analysis. Earthquake Spectra, 24(4), 1011-1028. [3] Fenz, D. M. (2008). Development, implementation and verification of dynamic analysis models for multi-spherical sliding bearings. State University of New York at Buffalo, MCEER Report 08-0018 [4] Fenz, D. M., & Constantinou, M. C. (2008). Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Experimental verification. Earthquake engineering & structural dynamics, 37(2), 185-205. [5] Turner, W. (2007). Personal communication and unpublished engineering calculations. Wilson EL. Three-Dimensional Static and Dynamic Analysis of Structures. [6] Constantinou, M. C., Kalpakidis, I., Filiatrault, A., Ecker Lay, R.A., (2011). “LRFD-Based Analysis and Design Procedures for Bridge Bearings and Seismic Isolators.” Technical Rep. No. MCEER-11-0004 [7] American Society of Civil Engineers (ASCE) (2016) "Minimum design loads of buildings and other structures." ASCE/SEI 7-16, Reston, VA. [8] Hamida, M., Filiatrault, A., & Aref, A. (2015). Seismic collapse capacity–based evaluation and design of frame buildings with viscous dampers using pushover analysis. Journal of Structural Engineering, 141(6), 04014153. [9] Hamidia, M., Filiatrault, A., & Aref, A. (2014). Simplified seismic sidesway collapse analysis of frame buildings. Earthquake engineering & structural dynamics, 43(3), 429-448. [10] Hamidia, M., Filiatrault, A., & Aref, A. (2014). Simplified seismic sidesway collapse capacity-based evaluation and design of frame buildings with linear viscous dampers. Journal of Earthquake Engineering, 18(4), 528-552. [11] Hamidia, M, Filiatrault, A. and Aref J. A. 2014. Simplified Seismic Collapse Capacity-Based Evaluation and Design of Frame Buildings with and without Supplemental Damping Systems, Technical Report MCEER-14- 0001, Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research, University at Buffalo, State University of New York, Buffalo, NY, 283 p [12] Hamidia, M., Shokrollahi, N., & Nasrolahi, M. (2021, August). Soil-structure interaction effects on the seismic collapse capacity of steel moment-resisting frame buildings. In Structures (Vol. 32, pp. 1331-1345). Elsevier. [13] Dolatshahi, K. M., Vafaei, A., Kildashti, K., & Hamidia, M. (2019). Displacement ratios for structures with material degradation and foundation uplift. Bulletin of Earthquake Engineering, 17(9), 5133-5157. [14] Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER Strong Motion Database, http://peer.berkeley.edu/smcat/search. [15] Standard No. 2800 (Ed.) (2014) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (IS 2800-14). Building and Housing Research Centre, Tehran, Iran [16] Mohammadi Dehcheshmeh, E., & Broujerdian, V. (2021). Seismic Design Coefficients of Self-Centering Multiple Rocking Walls Subjected to Effect of Far and Near-Field Earthquakes. Civil Infrastructure Researches, 7(1 (In progress)), 17-36. [17] Shirvani Harandi, V., Meshkat-Dini, A., Massumi, A. (2019). Analytical comparison between seismic performance of middle-rise bundled tube and 3d moment frame structures, Civil Infrastructure Researches, 4 (2) | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 560 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 262 |
||
