مطالعه ي رفتار سيستم قاب با ستون پيوند شده (LCF) طراحي شده مبتني بر عملكرد، تحت زلزله‌هاي حوزه ي دور و نزديك

A Study on the Performance-Based Seismic Design of Linked Column Frame (LCF) System Subjected to Near and Far-Field Earthquakes

در اين مقاله، نوع جديدي از سيستم باربر لرزه اي به نام سيستم قاب با ستون پيوند شده (LCF) به منظور مستهلك نمودن انرژي زلزله و بازگشت سريع سازه به خدمت رساني، مورد مطالعه ي عددي قرار گرفته است. اين سيستم با رفتار تير پيوند شكل پذير به عنوان فيوز برشي، در سطوح مختلف زلزله، سبب كاهش و يا عدم آسيب در ديگر اعضاء سازه مي‌شود. جهت بررسي رفتار سازه‌اي اين سيستم تحت زلزله‌هاي حوزه ي نزديك و دور از گسل، پس از صحت سنجي مدل‌هاي آزمايشگاهي، سازه‌هاي 3، 6 و 9 طبقه بر اساس روش مبتني بر عملكرد، طراحي شده و رفتار آن‌ها تحت نگاشت‌هاي اصلاح شده ي 7 زلزله ي نزديك و 7 زلزله‌ي دور از گسل مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج حاصل از تحليل ديناميكي غيرخطي، بيشينه درصد دريفت ميان طبقه اي در حوزه ي نزديك در سازه‌هاي فوق به ترتيب برابر 3/91 ، 1/08 و 1/65 درصد و نيز بيشنه درصد دريفت ميان طبقه اي در حوزه ي دور به ترتيب برابر 1/74، 3/91 و 4/06 درصد به دست آمده كه در نيمه ي پاييني سازه‌هاي طراحي شده رخ داده و با توجه به مقايسه تغييرمكان ماكزيمم و درصد دريفت‌هاي ميان طبقه اي به دست ‌آمده با سازه‌هاي طراحي شده به روش پيشنهادي شعيبي و همكاران و همچنين ملكوتيان و همكاران، سازه داراي تغييرمكان ماكزيمم و درصد دريفت ميان طبقه اي كنترل شده است.

This paper deals with numerical study of a newly developed seismic load resisting system called “linked column frame (LCF) system” which can be used to dissipate the earthquake energy and aids the structure to quickly revert to the serviceability level Dominant behavior of this system resembles that of the ductile link beam and as the shear fuse, it mitigate structural damages in various seismic events. In order to investigate the structural behavior of this in the event of near and far-filed earthquakes, after validationg the models by means of laboratory models, 3, 6 and 9-storey buildings were deigned making use of performance based design approach and then, the earthquake-induced responses were investigated by applying near and far-field earthquake records. Based on the results derived from the nonlinear dynamic analysis, the maximum inter - storey drift developed by the near and far-field earthquakes are equal to 3.91, 1.08, 1.65% and 1.74, 3.91 and 4.06, respectively. These values are related to the lower half of the building’s height and in compliance with the comparison between maximum displacement and inter-storey drifts obtained by the method proposed by Shoeibi and Malakoutian et al; the structure takes advantage of the controlled maximum and inter-storey drifts.