ارزيابي نيازهاي غير ارتجاعي تغيير شكل در قاب‌هاي منظم فولادي به كمك مقايسه نتايج از روش بار افزون با تحليل تاريخچه زماني غيرخطي در اثر زلزله نزديك گسل پالس گونه

Evaluation of the Inelastic Deformation Demands in Regular Steel Frames by Comparing the Results of the Pushover Method with the Nonlinear Time Histories Analysis Under the Near-Fault Pulse-type Earthquake

در اين پژوهش توانمندي الگوهاي الاستيك بار جانبي اعم از الگوهاي پيشنهادي در كدهاي لرزه‌اي و الگوهاي نوين مانند روش تركيب مودال (MMC) و روش كرانه بالا (UPBA) در تخمين نيازهاي غيرخطي قاب‌هاي فولادي با اتصالات صلب به­كمك روش بار افزون ارزيابي و نتايج با خروجي‌هاي تحليل تاريخچه زماني غيرخطي (NTHA) متأثر از زلزله‌هاي نزديك گسل پالس گونه مقايسه مي‌گردد. بنابراين ضمن طراحي لرزه‌اي قاب‌هاي خمشي فولادي ويژه 4، 7، 15 و 20 طبقه و سه دهانه، با تعريف 5 الگوي بار، نيازهاي غيرخطي براي 4 تراز شكل‌پذيري بين طبقه‌اي هدف (tμ) به كمك نرم‌افزار OpenSEES محاسبه و با نتايج NTHA مقايسه شده‌اند. در اين ميان روش پيشنهادي مقياس سازي براساس tμ نوآوري تحقيق است. نتايج در حوزه مدل‌هاي اين تحقيق نشان مي‌دهد كه با افزايش tμ، تمايل سازه به نوسان در مود اول افزايش يافته و كليه الگوهاي بار توانسته‌اند مستقل از تعداد طبقات، تغيير مكان طبقات را در 25% تحتاني سازه به‌خوبي محاسبه نمايند. اين در حالي است كه دريفت بين طبقه‌اي به‌دست‌آمده از روش MMC داراي مناسب‌ترين دقت است. البته با افزايش tμ از دقت اين روش كم مي‌شود. به‌نحوي‌كه با افزايش ارتفاع سازه، IDR در برخي طبقات كم­تر و در برخي بيشتر از مقادير حاصل از NTHA است. همچنين با افزايش tμ بر دقت كليه الگوهاي بار در تعيين موقعيت طبقه بحراني متناظر با شكل‌پذيري بين طبقه‌اي افزوده شده به­نحوي­كه روش MMC بهترين انطباق را با توزيع شكل‌پذيري بين طبقه‌اي در ارتفاع دارد.

In this research, the capability of elastic load patterns, including suggested patterns in prevalent seismic codes, and modified elastic patterns such as the Method of Modal Combinations (MMC) and the Upper-Bound Analysis (UPBA) in estimating the nonlinear demands of steel moment frame are evaluated by pushover method. Afterward the results of pushover analysis compared with the results of Nonlinear Time History Analysis (NTHA) affected by near-fault pulse-type ground motion. This study, not only tried to investigate the ability of load patterns to be used in pushover methods but also obtained different inelastic demands such as absolute displacement story (RD), Inter-story Drift Ratio (IDR), global ductility (μg) and story ductility (μs). Eventually, the error values of each load pattern were reported. The most important innovation of this research is the analytical study of the ability of various patterns of pushover methods against the values derived from nonlinear time history analysis (affected by near-fault earthquakes) in computing the parameters of the general and interstory deformation (which has been less consideration in previous studies) by applying the effect of higher modes.