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 « near field earthquake » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه « near field earthquake » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • Mahdi Kiani *, Hamed Enayati, Meisam Qorbani Fouladi
    Structural control as a countermeasure against unwanted structural vibrations is divided into three general categories known as passive, active, and semi-active. Among various structural control devices, the tuned Liquid Damper (TLD) can lend itself well to reducing structural demands through all of the control scenarios. In this paper, demands of Single degree of freedom (SDOF) structures subjected to near and far field ground motions are controlled by a recently developed TLD, named a variably baffled tuned liquid damper (VBTLD), through semi-active and passive control. The effects of the controlled structural period variations on the performance of the linear optimal control algorithm and a fuzzy controller have been examined comparatively. Results show that the semi-active fuzzy controller has better performance than the linear optimal control algorithm. The fuzzy controller can reduce both RMS and peak responses, effectively and its performance improves with increasing the controlled structural period. Furthermore, the fuzzy controller has the same controlling effects under near and far-field earthquakes.
    Keywords: TLD, Fuzzy Control, Semi-Active Control, Near Field Earthquake}
  • نوید سیاه پلو*، سید عبدالنبی رضوی، مصطفی جلیلی

    در رخداد خرابی پیش رونده لرزه ای، ستون ها کامل حذف نشده و وابسته به زمان می تواند ضعیف شوند. به طور نمونه احتمال کاهش ظرفیت باربری یک ستون در شتاب حداکثر زمین بیشتر است بنابراین ازآنجایی که زمین لرزه ها دارای مولفه های غیر یکسانی همچون محتوای فرکانسی، شتاب حداکثر، مدت زمان ارتعاش موثر و دیگر موارد می باشند، می توانند یک سازه را تحت اثرات متفاوتی قرار دهند. این موضوع تمایز خاص این پدیده در مقابل خرابی پیش رونده تحت بارهای ثقلی است که اهمیت آن را چند برابر می نماید. در این مقاله شکل پذیری قاب های ساده و خمشی با مهاربندی واگرای ویژه در مقابل خرابی پیش رونده با نگاه لرزه ای مورد ارزیابی قرار می گیرد. تحلیل مورداستفاده تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی، با توجه با 14 شتاب نگاشت حوزه نزدیک پالس گونه FEMA P695 و تحلیل استاتیکی غیرخطی است که در نرم افزار SAP2000 انجام گرفته است. نتایج نشان داد بیشینه تقاضای زاویه تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و چرخش تیر پیوند طبقات در دو حالت حذف طبقه اول و چهارم برای قاب خمشی ویژه با مهاربندی واگرای ویژه، 50 درصد مقادیر قاب ساده با مهاربندی واگرای ویژه می باشد. به استثنای تیر پیوند خمشی، در حالت حذف طبقه چهارم که مقادیر بیشینه تقاضای زاویه تغییر مکان جانبی نسبی طبقات برای هر دو قاب 0/024 رادیان و برای بیشینه چرخش تیر پیوند طبقات به ترتیب 0/056، 0/061 رادیان گردید. ازنظر مولفه بیشینه تقاضای زاویه تغییر مکان جانبی نسبی ماندگار طبقات نیز قاب خمشی ویژه با مهاربندی واگرای ویژه عملکرد به مراتب بهتر را دارا است و نسبت مقادیر در دو حالت از 26 تا 100 درصد متغیر است.

    کلید واژگان: طراحی لرزه ای, خرابی پیش رونده لرزه ای, قاب فولادی واگرای ویژه, زلزله حوزه نزدیک, پالس گونه}
    Navid Siahpolo *, Seyed Abdonnabi Razavi, Mostafa Jalili

    In the event of progressive seismic collapse, the entire columns are not removed and can weaken in a time-dependent manner. For example, the possibility of reducing the carrying capacity of a column is higher in the maximum acceleration of the ground. Therefore, since earthquakes have different parameters such as frequency content, maximum acceleration, effective vibration duration, and other things, they can subject a structure to different effects. This is the special distinction of this phenomenon in contrast to progressive failure under gravity loads, which multiplies its importance. In this article, the ductility of simple and bending frames with special divergent bracing against progressive collapse is evaluated from a seismic point of view. The analysis used is non-linear time history analysis, according to 14 acceleration maps of the near-pulse area of FEMA P695, and non-linear static analysis, which was performed in SAP2000 software. The results showed that the maximum demand for the floor drift angle and rotation of the floor connecting beam in the two scenarios of removing the first and fourth floors for the special bending frame with special eccentrically bracing is 50% of the values of the simple frame with special eccentrically bracing. Except for the bending beam, in the scenario of removing the fourth floor, the maximum values of the floor drift angle for both frames were 0.024 radians, and for the maximum rotation of the floor beam, 0.056 and 0.061 radians, respectively.

    Keywords: Seismic design, Seismic progressive collapse, special eccentric steel frame, near field earthquake, pulse type}
  • تاثیر حرکات پالس مانند زلزله های حوزه نزدیک گسل دارای خصوصیت جهت پذیری پیش رونده بر پاسخ سازه های بتنی
    میثم محبوبی نیازمندی*، سهراب میراثی، محمد مومنی، محمد بخشنده، حسین لطفی
    خصوصیات زلزله ها برای ساختگاه های نزدیک به چشمه لرزه زا و دور از آن، هم به لحاظ دامنه و هم محتوای فرکانسی متفاوت است. مطالعه رفتار سازه ها تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک در مقایسه با زلزله های دور از گسل بیانگر اثرات بیشتر این نوع زلزله بر سازه بوده اند. عمده این اثرات به خصوصیات جهت پذیری پیش رونده و حرکت پرتابی دارای اثر تغییرمکان ماندگار وابسته است. از اینرو خصوصیات زلزله های نزدیک گسل باید در طراحی و تحلیل سازه ها در نظر گرفته شود. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر جهت پذیری پیش رونده زلزله های حوزه نزدیک بر پاسخ سازه های بتنی می باشد. بدین منظور رکوردهای حاصل از ایستگاه های مختلف زلزله چی چی به عنوان شتابنگاشت های مبنا انتخاب شد. سپس با استفاده از روش های تحلیلی، طیف پاسخ این رکوردها با در نظر گرفتن اثر جهت پذیری پیش رونده و بدون آن (حذف پالس های غالب) در جهت های شرق-غرب و شمال-جنوب تعیین شد. در ادامه با تحلیل تاریخچه زمانی بر روی دو سازه 10 طبقه و 15 طبقه بتنی، برای هفت رکورد زلزله چی چی، دریفت (جابجایی نسبی) و برش پایه طبقات در سازه های مذکور بررسی شد. نتایج نشان داد که با توجه به ماهیت غیرقابل پیش بینی زلزله، پاسخ دریفت و برش پایه طبقات در سازه های مورد مطالعه در جهات مختلف در برخی موارد افزایش و یا کاهش یافته است. بنابراین می توان دریافت که جهت پذیری همیشه تاثیر یکنواختی بر رفتار سازه نداشته و از الگوی ثابتی پیروی نمی کند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع سازه و در نتیجه افزایش پریود آن، تاثیر جهت پذیری رکورد زلزله بر پاسخ سازه افزایش می یابد. این در حالی است که در سازه های کوتاه تر در بسیاری از موارد جهت پذیری رکورد زلزله، تاثیر چندانی بر پاسخ سازه نداشته و حتی در برخی موارد، باعث کاهش آن می گردد.
    کلید واژگان: زلزله حوزه نزدیک, خصوصیت جهت پذیری پیش رونده, زلزله چی چی, پاسخ لرزه ای سازه های بتنی, دریفت و برش پایه طبقات}
    The effects of pulse-like motions of near-fault earthquakes with forward-directivity characteristic on the response of concrete structures
    Meisam Mahboubi Niazmandi *, Sohrab Mirassi, Mohammad Momeni, Mohammad Bakhshandeh, Hossein Lotfi
    Studies on behavior of structures under the effect of earthquakes in the near-field earthquakes, compared to far-field earthquakes, have shown more effects of this type of earthquake on the structure. Most of these effects depend on the characteristics of forward-directivity and flip-step with permanent displacement effect. The characteristics of near-filed earthquakes should be considered in the design and analysis of structures. The present research, aimed to investigate the effect of directivity characteristics of near-field earthquakes on the response of concrete structures. To this aim, first the different records of ChiChi earthquake in different stations have been determined as the basis for selecting accelerograms. Then, using analytical methods, the response spectrum of these records, considering the effect of forward-directivity and without it (removing dominant pulses) in the east-west and north-south directions was determined. Next, using time history analysis on two concrete structures of 10 and 15 stories, the drift (relative displacement) and the inter-story base shear in the structures was investigated for seven records of ChiChi earthquake. The results showed that due to the unpredictable nature of the earthquake, the drift and base shear responses of stories in both structures have been increased or decreased in different directions in some cases. Therefore, it can be seen that directivity does not always have a uniform effect on the behavior of the structure and does not follow a fixed pattern. Also, the results showed that by increase in the height of the structure and as a result of increasing its period, the effect of forward-directivity on the response of the structure increases. This is despite the fact that in many cases of shorter structures, the directivity does not have much effect on the response of the structure and even in some cases; it has caused a decrease in the response.
    Keywords: Near-Field Earthquake, forward-directivity effect, ChiChi earthquake, Seismic responses of concrete structures, Drift, shear base of stories}
  • مهدیس تقی زاده، مجید قلهکی*، امید رضایی فر

    در طی سالیان گذشته محققان جهت بررسی رفتار سیستم قاب مهاربندی شده ایده های مختلفی را مورد مطالعه و بررسی قرار دادند که یکی از این ایده ها مهاربند ستون فقراتی می باشد. این نوع مهاربند، یک سیستم توسعه یافته ی نیرو - مقاوم لرزه ای است که با ثابت نگه داشتن مقدار جابه جایی نسبی بین طبقه ای، مانع ایجاد شکست طبقات می شود. این سیستم متشکل از اعضای قاب مهاربندی شده ی هم محور متعارف به همراه یک خرپای قوی می باشد که هدف آن توزیع یکنواخت جابه جایی های نسبی طبقه در ارتفاع ساختمان است. خرپای قوی همانند یک ستون فقرات، مانع تمرکز آسیب در یک یا چند طبقه در قاب مهاربندی شده ی هم محور می شود. از طرفی، زلزله هایی که در حوزه ی نزدیک رخ می دهند، هم به لحاظ دامنه و هم به لحاظ محتوای فرکانسی با حرکات لرزه ای دور از گسل متفاوتند. بنابراین لازم است به بررسی و شناخت ویژگی ها و ماهیت رکوردهای نزدیک گسل و تاثیر آن بر روی سازه ها پرداخته شود. علاوه بر زلزله، خاک زیر سازه نیز می تواند تغییراتی را در پاسخ سازه ایجاد کند به ویژه اگر سازه روی خاک نرم ساخته شده باشد. به طور معمول در آیین نامه ها، روش هایی که برای تحلیل سازه ها درنظر گرفته شده اند با این فرض است که سازه روی بستر صلب قرار دارد حال آن که در واقعیت همیشه این طور نیست و نرم یا سخت بودن خاک زیر سازه تاثیر متفاوتی روی پاسخ آن خواهد داشت. بنابراین بهتر است بحث اندرکنش خاک - سازه در طراحی ها درنظر گرفته شود. در این مقاله، اثر خاک های مختلف پی با لحاظ اندرکنش خاک - سازه بر روی رفتار سیستم مهاربند ستون فقراتی تحت زلزله ی حوزه ی دور و نزدیک مورد بررسی قرار می گیرد. مدل های استفاده شده در این مقاله، شامل سازه های 3، 6 و 12 طبقه با سه نمونه سیستم نیرو - مقاوم لرزه ای دارای پیکربندی مختلف در محل تقاطع مهاربندها به تیر می باشد. دو نمونه خاک سخت و نرم در زیر این سازه ها به ترتیب دارای ویژگی های خاک تیپ دو و چهار مطابق با استاندارد 2800 زلزله ی ایران ویرایش چهارم، مدل شده است. جهت تحلیل این سازه ها، از روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی برای هفت شتاب نگاشت زلزله ی حوزه ی دور و هفت شتاب نگاشت زلزله ی حوزه ی نزدیک، در دو حالت پایه ثابت و پایه اندرکنشی، استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که بیشینه تغییرمکان بام سازه های 3، 6 و 12 طبقه در دهانه های l/4، l/3 و 5l/12 در خاک های سخت (تیپ 2)، تحت هر دو زلزله ی دور و نزدیک با تغییرات ناچیز همراه است اما در خاک های نرم (تیپ 4) تحت زلزله های دور و نزدیک بین 93/2 تا 22/18 درصد افزایش می یابد. نسبت جابه جایی نسبی میان طبقه تحت زلزله های دور و نزدیک گسل در خاک سخت، در سازه های 3 و 6 طبقه افزایش ناچیز و در سازه ی 12 طبقه تا 75/6 درصد کاهش داشته است. در خاک نرم همه ی سازه ها در حوزه ی نزدیک تا 67/11 درصد افزایش و در حوزه ی دور سازه های 3 و 6 طبقه تا 86/4 درصد کاهش و سازه 12 طبقه تا 70/7 درصد افزایش داشته است. همچنین نسبت جابه جایی نسبی پسماند سازه های 3، 6 و 12 طبقه تحت میانگین زلزله های حوزه ی نزدیک، در خاک سخت تا 52/8 درصد کاهش و در خاک نرم تا 02/36 درصد افزایش داشته است.

    کلید واژگان: سیستم ستون فقراتی, اندرکنش خاک - سازه, زلزله ی حوزه نزدیک, زلزله ی حوزه دور}
    Mahdis Taghizadeh, Madjid Gholhaki*, Omid Rezaifar

    During the past years, researchers have developed ideas to thoroughly investigated into the behavior of structural bracing systems. Accordingly, one of these emerging systems is the Strong Back Bracing System (SBBS) by which the inter-storey drifts are maintained constant to prevent occurrence of failure. This system is comprised of the components of conventional concentrically braced frames together with a strong truss whose presence is aimed at uniform distribution of drifts along height of the building. This truss precludes concentration of damages in one or several stories in the concentrically braced frames. On the other hand, the near-filed earthquakes differ from the far-field ones in terms of both amplitude and frequency content. Thus, it is required to study the effects of such earthquakes on behavior of the SBBS. In addition to earthquake, the soil underlying the structure can affect the structural responses especially in cases when structure rests on soft soils. This system is comprised of the components of conventional concentrically braced frames together with a strong truss whose presence is aimed at uniform distribution of drifts along height of the building. This truss precludes concentration of damages in one or several stories in the concentrically braced frames. On the other hand, the near-filed earthquakes differ from the far-field ones in terms of both amplitude and frequency content. Thus, it is required to study the effects of such earthquakes on behavior of the SBBS. In addition to earthquake, the soil underlying the structure can affect the structural responses especially in cases when structure rests on soft soils. Typically, the codes provide methods for structural analysis assuming that the structure is located on a rigid base whereas in reality, this assumption does not always hold true highlighting the need for inclusion of soil-structure interaction into the analyses. Accordingly, this paper deals with seismic behavior of the structures equipped with the SBBS considering the soil-structure interaction under near and far-field earthquakes. In this respect, 3, 6 and 12-storey structures resting on stiff and loose soil (soil type II and IV according to classification of Standard 2800) have been analyzed. To this end, nonlinear time-history analyses using seven far and near-field earthquakes for both cases of rigid and flexible base, have been carried out. The results indicate that maximum roof displacement of 3, 6 and 12-storey structures founded on stiff soils (soil type II) vary insignificantly under the far and near-field earthquakes. Conversely, in the case of soft soils (soil type IV), displacements have increased by 2.93 to 18.22%. Moreover, it was found that drift ratios for the structures on stiff soil, in the case of 3 and 6-storey structures, increases slightly and reduced by 6.75% for the 12-storey structure. In the case of soft soil, all structures under the near-field motion, incurred increase in drift ratios by 11.67% and in the case of far-field, 3 and 6-storey structures experienced 4.86% decrease and conversely, the 12-storey structure encountered 7.7% increase. In addition, ratio of residual drift of the 3, 6 and 12-storey structures under average of near-field earthquakes, has decreased and increased by 8.52 and 36.02 in the case of stiff and soft soils, respectively.

    Keywords: Strong Back Bracing System (SBBS), Soil-Structure Interaction (SSI), Near-Field earthquake, Far-Field earthquake}
  • مهدی قاسمیه*، الیاس عالی زهی، سید رسول میرقادری

    با توجه به کاربرد زیاد ساختمان های فولادی در ایران و اهمیت اتصال های خمشی تیر به ستون فولادی که از جمله اجزاء حیاتی در این گونه از ساختمان ها هستند، شناخت بهتر رفتار اتصال های یاد شده در برابر زمین لرزه، ضروری است. خصوصیات شتاب نگاشت حوزه نزدیک متمایز از زلزله حوزه دور می باشد. برخی از زمین لرزه های فاجعه بار رخ داده در ایران از جمله زلزله بم (2003) و زلزله طبس (1978) دارای ویژگی های شتاب نگاشت حوزه نزدیک بودند، که اهمیت رکورد حوزه نزدیک را نشان می دهد. بنابراین در این مقاله سعی شده است که ضابطه ای برای آزمودن اتصال های خمشی تیر به ستون فولادی موجود در ساختمان های فولادی ای که تحت شتاب نگاشت حوزه نزدیک ممکن است قرار بگیرند، ارایه شود. بدین وسیله امکان بررسی رفتار اتصال های یاد شده در آزمایشگاه با توجه به دستورالعمل پیشنهاد شده، ایجاد می شود. همچنین امکان ساخت ساختمان های فولادی ایمن تر، فراهم می گردد. هدف این مقاله، پیشنهاد پروتکل بارگذاری برای قاب های خمشی ویژه فولادی تحت رکوردهای حوزه نزدیک برای ایران می باشد. برای این منظور با بررسی زلزله های رخ داده در ایران در طول سال های متعدد، به تعیین شتاب نگاشت های حوزه نزدیک پرداخته شد. ساختمان های فولادی 3، 5، 7، 9، 12 و 20 طبقه طبق ضوابط و مقررات ایران طراحی و تحلیل شدند. سپس برای هر یک از ساختمان های فولادی طراحی شده به تعیین قاب بحرانی پرداخته شد. برای هر یک از قاب های بحرانی، ضریب مقیاس مشخص شد. پس از انجام تحلیل تاریخچه زمانی و اعمال شتاب نگاشت های پیشنهادی حوزه نزدیک به هر یک از قاب های بحرانی، جابه جایی نسبی طبقه (یا همان زاویه جابه جایی داخلی طبقه) برای تمامی قاب ها بدست آمده و با هم مقایسه شدند. در نهایت پروتکل بارگذاری برای اتصال خمشی تیر به ستون ساختمان های فولادی در ایران برای رکوردهای حوزه نزدیک بدست آمد.

    کلید واژگان: قاب خمشی ویژه فولادی, پروتکل بارگذاری, شتاب نگاشت حوزه نزدیک}
    Mehdi Ghassemieh*, Elyas Alizahi, Seyed Rasoul Mirghaderi

    Due to the relatively high use of steel buildings in Iran and the importance of rigid steel beam-to-column connections, which are among the vital components in this type of buildings, the need to better understand the behavior of these connections against earthquakes has been noted. Also due to the special characteristics of the near-field earthquakes, which is different than far-field earthquakes and it has its own characteristics; and the fact that some catastrophic earthquakes occurred in Iran, such as the Bam earthquake (2003) and the Tabas earthquake (1978) had the characteristics of the near-field earthquakes, which can show the importance of the near-field ground motions; the purpose of this study was to propose a loading protocol for special steel moment- resisting frames under near-field earthquakes for Iran. Therefore, first, by examining the earthquakes that have occurred in Iran during several years, near-field earthquakes have been selected. Steel buildings of 3, 5, 7, 9, 12 and 20 floors were designed and analyzed according to the rules and regulations of Iran, then for each of the designed steel buildings a critical frame was determined; the values of the scale factors are also specified. After performing nonlinear time‐history analysis and applying the proposed near-field ground motions to all of the critical frames, inter-story drift angles for all frames was obtained and compared. The third floor of the 3-story critical frame was selected as the critical floor; which is a story whose results will be used to construct a loading protocol; The basic rainflow counting and simplified rainflow counting were performed for the critical inter-story drift angles results; The proposed loading protocol are derived based on the MCE-level seismic hazard and 84th percentile values of key seismic demand parameters. These parameters are number of damaging cycles, maximum inter-story drift, sum of inter-story drift range, inter-story drift range and residual inter-story. The rationality of the proposed loading protocol was justified by showing the cumulative distribution function. The proposed loading protocol has 23 damage half-cycles, including 3 pulse half-cycles with inter-story drift ranges of 0.060, 0.100 and 0.078 radians; which are calculated by the basic rainflow counting method. The maximum inter-story drift was obtained 0.065 radians. In the final half cycle, the mean value is the same as the residual inter-story drift of 0.03 radians. Also, the sum of the inter-story drift ranges is equal to 0.684 radians. The proposed loading protocol was compared with the SAC near-field earthquake protocol, the maximum inter-story drifts in the proposed protocol is 0.065 radians and in the SAC protocol is 0.06 radians. Furthermore the pulse cycles in the proposed protocol have inter-story drift ranges equal to 0.060, 0.100 and 0.078 radians; while the three pulse half-cycles at the beginning of the SAC loading protocol have inter-story drifts of 0.08, 0.05 and 0.04; respectively. Therefore, the proposed loading protocol has a higher inter-story drift and stronger pulse cycles than the SAC near-field earthquake protocol; but the total number of cycles defined in the SAC protocol is greater than the proposed protocol.

    Keywords: Steel moment-resisting frame, Near-field earthquake, Loading protocol., Rainflow counting}
  • محمدرضا سیفی اسگ شهر*، سعید رفیعی

    در ساختمان های بتن آرمه بلندمرتبه استفاده از سیستم های جداساز می تواند منجر به افزایش پاسخ سازه شود که برای کنترل این مسئله افزایش سختی ساختمان با استفاده از سیستم های باربر جانبی مانند دیوار برشی پیشنهاد می شود. در مطالعه حاضر، به مقایسه پاسخ لرزه ای ساختمان های بتن آرمه دوگانه با پای ثابت و جداسازی شده با جداساز لاستیکی-سربی تحت رکوردهای حوزه نزدیک با استفاده از روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی مطابق با ضوابط ویرایش چهارم استاندارد 2800 و آیین نامه ASCE/SEI 7-16 پرداخته شده است. به این منظور ساختمان های بتن آرمه 10، 15 و 20 طبقه که دارای سیستم دوگانه قاب خمشی ویژه همراه با دیوار برشی ویژه بوده و نیز در پلان مشابه و منظم هستند، به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده اند. سازه 20 طبقه به عنوان سازه بلند در این مطالعه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان دهنده آن است که پاسخ ساختمان های جداسازی شده شامل میانگین، میانه و صدک های 16% و 84% دریفت و شتاب طبقات و همچنین میانگین و بیشینه برش پایه کاهش قابل ملاحظه ای نسبت به ساختمان با پای ثابت بر اساس هر دو آیین نامه داشته است. نتایج دلالت بر آن دارند که در سازه های جداسازی شده نسبت به سازه های با پای ثابت، بر اساس آیین نامه ASCE نسبت به استاندارد 2800، دریفت حداکثر در سازه ها 23% کاهش بیشتر و شتاب و برش پایه میانگین 11% کاهش بیشتری نشان داده است. نتایج بدست آمده در این تحقیق می تواند مبنای توسعه ضوابط استاندارد 2800 برای بررسی پاسخ لرزه ای ساختمان های بتن آرمه جداسازی شده واقع شده در ساختگاه نزدیک به گسل باشد.

    کلید واژگان: ساختمان بتن آرمه دوگانه, زلزله حوزه نزدیک, جداساز لاستیکی-سربی, ویرایش چهارم استاندارد 2800, آیین نامه ASCE, SEI 7-16}
    Mohammadreza Seify Asghshahr *, Saeid Rafiei

    In high-rise reinforced concrete buildings, using base-isolating systems can increase the response of the structure. To overcome this problem, it is suggested to increase the stiffness of the building by utilizing lateral load-bearing systems such as shear walls. In the present study, the seismic response of fixed-base and lead-rubber bearing isolated dual-system reinforced concrete buildings has been compared using nonlinear time history analysis procedure according to the 2800 V4 standard and ASCE/SEI7-16 code provisions. For this purpose, 10, 15, and 20-story reinforced concrete buildings, in a similar and regular plan, with special moment frame and shear wall dual systems have been selected as a case study. A 20-story building has been considered as a tall building in this study. Results show that the response of the base-isolated structures including the mean, median, and 16% and 84% percentiles of drift ratio, floor acceleration, and base shear has a significant decrease compared to the fixed-base buildings according to the above-mentioned code provisions. Results indicate that base-isolated buildings with respect to fixe-based buildings, based on the ASCE / SEI 7-16 code compared with the 2800 V4 standard, maximum drift in the structures has a 23% more decrease and mean acceleration and base shear have an 11% more decrease. The results obtained in this study can be the basis for the development of the 2800 standard provisions to investigate the seismic response of base-isolated reinforced concrete structures at a near-fault site.

    Keywords: Dual-system Reinforced Concrete Buildings, Near-Field Earthquake, Lead-Rubber Bearing Isolator, 2800 Standard V4, ASCE, SEI 7-16 Code}
  • ولی الله داوری، محمدرضا منصوری*، مسعود نکویی

    در این مطالعه سازه های مجهز به میراگر اصطکاکی، تحت اثر زلزله های حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار می گیرند. نحوه لغزش و ارتعاش آن ها که شامل تغییر مکان، سرعت و شتاب می باشد به روش تحلیل عددی محاسبه می گردد. و پاسخ سازه تحت اثر زلزله های دور و نزدیک گسل ازیک طرف و نیز در نظر گرفتن مدل اصطکاکی ساده کولمب و مدل کامل تر اصطکاک وابسته به سرعت (اصطکاک Stribeck) مورد مقایسه قرارگرفته است. با وجود اینکه احتمال وقوع زلزله دور از گسل در یک منطقه بسیار محتمل است ولی وقوع زمین لرزه های بزرگ در نزدیکی شهرهایی که در مجاورت گسل ها قرارگرفته اند غیرقابل انکار است و این زمین لرزه ها دارای ویژگی های خاصی هستند که آن ها را از زلزله های دور از گسل متمایز می سازد. برخی از این ویژگی ها به صورتی است که اگر در نظر گرفته نشوند، منجر به تخمین نیروی زلزله بسیار کم تر از حد واقعی در طراحی سازه ها می شود. ازجمله این ویژگی ها می توان به تغییر مکان ماندگار یا اثر fling step و وجود پالس سرعت در مولفه عمود بر گسل می باشد که در اثر پدیده جهت پذیری پیش رونده (forward directivity) رخ می دهد، اشاره کرد. با توجه به رفتار غیرخطی استهلاک نیرو، برای انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی از برنامه نویسی و همچنین برای تحلیل سازه مجهز به میراگر اصطکاکی، از نرم افزار Open Sees استفاده شده است. نتایج نشان می دهد ساده سازه های مدل اصطکاکی لغزشی ازیک طرف و عدم تمرکز روی زلزله های حوزه نزدیک از طرف دیگر، باعث خطا در تخمین جابجایی ها و مخصوصا نیروهای اعضا می گردد که با در نظر گرفتن اصطکاک Stribeck مقادیر خطا کاهش و نتایج مورد انتظار بهبود می یابد.

    کلید واژگان: زلزله های حوزه دور و نزدیک, اصطکاک وابسته به سرعت, پدیده لغزشی-ارتعاشی, موجک ریکر متقارن, میراگر اصطکاکی}
    Valiollah Davari, Mohammad Reza Mansoori *, Masoud Nekooei

    In this study, structures equipped with friction dampers under the influence of far-field and near-field earthquakes are investigated. How they slide and vibrate, which includes displacement, velocity and acceleration, is calculated by numerical analysis. And the response of the structure under the effect of far-field and near-field earthquakes on the one hand and also considering the simple friction model of Columbus and the more complete model of velocity-dependent friction (Stribeck friction) is compared. Although the possibility of a far-field earthquake is very likely, but the occurrence of large earthquakes near cities that are near faults is undeniable, and these earthquakes have certain specifications that distinguish them from far-field earthquakes. Some of these specifications are such that if neglected, they will lead to underestimation of the seismic force in the design of structures. Examples of these specifications are fling step effect and the presence of velocity pulse in the component perpendicular to the fault that is caused as a result of the phenomenon of forward directivity.Due to the nonlinear behavior of the damping force (FD), programming has been used to perform nonlinear analytical dynamics. Also, behavioral models in Open Sees software are used to investigate the behavior of Stribeck friction for friction damper and to compare its results with the results obtained from accurate analysis. The results show that simplifications of the sliding friction model, on the one hand, and lack of focus on near-field earthquakes, on the other hand, result in underestimation of displacements, especially in member forces. Considering Stribeck friction, error rate is reduced and results are improved.

    Keywords: Velocity-dependent friction, Far-field, near-field earthquake, Stick-slip phenomena, Symmetric Ricker wavelet, Friction damper}
  • احسان تیموری، سعید عباسی*، امیرجواد مرادلو

    تانک های ذخیره سیالات سازه های بسیار مهمی برای ذخیره ی انواع سیالات در حوزه های شهری و صنعتی می باشند. از این رو طراحی، ساخت و ارزیابی عملکرد آن ها برای شرایط مختلف بسیار حایز اهمیت می باشد. در این مطالعه رفتار تانک های فولادی با تغییر در نسبت ارتفاع به قطر سازه تحت اثر زلزله های میدان دور و نزدیک مورد آنالیز و مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور و جهت آنالیز بهتر این سازه ها 4 مدل تانک فولادی با نسبت ارتفاع به قطر متفاوت و در حالات خالی و 90% پر با استفاده از نرم افزار المان محدود ANSYS مدلسازی شده تحت آنالیز لرزه ای قرار گرفته اند. برای بررسی بهتر روند تاثیرات لرزه ای بر تانک های فولادی، زلزله های میدان دور و نزدیک انتخاب شده به مقیاس یکسان g5/0 اسکیل شده اند. نتایج نشان داد که در حالات خالی تانک با افزایش نسبت ارتفاع به قطر تانک های فولادی به بیش از مقدار 1، مقادیر ماکزیمم تغییرمکان ها در زلزله های میدان دور و نزدیک به یکدیگر نزدیک می گردند. همچنین نتایج نشان از اهمیت فوق العاده افزوده شدن آب بر پاسخ تانک های فولادی تحت اثر زلزله های میدان دور برای نسبت ارتفاع به قطر بیش از 1 دارد. در اکثر موارد با افزوده شدن نسبت ارتفاع به قطر سازه و نیز سیال به آنالیز مقادیر تنش اصلی اول و ماکزیمم عکس العمل تکیه گاهی افقی در دو حالت تحلیل تحت اثرات زلزله ی میدان دور و نزدیک به هم نزدیک می گردد. نتایج نشان می دهد که برای آنالیز و بررسی تانک های فولادی تحت اثر زمین لرزه بایستی زلزله های میدان دور علاوه بر زلزله ی میدان نزدیک مورد مطالعه و تحلیل قرار گیرند.

    کلید واژگان: مخازن فولادی, آنالیز دینامیکی, اندرکنش آب و سازه, زلزله ی میدان دور و نزدیک, روش المان محدود}
    Ehsan Teymouri, Saeed Abbasi *, AmirJavad Moradloo

    Liquid storage tanks are very important structures for storing various types of fluids in urban and industrial areas. Therefore, designing, manufacturing, and evaluating their performance for different conditions is very important. In this study, the behavior of steel tanks with changes in the ratio of height to diameter of the structure under the effects of far and near field earthquakes has been analyzed and studied. For this purpose and for better analysis of these structures, 4 models of steel tanks with different height to diameter ratios and in empty and 90% full states have been subjected to seismic analysis using modeled ANSYS finite element software. To better investigate the trend of seismic effects on steel tanks, selected far and near-field earthquakes have been scaled to the same amount of 0.5g. The results showed that in empty tank conditions, by increasing the ratio of height to diameter to more than 1, the maximum values of displacement in the far and near-field earthquake are close to each other. The results also show the extraordinary importance of adding water to the response of steel tanks due to far-field earthquakes for a height to diameter ratio of more than 1. In most cases, by increasing the ratio of height to diameter of the structure and adding the fluid to the analysis, the values of the first main stress and the maximum reaction of the horizontal abutment in the two modes of analysis under the effects of the far and near-field earthquakes get closer to each other. The results show that in order to analyze and investigate steel tanks affected by earthquakes, in addition to near field earthquakes, far-field earthquakes should be studied and analyzed.

    Keywords: Steel Tank, Far-Field Earthquake, Near-Field Earthquake, Finite element method, Water-structure interaction, seismic analysis}
  • حامد عنایتی*، علی محمد روستا

    یکی از خطراتی که همواره سازه های عمرانی را تهدید می کند زلزله می باشد. این تهدید در ایران که کشوری لرزه خیز می باشد بسیار جدی می باشد. یکی از روش های مورد استفاده برای این منظور کنترل سازه ها می باشد. در سال های اخیر روش کنترل نیمه فعال با توجه به مزایای آن مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این روش بر اساس تغییر خواص میرایی و یا سختی سیستم پاسخ سازه کاهش می یابد. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر نوع رکورد زلزله بر رفتار سازه از 6 رکورد زلزله حوزه نزدیک و 6 رکورد زلزله حوزه دور استفاده شده است. سازه مورد بررسی در این تحقیق یک سازه یک درجه آزادی می باشد که برای کنترل نیمه فعال آن از یک میراگر مایع با پره قابل تنظیم استفاده شده است. میراگر مایع یک میراگر با هزینه نصب، ساخت و نگهداری پایین بوده که می تواند با عملکرد دوگانه به عنوان مخزن ذخیره نیز مورد استفاده قراربگیرد. برای کنترل نیمه فعال میراگر با طراحی یک الگوریتم فازی پره ها در حین تحریک چرخانده می شود. برای طراحی الگوریتم مورد نظر ضریب میرایی میراگر در زوایای مختلف پره ها لازم می باشدکه برای این منظور از نتایج آزمایشات انجام شده توسط عنایتی و زهرایی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که در مقایسه رفتار سازه تحت اثر رکورد زلزله حوزه نزدیک و حوزه دور میراگر تحت رکورد حوزه نزدیک رفتار بهتری نسبت رکورد حوزه دور از خود نشان می دهد و میزان کاهش پاسخ ها بیشتر می باشد. بررسی پاسخ جابجایی سازه نشان می دهد که در زلزله های حوزه نزدیک بیشینه پاسخ تا 17 درصد و در زلزله های حوزه دور 13 درصد نسبت به کنترل غیر فعال کاهش از خود نشان می دهد.

    کلید واژگان: کنترل نیمه فعال, سازه یک درجه آزادی, الگوریتم فازی, میراگر مایع یا پره قابل تنظیم, زلزله حوزه نزدیک, زلزله حوزه دور}
    Hamed Enayati *, ALI Mohammad Rousta

    Earthquake as a natural hazard jeopardizes civil structures and infrastructures. Iran is a seismically susceptible country compelling experts to adopt appropriate counter measures in design practices. In this regard the structural control conceptis well known from which semi active control methodologies have been addressed vastly by scholars during last two decades. These methods impose controlling actions by changing stiffness and damping traits of the structure. In addition to provisions to be considered in the structure side, earthquake properties originated from distance to source fault should be dealt with as near and far field categories. In this paper, we are aimed to evaluate efficacy of a liquid damper with adjustable blades in a semi active scenario. Generally, liquid dampers have low installation and maintenance costs that make them as a suitable choice in many applications. The structural model is single degree of freedom subjected to 6 far field and 6 near field earthquakes. A fuzzy algorithm has been developed to handle the blades rotation in the semi active control.The algorithm adjusts the blade angle based on corresponding damping ratios adopted from a previous research. Results of analyses demonstrate that the damper can reduce structural responses significantly. This reduction about responses from near field ground motions are greater than those of far field ground motions.

    Keywords: Semi-Active Control, Single Degree of Freedom, Fuzzy Algorithm, Tuned liquid damper with variable baffles, Near Field Earthquake, Far Field Earthquake}
  • غلامرضا نوری*، مهران تیراندازیان
    هدف اصلی برنامه توسعه پایدار سال 2030 توسعه دسترسی به انرژی های تجدیدپذیر، پایدار، قابل اطمینان و مقرون به صرفه است. از جمله انرژی های تجدید پذیر می توان به انرژی باد و استفاده از توربین های بادی اشاره کرد. این توربین های عمدتا در مناطق ساحلی یا فراساحلی لرزه خیز و مستعد روانگرایی استفاده می شود . رشد اجرای این توربین ها در مناطق لرزه خیز توام با بستر روانگرا استفاده از شمع ها و سایر فونداسیون های عمیق را ضروری کرده است. در این مقاله تغییر مشخصات لایه خاک روانگرا در اندرکنش خاک-تک شمع - سازه توربین های بادی در چهار نوع ماسه روانگرا با ضخامت 5 متر ، تحت بار توربین 2 کیلو وات و تاثیر 14 رکورد زمین لرزه حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با در نظرگرفتن مدل رفتاری مناسب برای لایه های خاک، اندرکنش بین شمع و خاک به روزش مستقیم در نرم افزار OpenSees انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در زمین لرزه های با بیشینه شتاب کمتر از g 4/0 ، در خاک های ماسه ای با تراکم بیش از 70 % روانگرایی رخ نمی دهد. بیشترین جابجایی به شمع در خاکی که زاویه اصطکاک داخلی (ɸ=30) و کمترین درصد تراکم را دارد، اتفاق می افتد. با وقوع روانگرایی در لایه میانی تراز اتکای گیرداری شمع از حوالی سطح زمین به انتهای لایه روانگر منتقل می گردد. همچنین نتایج نشان داد، مقادیر حداکثر فشار منفذی، لنگر خمشی و نیروی برشی خاک تحت زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک با افزایش تراکم خاک کاهش می یابد و این کاهش برای زلزله های حوزه دور مشهودتر است.
    کلید واژگان: توربین بادی تک شمع, خاک روانگرا, زمین لرزه حوزه دور, زمین لرزه حوزه نزدیک, اندرکنش خاک-تک شمع-سازه توربین بادی}
    Gholamreza Nouri *, Mehran Tirandazian
    The main goal of the 2030 sustainable development plan is to develop access to renewable, sustainable, reliable and cost-effective energy. One of the renewable energy sources is wind energy, which is produced using wind turbines. These turbines are mainly used in coastal or offshore areas that are seismic and liquefied. The development of these turbines in areas with high seismic potential and liquefied soils has necessitated the use of piles and other deep foundations. In this paper, the effect of liquefied soil layer characteristics on the soil-mono pile interaction under the effects of far and near field earthquake records has been investigated. Dynamic nonlinear time history analyses were performed by considering four types of liquefied sand with a thickness of 5 m, under 2 kW turbine load and the effect of 14 earthquake records. Nonlinear analyses are performed in OpenSees software by considering the appropriate behavioral model for soil layers and the interaction between the pile and the soil. The results showed that in earthquakes with a PGA less than 0.4 g and in sandy soils with a density of more than 70% liquefaction does not occur. The highest displacement is related to the pile located in T1 soil, which has the lowest internal friction angle (ɸ = 30) and the lowest soil compaction percentage. With the occurrence of liquefaction in the middle layer, the support level of the monopile is transferred from ground to the end of the liquefiable layer. Based on the results the values of maximum pore pressure, flexural moment and shear force of the soil under near and far-field records decrease with increasing soil density that is more evident for far-field earthquakes.
    Keywords: monopile wind turbine, liquefied soil, Far Field Earthquake, Near Field Earthquake, soil-monopile-wind turbine structure interaction}
  • سید رضا غفاری خلف محمدی، نوید خیاط*، نوید سیاه پلو

    بررسی اثر سربارهای دینامیکی بر جداره گود شهری با توجه به ماهیت آماری و احتمالاتی آن در شرایط ساختگاهی ضروری است. در این مطالعه عملکرد گود پایدارسازی شده به دو روش میخکوبی و مهاربندی تحت اثر دو تحریک دینامیکی ارتعاش ناشی از عبور بار ترافیکی و تحریک زلزله حوزه نزدیک در چهار منطقه اهواز بررسی و مقایسه شده اند. گمانه های بحرانی در هر منطقه با سنجش پارامترهای مقاومتی لایه ها و انتخاب گمانه هایی با کمترین پارامترهای مقاومتی خاک در هر منطقه انتخاب گردیده اند. مدل های عددی جهت جلوگیری از انعکاس امواج لرزه ای در مرزها به ابعاد 20 100 متر و با دیوارهای جاذب طراحی شده اند و نسبت میرایی به طور معمول %2 مفروض می باشد. تحریک ناشی از عبور ترافیک توسط یک موج هارمونیک در سرعت های متفاوت شبیه سازی شده است. فرکانس های تشدید ناشی از ارتعاش بار ترافیکی در محدوده سرعت 56 الی 72 کیلومتر بر ساعت قرار گرفته است. تحت اثر بار ترافیکی، سیستم مهاربندی ، تغی یرشکل قایم کمتر و سیستم میخ کوبی تغییرشکل افقی کمتر داشته اند. همچنین گودها تحت 7 نگاشت دارای خصوصیات حوزه نزدیک همپایه شده به شتاب طرح اهواز (0.25g) تحلیل شده اند. منطقه گلستان بیشترین تغییرشکل را تحت بار ترافیک نشان داده است. تحت زلزله حوزه نزدیک به استثنای کیانپارس سیستم میخ کوبی تغییرشکل قایم ماندگار کمتر و سیستم مهاربندی تغییرشکل افقی ماندگار کمتر را نشان داده است. خطای نتایج مدل های تحلیلی در تغییرشکل قایم 15% و در تغییرشکل افقی 26% کمتر از برداشت میدانی یک گود میخ کوبی شده واقع در منطقه کیانپارس می باشد .

    کلید واژگان: گود شهری, اهواز, ارتعاش ناشی از ترافیک, فرکانس تشدید, زلزله حوزه نزدیک}
    Seyed Reza Ghafari Khalaf Mohammadi, Navid Khayat *, Navid Siahpolo

    Considering the statistical and probabilistic characteristics of construction conditions, the investigation of dynamic overloads' effects on the urban excavation wall is of great importance. In the present study, the performance of nailed and braced excavations under two vibrational dynamic excitations, traffic and near-field earthquake loads, have been investigated in four regions of Ahvaz. Critical boreholes with the lowest static bearing capacity have been selected by analyzing the layers' strength parameters in each region. Numerical models have been designed to limit the seismic waves' reflection at the excavation boundaries with 20 x 100 meters and with absorbing walls. Also, the damping ratio was assumed to be 2%. A harmonic wave at different speeds has simulated the excitation caused by the traffic passage. Resonant frequencies due to traffic induced vibration have been recorded in the speed range of 56 to 72 km/hr. Due to the traffic load, the bracing and the nailing systems showed less vertical and lateral displacements, respectively. Moreover, the excavations have been analyzed under ten acceleration with compatible near field characteristics of the Ahwaz plan acceleration (0.25g). The Kiyanpars region showed the highest vertical displacement difference between the two systems in the range of 0.032 m to 0.006 m. Due to earthquake loads, the bracing system showed less vertical displacement. The error of the analytical models' results in vertical displacement was 10% and 26% and in lateral displacement was 5% and 20% less than a nailed excavation located in the Kiyanpars region under traffic passage.

    Keywords: Urban excavation, Ahvaz, Traffic induced vibration, Resonance frequency, Near-Field Earthquake}
  • محمدرضا زمانیان، علی خیرالدین*، علیرضا مرتضائی

    با افزایش جمعیت شهرها و کمبود فضاهایی برای ساخت وساز، ایجاد کاربری متنوع، معماری و زیبایی سازه ها نیاز به سازه های نامنظم بالاجبار در حال افزایش است. یکی از راه کارهای کاهش خطرات ساخت و استفاده از این سازه ها، استفاده از ابزارهای کنترل ارتعاشات در آن ها است. در مطالعه حاضر عملکرد میراگر مغناطیسی با کنترل کننده فازی برای کاهش ارتعاشات سازه نامنظم سختی تحت زلزله های دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت میراگر مغناطیسی معرفی شده معادل 1000 کیلونیوتن است که در طبقه اول بین تراز کف و تراز سقف طبقه اول تعبیه شده است. سیستم فازی بر اساس سرعت نسبی دو سر میراگر طراحی شده است تا با مشخص شدن سرعت نسبی مقدار ولتاژ و در نتیجه نیروی کنترلی که به سازه وارد می شود تعیین گردد. سه حالت مختلف نامنظمی غیرهندسی در ارتفاع که شامل نامنظمی سختی با ضریب نامنظمی 60 درصد در یک سازه 10 طبقه استفاده و در نرم افزار اپنسیس مدلسازی شده است. این نامنظمی ها در سه مکان متفاوت ارتفاعی شامل نیمه پایینی ارتفاع سازه (طبقات 1 تا 5)، پایین ترین طبقه (طبقه اول) و طبقه میانی سازه (طبقه 5) مورد بررسی قرار گرفته است. برمبنای تحلیل های عددی انجام گرفته برای این سازه ها تحت تحریک ورودی زلزله های حوزه دور و نزدیک، تغییرمکان باقیمانده به طور میانگین به ترتیب 23.15% و 45.64% کاهش می یابد. علاوه بر بهبود معیارهای همچون حداکثر تغییرمکان، برش و لنگر پایه در هر دو نوع زلزله، بیش ترین بهبود در سازه نامنظم طبقه اول و کمترین آن برای طبقه میانی رخ داده است.

    کلید واژگان: سازه های نامنظم در سختی, کنترل نیمه فعال, میراگرهای مغناطیسی, الگوریتم کنترل فازی, زلزله های دور و نزدیک}
    Mohammadreza Zamanian, Ali Kheyroddin *, Alireza Mortezaei

    With the increase in the population of cities and the lack of spaces for construction, the creation of diverse uses, architecture and beauty of structures, ،he performance of a magnetic damper with a fuzzy controller to reduce the vibrations of an irregular hard structure under near and near earthquakes has been investigated. In the present study, the performance of a magnetic damper with a fuzzy controller reduce the vibrations of an irregular stiffness structure under near and far field earthquakes has been investigated. The capacity of the introduced magnetic damper is equal to 1000 kN, which is installed in the first floor between the floor level and the ceiling level of the first floor. Three different types of irregularities in height, including hardness irregularities with a coefficient of 60%, are used in a 10-story structure and are modeled in the OpenSees software. These irregularities have been investigated in three different elevation locations including the lower half of the structure height (floors 1 to 5), the lowest floor (1st floor) and the middle floor of the structure (5th floor). Based on the numerical analyzes performed for these structures under the excitation of near and far field earthquakes, the residual displacement is reduced by an average of 23.15% and 45.64%, respectively. In addition to improving criteria such as maximum displacement, shear, and base anchorage in both types of earthquakes, the most improvement occurred for the irregular structure on the first floor and the least for the irregular structure in the middle floor.

    Keywords: Stiffness irregular structures, Semi-Active Control, Magnetorheological damper, Fuzzy controller, far &, near field earthquake}
  • علی جلائی فر*، مهدی کیانی

    این پژوهش به بررسی کارآیی سیستم میراگر ویسکوز فعال (AVDS) در کنترل ارتعاشات ناشی از زلزله های حوزه ی دور و نزدیک پرداخته است. این میراگر که قابلیت نصب در المان های مهاربندی شورون را دارد،می تواند نیروی کنترلی مورد نیاز برای کاهش دامنه ی ارتعاش سازه را تا رسیدن به حد اشباع مشخصی تامین نماید. عملکرد کنترل فعال در کاهش اثرات ناشی از زلزله حوزه ی دور در مطالعات مختلفی بررسی شده است. اما کارآیی این سیستم در کنترل ارتعاشات ناشی از زلزله حوزه ی نزدیک با توجه به پدیده ی تاخیر زمانی مورد تردید است. ماهیت ضربه ای و پالس مانند موج زلزله در نزدیکی گسل باعث کاهش اثرگذاری کنترل فعال در سازه می گردد. که نتایج حاصل از این پژوهش نیز موید این مطلب است. در این روند یک کد کامپیوتری در نرم افزار متلب و بر اساس الگوریتم کنترل بهینه ی لحظه ای نیومارک ارایه شده است. عملکرد این کد بر اساس سه مساله ی مختلف صحت سنجی و بررسی شده است. سپس نتایج تحلیل دینامیکی سازه ای 7 طبقه بر اساس این کد محاسبه و در دو حالت کنترل شده و کنترل نشده و با استفاده از رکوردهای زلزله حوزه ی دور و نزدیک ارایه شده است. بر اساس این نتایج به نظر می رسد استفاده از سیستم های کنترل فعال هرچند در زلزله های حوزه نزدیک نیز موثر هستند، اما به کارگیری تمهیداتی در این روند ضروری است.

    کلید واژگان: میراگر ویسکوز فعال, کنترل بهینه لحظه ای, زلزله حوزه نزدیک, زلزله حوزه دور, شتاب. سرعت, جابجایی}
    Ali Jalaeefar *, Mahdi Kiani

    The present article involves evaluating the efficiency of an active viscous damper in controlling vibrations caused by near and far field earthquakes. Being installed on chevron bracing systems, the damper is able to provide necessary controlling forces to diminish vibration amplitude up to its' saturation limit. Many researchers have worked on the concept of seismic active control under far field waves. But the efficiency of this system is not guaranteed in near field ones due to time delay phenomenon. Pulse and shock entity of near field seismic waves leads to decreasing active control effects and the present research also proves the fact. A computer based algorithm is developed using Newmark instantaneous optimal control method in MATLAB software.The performance of this code is validated and evaluated based on three different reference problems. Then the analysis results of a 7-storey structure are calculated based on the code. The analyses are developed using both controlled and uncontrolled states. Also near field and far field earthquake records are used in this process and the results are compared in different tables and graphs. Based on the results, it seems that active control systems in spite of their effectiveness in near field earthquakes, needs necessary scheming and changes in the process.

    Keywords: Active viscous damper, instantaneous optimal control, Near Field Earthquake, Far Field Earthquake, acceleration, Velocity, Displacement}
  • غلامرضا نوری*، مهران تیراندازیان
    رشد اخیر در ساخت نیروگاه های بادی با شمع بتنی در مناطق لرزه خیز با احتمال روانگرایی، ارزیابی عملکرد لرزه ای این سازه ها را ضروری کرده است. در این مقاله تاثیر پدیده روانگرایی بر پاسخ لرزه ای توربین های بادی تک شمع بتنی بررسی شده است. از روش اجزا محدود و روش مدل سازی همبسته تیر بروی بستر غیرخطی وینکلر به منظور شبیه سازی عددی استفاده شده است. با تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی، پاسخ تک شمع بتنی مسلح برای دو دسته رکوردهای زلزله حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلفی نظیر تغییر مشخصات و ضخامت لایه خاک روانگرا و اثر زلزله های حوزه دور و نزدیک بررسی شده است. چهار گروه مختلف برای خاک ماسه ای روانگرا در نظر گرفته شد که دارای ضرایب اصطکاک داخلی، سرعت موج برشی، درصد تراکم و تخلل متفاوت هستند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با افزایش ضریب اصطکاک داخلی و درصد تراکم خاک میزان فشار آب منفذی اضافی خاک مجاور شمع و میزان جابجایی شمع کاهش می یابد. همچنین با افزایش ضخامت لایه روانگرا، فشار آب منفذی اضافی اطراف شمع کاهش اما جابجایی شمع افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: توربین بادی تک شمع, خاک روانگرا, زمین لرزه, حوزه دور, حوزه نزدیک}
    Gholamreza Nouri *, Mehran Tirandazian
    Recent growth in the construction of wind farms with concrete piles in seismic areas with liquefaction potential has necessitated the evaluation of the seismic performance of these structures. In this paper, the effect of liquefaction on the seismic response of wind turbines supported by reinforced concrete mono-pile is investigated. Nonlinear dynamic analysis has been performed by finite element method in OpenSees software. Beams on a nonlinear Winkler foundation method was applied. The responses of reinforced concrete mono-pile foundation was studied for two sets of far and near field earthquake record and four different groups were considered for liquefied sandy soils with different coefficients of internal friction, shear wave velocity, relative compaction percentage and porosity. The results showed that with increasing the coefficient of internal friction and soil compaction rate, the amount of excess pore pressure of the soil adjacent to the RC mono-pile decreases. Also, as the thickness of the liquefied layer increases, the pressure of the extra pore water around the mono-pile will decrease but the displacement of the mono-pile will increase
    Keywords: Wind Turbine, Mono-pile, Excess pore pressures, Far Field Earthquake, Near Field Earthquake}
  • احسان تیموری*، سعید عباسی

    در این مطالعه به بررسی اثرات طوقه های بتنی و نیز زلزله میدان دور و نزدیک بر رفتار فرکانسی و لرزه ای برج آبگیر پرداخته شده است. برای مدلسازی و آنالیز با درنظرگرفتن اندرکنش آب و سازه، از نرم افزار ANSYS که مبتنی بر روش اجزای محدود می باشد استفاده شده است. برای آنالیز بهتر این مدل ها دو زلزله میدان دور و نزدیک انتخاب شده و به یک شتاب یکسان مقیاس شده اند. در ادامه 66 آنالیز برای سه حالت برج اعم از فقط سازه ی برج آبگیر بدون مخزن، برج آبگیر با مخزن پیرامونی و داخل برج خالی و برج آبگیر با مخزن پیرامونی و داخل برج پر انجام گرفته است. نتایج حاصل از تغییرمکان، تنش و عکس العمل تکیه گاهی برج آبگیر تحت آنالیزهای مربوطه با یکدیگر مقایسه شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص گردید که اثرات زلزله میدان نزدیک در ماکزیمم تغییرمکان ، تنش و عکس العمل تکیه گاهی به مراتب بیش تر از زلزله میدان دور می باشد با این وجود مقادیر پاسخ ها به محتوای فرکانسی زلزله علاوه بر میدان نزدیک بودن آن بستگی دارد. همچین نتایج نشان داد که افزودن طوقه های بتنی در تراز های بالا و نزدیک به هم اثرات خیلی خوب و مثبتی داشته و باعث کاهش مقادیر ماکزیمم تنش ها، عکس العمل تکیه گاهی، تغییرمکان ها و نیز تغییرمکان نسبی می گردد.

    کلید واژگان: برج آبگیر, طوقه ی بتنی, مدلسازی المان محدود, اندرکنش آب و سازه, زلزله میدان دور و نزدیک}
    Ehsan Teymouri*, Saeed Abbasi

    In this study, the effects of the concrete rings as well as the far and near field earthquake on the frequency and seismic behavior of the intake tower have been investigated. For modeling and analysis with considering the interaction of water and structure, ANSYS software which is based on the finite element method is used. For a better analysis of these models, two far and near field earthquakes have been selected and scaled to the same maximum value acceleration. To evaluate the effects of concrete rings on the behavior of the intake tower, 33 intake tower models have been modeled by considering concrete rings in different numbers and height levels. In the following, 66 analyzes have been performed for three modes of the tower, including only the structure of the intake tower without a reservoir, the intake tower with the surrounding reservoir and without inside water, and the intake tower with the surrounding reservoir and inside of the tower is full. The results of displacement, stress, and base reactions of the intake tower under the relevant analyzes have been compared with each other. Based on the results, it was found that the effects of a near-field earthquake at maximum displacements and stresses are far greater than a far-field earthquake. However, the values of the responses depend on the frequency of the earthquake in addition to its proximity to the field. The results also showed that surrounding water and internal water have different effects on the seismic response of intake towers affected by near and far-field earthquakes. The presence of water increases the effective duration of the earthquake on the response of the intake tower, especially in the near field earthquake. The results showed that by adding circular rings, the frequencies of the intake towers undergo significant changes, which require seismic analysis to evaluate its effects. In the case of an intake tower without a surrounding reservoir and an intake tower with a surrounding reservoir and without inside water, the maximum values of displacement decrease with increasing the height of the concrete rings and decreasing the distance between them. For an intake tower with a surrounding reservoir and full inside, in the case of far-field earthquake analysis, the greatest reduction in displacement occurs for an intake tower with a ring at 25 meters, while for a near field earthquake, in this case, the amount of displacement is further reduced with an increasing height level of concrete rings. The pattern of changes in the first principal stresses for all the studied models is also in accordance with the changes in the values of the maximum displacement. The maximum values of the base reaction for the intake tower without surrounding reservoir and the intake tower with the surrounding reservoir and without inside water for near field earthquake are greater than for the far-field earthquake while for the intake tower with surrounding reservoir and full inside for far-field earthquake it is more than a near field earthquake which is due to the frequency content of the desired earthquakes. Eventually, the results showed that adding concrete platforms at high and close to each other has very good and positive effects also reduces the maximum values of stress, base reaction, displacement, and relative displacement.

    Keywords: Intake tower, Concrete ring, Finite Element Method, Water-Structure interaction, Far-Field, Near-Field Earthquake}
  • حمیدرضا توکلی*، مجید مرادی

    ارایه بازه تغییرات پاسخ سازه ها به خصوص پل ها نسبت به تغییرات متغیرهای تصادفی می تواند منجر به شناخت دو عامل مهم شود. اولین عامل این است که تغییرات متغیرهای تصادفی تا چه میزان می تواند بر پاسخ پل ها تاثیرگذار باشد و دوم اینکه تغییرات در کدام پارامتر باعث ایجاد حساسیت بیشتر بر پاسخ می شود. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش ها تحلیل حساسیت اثر تغییر مشخصات مصالح بر پاسخ لرزه ای یک پل کابلی معلق مجهز به جداساز RNC بررسی شود. یک پل کابلی با و بدون جداساز RNC پس از مدل سازی اولیه تحت یک زلزله ی سنفرنادو به صورت دینامیکی غیرخطی تحلیل شده است. سپس تاثیر متغیرهای تصادفی بر پاسخ این سازه ها با استفاده از روش های حساسیت سنجی مونت کارلو و مرتبه اول ممان دوم بررسی شده است. در نهایت دقت روش تحلیل FOSM نسبت به روش مونت کارلو ارزیابی شده است. دو پارامتر برش پایه و بیشینه جابجایی عرشه به عنوان پاسخ های سازه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد در بین مشخصات مصالح مقاومت نهایی بتن، تنش تسلیم آرماتور و مدول الاستیسیته کابل ها بیشترین تاثیر را بر پاسخ لرزه ای این سازه ها دارد. همچنین میزان حساسیت این پارامترها در پل دارای جداساز لرزه ای کمتر از پل بدون جداساز لرزه ای است.

    کلید واژگان: پل کابلی, جداساز RNC, تحلیل حساسیت, متغیر تصادفی, زلزله حوزه نزدیک}
    Hamidreza Tavakoli *, Majid Moradi

    Several factors can affect the responses of structures under seismic loads. The properties of the materials can be different from the parameters required in the design of the structures. This difference can affect the response of the structures. In this research, it is tried to investigate the effect of changing the characteristics of materials on the seismic response of a suspended cable bridge equipped with a RNC separator whit sensitivity analysis. A cable bridge with and without an RNC isolator has been analyzed dynamically nonlinear after initial modeling under a San Fernando record. Then, the effect of random variables on the response of these structures was investigated using Monte Carlo sensitivity tests and the second-order second moment (FOSM). Finally, the accuracy of the FOSM analysis method is evaluated in a Monte Carlo method. Two basic parameter, maximum deck displacement and maximum base shear was considered as structural responses. The results show that, among the specification of concrete strength materials, the yield stress of the reinforcement and the modulus of elasticity of the cables, the most effect on the seismic response of these structures. Also, the sensitivity of these parameters to the isolated bridge is less than the bridge without isolation.

    Keywords: Cable bridge, RNC isolator, Sensitivity analysis, Random Variables, Near-Field Earthquake}
  • مازیار فهیمی فرزام*، بابک علی نژاد، سید علی موسوی گاوگانی

    کنترل ارتعاشات سازه های بلند تحت تحریک زلزله و باد به ترتیب بدلیل ایمنی سازه و حس آسایش ساکنین آن ها، همیشه جزء موضوعات مهم در حوزه مهندسی سازه بوده است. یکی از ابزارهای توسعه یافته به منظور کنترل ارتعاش سازه ها، میراگر جرمی هماهنگ شده (TMD) می باشد که به روش های مختلفی در سازه ها بکار برده می شود. در این مقاله مدل خطی یک ساختمان 10 طبقه برشی در محیط متلب تحت تحریک 28 رکورد زلزله حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کنترل ارتعاش سازه ، میراگر جرمی هماهنگ شده فعال (ATMD) مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین با توجه به ماهیت تصادفی تحریک زلزله از منطق فازی و سیستم استنتاج ممدانی به منظور تعیین نیروی کنترل استفاده شده است. به علاوه از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) برای تعیین مقادیر بهینه توان عملگر در میراگر جرمی فعال استفاده شده است که در این بهینه یابی اثر اشباع عملگر نیز مد نظر قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از نتایج بدست آمده از این الگوریتم و تحت رکوردهای مختلف، روشی جهت طراحی مقاوم کنترل کننده معرفی گردیده است. نتایج نشان می دهد که در صورت استفاده از این سیستم کنترلی و مقدار بهینه توان عملگر، پاسخ سازه به مقدار 44 درصد کاهش می یابد. همچنین به دلیل عدم قطعیت موجود در رکوردهای زلزله، اگر توان عملگر میانگین مورد استفاده قرار گیرد، به صورت کلی پاسخ سازه کنترل شده به روش فعال 33 درصد کاهش یافته که به مراتب بیشتر از سازه کنترل شده به روش غیرفعال (16 درصد) می باشد.

    کلید واژگان: کنترل فعال, منطق فازی, میراگر جرمی, زلزله حوزه نزدیک, الگوریتم ازدحام ذرات}
    Mazyar Fahimi Farzam *, Babak Alinejad, Seyyed Ali Mousavi Gavgani

    Due to structural safety and residential comfort, the vibration control of tall buildings under earthquake and wind excitations has always been one of the important issues in the structural engineering context. One of the well-established approaches for controlling the structural vibration is the use of Tuned Mass Dampers (TMD) employed with different methods in structures. In this paper, a 10-story shear building with linear behavior is studied under twenty eight far-field and near-field earthquakes in MATLAB. Active Tuned Mass Damper (ATMD) is used to control the structural vibration. According to the earthquake excitation random nature, Fuzzy Logic and Mamdani Inference System are applied to determine the control force. In addition, the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is used to determine the optimum TMD actuator power, and in this optimization, the effect of the actuator saturation is also considered. Furthermore, a method is introduced for robust optimum design of the suggested controller. Using the proposed control system and the optimum actuator power, structural responses decline about 44 pct. Additionally, due to the existence of uncertainty in earthquake records, applying a controller with average actuator power generally results in 33 pct. structural response reduction, and the performance of the active controlled system always outperforms the passive controlled system with 16 pct. structural response reduction.

    Keywords: active control, Fuzzy Logic, Tuned Mass Damper, Near-Field Earthquake, Particle Swarm Optimization Algorithm}
  • مجید قلهکی*، فرنام فروزان، امید رضایی فر

    در این مقاله، نوع جدیدی از سیستم باربر لرزه ای به نام سیستم قاب با ستون پیوند شده (LCF) به منظور مستهلک نمودن انرژی زلزله و بازگشت سریع سازه به خدمت رسانی، مورد مطالعه ی عددی قرار گرفته است. این سیستم با رفتار تیر پیوند شکل پذیر به عنوان فیوز برشی، در سطوح مختلف زلزله، سبب کاهش و یا عدم آسیب در دیگر اعضاء سازه می شود. جهت بررسی رفتار سازه ای این سیستم تحت زلزله های حوزه ی نزدیک و دور از گسل، پس از صحت سنجی مدل های آزمایشگاهی، سازه های 3، 6 و 9 طبقه بر اساس روش مبتنی بر عملکرد، طراحی شده و رفتار آن ها تحت نگاشت های اصلاح شده ی 7 زلزله ی نزدیک و 7 زلزله ی دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی، بیشینه درصد دریفت میان طبقه ای در حوزه ی نزدیک در سازه های فوق به ترتیب برابر 91/3 ، 08/1 و 65/1 درصد و نیز بیشنه درصد دریفت میان طبقه ای در حوزه ی دور به ترتیب برابر 74/1، 91/3 و06/4 درصد به دست آمده که در نیمه ی پایینی سازه های طراحی شده رخ داده و با توجه به مقایسه تغییرمکان ماکزیمم و درصد دریفت های میان طبقه ای به دست آمده با سازه های طراحی شده به روش پیشنهادی شعیبی و همکاران و همچنین ملکوتیان و همکاران، سازه دارای تغییرمکان ماکزیمم و درصد دریفت میان طبقه ای کنترل شده است.

    کلید واژگان: سیستم قاب با ستون پیوند شده, طراحی مبتنی بر عملکرد, زلزله ی حوزه ی دور, زلزله حوزه نزدیک, دریفت}
    Majid Gholhaki *, Farnam Foroozan, Omid Rezayfar

    This paper deals with numerical study of a newly developed seismic load resisting system called “linked column frame (LCF) system” which can be used to dissipate the earthquake energy and aids the structure to quickly revert to the serviceability level Dominant behavior of this system resembles that of the ductile link beam and as the shear fuse, it mitigate structural damages in various seismic events. In order to investigate the structural behavior of this in the event of near and far-filed earthquakes, after validationg the models by means of laboratory models, 3, 6 and 9-storey buildings were deigned making use of performance based design approach and then, the earthquake-induced responses were investigated by applying near and far-field earthquake records. Based on the results derived from the nonlinear dynamic analysis, the maximum inter - storey drift developed by the near and far-field earthquakes are equal to 3.91, 1.08, 1.65% and 1.74, 3.91 and 4.06, respectively. These values are related to the lower half of the building’s height and in compliance with the comparison between maximum displacement and inter-storey drifts obtained by the method proposed by Shoeibi and Malakoutian et al; the structure takes advantage of the controlled maximum and inter-storey drifts.

    Keywords: Linked Column Frame (LCF) System, Performance Based Design (PBD), Near Field Earthquake, Far Field Earthquake, drift}
  • بهرام رضایی بنا*

    زلزله های حوزه نزدیک دارای دو اثر مهم هستند، جهت پذیری پیش رونده و تغییرمکان ماندگار که در آن جهت پذیری پیش رونده به جهت وقوع زلزله بستگی دارد و تغییر مکان ماندگار یا حرکت پرتابی بخاطر تغییر مکانهای ماندگار زمین در اثر تغییر شکلهای تکتونیکی و همراه شدن آن با مکانیزم پارگی به وجود می آید که با پالس سرعت با دامنه زیاد و یک گام یکنواخت در تاریخچه زمانی تغییر مکان همراه است. با توجه به اینکه مطالعات چندانی درباره اثرات تغییرمکان ماندگار روی سازه ها بر خلاف جهت پذیری پیش رونده انجام نشده است و همچنین در بیشتر مرکز اطلاعات رکوردها، تمامی زلزله ها با استفاده از روش های فیلتر کردن، فیلتر می شوند و اثر تغییر مکان ماندگار در آنها حذف می شود بنابراین در این تحقیق چهار نوع سازه 4، 8، 12و 16 طبقه انتخاب و برمبنای آیین نامه لرزه ای آمریکا (ASCE-10) و با رعایت کلیه معیارها و ضوابط در مورد قابهای خمشی ویژه در آیین نامه فولاد آمریکا (AISC341-10) طراحی می شوند.16 رکورد از رکوردهایی که دارای اثر تغییر مکان ماندگار هستند انتخاب و به سازه ها اعمال می گردند. همچنین برای اینکه اثرحذف تغییر مکان ماندگار و فیلترکردن روی پاسخ سازه ها مشخص شود همان 16 رکورد بصورت فیلتر شده به سازه ها اعمال و با حالت بدون فیلتر مقایسه می گردد. نتایج نشان داد که تغییر مکان ماندگار تاثیر چندانی در پاسخ سازه ها ندارد و می توان از رکوردهای فیلتر شده استفاده کرد.

    کلید واژگان: تغییر مکان ماندگار, جهت پذیری پیش رونده, زلزله نزدیک گسل, قاب خمشی ویژه فولادی, تغییرمکان}
    Bahram Rezayibana *

    Near-field earthquakes have two important effects, Forward Directivity and Fling-step, in which Forward Directivity depends on the direction of occurrence of an earthquake, and Fling-step happens due to permanent displacement of the earth due to tectonic deformations and its integration with the tearing mechanism with a velocity pulse with high amplitude and a uniform step in the displacement time history. Considering that few studies have been done on the effects of fling-step on structures other than Forward Directivity, and also in most earthquake data centers, all earthquakes are filtered using filtering methods and the fling-step effect is eliminated, therefore, four types of 4, 8, 12 and 16-story structures are selected and are designed based on the American Seismic Code (ASCE-10), in accordance with the American Steel Regulation (AISC341-10), in accordance with all the criteria for steel special moment frames. 16 records having fling-step effect are selected and applied to the structures. Also, to show effect of neglecting the fling-step on the response of the structures, the same records having no fling-step are applied to the structures and compared to the unfiltered state. The results showed that fling-step has little effect on the structure response, and filtered records can be used on seismic analysis.

    Keywords: Fling-step, Forward Directivity, Near-Field Earthquake, Special Steel Moment Frames, Displacement}
  • Effect of Peripheral Wall Openings in Basement and Number of Basement Floors on the Base level of Braced Framed Tube System
    Mohsen Tehranizadeh *, Mohammad Sadegh Barkhordari
    For seismic design, the base is defined as the level at which the seismic ground motion is considered to be transferred on to the structure. Although there are many factors affecting the base level, for a typical building without a basement, the base is generally considered near the ground level. This study aims to examine the influence of both, peripheral wall openings in the basement and the number of basement floors, on the base level under near-field earthquakes, taking into account the effect of soil–structure interaction. To this end, five 2D metal-braced frame models with different number of floors and the soil around them were subjected to near-field earthquakes. The basement beams and columns were assumed to be buried within the peripheral basement wall. The results showed that where the opening was greater than 50%, the base level had to be considered one story lower than the ground level, thus, disregarding the effect of openings in high-rise structures could lead to non-conservative results. Moreover, it was concluded that in case the basement beams and columns were buried in the peripheral basement wall so as to provide sufficient stiffness, increasing the number of basement floors from 3 to 6 had little effect on the base level of the studied soil–structure system.
    Keywords: Base level , High-rise structures , Near-field earthquake, Soil–structure interaction , Nonlinear dynamic analysis}
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