حاشيه ايمني ساختمانها با توزيع نامتقارن سختي در پلان با توجه به مفهوم نسبت بسامدي

Collapse Safety Margin of Buildings with Plan-asymmetric Stiffness Distribution Regarding to The Concept of Frequency Ratio

مشاهدات حاصل از زمين لرزه هاي شديد نشان مي دهد كه بروز فروريزش در ساختمانها از آثار محتمل طي اين رويدادها است و مطالعه عملكرد ساختمانها در اين سطح عملكرد ضرورت غير قابل انكار مي باشد. در اغلب مطالعات بر روي فروريزش ساختمانهاي قاب خمشي توجه كمتري بر حالات نامنظم در پلان صورت گرفته است. با توجه به اهميت آثار نامنظمي در رفتار سازه ها در اين مطالعه ساختمانهايي با توزيع نامتقارن سختي مورد توجه قرار دارد. در مدلهاي ساختماني قاب خمشي ويژه بتني با خروج از مركزيت صفر، 10، 20 و 25 درصد، حاشيه ايمني تحت زلزله هاي شديد توسط مدلهاي سه بعدي و با رفتار خميري متمركز در اعضا با نرم افزار OpenSees بررسي شده است. تاثير رفتارهاي پيچشي نرم و سخت پيچشي در اين مطالعه با تعريف دو معيار نسبت بسامدي همبسته و ناهمبسته بر حاشيه ايمني مدلها مورد سنجش قرار مي گيرد. بر اساس نتايج حاصل، حاشيه نسبي فروريزش با افزايش نامنظمي در ساختمانهاي سخت پيچشي كاهش مي يابد. در مقابل براي ساختمانهاي نرم پيچشي بيشتر شدن خروج از مركزيت تاثير نامطلوبي بر ظرفيت فروريزش مدلهاي مورد مطالعه نشان نمي دهد. نتايج نشان مي دهد كه نسبت بسامدي ناهمبسته روند تغييرات حاشيه ايمني را به نحو صحيح تري نمايش مي دهد.

The observations show that the collapse of buildings is the likely consequences of strong ground motion events and the building performance study is undoubtedly necessary on the collapse level. The most of studies on the collapse of moment frame buildings make fewer attention to plan-asymmetry. Considering the irregularity effects on the structural behavior, this study focuses on those building that have plan-asymmetric stiffness distribution. The margin of collapse safety of the eccentric (0,10, 20 and 25 percent) RC-SMF buildings is evaluated by 3D lumped-plasticity models in OpenSees software. The influence of stiff- and flexible-torsional behaviors on the collapse safety margin of building models is investigated by defining two criterion as coupled- and uncoupled-frequency ratio. According to the results, the collapse margin ratio of torsionally-stiff building models reduces increasing the plan-irregularity. In contrast, the increase of eccentricity has less undesirable effect on the collapse capacity of torsionally-flexible building models. The results show that the uncoupled-frequency ratio indicates the variation of safety margin more correctly.