رفتار لرزه اي سيستم مهاربند ضربدري با فولاد گريد پايين با استفاده از تحليل هاي استاتيكي و ديناميكي غيرخطي در زلزله هاي حوزه نزديك و دور از گسل

Seismic response of X-bracing system with lower grade steel using nonlinear static and dynamic analyses in near and far field earthquakes

آيين‌نامه‌ها و كدهاي طراحي لرزه‌اي ساختمانها استفاده از فولاد مقاومت بالا را در سيستم باربر جانبي ساختمانها محدود نموده‌اند كه به دليل شكل‌پذيري كمتر اين نوع فولاد مي‌باشد. با اين وجود، ميتوان از فولادهاي نرمتر با گريد پايين‌تر در طراحي سيستم هاي باربر جانبي ساختماني و از جمله مهاربندهاي ضربدري استفاده نمود. از طرفي، در آيين‌نامه‌هاي طرح لرزهاي ساختمانها، تفاوت چنداني بين پارامترهاي لرزهاي فولادهاي با گريدهاي مختلف در نظر گرفته نميشود. در اين تحقيق اثرات استفاده از فولادهاي با گريدهاي مختلف در رفتار لرزهاي سيستم مهاربندي ضربدري تحت تحليل هاي ديناميكي غيرخطي بررسي گرديده است. قاب هاي 4، 8 و 12 طبقه براي منطقه با خطر لرزهخيزي خيلي شديد بر اساس روش هاي متداول آيين نامه‌هاي ساختماني و دو نوع گريد مختلف فولاد طراحي شده‌اند. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه قاب‌هاي طراحي شده با مهاربند از نوع فولاد گريد پايين‌تر كارايي لرزه‌اي بالاتري را تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك و دور دارند. همچنين در بررسي قاب ها تحت شتاب نگاشت‌هاي حوزه نزديك، بخصوص با ويژگي جهت‌پذيري پيش‌رونده گسل، پاسخ ها شديد‌تر بوده و تغييرمكان هاي بزرگتري در قاب ها ايجاد گرديدند.

The building codes and seismic design specifications restricted using high strength steel in lateral load resisting systems because of its less ductility. However, it is possible to use lower grade steel in design of lateral load resisting systems, including X-Braces. In addition, the seismic design specifications generally do not consider significant difference in seismic design parameters of steel with different grades. In this research, effects of using steel with different grades in seismic behavior of X-Bracing system studied using nonlinear dynamic analyses. The frames with 4, 8 and 12 stories in high seismic zone designed with conventional design methods and regarding requirements of building codes. Two different steel grades considered in design of diagonals in X-Braced frames. According to nonlinear static and dynamic analyses on different frames, it is found that the seismic performance of frames designed with lower grade steel is higher under near and far field earthquakes. In addition, the analysis of both type of frames under near-field ground motions showed more sever responses and bigger displacements, especially in progressive-direction faults.