به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « منحنی های شکنندگی » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «منحنی های شکنندگی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد محمدی، فرهاد دانشجو*

    با توجه به افزایش سن پل ها، تبیین و استفاده از روش های موثر شناسایی خسارت جزئی به کمک سیستم های پایش سلامت از اهمیت بالایی برخوردار می باشند چراکه امکان بازسازی آسیب ها را قبل از افزایش خسارت مهیا می کنند از اهداف اصلی این مقاله، ارائه روشی موثر و کارآمد جهت پایش سلامت و تشخیص خسارت جزئی در پایه پل مستقیم با استفاده از منحنی های شکنندگی نیروهای هارمونیک و ارائه معیاری جهت نمایش  همبستگی منحنی های شکنندگی در حالت های سالم و آسیب دیده می باشد و برای دستیابی به این اهداف یک مدل کامل پل مستقیم که شامل 8 پایه که هرکدام به ارتفاع 10 متر و عرشه آن شامل 5 دهانه که طول هر دهانه 15 متر و طول کلی عرشه 75 متر در نرم افزار تخصصی طراحی پل، CSI Bridge مدل سازی و در ادامه صحت سنجی شده است. جهت مشخص شدن آسیب پذیرترین ستون جهت مدل سازی آسیب جهت عملیات پایش سلامت، سه رکورد زلزله متناسب با خاک محل ساختگاه به صورت متوالی به مدل اعمال شدند و با بررسی کاهشی که درشیب نمودارهای ممان-چرخش ایجادشده بود، میزان آسیب رخ داده در پایین ستون تشخیص داده شد و درنهایت مشخص شد که پایه های میانی بیشتر مستعد آسیب های لرزه ای بودند و عملیات پایش سلامت روی یکی از ستون های میانی انجام شد. جهت ترسیم منحنی های شکنندگی نیروهای هارمونیک ابتدا نیروهای هارمونیک به بالای ستون اعمال شدند و سپس چرخش های ایجادشده که در پایین ستون اندازه گیری شدند و با توجه به داده های به دست آمده و با استفاده از روابط مربوطه، منحنی های شکنندگی رسم شدند و شاخص شدت بیشینه ی نیرو و شاخص خسارت چرخش رخ داده در پایین ستون و سطح عملکرد تعریف شده ی فراگذشت از حالت خطی از مشخصات این منحنی های شکنندگی می باشند و برای رسم منحنی شکنندگی در حالت آسیب دیده نیز ابتدا نیروی زلزله موردنظر به پل اعمال شد و سپس نیروهای هارمونیک به بالای ستون موردنظر اعمال شدند. نتایج این تحقیق نشان می دهند که منحنی های شکنندگی نیروهای هارمونیک با توجه به مشخصات تعریف شده، در حالت های سالم و آسیب دیده جزئی به خوبی رسم شده اند و آسیب های جزئی با شدت های مختلف، به درستی تشخیص داده شده اند. جهت بررسی همبستگی منحنی های شکنندگی نیروهای هارمونیک در دو حالت آسیب دیده و سالم نیز دو معیار جدید PCOMAC و PDI معرفی شدند که نتایج این مقاله نشان می دهند که معیار PCOMAC معیار بسیار مناسبی جهت بررسی همبستگی منحنی های شکنندگی نیروهای هارمونیک می باشد.

    کلید واژگان: پایش سلامت, تشخیص خسارت, پایه های پل, منحنی های شکنندگی}
    Mohammad Mohammadi, Farhad Daneshjoo*

    Due to the increase in the age of bridges, the explanation and use of effective methods for detecting partial damage with the help of health monitoring systems are crucial since they provide the conditions for repairing the damage before the damage increases. One of the primary goals of this article is to provide an effective and efficient method for health monitoring and detect partial damage in the pier of a straight bridge using fragility curves of harmonic forces, and provide a criterion to show the correlation of fragility curves in healthy and damaged states. To achieve these goals, a complete model of a straight bridge that includes 8 piers, each 10 meters high and its deck includes 5 openings, the length of each is 15 meters, and the total length of the deck of 75 meters was modeled in the CSI Bridge software, and then, was validated. To detect the most vulnerable column for damage modeling for health monitoring operations, three earthquake records corresponding to the soil of the construction site were successively applied to the model. By examining the decrease in the slope of the moment-rotation graphs, the level of damage that occurred at the bottom of the column was detected. Finally, it was found that the middle piers were more prone to seismic damage and health monitoring operations were performed on one of the middle columns. To draw the fragility curves of harmonic forces, harmonic forces were first applied to the top of the column, and then, the rotations created at the bottom of the column were measured. Based on the obtained data and using the relevant relations, the fragility curves were drawn. The index of the maximum intensity of force, the index of rotation damage that occurred at the bottom of the column, and the defined performance level of exceedance from the linear state are the characteristics of these fragility curves. To draw the fragility curve in the damaged state, the desired earthquake (seismic) force was first applied to the bridge, and then, harmonic forces were applied to the top of the desired column. The results of this study revealed that the fragility curves of harmonic forces have been drawn well in healthy and partially damaged states according to the defined characteristics, and partial damages with different intensities have been correctly detected. To examine the correlation of the fragility curves of harmonic forces in both damaged and healthy states, two new criteria PCOMAC and PDI were introduced. The results of this article indicate that the PCOMAC criterion is very suitable for examining the correlation of fragility curves of harmonic forces.

    Keywords: Health Monitoring, Damage Detection, Bridge Piers, Fragility Curves}
  • مریم رحیمی، علیرضا فیروزفر، حمید علی الهی*
    در این تحقیق با بهره گیری از منحنی های شکنندگی به بررسی رفتار لرزه ای دیوار خاک مسلح پشت به پشت به روش احتمالاتی پرداخته و اثر طول همپوشانی تسمه فلزی بر میزان آسیب پذیری این نوع دیوارها بررسی می شود. بدین منظور دیوار خاک مسلح پشت به پشت با نرم افزار تفاضل محدود FLAC2D شبیه سازی شده و با مدل فیزیکی میز لرزه اعتبار سنجی شده است. سپس با استفاده از نتایج تحلیل غیر خطی فزاینده، منحنی های شکنندگی به روش تحلیلی برحسب معیارهای شدت PGA و PGV تحت زلزله های حوزه دور و نزدیک استخراج شده است. نتایج به دست آمده علاوه بر فراهم نمودن امکان پیش بینی احتمال آسیب پذیری دیوار در شدت های مختلف لرزه ای، حاکی از آن است که افزایش طول تسمه ها از مقدار 0.65 به 0.85 ارتفاع دیوار (افزایش طول همپوشانی از 0.3 تا 0.7 ارتفاع دیوار) تا 35 درصد در حوزه دور از گسل و تا حدود 50 درصد در حوزه نزدیک گسل، احتمال آسیب های لرزه ای این نوع دیوارها را کاهش می دهد.
    کلید واژگان: منحنی های شکنندگی, دیوارهای خاک مسلح پشت به پشت, آسیب پذیری لرزه ای, مدل سازی عددی, زلزله های میدان دور و میدان نزدیک}
    Maryam Rahimi, Alireza Firoozfar, Hamid Alielahi *
    In this research, the seismic behavior of the back-to-back MSE walls has been assessed in a probabilistic approach using the fragility curves and the effect of the overlapping length of the metal strips on the vulnerability of this type of walls has been investigated. To this end, the back-to-back MSE walls are simulated using FLAC2D finite difference program, and validated with a shaking table physical model test. So, using the results of nonlinear incremental analysis, fragility curves are analytically extracted based on PGA and PGV intensity measures under far-field and near-fault earthquakes. The obtained results, in addition to providing the possibility of predicting the vulnerability of the wall in different seismic intensities, indicate that increasing the length of the metal strips from 0.65 to 0.85 of the wall height (increasing the overlapping length from 0.3 to 0.7wall height), reduces the probability of seismic damage up to 35% in the far-field and by about 50% in the near-fault earthquakes, respectively.
    Keywords: Fragility Curves, Back-To-Back MSE Walls, Seismic Vulnerability, Numerical Modeling, Near Field, Far Field Earthquakes}
  • مهدی شریفی، زینب ملکی، بیژن سیاف زاده

    بررسی رفتار لرزه ای احتمالاتی مخزن تحت فشار افقی به همراه سیستم لوله کشی متصل به آن در این تحقیق مدنظر می باشد. مطالعه رفتار لرزه ای تجهیزات به کار رفته در مجتمع های صنعتی، جهت استفاده در مطالعات ریسک مورد استفاده قرار می گیرد. به همین منظور، در مطالعه موردی مخزنی تحت فشار افقی طراحی و ساخته شده در یک پالایشگاه، با استفاده از روش اجزای محدود مدل سازی و مورد تحلیل های دینامیکی افزاینده قرار گرفته است. پاسخ های اجزای تشکیل دهنده مخزن افقی شامل تنش، تغییرشکل و چرخش از نتایج مدل اجزای محدود به دست آمده است. معیارهای خرابی و حالت های حدی برای اجزا شامل پوسته بدنه، میل مهارهای بیس پلیت، زانویی ها و فلنج لوله ها تعیین شده است. براساس نتایج تجزیه و تحلیل دینامیکی افزاینده، نظریه آماری و مدل ها جهت محاسبه منحنی های شکنندگی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که اتصالات فلنج لوله ها و بدنه مخزن افقی مکان هایی هستند که مستعد شروع بیشترین خرابی در مخزن افقی می باشند.

    کلید واژگان: تحلیل لرزه ای احتمالاتی, وسل تحت فشار افقی, تحلیل فزاینده دینامیکی, منحنی های شکنندگی}
    Mahdi Sharifi, zeinab maleki, bizhan sayyafzadeh

    Reduction and management of risk of industrial plant especially energy is an important concern. Probabilistic and reliability method are used in risk and cost estimations. Oil, Gas and Petrochemical plant are the most energy producer plants that are in focus of cost, life and operation. These plants consist of several units, parts and equipment’s. In order to study the risk of plants, it is needed to study the equipment’s. The main goal of this research is probabilistic seismic assessment of fixed horizontal vessels. In this paper, finite element model of designed and constructed vessels in a real project is prepared and incremental dynamic analysis (IDA) is performed. Response of vessels components including the vessel body stress, piping stress, flange and elbow deformations, anchor bolt stress are extracted and their related limit state are defined. Finally the fragility curve of vessels components is prepared. The result shows that flange connection is the components that are potential for starting the damage of vessels.

    Keywords: probabilistic, seismic, vessels, IDA, fragility}
  • نیما حاج شیخ الاسلامی*، حامد صفاری، سعید شجاعی

    هدف اصلی از انجام این مطالعه ارزیابی آسیب پذیری دیوارهای برشی فولادی به کمک منحنی های شکنندگی می باشد. برای دست یابی به این هدف، مقدار شکل پذیری و شاخص خسارت چند قاب نمونه مسلح شده بوسیله دیوار برشی فولادی با مدل سازی و انجام تحلیل های غیرخطی استاتیکی و دینامیکی غیرخطی ارزیابی شده و کنترل شاخص خسارت بر مبنای شکل پذیری به عنوان معیار پذیرش عملکرد معرفی می شود. عمکرد لرزه ای با کمک آنالیز دینامیکی افزاینده IDA مورد ارزیابی قرار گرفته و منحنی‏های شکنندگی با استفاده از شاخص جابجایی و شکل پذیری بدست آمده است. با توجه به نتایج حاصله رابطه‏ای بین سطوح عملکردی و شاخص خسارت ارایه شده است که این رابطه احتمال عبور از سطوح عملکردی را در هریک از سازه‏ها مشخص می‏سازد. شاخص خسارت برای هر مدل با استخراج منحنی ای بارافزون محاسبه گردید که به تبع آن سایر مشخصات سازه ای نظیر سختی، شکل پذیری و نقطه تسلیم سازه قابل حصول است. مزیت این روش و معرفی منحنی شکنندگی بر اساس شاخص خسارت، تعیین پارامتر شکل‏پذیری بر اساس معیارهای عملکردی سازه می باشد. بر این اساس می‏توان میزان مقاومت هر سازه را متناظر با جابجایی تسلیم سازه محاسبه نمود.

    کلید واژگان: منحنی های شکنندگی, تحلیل فزاینده دینامیکی, معیار پذیرش عملکرد, شاخص خسارت, شکل پذیری}
    N. Haj Sheikhol Islami *, H. Saffari, S. Shojaei

    The main purpose of this study was to evaluate the vulnerability of steel shear walls using brittleness curves. To achieve this goal, the amount of ductility and damage index of several sample frames reinforced by steel shear wall are evaluated by modeling and performing nonlinear static and dynamic nonlinear analyzes, and damage index control based on ductility is introduced as a performance acceptance criterion. Seismic performance was evaluated using IDA incremental dynamic analysis and fragility curves were obtained using displacement and ductility index. According to the results, a relationship between performance levels and damage index is presented, which indicates the probability of passing performance levels in each of the structures. Damage index for each model was calculated by extracting increasing curves, as a result of which other structural characteristics such as stiffness, ductility and yield point of the structure can be obtained. The advantage of this method and the introduction of fragility curves based on damage index is determining the ductility parameter based on the structural criteria of the structure. Based on this, the strength of each structure can be calculated according to the yield displacement of the structure.

    Keywords: Fragility curves, Incremental dynamic analysis, Performance acceptance criteria, Damage index, Ductility}
  • عباس قاسمی*، محمد محمودی، شهریار طاووسی تفرشی

    صدمات وارده به ترانسفورماتورهای الکتریکی در زمین لرزه های قدرتمند گذشته، منجر به خسارات اقتصادی غیرقابل جبران و شدیدی شده است. ارزیابی عملکرد لرزه ای با بررسی آسیب وارده به کارکرد مناسب ترانسفورماتور، همراه است. در مطالعه حاضر سازه های ترانسفورماتور جداسازی شده به منظور ارزیابی متغیرهایی که بر عملکرد لرزه ای و ویژگی های دینامیکی ترانسفورماتور تاثیر گذار می باشند، مدل سازی و مورد بررسی قرار گرفتند. براساس مبانی احتمالاتی و پارامترهای کلیدی تاثیرگذار بر عملکرد لرزه ای ترانسفورماتورها، قابلیت پذیرش عملکرد لرزه ای سازه های ترانسفورماتور الکتریکی جداسازی شده برای طیف وسیعی از پارامترها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. جهت دستیابی به اهداف مورد نظر در این مطالعه، اثر حرکات پالس گونه نزدیک گسل در جهات افقی و قایم، ظرفیت جابجایی سیستم جداسازی لرزه ای، حالت های حدی بوشینگ های الکتریکی و جزییات طراحی سیستم جداسازی بر عملکرد لرزه ای لحاظ گردیدند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که سیستم های جداسازی لرزه ای سه بعدی در مقایسه با سیستم جداسازی لرزه ای افقی موثرتر عمل می نماید. عملکرد لرزه ای سیستم های جداسازی لرزه ای سه بعدی به ازای تمامی پارامترهای مورد مطالعه، بهبود یافته و احتمال شکست به حداقل تقلیل خواهد یافت. هنگامی که حد شتاب عرضی بوشینگ معادل 2g لحاظ گردد، تفاوت عملکرد جداسازی لرزه ای افقی در مقایسه با حالت فاقد جداسازی شده قابل توجه نمی باشد. با این حال، زمانی که حد شتاب عرضی بوشنگ معادل با 1g باشد، عملکرد لرزه ای سیستم های مذکور به صورت ملموسی تفاوت خواهند داشت.

    کلید واژگان: ترانسفورماتورالکتریکی, جداسازی سه بعدی, عملکرد لرزه ای, حرکات پالس گونه, منحنی های شکنندگی}
    Abbas Ghasemi *, Mohammad Mahmoudi, Shahriar Tavousi Tafreshi

    Damage sustained of electrical transformers in past strong earthquakes led to irrecoverable and severe economic losses of them. The seismic performance evaluation is associated with the loss of proper functioning of the transformer. This study deals with modeling existing isolated electrical transformer structures to evaluate the effects of variables that may affect the seismic performance and dynamic characteristics. The results probabilistically determine the seismic performance acceptability of study isolated electrical transformer structures based on the impact of key structural response parameters on the seismic performance of the transformer. Analyses of systems for a wide range of parameters are performed. The effects of horizontal and vertical near-fault pulse-like ground motions, the displacement capacity of the seismic isolation system, limit states of electrical bushings, and details of the isolation system design are considered. Also, the probability of failure of the transformer under the near-fault excitations with pulse-like characteristics is investigated. The results of this study demonstrate that three-dimensional seismic isolation systems can improve the seismic performance for a wide range of parameters and can be further effective compared with only horizontal seismic isolation and offer the lowest probabilities of failure for all cases of transformer and isolation system parameters.

    Keywords: Electrical transformer, Three-dimensional isolation, Failure performance evaluation, near-fault pulse-like ground motions, Fragility Curves}
  • سعیده کوهستانی، بیژن سیاف زاده، عبدالرضا سروقد مقدم، مهدی شریفی*

    آسیب پذیری کارخانه های صنعتی به حوادث طبیعی، نگرانی های جهانی را به دلیل ناتوانی عمومی کشورها در پیش بینی میزان تاثیرات و آمادگی برای پیامدهای ناشی از وقوع این دسته از رویدادها، ایجاد کرده است. در این راستا بررسی اثرات لرزه ای بر روی تجهیزات کارخانه ها، یک مسیله ی استراتژیک می باشد. یکی از تجهیزاتی که در عمده کارخانه های صنایع نفت و گاز موجود می باشد مشعل است. مشعل ها دودکش هایی هستند که در آن گازهای اضافی قابل اشتعال قبل از آنکه مشکلی برای تاسیسات به وجود آورند سوزانده می شود. ارزیابی لرزه ای مناسب این دسته از تجهیزات در گذشته مغفول مانده و بررسی دقیق عملکرد لرزه ای این تجهیز می تواند در ارزیابی خسارت های احتمالی وارد بر آنها در زلزله های آینده موثر باشد و نقاط ضعف اجزا این دسته از سازه ها را مشخص کند. در این پژوهش رفتار لرزه ای احتمالاتی دو نمونه از مشعل طراحی و ساخته شده مورد بررسی قرار می گیرد و با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی منحنی شکنندگی و ضریب رفتار آنها استخراج می گردد. نتایج حاصل نشان می دهد در شدت های لرزه ای متعارف مقدار نیاز لرزه ای وارد به سازه اصلی قابل ملاحظه نمی باشند اما در محدوده شدت های نادر احتمال بروز خسارت شدید بر روی مشعل ها وجود دارد. همچنین در مطالعات موردی مذکور عملکرد لرزه ای دکل 4 وجهی نسبت به دکل 3 وجهی مناسب تر بوده هرچند که در مورد ضریب رفتار این دسته از سازه ها به نظر ارزیابی های لرزه ای بیشتری لازم می باشد.

    کلید واژگان: ارزیابی لرزه ای, تحلیل دینامیکی افزایشی, منحنی های شکنندگی, ضریب رفتار, دکل خرپایی}
    Saeedeh Koohestani, Bijan Sayyafzadeh, Abdolreza Sarvghad Moghadam, Mahdi Sharifi *

    The vulnerability of industrial plants to natural hazards has made world worries because of countries general disability about the prediction of the level of effects and preparedness for the consequences of these types of events. For this purpose, seismic assessment of plant equipment is a strategic issue. One of the most equipment that is used in most oil & gas plants is stack flares. Stack flares are a type of stacks that are used for burning additional flammable gases before causing any other problem for other plant facilities. Proper seismic assessment of this type of equipment has been missed in the past and its exact performance evaluation can be effective in determining probable damages in future earthquakes and distinguishing the weakness of components of this type of structure. In this study probabilistic seismic behavior of two designed and constructed stack flares are investigated and using incremental dynamic analysis their fragility curve and behavior factor are calculated. Results show that in ordinary intensities, the seismic demand of these structures is not considerable but in range of rare intensities, extreme damages are probable. Also, in the above case studies, the performance of 4 side stack with respect to 3 side stack was more proper, and seems more assessment is needed on the suggested behavior factor by codes.

    Keywords: seismic assessment, Incremental dynamic analysis, Fragility curve, behavior factor, Truss tower}
  • مصطفی حاجاتی، سید محمد متولی امامی*

    بررسی خسارت های ناشی از زلزله های گذشته، مانند زلزله ی کرمانشاه، موید این مطلب است که ساختمان های دارای میان قاب، که بر روی زمین های نرم احداث شده بودند ، آسیب های بیشتری را تجربه کردند. یکی از دلایل این خسارت، نادیده گرفتن اثرات میان قاب بر رفتار سازه علی رغم توصیه ی آیین نامه های لرزه ای می باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی و مقایسه اثر وجود یا عدم وجود میان قاب های مصالح بنایی بر عملکرد لرزه ای سازه های با قاب خمشی فولادی با در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک - سازه پرداخته شده است. در این راستا، تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزاینده بر روی قاب های دوبعدی با 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه و سه دهانه انجام شد. بدین منظور 21 عدد شتاب نگاشت دور از گسل مطابق با پیشنهاد FEMA-P695 انتخاب و تحلیل های مزبور در نرم افزار SeismoStruct انجام گردید. همچنین اثرات اندرکنش خاک-سازه بر روی دو بستر صلب و انعطاف پذیر در نظر گرفته شد. سپس ارزیابی احتمالاتی با به دست آرودن منحنی های شکنندگی لرزه ای مدل های مورد مطالعه برای سه سطح عملکردی بهره برداری بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد طبقات، وجود میان قاب باعث کاهش آسیب پذیری سازه می شود. همچنین در نظر گیری اندرکنش خاک-سازه در قاب های میان پر کوتاه مرتبه در خلاف جهت اطمینان بوده و باعث برآورد محافظه کارانه از ظرفیت سازه می شود. با افزایش ارتفاع سازه در نظرگیری اندرکنش خاک-سازه در جهت اطمینان بوده و در قاب های میان پر بلند مرتبه در نظر گیری و یا عدم در نظرگیری SSI در برآورد خسارت قاب های میان پر تاثیر کمتری دارد

    کلید واژگان: قاب خمشی فولادی, تحلیل دینامیکی غیر خطی افزاینده, قاب های میان پر, منحنی های شکنندگی, اندرکنش خاک &ndash, سازه}
    Mostafa Hajati, Sayed Mohammad Motovali Emami *

    Evaluation of the damages caused by past earthquakes confirms that the infilled-frame buildings, which were built on soft soil, can be damaged more than expected values in design performance level. In-fact the lack of attention to the effects of infilled-frames on the behavior of the structure despite the recommendation of seismic regulations is a very important subject. However, according to the observed damages, the improvement of these regulations is undeniable. Therefore, in this study, to investigate the effect of the presence or absence of infill panels on the behavior of steel moment frames, by considering the effects of soil-structure interaction is examined. In this regard, incremental nonlinear dynamic analyzes were performed on two-dimensional frames with three, six, nine, twelve, fifteen and twenty floors. For this purpose, 21 far field ground motion accelerations were selected according to the FEMA-P695. Nonlinear time histoy analyses were performed in SeismoStruct software. Then, using statistical relationships, the seismic fragility curves of the studied models were extracted and compared for three performance levels, ie, IO, LS and CP. It should be noted that the seismic demand parameter was selected in the form of maximum relative displacement. The results show that with increasing the number of floors, the presence of infill reduces the vulnerability of the structure and vice versa, considering the effect of soil-structure interaction increases the vulnerability of the structure.

    Keywords: Steel Moment Frame, Incremental nonlinear dynamic analysis, Infilled frames, Fragility Curves, Soil-structure interaction}
  • محمودرضا شیراوند*، محمد واصف

    پل ها ازجمله ارکان اصلی خطوط حمل و نقل شهری و بین شهری می باشند. بنابراین باید طوری طراحی شوند که بعد از وقوع زلزله قابل استفاده بوده و منجر به قطع ارتباط سیستم حمل و نقل عمومی نشوند. عوامل مختلفی می توانند بر روی احتمال شکست پایه ها و رفتار پل، موثر باشند و هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تغییرات پارامترهای سازه ای (مقاومت مشخصه بتن، تنش تسلیم فولاد، قطر ناحیه محصور بتن ، قطر پایه، سختی جداگر لرزه ای و قطر میلگرد های طولی) بر میزان احتمال شکست پایه های پل های بتنی دارای جداگر الاستیک می باشد. برای این کار از نرم افزار OpenSees جهت مدل سازی و تحلیل پل ها استفاده شده است. با استفاده از این نرم افزار، تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی، انجام و منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی و منحنی های شکنندگی برای مدل های مختلف پل ها استخراج و ارایه شده است. بطور کلی 16 مدل پل تحت تحلیل دینامیکی افزایشی قرار گرفته و منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی و شکنندگی برای آن ها ارایه شده و احتمال شکست آن ها مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به نمودار های ارایه شده می توان نتیجه گرفت که با کاهش قطر ناحیه محصور و افزایش سختی جداگر الاستیک، احتمال خرابی افزایش یافته و افزایش قطر پایه ها، مقاومت مشخصه بتن، تنش تسلیم فولاد و قطر میلگرد طولی، موجب کاهش احتمال خرابی پایه ها می-گردد.

    کلید واژگان: پل های بتنی, جداگر لرزه ای الاستیک, تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی, منحنی های شکنندگی, احتمال شکست}
    Mahmoud R. Shiravand *, Mohammad Vasef

    Bridges are a critical part of the urban and suburban transportation network, so they are supposed to be designed to sustain earthquake induced damages to be utilized after earthquake. Various parameters can affect the behavior and probability of failure of a bridge and the present work aims to evaluate the effects of changes in structural parameters on the probability of failure in isolated concrete bridges OpenSees software is used for simulating and analyzing 16 different bridge models. Incremental dynamic analysis is conducted using this software and IDA and fragility curves of models are derived and presented. The results show that the probability of failure decreases with the increase of the pier diameter, concrete compressive strength, yield strength of longitudinal rebars and diameter of longitudinal bars. Also increasing the stiffness of elastic isolator and decreasing confined diameter of pier results in increasing the probability of failure. Furthermore, results show that, the probability of failure is more sensitive on the variation of pier confined diameter, yield strength of longitudinal rebars, diameter of longitudinal bars and the stiffness of elastic isolators in comparison with the variation of concrete compressive strength.

    Keywords: Concrete bridge, IDA, Fragility Curves, Elastomeric seismic isolator, failure probability}
  • ابراهیم زمانی بیدختی*، امیرمحمد تقوی، حامد کوهستانیان

    در این پژوهش پاسخ های دینامیکی سازه های بتن آرمه قاب خمشی متوسط جداسازی شده و پایه ثابت با درنظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه مورد بررسی قرار گرفته است. سه نمونه ساختمان بتنی چهار، هشت و دوازده طبقه با جداساز لاستیکی با هسته سربی بر روی خاک های نرم، متوسط، سخت و پی صلب در نرم افزار اپنسیس 2.5.0 مدل گردید. برای طراحی لرزه ای سازه از آیین نامه ACI 318-02 استفاده شد. شش رکورد حوزه نزدیک و شش رکورد حوزه دور انتخاب و بر هریک از سازه ها اعمال شد و تحلیل دینامیکی افزایشی جهت دسته بندی و ارایه پاسخ ها مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه با رسم منحنی های شکنندگی بر اساس ماکزیمم دریفت طبقات، تفسیر ارایه گردید. همچنین دریفت و احتمال خرابی در هر یک از سطوح آسیب به کمک رسم میانه منحنیهای شکنندگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که درنظرگرفتن اندرکنش خاک و سازه سبب کاهش خسارت وارد بر سازه ها در یک شتاب یکسان می گردد و با نرم تر شدن خاک زیر سازه های جداسازی شده در تمامی سطوح خسارت، شتاب مربوط به میانه شکنندگی افزایش می یابد که این به معنای کاهش خطرپذیری سازه است. همچنین با توجه به نتایج میانه شکنندگی می توان نتیجه گرفت که در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در سازه های جداسازی شده 4 و 8 طبقه اثر بیشتری بر روی شتاب بام نسبت به سازه های جداسازی شده 12 طبقه داشته است؛ این درحالیست که بر روی برش پایه سازه جداسازی شده 12 طبقه اثر بیشتری دارد.

    کلید واژگان: ساختمان بتنی قاب خمشی, تحلیل IDA, جداساز LRB, منحنی های شکنندگی, حوزه نزدیک و حوزه دور}
    Ebrahim Zamani Beydokhti *, AmirMohammad Taghavi, Hamed Kouhestanian

    In this paper, the seismic response of base-isolated and fixed-base concrete structures with soil-structure-interaction effect was investigated. The structures with 4, 8, and 12 stories with lead rubber bearing isolators on three types of soils including soft, medium, and firm soils as well as on rigid foundation modeled using OpenSees software v 2.5.0. The ACI 318-02 code was used to design of RC intermediate moment frames. The incremental dynamic analysis was performed to determine the structural response under six near field and six far-field earthquakes recorded with the same seismic parameters but with different stations. The inter-story drift ratio and failure probability for each level of damage (slight, moderate, extensive and complete) were calculated and the fragility curves for maximum inter-story drift in different levels of PGA were drawn. The results indicated that considering the soil-structure-interaction decreased the structural damage on both isolated and fixed base structures. Softening the soil under isolated structures resulted in increasing the median fragility acceleration in each level of damage. Furthermore, considering the soil-structure-interaction effect in the low-rise to medium-rise structures (4 and 8 story buildings) has a more significant effect on median fragility accelerations than high-rise buildings. While, the effect of the base shear on the 12-story frame was more considerable.

    Keywords: RC MOMENT FRAME, IDA analysis, LRB isolator, Fragility curve, Far-field, Near-field}
  • حسین پهلوان*، علی ظریف مقدم باصفت، محمد شامخی امیری، پژمان نمیرانیان

    دیوارهای برشی بتن آرمه سختی و شکل پذیری لازم سیستم قاب خمشی را در ساختمان های بلندمرتبه بهبود بخشیده، لیکن مشکل وزن زیاد سیستم حاصل شده می تواند در زمین های سست ساحلی مشکلات مهندسی پی ایجادکند؛ یک گزینه مناسب، جایگزینی این دیوارهای برشی با مهاربندهای کمانش ناپذیر که وزن کمتر داشته و سختی و شکل پذیری مناسب را برای سازه فراهم می کنند، می باشد.3 مدل 15، 25 و 35 طبقه در دو سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه و قاب خمشی بتن ارمه ویژه مجهز به مهاربند کمانش تاب که دارای مقاطع سبک تر نیز می باشد مطابق با ضوابط آیین نامه های طراحی ایران طراحی شد و پس از نهایی شدن مقاطع در نرم افزار ETABS 2016، سازه در نرم افزار OpenSees به صورت سه بعدی مدل سازی گردید و با انتخاب تعدادی شتاب نگاشت مناسب و سازگار با شرایط منطقه تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده IDA انجام گرفت؛ بیشترین دریفت طبقات به عنوان پارامتر تقاضا در نظر گرفته شد و با انتخاب ظرفیت تغییر مکان نسبی سطوح عملکرد لرزه ای چهارگانه آسیب جزیی، متوسط، گسترده و کامل از آیین نامه Hazus آمریکا، با استفاده از روابط قابلیت اعتماد سازه ها منحنی های شکنندگی لرزه ای این 6 مدل، برای چهار سطح آسیب متفاوت محاسبه گردید. در مدل های با تعداد طبقات بیشتر شکنندگی بیشتر مشهود است و اختلاف میانه شکنندگی از صفر درسطح آسیب جزیی در3 مدل به اختلاف g0.13 در سطح فروپاشی کامل در هر سه دسته ارتفاعی می رسد که عملکرد لرزه ای بهتر سیستم مجهز به مهاربند کمانش تاب را در برابر سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه نشان می دهد.

    کلید واژگان: ارزیابی احتمالاتی لرزه ای, قاب خمشی بتن مسلح ویژه, مهاربند کمانش تاب, منحنی های شکنندگی, تحلیل دینامیکی فزاینده}
    Hossein Pahlavan *, Ali Zarif Moghadam Basefat, Mohammad Shamekhi Amiri, Pejman Namiranian

    Concrete shear walls has improved stiffness and ductility of moment frame systems in tall buildings,but high weight acheaved system can produce foundation engineering problems in loos coastal soils;An appropriate choise is substituting this shear walls with buckling restrained braces (BRB),have less weight and provide appropriate ductility and stiffness.In seismic design of structures3 models of 15, 25 and 35 floors in two systems Special reinforced concrete momment frame and special reinforced concrete momment frame equipped with buckling restrained brace ,also has lighter sections,desinged In accordance with the norms of Iranian design codes. After the sections are finalized in etabs 2016,3d models has been dane in opensees And by choosing a number of appropriate accelerometers compatibled with the region incremental Nonlinear Dynamic Analysis done. most of the floors drift Was considered As a demand parameter. By selecting the HAZUS relative displacement capacity Quadruple seismic performance damage levels (slight, moderate, extensive and complete) fragility curves produced. In higher rise models Fragility is more evident and median fragility difference increases from 0 in slighe damage level up to 0.13g in complete damage level in 3 type of building models that shows better Seismic performance in special brb moment systems than ordinary special moment frame systems.

    Keywords: Probabilistic siesmic assessment, special RC moment frame, buckling restrrained braces, Fragility curves, Incremental Dynamic Analysis}
  • حامد کوهستانیان، حسین پهلوان، جلیل شفائی*، محمد شامخی امیری

    بررسی خسارت های ناشی از زلزله های گذشته مانند زلزله ی کرمانشاه، موید این مطلب است که ساختمان هایی که دارای نامنظمی از نوع طبقه نرم هستند، آسیب های بیشتری را در زلزله تجربه کرده اند. همچنین پس لرزه ی زلزله های گذشته موجب افزایش آسیب در ساختمان ها گردیده است، درصورتی که در آیین نامه های فعلی اثر پس لرزه در محاسبات طراحی دیده نمی شود. در این پژوهش به منظور مشاهده اثرات نامنظمی و پس لرزه در سازه های بتن آرمه، منحنی های شکنندگی برای مدل های سه، پنج و هشت طبقه با سیستم لرزه ای قاب خمشی بتن آرمه، دارای طبقه نرم و خیلی نرم تحت اثر زلزله اصلی و توالی زلزله و پس لرزه بررسی شده است. این مدل ها مطابق با ضوابط آیین نامه های ایران طراحی و پس از نهایی شدن مقاطع، سازه در نرم افزار OpenSees به صورت سه بعدی مدل سازی گردید. سپس با انتخاب تعدادی شتاب نگاشت مناسب و سازگار با شرایط منطقه، مدل ها تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده IDA قرار می گیرند و بیشترین دریفت طبقات به عنوان پارامتر تقاضا محاسبه شده است، با انتخاب ظرفیت تغییر مکان نسبی سطوح عملکرد لرزه ای چهارگانه آسیب جزیی، متوسط، گسترده و کامل از آیین نامه Hazus آمریکا و با استفاده از روابط قابلیت اعتماد سازه ها منحنی های شکنندگی لرزه ای این سیستم برای چهار سطح آسیب متفاوت محاسبه شد. نتایج تحلیل های غیرخطی حاکی از آن است که در مدل های پنج و هشت طبقه در مقایسه با مدل سه طبقه تاثیر نامنظمی طبقه نرم و اثر پس لرزه در افزایش آسیب پذیری ساختمان بیشتر بوده است و با افزایش ارتفاع سازه از میزان تاثیر نامنظمی طبقه نرم و پس لرزه در آسیب پذیری ساختمان کاسته شده است.

    کلید واژگان: ارزیابی احتمالاتی, قاب خمشی بتن مسلح, طبقه نرم, منحنی های شکنندگی, تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA)}
    Hamed Kouhestanian, Hossein Pahlavan, Jalil Shafaei *, Mohammad Shamekhi Amiri

    Recent Iranian earthquake damages like the damages caused by the Kermanshah earthquake, revealed that RC buildings having soft story irregularities experienced more seismic vulnerability. Moreover, earthquake aftershocks increased the seismic failures in past earthquake events. But RC buildings having soft story irregularities and effects of earthquake aftershocks are not included in recent seismic design codes. In this article, for assessing the effects of soft story irregularities and also the effects of earthquake aftershocks, three, five, and eight story RC building models having intermediate sway moment frames are designed and then modeled in OPENSEES software platform and then IDA analysis are performed in order to producing the seismic fragility curves consistent with HAZUS definitions. The analytical results of seismic fragility curves revealed that the influence of soft story irregularities and also main earthquake shock-aftershock sequences on the vulnerability of considered RC building models. By increasing the height of the RC building structures, the effects of soft story irregularities and the earthquake aftershocks decreased in seismic vulnerability of the considered RC buildings.

    Keywords: Probabilistic Assessment, Reinforced Concrete Moment-Resisting Frame, Soft Story, Fragility Curves, incremental dynamic analysis (IDA)}
  • ابراهیم زمانی بیدختی*، امیرمحمد تقوی، حامد کوهستانیان

    در این مقاله تاثیر قرارگیری جداسازهای لاستیکی با هسته سربی در حالت ها و ترازهای ارتفاعی مختلف بر رفتار سازه های بتن آرمه تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک و دور مورد بررسی قرار گرفت. ازاین رو، برای جداسازهای لاستیکی با هسته سربی در سه نمونه سازه های بتنی 4، 8 و 12 طبقه سه تراز ارتفاعی با پنج آرایش مختلف در نحوه قرارگیری آنها در نظر گرفته شد. این سازه ها به همراه سازه های پایه ثابت مشابه در نرم افزار Opensees مدل گردیده و تحت اثر زلزله های دور و نزدیک، تحلیل دینامیکی افزایشی بر روی آنها انجام گرفت. درنهایت، برای این سازه ها، منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی بر اساس شاخص های خسارت ماکزیمم دریفت طبقات، ماکزیمم برش پایه، ماکزیمم جابجایی و شتاب بام در برابر شاخص شدت بیشینه شتاب زمین ترسیم شد. همچنین با رسم منحنی های شکنندگی بر اساس ماکزیمم دریفت طبقات در برابر بیشینه شتاب زمین تفسیرهای قابل قبولی ارایه گردید و احتمال خرابی در هر یک از سطوح آسیب به کمک رسم میانه منحنی های شکنندگی مورد بررسی گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که قرارگیری جداسازها در حالت های میان طبقه ای 1 و 2 دریفت طبقات و برش پایه را به کمتر از نصف کاهش می دهند. در این میان قرارگیری جداساز در سطح زیرین طبقه اول (حالت1) بهترین عملکرد رفتاری در کاهش دریفت و برش پایه و افزایش شتاب متناظر با میانه شکنندگی در بین سازه های جداسازی شده در حالات مختلف بخصوص در سازه های بلند با سطوح خسارت بالا داراست.

    کلید واژگان: تحلیل IDA, جداساز LRB, منحنی های شکنندگی, جداسازی میان طبقه ای, حوزه نزدیک, حوزه دور}
    Ebrahim Zamani Beydokhti *, AmirMohammad Taghavi, Hamed Kouhestanian

    In this study, the effect of isolators positioning at three Levels and different arrangements on seismic response of RC buildings are investigated. For this purpose 18 RC building of 4, 8 and 12 story with and without lead rubber bearing (LRB) isolators were selected. The LRB isolators positioned at three Levels and five different arrangements were modeled in Opensees software. The near field and far fault earthquakes were added to the frames and incremental dynamic analysis was performed. The fragility curves base on inter-story drift ratio as well as the IDA curves base on maximum inter-story drift ratio, maximum base shear, maximum roof displacement and acceleration versus peak ground accelerations (PGA) were plotted and compared. The results showed that among the isolated structures, the isolator positioning at the level of below the first floor (type 1 and type 2) had the best performance in reducing responses. The positioning type 1 (MSI-1) resulted the best decreasing in inter-story drift ratio and base shear. In addition, this type of isolator had the best increasing the PGA according to median fragility between the different types of the positioning levels. The recommended type of isolator had the best performance, especially in high rise buildings in severe damage levels.

    Keywords: Incremental dynamic analysis (IDA), Lead rubber bearing (LRB), Fragility curves, Near fault, earthquakes, Far field earthquakes}
  • امیرحسین گرجی، احسان درویشان*، حسین باباجانیان بیشه

    هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر عدم قطعیت های ذاتی و شناختی مهم بر عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی متوسط می باشد. برای انجام این ارزیابی از تحلیل دینامیکی افزایشی تعمیم یافته استفاده شده است. برای مد ل سازی ریاضی اثر عدم قطعیت های ذاتی رکورد به رکورد زلزله از چهل رکورد متفاوت زلزله در حوزه ی دور استفاده شده است. برای مدل سازی اثر عدم قطعیت های شناختی مهم نیز، پنج پارامتر مدل سازی مصالح مفصل های پلاستیک المان های سازه ای (برای انجام تحلیل های غیر خطی) به صورت غیر قطعی و با مشخصات آماری مربوط در نظر گرفته شده است. سپس بااستفاده از روش های ساده شده و کارامد تولید نمونه های تصادفی، پنجاه ترکیب از این پنج پارامتر تولید شده است و برای هر کدام از آنها (برای هر یک از این پنجاه مدل) یک دسته منحنی تحلیل دینامیکی افزایشی استخراج شده است. نتایج این بررسی حاکی از آن است که پارامترهای دارای عدم قطعیت شناختی بیشترین تاثیر خود را بر منحنی شکنندگی متناظر با حالت حدی قابلیت استفاده بی وقفه (IO)دارند. به عبارت دیگر در دو حالت حدی آستانه ی فروریزش (CP) و ناپایداری دینامیکی  (GI)اگر امکان انجام تحلیل دینامیکی افزایشی برای تمامی پنجاه نمونه نباشد، منحنی شکنندگی مربوط به مدل میانگین جواب نسبتا قابل قبولی خواهد داشت؛ اما در مورد حالت حدی IO  این گونه نیست و اثر عدم قطعیت های شناختی بسیار حایز اهمیت می باشد.

    کلید واژگان: تحلیل دینامیکی افزایشی, منحنی های شکنندگی, عدم قطعیت های ذاتی, عدم قطعیت شناختی, قاب خمشی فولادی}
    AmirHossein Gorji, Ehsan Darvishan *

    The aim of this study is to investigate the effect of aleatory and epistemic uncertainties on seismic performance of an intermediate steel moment frame. For this reason, generalized incremental dynamic analysis is employed. To model record-to-record aleatory uncertainties, 40 far-field ground motion records are utilized. Also, to model important epistemic uncertainties, 5 parameters of plastic hinge behavior are uncertainly modeled and statistical parameters are considered for these models. Then, by using effective simplified models of random variable production, 50 combination of these 5 parameters are produced and for each one of these models a bin of IDA curves are extracted. Results show that parameters with epistemic uncertainty affect fragilities of IO limit state more than other limit states. In other words, for CP and GI limit states fragilities of mean of models yield acceptable results even when incremental dynamic analysis cannot be conducted for all the 50 models. However, For IO level, the effect of epistemic uncertainties cannot be neglected.

    Keywords: Incremental Dynamic Analysis, : Fragility curve, : Aleatory uncertainties: Epistemic uncertainties: Steel moment frame}
  • محمد بهمنی، سید مهدی زهرایی*

    از منحنی های شکنندگی برای نمایش احتمال ایجاد خسارت به ساختمان ها در هنگام وقوع زلزله با شدت های مختلف استفاده می شود. هدف اصلی این مطالعه ارایه یک پروسه طراحی جدید برای بررسی اثربخشی استفاده از میراگرهای ویسکوز در بهسازی لرزه ای سازه های فولادی با استفاده از تحلیل شکنندگی لرزه ای می باشد. علاوه بر این برای تعیین میزان اثربخشی بهسازی لرزه ساختمان های فولادی با میراگرهای ویسکوز یک فرمول ساده و کاربردی ارایه می گردد. تغییرمکان نسبی بین طبقات به عنوان یک پارامتر موثر در ارزیابی ایمنی ساختمان ها پس از وقوع زلزله در این مطالعه به عنوان شاخص خرابی مورد استفاده قرار می گیرد. برای مقایسه احتمال شکست ساختمان های با و بدون میراگر، از سه ساختمان شاخص سه، نه و بیست طبقه استفاده می شود. همچنین در تحلیل دینامیکی غیر خطی از رکوردهای زلزله که متناظر با سه سطح خطر زلزله می باشند استفاده می گردد. مقایسه منحنی های شکنندگی ساختمان فولادی کنترل شده با ساختمان های بدون میراگر نشان دهنده کاهش چشمگیر در احتمال شکست سازه پس از بهسازی با میراگرهای ویسکوز می باشد. نتایج تحلیل های عددی نشان داد میزان اثر بخشی بهسازی در ساختمان های شاخص 3، 9 و 20 طبقه به ترتیب 45، 48 و 41 درصد می باشد و اگرچه بهسازی لرزه ای در تمامی ساختمان های شاخص منجر به بهبود عملکرد لرزه ای شده است، اما میزان کاهش در پاسخ سازه میان مرتبه بیشتر از سایر ساختمان ها می باشد.

    کلید واژگان: میراگرهای ویسکوز, ساختمانهای فولادی, منحنی های شکنندگی, بهسازی لررزه ای, جابجایی نسبی بین طبقات}
    Mohammad Bahmani, Seyed Mehdi Zahrai*

    The fragility curves are used to indicate the probability of damage to buildings during the earthquakes with different intensities. The main objective of this study is to present a new design procedure for exploring the effectiveness of using viscous dampers in the seismic rehabilitation of steel structures using the seismic fragility analysis. In addition, a straightforward formula is presented to determine the effectiveness of seismic rehabilitation of steel structures with viscous dampers. The inter-story drift as one of the effective parameters for assessing the safety of buildings after an earthquake is used in this study as a damage index. To compare the damage probability of buildings with and without damper, three 3, 9 and 20-story benchmark buildings are used. Furthermore, the earthquake records corresponding to three levels of seismic hazard are used for the nonlinear dynamic analysis. Comparison of the fragility curves between the steel structures controlled and the buildings without the damper shows a significant decrease in the damage probability after the rehabilitation with the viscous dampers. The results of numerical analysis showed that although seismic rehabilitation in all benchmark buildings led to the improved seismic performance, the decrease in the response of the 9-story structure is higher compared to the other buildings.

    Keywords: Viscous dampers, steel buildings, fragility curves, seismic rehabilitation, inter-story drift ratio}
  • سید بهرام بهشتی اول*، عبدالرضا سروقدمقدم، وحید محسنیان
    توزیع غیریکنواخت جرم در ارتفاع یکی از منابع مهم شکل گیری نامنظمی در ساختمان ها بوده که حین زلزله می تواند منجر به تمرکز تغییرشکل های غیرخطی و به دنبال آن خرابی های موضعی یا کلی در ساختمان گردد. نظر به کمبود اطلاعات و تجربه رفتار در زلزله های قوی گذشته در ساختمان های بتنی با سیستم نوین قالب تونلی، ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای ساختمان های دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع امری ضروری می نماید. در این تحقیق، رفتار لرزه ای ساختمان های قالب تونلی 5 و 10 طبقه با الگوهای مختلف نامنظمی جرمی در ارتفاع در محدوده تغییرشکل های غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور سطوح عملکرد لرزه ای ساختمان های مورد مطالعه تحت زلزله طرح با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی و بار افزون بررسی شد. برآورد منحنی های شکنندگی در سطوح مختلف شدت از دیگر دستاوردهای این تحقیق است. نتایج بیانگر عملکرد مطلوب سیستم ساختمانی مورد مطالعه و تامین سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه تحت حداکثر زلزله طراحی استاندارد 2800 می باشد. به علاوه، مشخص شد که پاسخ مودی ارتعاشی در سیستم متاثر از ارتفاع ساختمان و الگوهای توزیع جرم در ارتفاع نیست. به نظر می رسد، بند پنجم از ضوابط ابلاغی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران در خصوص طرح و اجرای ساختمان های بتنی با سیستم قالب تونلی که بر منظم بودن در ارتفاع تاکید می کند، حداقل برای مدل ها و الگوهای نامنظمی مورد مطالعه، سختگیرانه و محتاطانه است.
    کلید واژگان: سیستم قالب تونلی, سطح عملکرد, نامنظمی جرمی, نامنظمی در ارتفاع, منحنی های شکنندگی}
    Abdolreza S.Moghadam, Vahid Mohsenian
    Non-uniform mass distribution in elevation is one of the main sources of irregularity in buildings that could lead to concentration of nonlinear deformations followed by local or global damage to buildings during earthquake excitation. Considering lack of accurate information about behavior of tunnel form RC buildings in preceding earthquakes, it is required to evaluate vulnerability of such buildings with mass irregularity in elevation. In this research, seismic behavior of tunnel form RC buildings with heights of 5 and 10 stories, having different patterns of non-uniform mass distributions in elevation is studied in the nonlinear deformation range. For this purpose, seismic performance levels of understudied buildings under design earthquake are determined using time history analysis as well as pushover analysis. Fragility curves are developed by analytical approach for different hazard levels. The results show excellent performance of this structural system and placement in immediate occupancy performance level under maximum design earthquake Iranian seismic code (standard No. 2800). Moreover, modal vibration response of the system is not influenced by building height and height-wise mass distribution pattern. It seems that the provision No. 5 of regulations issued by Road, Housing & Urban Development Research Center of Iran pertaining to design and construction of tunnel form RC buildings, which stipulates that this type of buildings have to be regular in elevation, is so strict and conservative for the studied models with selected patterns of mass irregularities.
    Keywords: Tunnel Form System, performance level, Mass irregularity, Irregularity in elevation, Fragility curves}
  • فرزاد ملک احمدی، محمدصادق بیرژندی *
    روش ضرایب بار و مقاومت (حالت حدی) که چند سالی است در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (آیین نامه طراحی سازه های فولادی) به عنوان روش اصلی شناخته می شود، با ویرایش چهارم آیین نامه 2800 به لحاظ ماهیت هماهنگ است. هدف از این پژوهش، ارزیابی احتمالاتی ضوابط قاب های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط و ویژه، طراحی شده به روش حالت حدی آیین نامه ایران (مبحث دهم) و مقایسه آن با قاب های طراحی شده به روش تنش مجاز در مناطق حوزه نزدیک به گسل با استفاده از تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA) و منحنی های شکنندگی است. از بهترین و جدیدترین روش های ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمان ها، استفاده از تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA) و استخراج منحنی های شکنندگی است که رفتار جامعی از سازه را در محدوده خطی تا غیرخطی نمایش می دهد. نتایج حاصل از تحلیل ها حاکی از این است که سازه های طراحی شده به روش حدی در ناحیه خطی دارای شیب بیشتری هستند که نشان دهنده رفتار سخت و تردتر آن ها می باشد. مقایسه مقادیر میانه توابع شکنندگی سازه های طراحی شده به دو روش نشان می دهد که در همه سازه ها در هیچ یک از سطوح عملکرد، روش حالت حدی وضعیت بهتری ندارد. به طور خلاصه، روش تنش مجاز منجر به افزایش (بهبود) میانه تابع شکنندگی تا 11% برای سازه های مختلف در سطوح عملکرد مختلف شده است.
    کلید واژگان: تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA), منحنی های شکنندگی, طراحی به روش حالت حدی, قاب خمشی فولادی, زلزله نزدیک به گسل}
    F.Malekahmadi, M.S.Birzhandi *
    Recently, the Iranian code is established for the LRFD design of steel structures that consistent with the Iranian seismic design code (2800-4). This study is aimed to compare the performance of steel moment frames (SMF and IMF) in the Near-faults earthquakes designed with the Allowable Stress Design (ASD) and Load and Resistance Factor Design (LRFD) in a probabilistic framework. After the Static Push over (SPO), new Performance based earthquake engineering (PBEE) approach is incremental dynamic analysis (IDA) that can lead to the probabilistic judgment using fragility curves of the structure under the different types of ground motions at different levels of intensity. For the incremental dynamic analysis a large number of nonlinear time history analysis must be carried out. The evaluated steel moment frames are 4-story and 8-story frames. The nonlinear models of structures are constructed in the Perform-3D software to perform the nonlinear time history analysis. For the nonlinear modelling of beam element, the chord Rotation Model is used that proposed by FEMA and available in the Perform-3D software for the beam elements. This model predict the nonlinear behavior of element in the two end region that plastic hinge may be caused duo to the seismic load of earthquake. For the column elements, the fiber element method was employed. In this method, the cross-section of column element is subdivided into some spring elements. Each spring is subjected to axial load, given by the combination of axial force and bending moment acting on the section. This model sometimes is called multi-axial spring model (MS model). The fiber model represents a section at the structural member-end. This modelling can represent the axial-flexural interaction in the column element that their properties of nonlinear flexural bearing depends on its axial load in each time step. Near-field events due to their pulse-like effect are in the spotlight in the last decay. To evaluate their effects on the steel structures that located in the seismic areas of Iran, a number of near-field earthquakes are used in the probabilistic assessment. In the IDA curves, the roof drift is used as Damage Measure (DM) and the Spectral Pseudo-Acceleration of the first mode of the structure with 5% modal damping ( ) is used as Intensity Measure (IM). Also in the probabilistic fragility curves, the direct method is used. It means that the IM is used directly in the fragility curve. To predict the probabilistic function for the different level of performance of structures, the lognormal distribution was used. The study results show that the structures designed by the ASD method have a better seismic performance than the LRFD frames specially in the performance level of Life Safety (LS) and Collapse Prevention (CP). It can be concluded from comparison of the median of collapse functions. For example for the special moment frame (8-story structure), the use of ASD design (instead of LRFD design) leads to a 11% increase in the median of fragility function in the Life Safety (LS) level and 10% increase in the Collapse Prevention (CP) level.
    Keywords: Incremental Dynamic Analysis, Fragility Curves, Steel Moment Frame, LRFD for steel structures, Near Field Earthquakes}
  • وحید محسنیان، سید بهرام بهشتی اول *، رضا دربانیان
    وجود پتانسیل آسیب پذیری تحت پس لرزه ها، حتی در بسیاری از ساختمان هایی که بر اساس آیین نامه های طراحی لرزه ای معتبر طراحی شده اند، لزوم توجه به استفاده از یک سیستم مطمئن، بخصوص در مناطق لرزه خیز را آشکار می سازد. تجارب زلزله های پیشین و نتایج مطالعات صورت گرفته روی سیستم قالب تونلی مبین مقاومت بسیار قابل توجه این قبیل سازه ها در برابر زلزله های قوی می باشد. تاکنون مطالعه ای جهت بررسی مقاومت این سازه ها تحت زلزله های متوالی انجام نشده است. به نظر می رسد که این سیستم سازه ای، تحت زلزله های متوالی از اطمینان سلامت قابل قبولی برخوردار است. هدف این مطالعه، بررسی ظرفیت باقی مانده ساختمان های قالب تونلی آسیب دیده بعد از وقوع لرزش اصلی و نحوه عملکرد آنها تحت زلزله های متوالی حاوی لرزش اصلی و پس لرزه بوده است. بدین منظور، بعد از اعمال لرزش اصلی معادل با زلزله طرح استاندارد 2800 ایران، ساختمان های آسیب دیده، تحت تحلیل های دینامیکی افزایشی ناشی از پس لرزه ها و بارافزون قرار گرفته اند. ارائه منحنی های شکنندگی برای سطوح مختلف خرابی به وجود آمده در المان های اصلی قبل و بعد از وقوع لرزش اصلی، از دیگر دستاوردهای این پژوهش است. نتایج بیانگر ظرفیت و مقاومت بالای سیستم قالب تونلی در زلزله های متوالی و تامین سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه در زلزله طرح استاندارد 2800 می باشد. با استناد به نتایج حاصل از این مطالعه، نتیجه گردید که عدم آسیب قابل توجه تحت لرزش اصلی متناظر به خطر طراحی ساختگاه، بیشترین شانس را جهت تحمل پس لرزه ها برای این سیستم نوظهور فراهم کرده است. به علاوه، مشخص شد که اجزای اصلی در این ساختمان ها، حتی تحت پس لرزه های نسبتا قوی نیز، با احتمال ناچیزی به سطح عملکردی نامبرده می رسند.
    کلید واژگان: سیستم قالب تونلی, پس لرزه, نگاشت های پی در پی, تحلیل دینامیکی افزایشی, منحنی های شکنندگی}
    Vahid Mohsenian, S. Bahram Beheshti-Aval *, Reza Darbanian
    In view of potential vulnerability of even exciting buildings designed based on seismic design codes under consecutive strong earthquakes, paying attention to the use of a secure system, especially in earthquake-prone regions is revealed. Tunnel form system is a new industrial construction system in which only the slabs and walls are used as lateral load resisting elements (Balkaya and Kalkan, 2004). Naming this system as the tunnel form is due to the installation of formworks in box manner (Fig. 1) (Mirghaderi et al., 2009).
    Previous earthquake experience and the results of laboratory and numerical studies of lateral resistance of tunnel form construction represent a very significant performance against strong earthquakes. So far no study has been conducted to assess the resistance of this construction system subjected to consecutive earthquakes. It seems that this structural system is able to retain safety against successive earthquakes. This study aims to quantify the post-earthquake capacity of the damaged tunnel form buildings after subjecting the main shock and also their performance assessment subjected to multiple earthquakes.
    Keywords: Tunnel form system, Aftershock, Multiple records, Incremental dynamic analysis, Fragility curves}
  • ارزیابی لرزه ای ساختمان های بتن مسلح دارای میان قاب بنایی با در نظر گرفتن منحنی های شکنندگی
    جمال حسنی نالوسی*، سعید تاریوردیلو
    معمولا منحنی های شکنندگی برای تعیین آسیب پذیری سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. لیکن آن چه در تعیین آسیب پذیری لرزه ای سازه ها اهمیت دارد، تعریف و نقش معیارهای خرابی می باشد که احتمال فراگذشت از این معیارهای خرابی مبنای تحلیل احتمالاتی زلزله است. در این مطالعه و تحقیق سه تیپ ساختمان بتن آرمه با تعداد طبقات 3، 5 و 8 به صورت سه بعدی با سیستم سازه ای قاب خمشی بتن آرمه با شکل پذیری متوسط مطابق آیین نامه 2800 ویرایش چهارم، بدون اثر میان قاب، با اثر میان قاب و با در نظر گرفتن ضعف سازه ای (شامل مقاومت کم بتن) در آن ها طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 طراحی شده و تحت اثر 20 شتابنگاشت حوزه دور از گسل در نرم افزار اپنسیس تحلیل گردیدند. در نهایت منحنی های شکنندگی سازه های مورد نظر به کمک تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده(IDA) محاسبه و ترسیم شدند. نتایج حاکی از آن است که نقش میان قاب ها در کاهش سختی جانبی ساختمان ها موثر بوده و در حدود 20 تا 40 درصد است. که متناسب با ارتفاع ساختمان و افزایش آسیب پذیری سازه هایی که دارای ضعف سازه ای بتن هستند می باشد.
    کلید واژگان: منحنی های شکنندگی, میان قاب بنایی, طراحی لرزه ای, ارزیابی لرزه ای, آسیب پذیری}
    Seismic assessment of reinforced concrete buildings using fragility curve
    Jamal Hasani Naloosi *, Saiid Tariverdilou
    Fragility curves are usually used to determine the vulnerability of structures. But defining failure criteria is of great importance in seismic vulnerability which probability of exceeding from these failure criteria is considered as the basis of probabilistic analysis. In the present study, three types of 3D reinforced concrete buildings having 3, 5 and 8 floors with reinforced concrete moment resisting frame structural system having medium formability designed seismically according to Iranian guideline (seismic regulations of Iranian 2800 code and chapter 9 of National Building Regulations, last edition in 2013) with and without the effect of infill considering structural failure (including low-strength concrete) are analyzed using accelerogram (far source) using OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation). Finally, fragility curves of the above-mentioned structures calculated and drawn using Nonlinear Incremental Dynamic Analysis (IDA). The results showed that the infill has an effective role in decreasing lateral stiffness of buildings as much as 20 to 40 percent in proportion to building height
    Keywords: Fragility Curves, Masonry Infill, seismic design, seismic assessment, Vulnerability}
  • محسن گرامی، سعید غفاری، امیرمهدی حیدری تفرشی
    منحنی های شکنندگی در ارزیابی خسارت لرزه ای ساختمان ها از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. با تولید منحنی های شکنندگی، احتمال آسیب دیدن سازه در برابر ارتعاشات لرزه ای مورد بررسی قرار می گیرد. در این تحقیق با انجام 360 تحلیل تاریخچه زمانی بر روی سازه های 3، 10 و 20 طبقه، منحنی های شکنندگی تولید گردیده است. منحنی های شکنندگی با استفاده از دو شاخص تغییر مکان بین طبقه ای و کرنش محوری نوار های معادل دیوار برشی توسعه یافته است. تحلیل های تاریخچه زمانی توسط نرم افزار Perform-3D با استفاده از 10 شتاب نگاشت دور و 10 شتاب نگاشت نزدیک گسل استفاده گردیده است. در بررسی منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی مشاهده گردیده است که سازه 3 طبقه پاسخ بزرگتری نسبت به سازه های 10 و 20 طبقه نشان می دهد. پس از تولید منحنی های شکنندگی مشاهده گردیده است که سازه های میان مرتبه و بلند مرتبه عملکرد بهتر و سطح خرابی کمتری در مقایسه با سازه های کوتاه مرتبه در زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل دارند.
    کلید واژگان: منحنی های IDA, منحنی های شکنندگی, دیوار برشی فولادی, تحلیل تاریخچه زمانی}
    Mohsen Gerami, Saeed Ghaffari, Amir Mahdi Heidari Tafreshi
    Fragility curves play an important role in damage assessment of buildings. Probability of damage induction to the structure against seismic events can be investigated upon generation of afore mentioned curves. In current research 360 time history analyses have been carried out on structures of 3, 10 and 20 story height and subsequently fragility curves have been adopted. The curves are developed based on two indices of inter story drifts and equivalent strip axial strains of the shear wall. Time history analysis is carried out in Perform 3d considering 10 far field seismograms and 10 near fields. Analysis of low height structures revealed that they are more vulnerable in accelerations lower than 0.8 g in near field earthquakes because of higher mode effects. Upon the generated fragility curves it was observed that middle and high structures have more acceptable performance and lower damage levels compared to low height structures in both near and far field seismic hazards.
    Keywords: IDA Curves, Fragility Curves, Steel Shear Wall, Time History Analysis}
  • سیدبهرام بهشتی اول*، وحید محسنیان
    علی رغم کاربرد گسترده سیستم قالب تونلی در ساخت ابنیه، متاسفانه آیین نامه لرزه ای مشخصی برای طراحی این سیستم ساخت منتشر نشده است. بر اساس یک جستجوی کتابخانه ای، اطلاعات محدودی از رفتار لرزه ای این نوع سیستم سازه ای در مدارک فنی و تحقیقاتی موجود است. بدین جهت، رفتارسنجی و بررسی عملکرد لرزه ای ساختمان های ساخته شده با این تکنیک، با احتساب عوامل موثر بر پاسخ، بر اساس نتایج مستدل عددی، در فرآیند تهیه یک آیین نامه لرزه ای مورد توجه می باشد. به علاوه نوین بودن سیستم و لذا عدم وجود تجربه آسیب در زلزله های گذشته و خصوصا ماهیت تصادفی زلزله، اهمیت رویکرد احتمالاتی به مسئله و ضرورت توسعه منحنی های شکنندگی جهت استفاده در فرآیند جدید PBEE را آشکار می سازند. در این تحقیق، به بررسی رفتار لرزه ای ساختمان های قالب تونلی 2، 5 و 10 طبقه با پلان منظم پرداخته شده و ابتدا سطح عملکرد این ساختمان ها در زلزله طرح (دوره بازگشت 475 سال)، به روش تحلیل تاریخچه زمانی و بارافزون تعیین و سپس با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی، برای مدل های مورد مطالعه، منحنی های شکنندگی به ازای سطوح مختلف خرابی در دیوارها و تیرهای رابط بینشان تهیه شده است. نتایج بیانگر ظرفیت و مقاومت بالای سیستم و عملکرد لرزه ای مناسب سازه هاست. به علاوه هر سه مدل، در زلزله طرح (دوره بازگشت 475 سال)، در سطح عملکردی قابلیت استفاده بی وقفه قرار گرفتند
    کلید واژگان: سیستم قالب تونلی, سطح عملکرد, تحلیل دینامیکی افزایشی, منحنی های شکنندگی}
    S. Bahram Beheshti Aval *, Vahid Mohsenian
    Despite widespread construction of mass-production houses with tunnel form structural system across the world, unfortunately no special seismic code is published for design of this type of construction. Through a literature survey, only a few studies are about the seismic behavior of this type of structural system. Thus based on reasonable numerical results, the seismic performance of structures constructed with this technique considering the effective factors on structural behavior is highly noteworthy in a seismic code development process. In addition, due to newness of this system and observed damages in past earthquakes, and especially random nature of future earthquakes, the importance of probabilistic approach and necessity of developing fragility curves in a next generation Performance Based Earthquake Engineering (PBEE) frame work are important. In this study, the seismic behavior of 2, 5 and 10 story tunnel form structures with a regular plan is examined. First, the performance levels of these structures under the design earthquake (return period of 475 years) with time history analysis and pushover method are assessed, and then through incremental dynamic analysis, fragility curves are extracted for different levels of damage in walls and spandrels. The results indicated that the case study structures have high capacity and strength and show appropriate seismic performance. Moreover, all three structures subjected were in immediate occupancy performance level.
    Keywords: Tunnel Form System, Performance Level, Incremental Dynamic Analysis, Fragility Curves}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال