بررسي عملكرد لرزهاي قاب خمشي بتني با مهاربند فلزي تحت زلزله هاي دور و نزديك گسل

Seismic Performance of Reinforced Concrete Braced Frames under Far- and Near-Fault Earthquakes

در اين تحقيق عملكرد لرزه­اي سيستم دوگانه قاب خمشي بتني با دو نوع مهاربند همگراي ويژه و مهاربند كمانش ناپذير تحت زلزله­هاي حوزه دور و نزديك گسل مورد مطالعه قرار گفته است. براي اين منظور قابهاي 4، 8، 12 و 16 طبقه براي منطقه با خطر لرزه­خيزي خيلي شديد بر اساس روش آئين­نامه­اي طراحي شده و تحت تحليل هاي غيرخطي قرارگرفتند. جهت در نظر گرفتن خصوصيات مختلف زلزله­هاي نزديك گسل، 10 ركورد با خصوصيت رو به پارگي گسل و 10 ركورد باخصوصيت حركت پرتابي انتخاب و نتايج با مشاهدات حاصل از 10 ركورد حوزه دور مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه روش طراحي بكار گرفته شده مناسب بوده و هر دو سيستم خمشي مهاربندي عملكرد قابل قبولي داشتند. براي هر دو سيستم دوگانه زلزله­هاي حوزه نزديك، بخصوص با خصوصيت رو به پارگي گسل، خطرناكتر بوده و برخي از ركوردهاي اين حوزه تغييرمكان­هاي نسبتاً شديدي در سازه­ها ايجاد مي­كردند. با توجه به ميانگين نتايج، براي قاب كوتاه مرتبه سيستم خمشي با مهاربندي همگراي ويژه عملكرد نسبتاً بهتري داشت، در حاليكه براي قابهاي متوسط و بلند مرتبه عملكرد مطلوبتر مربوط به سيستم خمشي با مهاربندي كمانش ناپذير بود.

In this study, the seismic performance of reinforced concrete (RC) frames equipped with two different kinds of braces, i.e. special concentric braces (SCB) and buckling restrained braces (BRB), was investigated. Eight frames with various numbers of stories (four-, eight-, 12- and 16-story for each dual system) were designed on the basis of a code-design method for a high risk seismic zone. Nonlinear static and dynamic analyses of the frames have been performed using OpenSees software. To consider different ground motion characteristics, an array of time-series from ordinary far-fault records to near-fault motions with forward-directivity and fling-step effects was employed. Results from the analytical study indicate that the utilized design method for both dual systems was reasonable and the mean maximum drift of the frames under all ground motion sets were in acceptable range. Near-fault motions, especially records with forward-directivity effects, imposed higher demands than far-faults. For low-rise frames structural system of RC-SCBshowed better performance than RC-BRB, while better performance of the other frames were shown for RC-BRB system.