ارزیابی عملکرد و تاب آوری لرزه ای سازه های فولادی با ستون های فولادی پر شده با بتن

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22065/jsce.2023.390336.3067
چکیده

با توجه به نیاز زیر ساخت‌ها و جوامع به داشتن رفتار انعطاف پذیر در مقابل فجایع طبیعی و غیرطبیعی، مفاهیمی مانند تاب‌آوری به منظور کمی‌سازی توانایی یک سیستم برای کاهش تبعات ناشی از زمین‌لرزه و بازیابی سریع سازه بعد از به وقوع پیوستن آن تعریف شده است. در این پژوهش به منظور بررسی عملکرد لرزه‌ای سازه‌های فولادی با ستون‌های مرکب تشکیل شده از بتن و فولاد، با بازطراحی یک دسته سازه‌ی فولادی با فرض داشتن ستون‌های مرکب فولادی و بتنی و یا باکس فولادی، این سازه‌ها به صورت غیرخطی مدل‌سازی و با استخراج پاسخ‌های آن‌ها به کمک تحلیل IDA، خسارات و شاخص تاب‌آوری در سطوح مختلف خطر لرزه‌ای ارزیابی و محاسبه و با هم مقایسه گردیده است. نتایج این پژوهش نشان دهنده مزیت و عملکرد لرزه‌ای مناسب ستون-های مرکب فولادی و بتنی نسبت به ستون‌های فولادی در اغلب سطوح خطر لرزه‌ای علی‌رغم کاهش مصرف فولاد می‌باشد. به طوریکه میزان شاخص تاب‌آوری سازه‌های با ستون‌های مرکب در زلزله با دوره بازگشت 2500 ساله نسبت به سازه‌های با ستون-های باکس فولادی بین 2 تا 5 درصد افزایش یافته است. این بهبود عملکرد در حالی رخ می‌دهد که میزان فولاد مصرفی در ستون-های قاب‌های خمشی و مهاربندی شده به‌طور متوسط 33% کاهش را نشان می‌دهد.