پديد آورندگان :
روزرخ، سحر دانشگاه علم و صنعت ايران - مركز مطالعات مخاطرات طبيعي - دانشكده مهندسي عمران، تهران، ايران , رجبي، الهام دانشگاه تفرش - دانشكده مهندسي عمران، تفرش، ايران , قدرتي اميري، غلامرضا دانشگاه علم و صنعت ايران - مركز مطالعات مخاطرات طبيعي - دانشكده مهندسي عمران، تهران، ايران
كليدواژه :
زمين لرزه هاي متوالي بحراني , ضريب رفتار , قاب خمشي فولادي , تحليل ديناميكي فزاينده , شبكه هاي عصبي مصنوعي
چكيده فارسي :
سازه‌هاي مستقر در ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻓﻌﺎل ﻟﺮزه‌اي اﻏﻠﺐ در ﻣﻌﺮض زلزله‌هاي متوالي ﻗﺮار دارﻧﺪ كه لرزه ها با شدت قابل‌ملاحظه در مدت‌زمان كوتاهي پس از يكديگر رخ مي دهند. بررسي‌هاي انجام شده بر گستره وسيعي از پاسخ‌‌هاي سازه تحت توالي لرزه‌اي از جمله خسارت، شكل‌پذيري، جابه‌جايي و ضريب رفتار حاكي از آن است كه لرزه‌هاي متوالي بسته به شدت، اثر‌هاي قابل‌توجهي بر نيازهاي مختلف سازه مي‌گذارند. ﺿﺮﯾﺐ رﻓﺘﺎر به عنوان ﯾﮑﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي قابل‌توجه در ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﺳﺎزه، نيروي‌هاي جانبي زلزله را كاهش داده و ﺳﺎزه با تحمل ﺗﻐﯿﯿﺮﺷﮑﻞﻫﺎي غيرارتجاعي، ﻣﻘﺪار زﯾﺎدي اﻧﺮژي زﻟﺰﻟﻪ را ﺟﺬب ﮐﺮده ﮐﺎﻫﺶ پيدا كرده و سازه‌ها براي نيروي كمتري نسبت به مقداري كه رفتار ارتجاعي در سازه ايجاد مي‌كند، طراحي مي‌شوند. با توجه به پتانسيل خسارت زايي لرزه هاي متوالي و اهميت پارامتر ضريب رفتار در عملكرد سازه، اين مقاله به محاسبه و تخمين اين پارامتر در قاب هاي فولادي در معرض زلزله هاي متوالي بحراني مي پردازد. در اين راستا، قاب هاي خمشي فولادي 3، 7 و 11 طبقه مطابق ضوابط آئين‌نامه‌هاي لرزه‌اي ايران، طراحي و در نرم افزار OpenSEES مدل‌سازي شده اند. در ادامه سناريوهاي لرزه‌اي منفرد و متوالي بحراني ثبت‌شده انتخاب و ضرايب رفتار قاب‌هاي خمشي فولادي بر اساس نتايج حاصل از تحليل ديناميكي فزاينده، تاريخچه زماني و استاتيكي غيرخطي استخراج شده است. نتيجه‌ها حاكي از كاهش 12 درصدي ضريب رفتار به دليل وجود لرزه هاي متوالي بحراني در سناريوي لرزه اي و افزايش خسارات در مقايسه با حالت منفرد است. در پايان به منظور تخمين ضرايب رفتار كاهش يافته قاب هاي فولادي در معرض زمين لرزه هاي متوالي بحراني، شبكه هاي عصبي با استفاده از ويژگي هاي قاب ها، خصوصيات زلزله هاي متوالي و ضرايب رفتار استخراج شده از تحليل هاي فوق طراحي‌شده است. مقايسه ضرايب رفتار پيش‌بيني شده با مقادير واقعي بيانگر قابليت مناسب شبكه ها در تخمين نتيجه‌ها است.
چكيده لاتين :
Structures that are located in seismic active regions are often subjected to successive earthquakes which occurred with significant PGA in a short time after each other. Studies about different responses of the structures under seismic sequence phenomena, such as structural damage, ductility, displacement, and behavioral factor indicate that the successive earthquakes, depending on their severity, have significant effects on the different demands of structures. For instance, the behavior factor (R factor) is one of the significant parameters in the study of structural response that decreases the lateral forces induced by earthquakes. Therefore, the structure with non-elastic deformations absorbs a great amount of earthquake energy, thus the earthquake energy decreases considerably. Regarding the potential loss of successive earthquakes and the importance of behavioral factors, this paper calculates and estimates this parameter for steel moment frames under critical successive earthquakes. Thus, three steel moment frames with 3, 7, and 11 stories are designed according to Iranian seismic codes (standard No. 2800) and modeled in OpenSEES software. After the design of these frames, critical seismic scenarios with/without successive shocks, are selected and the R factors of steel moment frames are calculated from the results of incremental dynamic analysis (IDA(, time history, and nonlinear static analysis (pushover). The results showed about a 12% reduction in the R factor and, also an increment of damages under successive earthquakes comparing to the individual one. Finally, to estimate the R factor, artificial neural networks are designed using frame properties, successive earthquakes, and extracted behavior factors. The comparison of predicted behavior factors with real values indicated the ability of networks for the estimation of results.
