طراحی لرزه‌ای مبتنی بر عملکرد بهینه قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای ویسکوز خودمرکزگرا با در نظر گرفتن هزینه چرخه عمر

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد، دانشکده عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.462924.3442
چکیده

زمین‌لرزه‌ها از جمله حوادث طبیعی هستند که می‌توانند به سازه‌ها و زیرساخت‌ها خسارت‌های جدی وارد کنند و این مسئله از دیرباز یکی از دغدغه‌های اصلی در حوزه مهندسی عمران بوده است. مهندسان به طور مستمر در تلاش‌اند تا روش‌های شناسایی ساختمان‌های آسیب‌پذیر را بهبود بخشیده و در صورت لزوم آن‌ها را تعمیر یا بازسازی کنند. خطرات لرزه‌ای ویرانگر اخیر در سراسر جهان، نشان داده‌اند که عملکرد ساختاری ناکافی ساختمان‌ها ممکن است منجر به میزان بیش از حد آسیب سازه شود. هدف این پژوهش، طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد بهینة قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای لزج خودمرکزگرا بوده که به این منظور، قاب‌های 3 و 6 و 15 طبقه مقاوم‌سازی شده با میراگر ویسکوز و بدون میراگر طراحی و سپس با استفاده از نرم‌افزار OpenSees، بررسی عملکرد لرزه‌‌ای این 6 قاب دوبعدی با انجام تحلیل استاتیکی بار افزون و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی فزاینده انجام شده و منحنی شکنندگی هر قاب به‌دست‌آمد. در نهایت هزینه چرخه عمر قاب‌های دارای میراگر در دوره 50 و ۹۰ساله در سطوح مختلف عملکردی محاسبه شد. بررسی انجام شده نشان داد سازه‌های دارای میراگر در مقایسه با سازه‌های فاقد چنین سیستم‌هایی، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند. همچنین برآورد شد که هزینه‌های تعمیر و نگهداری برای دوره‌های 50 و ۹۰ساله در سطح قابلیت استفاده بی‌وقفه (IO)، ایمنی جانی (LS)، و آستانه فروریزش (CP) به ترتیب در قاب 3 طبقه برابر 90/10، 42/18 و 12/13 درصد، 6 طبقه برابر 50/19، 90/10 و 05/1 درصد و در قاب 15 طبقه برابر 53/12، 83/26 و 41/7 درصد افزایش داشته است.