روابط اصلاح شده روش مبتني بر تغييرمكان قاب‌هاي بتني مهاربندي شده

Modified equations for displacement-based method of steel braced reinforced concrete structures

تجربه‌هاي زلزله‌هاي گذشته نشان مي‌دهند كه قاب‌هاي خمشي بتن‌آرمه به دليل رفتار ذاتي تردد بتن و سختي كم قاب، بسيار آسيب پذير هستند. با توجه به استفاده فراوان قاب‌هاي بتني در ساخت و سازهاي كشور، يافتن راهكاري مناسب براي مقاوم‌سازي اين سيستم كه بتواند خسارت احتمالي را كاهش دهد، اجتناب ناپذير است. اخيراً مزاياي استفاده از مهاربندهاي كمانش‌تاب در قاب‌هاي بتن‌آرمه در مطالعات آزمايشگاهي فراواني برجسته شده است. اين مطالعه تلاش مي‌كند با توسعه روابط مورد نياز، روشي مبتني بر تغييرمكان را براي طراحي قاب‌هاي بتني مهاربندي شده ارائه دهد. بدين منظور ابتدا، روش مبتني بر تغييرمكان بر پايه روش موجود توسعه داده شده است. به منظور مدل‌سازي مهاربند كمانش‌تاب و در نظر گرفتن اثر آن بر روي رفتار غيرخطي قاب بتني، مدل عددي غيرخطي بر پايه راستي آزمايي با نتايج آزمايشگاهي موجود، توسعه داده شده است. سپس روابط جديدي با استفاده نتايج تحليل‌هاي تاريخچه زماني غيرخطي و همچنين بهره يافتن از يك رهيافت عددي اصلاح شده، پيشنهاد شده است. بيشينه خطاي ميانگين روش مجموع مربعات در قاب‌هاي با ارتفاع زياد 11 درصد به دست آمده است كه اين موضوع نشان دهنده دقت لازم روابط پيشنهادي است.

For reinforced concrete (RC) structures located in earthquake prone areas, inherent brittle behavior of concrete may have adverse effects on their seismic performance. Buckling-restrained braces (BRBs) are commonly employed as ductile bracing components located in seismic areas where configuring these elements in RC frames can develop a ductile steel braced reinforced concrete structures. By evaluating key limit states governing dual frame design, this study aims to present a direct displacement-based design (DDBD) method as an alternative approach to the seismic design of steel braced reinforced concrete structures. The force–deformation expression of the steel braced reinforced concrete structures was developed. The new approach for numerical modeling was proposed and validated to simulate the nonlinear behavior of dual system. Then, a number of steel braced reinforced concrete structures considering different height and bracing configurations were designed to perform nonlinear time-history (NTH) analysis under real earthquakes. The seismic response including the maximum displacement profile of all models was acquired. The maximum value of least mean square error was calculated 11% for high-rise sample models that the predicted displacements can be reliably matched with the demanded displacements of the steel braced reinforced concrete structures. The analytical results of the current study indicate that DDBD approach can be used to design ductile steel braced reinforced concrete structures in seismic zones.