برآورد ضريب رفتار سازه‌ فولادي با مهاربندي واگرا تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك گسل پالس‌گونه بكمك الگوريتم‌ ازدحام ذرات

Estimation of Behavior Coefficient of steel eccentrically braced frames (EBFs) under Near-fault Pulse-type Earthquakes using Particle Swarm algorithm

تحليل ارتجاعي سازه‌ها، سبب ايجاد نيروي برش پايه و تنش هايي مي‌شود كه به ميزان قابل توجهي بزرگتر از پاسخ­هاي واقعي سازه مي‌باشند. سازه با ورود به حوزه غيرارتجاعي مي‌تواند مقدار زيادي از انرژي زلزله را جذب نموده و مقاومت كند. از طرفي، تحليل غيرخطي سازه‌ها مستلزم انجام عمليات محاسباتي زمانبر و پرحجم مي‌باشد، بنابراين در اكثر آيين‌نامه‌ها، روش ساده و مناسبي تحت عنوان روش استاتيكي معادل، جهت دستيابي به پاسخ معقولي از رفتار غيرخطي سازه (بدون انجام يك تحليل غيرخطي) ارائه شده ا‌ست. از اين رو به دليل اهميت شكل‌پذيري در جذب انرژي زلزله، نيروهاي محاسباتي ناشي از زلزله با معرفي ضريب رفتار سازه ، R، كاهش مي‌يابد. در اين مقاله يك بانك داده­ي وسيع متشكل از 12960 سازه­ي مهاربندي واگرا با تعداد طبقات 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه، 3 تيپ سختي ستون و 3 درجه لاغري مهاربندي طراحي شده و در برابر 20 زلزله نزديك گسل داراي اثرات جهت پذيري پيش‌رونده براي 4 سطح عملكردي مختلف تحليل شدند. جهت توليد رابطه­ ي تخميني R، 6769 داده با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات مورد تعبير و تفسير قرار گرفت. نتايج حاصل از همبستگي 86/0 در داده ­هاي آزمون، دقت در رابطه­ ي پيشنهادي را نشان مي­دهد.

Elastic analysis of structures creates basic shearing forces and stresses that are significantly larger than the actual responses of the structures. By entering the inelastic domain, the structure can absorb and resist a large amount of earthquake energy. On the other hand, nonlinear analysis of structures requires time-consuming and voluminous computational operations, so in most of the codes, a simple and appropriate method called equivalent static method is presented to achieve a reasonable answer to the nonlinear behavior of the structure (without performing a nonlinear analysis). Therefore, due to the importance of ductility in the absorption of seismic energy, the computational forces caused by the earthquake are reduced by introducing the coefficient of structural behavior, R. In this paper, an extensive database consisting of 12,960 eccentrically braced frame (EBF) structures with varying story numbers of 3, 6, 9, 12, 15 and 20, three types of column stiffness and three degrees of bracing slenderness was designed and analyzed under 20 near-faults pulse-like earthquakes. To generate the estimated relation R, 6769 data were interpreted using particle swarm algorithm. The results of a correlation of 0.86 in the test data presented the accuracy of the proposed relation.