بررسي رفتار لرزه‌اي سيستم دوگانه كوتاه مرتبه قاب خمشي و پانل‌هاي مهاربندي شورون داراي ستون دوخت

Assessment of Seismic Response of Low-Rise Dual Resistant System comprising of Steel Moment Frame and Zipper Chevron Braced Panels

در اين پژوهش عملكرد لرزه‌اي ساختمان‌هاي فولادي 5 طبقه با چهار سيستم دوگانه قاب خمشي - مهاربندي شورون، شورون همراه با ستون دوخت، شورون معكوس و شورون معكوس همراه با ستون دوخت بر اساس انجام تحليل‌هاي تاريخچه زماني غير خطي تحت مجموعه‌اي از ركوردهاي سه مولفه‌اي حوزه دور و نزديك مورد ارزيابي قرار گرفته است. مشخصه‌هاي رفتاري اسكلت مقاوم داراي پانل-هاي مهاربند شورون توسط عملكرد نزديك به وضعيت كمانش اعضاي مورب تحت فشار، كنترل مي‌گردد. ملاحظه شده است كه هنگام وقوع زلزله‌هاي شديد، اين نوع اسكلت مقاوم مي‌تواند دچار كاهش تدريجي مشخصه‌هاي مقاومتي گردد. نمود اثرات دو پديده كاهش سختي و زوال مقاومت، قابل توجه خواهد بود. يك راهكار مناسب جهت مرتفع ساختن اين ضعف، اضافه كردن المان ستون دوخت در پانل مهاربندي شده است. معيار اصلي در انتخاب ركوردهاي حوزه نزديك، وجود پالس منفرد يا تركيبي با پريود بلند و دامنه بزرگ در تاريخچه زماني سرعت زمين بوده است. ملاحظه شد كه وجود اين ويژگي، پارامترهاي پاسخ لرزه‌اي سازه را به شدت تحت تاثير قرار مي‌دهد. تمامي سازه‌ها با پلان‌هاي منظم و بر اساس ضوابط لرزه‌اي موجود در آيين نامه 2800 و نيز مباحث ششم و دهم مقررات ملي ساختمان طراحي شده‌اند. ديدگاه خاص اين پژوهش در ارزيابي تغييرات پاسخ‌هاي بيشينه تغييرمكان نسبي، سرعت نسبي، شتاب مطلق طبقات، مكانيزم تشكيل مفاصل پلاستيك و نيروي محوري ستون‌ها مي باشد. نتايج به دست آمده، نشان دهنده برتري حدودي عملكرد لرزه اي اسكلت دوگانه داراي المان‌هاي ستون دوخت (زيپر) نسبت به همين سيستم مقاوم در حالت نبود المان‌هاي زيپر مي باشد.

In this research, the seismic performance of 5story buildings having dual systems of moment frame and chevron bracings, chevron panels along with zipper columns, inverted chevron panels, inverted chevron panels along with zipper columns is evaluated based on conducting nonlinear time history analyses under an ensemble of 3-component far and near-field records. Behavioral features of resistant skeletons having chevron braced panels are controlled through a near-buckling performance of diagonal limbs under pressure. It has been observed that when intensive earthquakes occur, this type of resistant skeleton reveals a gradual loss in resistant features. The appearance of the effects of the two phenomena of stiffness deterioration and strength degradation would be remarkable. A desirable solution in dealing with this weakness is adding a zipper column to the braced panel. The major criterion in selecting near-field records has been the existence of distinct or compound pulses with long period and large amplitude in the ground velocity time history. It has been noticed that this feature affects the seismic response parameters of the building to a great extent. All structures have been designed with a regular plan and according to seismic provisions in the code 2800 and also the 6th and 10th issues of the Iranian National Building Regulations. The specific outlook of this research lies in assessing the changes in maximum displacement responses, relative velocity, absolute acceleration of the floors, plastic hinge formation mechanism and the axial force of the columns. Results show a moderate superiority in the seismic performance of dual skeleton having zipper elements compared to the same resistant system with a lack of zippers.