نگرش تحليلي بر تاثير هندسه پيكربندي سازه سه بعدي قاب خمشي براي محاسبه فاكتورهاي لرزه اي ضريب رفتار

Analytical Attitude on Influence of Skeletal Configuration Geometry of Moment Frame Structures for Calculating of Seismic Parameters of Behavior Factor

اين پژوهش، دربرگيرنده نتايج بررسي عملكرد اسكلت‌هاي قاب خمشي ميان مرتبه تحت ركوردهاي حوزه نزديك مقياس شده و با تاكيد بر محاسبه فاكتورهاي لرزه اي ضريب رفتار سازه است. دو سازه مطالعاتي در اين تحقيق، داراي اسكلت مقاوم قاب خمشي دسته شده و قاب خمشي تركيبي سه بعدي مي‌باشند. ساختار و ماهيت تصادفي ركوردهاي زلزله، همراه با انتشار سه بعدي امواج لرزه اي سبب ايجاد مجموعه اي از نيروهاي جانبي ديناميكي با شدت‌هاي مختلف در راستاي ارتفاع سازه مي‌شود. بديهي است كه تحت جنبش‌هاي نيرومند زمين در حوزه نزديك گسل، بزرگي و شدت تاثيرگذاري نيروهاي ياد شده، دو چندان خواهد شد. ويژگي مهم ركوردهاي نيرومند حوزه نزديك، پديدار شدن ساختارهاي پالس‌گونه در تاريخچه زماني هاي سرعت و تغييرمكان زمين است. پديدار شدن پالس‌هاي مذكور نشان‌گر وقوع فرايند سريع و شديد آزاد شدن انرژي جنبشي ركورد زلزله، ناشي از پديده جهت‌داري شكست گسل مي‌باشد. اين فرايند نيز سبب ايجاد تغييرشكل‌ها و نيروهاي بسيار بزرگ در اسكلت مقاوم سازه خواهد شد. در اين مقاله، پارامترهاي پاسخ لرزه اي هر دو سازه مطالعاتي فوق مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتايج اين تحقيق ملاحظه گرديد كه ساختار تغييرات پارامترهاي پاسخ لرزه اي، بستگي مستقيم به وجود اثرات نيرومند جهت‌داري شكست و ماهيت موج‌گونه ركورد زلزله دارد. همچنين ضريب رفتار و پارامترهاي موثر بر آن نظير ضريب شكل‌پذيري، ضريب مقاومت افزون و ضريب كاهش مقاومت بر اساس روابط پيشنهادي توسط محققان مختلف، براي دو سازه مطالعاتي محاسبه و ارزيابي تحليلي گرديده است.

In this study, the performance of resistant skeleton of mid-rise moment frames under scaled near-field records have been evaluated. This evaluation was performed by emphasizing on the behavior factor. The studied structures are two buildings comprising of bundled tube frame and 3d moment frame resistant skeletons. The selected strong earthquake records contain forward directivity effects. The selected records contain strong pulses in corresponding velocity time history and applied to the studied structures as three component tremors. The results of this study denote that the variation of structural response parameters, directly depends on the existence of strong forward directivity effects as well as the pulse-like nature of near-field earthquake records. Moreover, the behavior factor and its related parameters entitled ductility, overstrength and strength reduction factors are evaluated and estimated for the studied structures based on utilization of the proposed formulas notified by past researches. Based on the obtained results, it was concluded that the building with 3d moment frame structure is relatively more robust and stable than the other studied structure. Also the estimated ductility factors for the bundled tube structure in both directions of plan are more than those due to the 3d moment frame structure. In addition, the estimated values of the force reduction factors in both directions of plan of the bundled tube structure are more than those ones calculated for the 3d moment frame skeleton. There is an opposite manner for the estimated oversrtength factors related to the both studied structures. Finally, it has been concluded that an analytical convergence between the results related to both of the codified and the estimated behavior factors can be recognized.