طراحی عملکردی سازه‌های کوتاه و میان‌مرتبه فولادی مجهز به میراگر لزج

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

3 دانشجوی دکتری سازه، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

doi
10.48303/bese.2022.543400.1047
چکیده

یکی از روش‌های طراحی بر مبنای عملکرد که کارآمدی آن برای طراحی سیستم‌های بتنی و فولادی با توجه به تجربیات گذشته ثابت شده‌ است، روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان می‌باشد؛ اما بررسی­ها نشان داده­اند که روال طراحی متعارف این روش برای قاب­های فولادی مجهز به میراگر لزج در سطح خطر زلزله طرح، منتهی به سازه‌هایی محافظه‌کارانه می­گردد. از آنجایی که عموماً انتظار می‌رود این‌گونه سازه‌ها عملکرد مناسبی در بیشینه زلزله محتمل داشته باشند، هدف اصلی این مطالعه ارزیابی رفتار لرزه‌ای این سازه‌ها در سطح خطر بیشینه زلزله محتمل می‌باشد. برای انجام این کار، قاب‌های خمشی فولادی کوتاه و میان‌مرتبه با تعداد طبقات 3، 6 و 9 با استفاده از آرایش غیریکنواخت میراگر‌ها در ارتفاع سازه با مقادیر توان سرعت 1، 0/7، 0/5 و 0/35، طبق روش متعارف طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان برای سطح خطر بیشینه زلزله محتمل طراحی می‌شوند. سپس، با استفاده از یک دسته شتاب‌نگاشت‌های منطبق بر طیف طراحی، این سازه‏ها تحت تحلیل‌های تاریخچه زمانی قرار می‌گیرند. نتایج به‌دست‌آمده، طراحی محافظه‌کارانه روش متعارف را در این سطح خطر لرزه‌ای نیز نشان می‌دهد؛ بنابراین، برای حل این مشکل، با اصلاح رابطه تعیین میرایی معادل و همچنین به‌کارگیری ضریب اصلاح حاصل از اختلاف بین طیف شبه‌سرعت و طیف سرعت واقعی در روند طراحی، سازه‌های جدید طبق روش پیشنهادی طراحی می‌شوند. علاوه بر آن، عملکرد لرزه‌ای سازه‌های جدید در سطح خطر زلزله طراحی نیز کنترل می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که اعمال اصلاحات در روند طراحی برای میراگر‌های خطی و غیرخطی در سازه‌های کوتاه‌مرتبه و میراگر‌های خطی در سازه‌های میان‌مرتبه، منجر به طراحی سازه‌هایی اقتصادی با عملکرد لرزه‌ای بهینه می‌شود.