ارزيابي شكنندگي لرزه اي ساختمان هاي بتن مسلح غيرشكل پذير با سيستم جداساز لرزه اي تحت تحريكات متعامد زلزله

Seismic Fragility Estimation of Base Isolated Non-Ductile RC Buildings Under Orthogonal Seismic Excitations

اكثر مطالعات لرزه اي صورت گرفته بر روي سيستم هاي جداساز لرزه عموماً بر مبناي ركوردهاي ثبت شده داراي شتاب طيفي كم در محدوده پريودهاي بلند (بيشتر از 2 ثانيه) بوده است. در دو دهه اخير، تعدادي از ركوردهاي دستگاهي ثبت شده در حوزه نزديك گسل عملكرد مطلوب سيستم هاي جداساز لرزه اي را در اين نواحي با شك و ترديد روبرو كرده است. در اين پژوهش، چندين مدل تحليلي از سازه هاي غيرشكل پذير جداسازي شده از كف در محيط هاي غيرخطي پياده سازي گرديده است. سيستم هاي جداساز لرزه اي مورد مطالعه شامل دو مدل جداساز لاستيكي هسته سربي (LRB) و سيستم پاندول اصطكاكي (FP) بوده است. تمركز اصلي مطالعه حاضر بر روي بررسي و مقايسه عملكرد سيستم هاي فوق در نواحي دور و نزديك گسل كه عموماً داراي محتواي انرژي و فركانسي متفاوتي هستند، بوده است. نگراني اصلي در حوزه نزديك گسل اين است كه اگرچه افزايش ميرايي سيستم هاي جداساز لرزه اي مي تواند جابجايي جداساز را كاهش دهد، اما ممكن است منجر به انتقال شتاب بيشتري به سازه اصلي گردد. درنهايت با در نظرگرفتن يك رويكرد احتمالاتي و استفاده از منحني هاي شكنندگي لرزه اي عملكرد سيستم هاي جداساز لرزه اي در نواحي دور و نزديك گسل مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج بيانگر عملكرد مناسب اين سيستم ها تحت تاثير زلزله هاي دور از گسل بوده است، هرچند در نواحي نزديك گسل عملكرد آنها به طور قابل توجهي كاهش پيدا كرده است.

Seismic isolation research was largely predicated on the observation that most strong-motion records recorded up to that time had very low spectral acceleration values (~2 sec.) in the long-period range. In recent years, however, a number of records from near-source sites have been obtained, raising serious questions about the viability of seismic isolation in near-fault locations. In this study, various analytical models of base-isolated structures have been simulated in a nonlinear platform. The used base isolation systems have been the Lead Rubber Bearing (LRB) and the Friction Pendulum (FP). Arrays of far-field and near-fault strong ground motions have been considered for performance evaluation. The main issue is that increasing the bearing damping in isolators beyond a certain value, may decrease the bearing displacement; however, it may transmit higher accelerations into the superstructure. Considering all these, the seismic performance of the investigated structure and the BI systems have been assessed considering a probabilistic approach utilizing fragility curves. The results indicated that the BI systems have very adequate seismic performance in far-field regions; however, their efficiency may significantly decrease in near-fault regions.