بررسی اثرات انتشار امواج لرزهای در سازههای قاب خمشی دسته شده و هگزاگرید دارای پارامتر سختی یکسان
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1133-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
دانشگاه خوارزمی
چکیده
در این مقاله به بررسی اثرات مشخصه انتشار امواج لرزهای در دو سازه مطالعاتی 10 طبقه با اسکلتهای مقاوم خمشی دسته شده و نیز قاب پیوسته هگزاگرید، بر اساس استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی پرداخته شده است. بدین منظور، ستونها و اعضای مورب سازههای مطالعاتی با کاربرد بخشهای متشکل از ساختارهای یک المانی تا پنج المانی، شبیهسازی شده و در محیط نرمافزار SAP2000 برپا گردیدهاند. پارامتر سختی جانبی یکسان برای هر دو سازه مطالعاتی لحاظ گردیده است. مجموعه رکوردهای سه مولفهای انتخابی شامل 6 جنبش نیرومند حوزه نزدیک حاوی اثرات نیرومند جهتداری پیشرونده است. یکی از مهمترین ویژگیهای جنبشهای نیرومند زمین در حوزه نزدیک گسل، پدیدار شدن ساختارهای پالسگونه در تاریخچه زمانی مربوطه است. وجود اسپایکهای پردامنه و پالسهای بزرگ پریود بلند در تاریخچه زمانی رکوردهای حوزه نزدیک، پارامترهای پاسخ لرزهای سازه را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد. همچنین، نتایج وابسته این مقوله نیز نشان دهنده تغییرات اندک در مشخصات آنالیز مودال، همراه با افزایش تعداد المان محدود برای شبیهسازی عضوهای سازه است. سازه قاب خمشی دسته شده، دارای ویژگی رفتاری همانند یک ساختار یکپارچه طرهای است و سختی جانبی بسیار بالایی دارد. همچنین، سیستم سازهای هگزاگرید نیز از کارایی و زیبایی هندسی در پیکربندی اسکلت مقاوم برخوردار است. مهمترین ویژگی برجسته این ساختار سازهای، کاربرد در آرایشهای هندسی گوناگون و همچنین کاهش موثر وزن و مصرف مصالح در اسکلت مقاوم میباشد. در این تحقیق، سازههای مطالعاتی شامل ساختارهای 10 طبقه است که در پلان و ارتفاع منظم میباشند. طراحی اسکلت مقاوم بر اساس الزامات موجود در ویرایش چهارم آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800) و نیز مباحث ششم و دهم مقررات ملی ساختمان ایران انجام شده است. استفاده از شبکههای مختلف المان محدود (با طول متفاوت) برای شبیهسازی ستونهای سازه، دربرگیرنده تأثیرات وابسته به فرکانسهای بالاتر موجود در محتوای بسامدی رکوردهای زلزله میباشد. این دیدگاه نیز با دامنه تغییرات برآیندهای نیرویی و پارامترهای پاسخ سازه تحت رکوردهای نیرومند حوزه نزدیک در ارتباط است.
کلیدواژه ها
Title
Investigation of the Effects of Seismic Wave Propagation in Bundled-Tube and Hexagrid Structures with Equal Stiffness Parameter
Authors
Nima Lotfi, Safoora Morshed Shekarchi, Afshin Meshkat-Dini, Peyman Homami
Abstract
In this paper, the effects of seismic wave propagation characteristics on two 10-story studied structures with Bundled-Tube and Hexagrid systems are investigated based on conducting nonlinear time history analysis. For this purpose, the columns and diagonal members of the studied structures are simulated using finite element meshes composed of single-element to five-element configurations and modeled within the SAP2000 software environment. The identical lateral stiffness parameter has been considered for both studied structures. The ensemble of the selected three-component earthquake records includes six near-field strong ground motions containing forward-directivity effects. One of the most important features of near-fault strong ground motions is the emergence of pulse-like structures in the related time history. The presence of high-amplitude spikes and large long-period pulses in the time history of strong near-field records, significantly affects the seismic response parameters of structures. The corresponding results of this research subject indicate minimal changes in the computed modal characteristics via an increase in the number of finite elements used to simulate the main structural members.
The Bundled-Tube resistant skeleton exhibits behavioral characteristics similar to those of an integrated cantilever structure and has a very high lateral stiffness. Moreover, the Hexagrid structural system benefits from both efficiency and geometric aesthetics in its configuration. The most prominent feature of this structural system is its application in various geometric arrangements and the effective reduction in weight and material consumption in the resistant skeleton. In this study, the structures under investigation are 10-story skeletal systems with regularity in both plan and elevation. The design of the resistant structural system is based on the requirements in the fourth edition of the Iranian building design code for earthquake resistance (i.e. Standard 2800) as well as the sixth and tenth chapters of the Iranian national building regulations. Additionally, the use of finite element meshes with varying lengths would include the effects related to higher frequencies in the spectral content of earthquake records. This view is also related to the range of changes in force results and structural response parameters subjected to strong near-field earthquake records.
The Bundled-Tube resistant skeleton exhibits behavioral characteristics similar to those of an integrated cantilever structure and has a very high lateral stiffness. Moreover, the Hexagrid structural system benefits from both efficiency and geometric aesthetics in its configuration. The most prominent feature of this structural system is its application in various geometric arrangements and the effective reduction in weight and material consumption in the resistant skeleton. In this study, the structures under investigation are 10-story skeletal systems with regularity in both plan and elevation. The design of the resistant structural system is based on the requirements in the fourth edition of the Iranian building design code for earthquake resistance (i.e. Standard 2800) as well as the sixth and tenth chapters of the Iranian national building regulations. Additionally, the use of finite element meshes with varying lengths would include the effects related to higher frequencies in the spectral content of earthquake records. This view is also related to the range of changes in force results and structural response parameters subjected to strong near-field earthquake records.
Keywords
Seismic Wave Propagation, Near-field Earthquake, Bundled-Tube, Hexagrid