ارزیابی ظرفیت شکل‌پذیری ساختمان فولادی تحت نشست غیریکنواخت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 عضو هیئت علمی

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22091/cer.2024.10947.1562

چکیده

نشست فراتر از حد مجاز در سازه‌ها، تحت اثر عوامل مختلف، یکی از مهمترین مواردی است که ظرفیت شکل پذیری سازه‌ها را تغییر می‌دهد. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی لرزه‌ای سازه‌ها تحت شرایط مختلف نشست غیریکنواخت و بررسی میزان اثرگذاری نشست بر شکل‌پذیری سازه می‌باشد. در این تحقیق، 6 قاب خمشی فولادی باشکل‍پذیری متوسط با ارتفاع و دهانه‌های متفاوت طراحی شده و بعد از اعمال نشست‍های غیریکنواخت در سه حالت کلی نشست تک ستون، نشست دو ستون و پروفیل واقعی نشست، رفتار لرزه‍ای آن‍ها با تحلیل غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد که نشست غیریکنواخت ظرفیت شکل پذیری سازه را کاهش می‍دهد اما ظرفیت نهایی سازه را تغییر نمی دهد. همچنین نشست غیریکنواخت، ممکن است با در نظر گیری اثر رفت و برگشتی زلزله، در یک جهت باعث کاهش سختی سازه شود که با آنالیز حساسیت طبقات و دهانه ها، مشاهده شد که این اثر با کاهش تعداد دهانه و افزایش تعداد طبقات در سازه‍ها، بیشتر می‍شود. بررسی‌های دیگر نشان می‌دهد که وضعیت مفاصل پلاستیک سازه به صورت کلی در حضور نشست بحرانی‍تر می شود که شرایط در قسمت‌های میانی سازه بدتر است. وضعیت مفاصل پلاستیک سازه تحت بار‍های ثقلی و بارهای نشست در حالت‍های نشست یک و دو ستون بحرانی‍تر از پروفیل واقعی نشست مورد مطالعه می‍شود که علت آن به وجود چرخش صلب سازه ارتباط داده می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد که در ساختمان‌های دارای نشست، پاسخ سازه به تحلیل پوش‌اور در راستای رفت و برگشت می تواند کاملا متفاوت است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the ductility of steel buildings under non-uniform settlement

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Amirabadi 1
  • Hamid بایسته 2
  • Reza Rasti Ardakani 3
1 Master of Earthquake Engineering, Department of Civil, Water & Environmental Engineering, Shahid Beheshti Uni-versity, Tehran, Iran.
2 Faculty member
3 Assistant Professor, Department of Civil, Water & Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Non-uniform settlements beyond allowable limits in structures, is one of the common items that reduces the seismic ductility of the structure. The aim of this study is to investigate the seismic performance of structures under non-uniform settlement and its effect on ductility of the structure. In this re-search, six models of steel moment frames with different heights and spans are considered. They have evaluated under seismic condition after applying non-uniform settlements in three cases of single column settlement, double column settlement, and real profile of settlement. The results show that non-uniform settlement reduces the ductility of the structure, however it has no effect on ultimate capacity beyond target displacement. Also, considering both direction of seismic motion, the stiffness of the structure can be reduced in one direction and the structure will become unsymmetric. This is more sensitive to number of stories and spans. Additionally, investigations indicate that the condition of the plastic hinges in the structure becomes generally more critical in the presence of settlement. The condition of the plastic hing-es in single and double column settlement scenarios are more critical than the real settlement profile, which is attributed to the presence of rigid body rotation of the structure. Furthermore, the results show that in buildings un-der settlement, the response of the structure to the pushover analysis is com-pletely different in forward and backward directions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel frame
  • و Non-uniform settlement
  • و Seismic evaluation
  • و Nonlinear analysis
CAPTCHA Image