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 « nonlinear incremental dynamic analysis » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «nonlinear incremental dynamic analysis» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • امیرحسین محمودی، میرحمید حسینی*، محمدرضا منصوری، مسعود نکوئی

    قاب های خمشی فولادی از جمله سیستم های مرسوم سازه ای در تحمل بارهای ثقلی و جانبی هستند که به خصوص در سازه های بلندمرتبه با توجه به وزن کمتر آن متداول می باشند. از آنجاکه مهمترین عضو در سیستم قاب های خمشی فولادی، اتصالات بوده و میزان شکل پذیری آنها در عملکرد قاب های خمشی تعیین کننده است. بنابراین تحقیق و بررسی دقیق در خصوص عملکرد این اتصالات، در سازه های فولادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. باتوجه به اینکه که اتصال خمشی فولادی با ورق های سخت کننده کناری بدلیل سهولت اجرا و بهبود رفتار لرزه ای در طی سه دهه اخیر به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته لذا مطالعات زیادی برای بهبود عملکرد اتصال خمشی فولادی با ورقهای سخت کننده ی کناری انجام شده است.در این مقاله باتوجه به اینکه منحنی های شکنندگی ابزاری مناسب برای برآورد احتمالاتی آسیب پذیری به حساب می آید، جهت بررسی کفایت رفتار اتصال مذکور و مقایسه با اتصال از پیش تاییده شده WUF-W تعیین و مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور تعیین منحنی های شکنندگی تحلیل دینامیکی افزایشی و همچنین تحلیل اجزاء محدود انجام شده است. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل ها و بررسی پارامترهای خرابی سازه در شدت های مختلف زلزله نشان داده شد که احتمال خرابی سازه با استفاده از اتصال خمشی فولادی با ورقهای سخت کننده ی کناری نسبت به اتصال از پیش تایید شده WUF-W کمتر می باشد. لذا اتصال خمشی فولادی با سخت کننده های کناری قابلیت اطمینان بالاتری داشته و به دلیل صلبیت و شکل پذیری بالاتر، قادر به تحمل دوران های خمیری بیشتری در میزان شتاب های طیفی بالاتر می باشد.

    کلید واژگان: اتصال خمشی فولادی با ورق های سخت کننده ی کناری, تحلیل دینامیکی افزایشی, منحنی شکنندگی, اتصال WUF-W, اتصالات از پیش تاییده شده}
    Amirhossein Mahmoudi, Mirhamid Hosseini *, Mohammadreza Mansoori, Masoud Nekooei

    Steel moment frames are among the conventional structural systems for bearing gravity and lateral loads, which are especially common in high-rise structures due to their lower weight. Since the most important member in the system of steel moment frames is the connections and degree of plasticity is decisive in the performance of moment frames. Therefore, detailed research and investigation regarding the performance of these connections in steel structures is of particular importance. Due to the fact that steel moment connection with side stiffener plate has been widely considered in the last three decades due to the ease of implementation and improvement of seismic behavior, many studies have been conducted to improve the performance of steel moment connection with side stiffener plate.In this article, due to the fact that fragility curves are a suitable tool for estimating the probability of vulnerability, it has been determined and used to check the adequacy of the connection behavior and compare it with the pre-approved WUF-W connection. In order to determine the fragility curves, incremental dynamic analysis and finite element analysis have been performed.According to the results of analyzes and examination of structural failure parameters in different earthquake intensities, it was shown that the probability of structural failure using steel moment connection with sidestiffener plate is lower than the pre-approved WUF-W connection. Therefore, the steel moment connection with side stiffeners has higher reliability and due to its higher rigidity and ductility, it is able to withstand more kneading cycles at higher spectral accelerations.

    Keywords: Steel Moment Frame Connection Using Side Stiffener Plate, Nonlinear Incremental Dynamic Analysis, Fragility Curves, WUF-W Connection, Pre-Approved Connections}
  • سیده وحیده هاشمی، محمود میری*، محسن راشکی، صادق اعتدالی

    اگر چه مهاربندهای کمانش تاب قادر به اتلاف مقادیر زیادی از انرژی ورودی زلزله می باشند، اما به دلیل تغییر شکل های ماندگار بزرگ بعد از یک زلزله قوی نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. لذا، استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در این مهاربندها مورد توجه قرار گرفته است. این آلیاژها می توانند پس از باربرداری به وضعیت اولیه خود باز گردند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی فروریزش تدریجی و تحلیل شکنندگی قاب های دارای مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ های حافظه دار تحت زلزله های نزدیک به گسل در مقایسه با قاب های بدون آلیاژ است. برای این منظور، دو قاب 5 و 15 طبقه دارای مهاربند کمانش تاب با و بدون آلیاژ حافظه دار تحت 7 زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل مورد مطالعه قرار گرفته اند. تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزایشی با استفاده از نرم افزار OpenSees بر روی قاب ها انجام شده است. نتایج نشان داد که به طور میانگین، ظرفیت و مدت زمان مورد نیاز جهت فروریزش سازه های دارای مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ نسبت به سازه-های دارای مهاربند های کمانش تاب به ترتیب 30 و 35 درصد بیش تر است. به عنوان نمونه، به ازای شتاب طیفی g3، احتمال فروریزش برای قاب 5 طبقه با مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ 38 درصد و برای قاب بدون آلیاژ 60 درصد می باشد. در قاب 15 طبقه نیز در سطح آماری50 درصد، مدت زمان فروریزش قاب با مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ ، 6/25 ثانیه و قاب بدون آلیاژ ،10 ثانیه می باشد. علاوه بر این، به ازای شتاب های طیفیg 1 تاg 4، استفاده از آلیاژ حافظه-دار، امکان رسیدن به سطح عملکردی آستانه ی فروریزش را بیش از 50 درصد کاهش می دهد.

    کلید واژگان: مهاربند کمانش تاب, آلیاژ حافظه دار شکلی, تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی, تحلیل شکنندگی لرزه ای, مدت زمان فروریزش}
    Seyede Vahide Hashemi, Mahmoud Miri *, Mohsen Rashki, Sadegh Etedali

    Although Buckling-Restrained Braces (BRBs) can dissipate a large amount of the seismic input energy. However, they need to be repaired or replaced due to large permanent deformation after a severe earthquake. To overcome this issue, the use of Shape Memory Alloys (SMAs) in the braces has recently received attention. These alloys are able to return to their original state after loading. The present study aims to analyze the fragility curves and to investigate the sidesway collapse of the BRB frames equipped with SMA during near-field earthquakes in comparison with those given for the case without SMA. For the purposes, two 5 and 15-story BRB and BRB-SMA frames subjected to 7-pair of near-fault earthquake records are studied. Nonlinear Incremental Dynamic Analyses (IDAs) are carried out using OpenSees software. On average, the simulation results showed that collapse capacity and collapse duration of the BRB-SMA frames are about 30% and 35% more than those given for the BRB frames, respectively. For an instance, a collapse probability of 38% for the 5-story BRB-SMA frame and a collapse probability of 60% for the BRB frame is given for 3g spectral acceleration. Furthermore, at the performance level of 50% for the 15-story frame, the collapse duration of the BRB-SMA frame is obtained 25.6 seconds, while it is given about 10 seconds for the BRB frame. In addition, the use of a memory alloy for spectral accelerations of 1 to 4 g resulted in a reduction of 50% to reach the collapse performance level of the frames.

    Keywords: Buckling Restrained Brace, Shape Memory Alloy, Nonlinear incremental dynamic analysis, Seismic fragility analysis, Collapse duration}
  • شایان خسروی، محمد مهدی یوسفی، محمدعلی گودرزی*

    مطالعه گزارشات خرابی لرزه ای مخازن در زلزله های گذشته نشان می دهد که یکی از آسیب های عمده در مخازن بتنی که معمولا برای ذخیره آب استفاده می شوند، ترک خوردگی و نشت مایع درون آن می باشد. از این رو، در مقاله حاضر، تحلیل و ارزیابی مخازن بتنی روزمینی، به منظور توسعه منحنی آسیب پذیری برای این مخازن تحت بررسی قرارگرفته است. بدین منظور، تحلیل های عددی غیرخطی با لحاظ کردن ترک خوردگی بتن، برای سه تیپ مخزن استوانه ای بتنی با نسبت ارتفاع به قطر متغیر انجام شده است. سپس، منحنی های شکنندگی مخازن برای عرض ترک بحرانی بر اساس توصیه نشریه 123 استخراج گردیده است. این منحنی ها با نتایج تحقیقات قبلی که در حالت خطی و بدون لحاظ کردن ترک بدنه مخزن انجام شده است، مقایسه شده و در خصوص اثرات اعمال عرض ترک در آنالیزها بحث شده است. نتایج حاکی از لزوم اعمال شرایط ترک خوردگی مخزن در انجام آنالیزهای دینامیکی فزاینده و استخراج منحنی های شکنندگی دارد. در مخازن بلند در نظر گرفتن رفتار غیرخطی بتن در تحلیل ها حیاتی بوده و منحنی های شکنندگی بدست آمده با تحلیل خطی از اعتبار کمی برخوردار است. . به طور کلی با افزایش نسبت ارتفاع به قطر مخازن مورد بررسی پژوهش از مخزن کوتاه به متوسط 25% و از مخزن متوسط به بلند 50% احتمال آسیب پذیری مخازن بر اساس منحنی شکنندگی افزایش می یابد.

    کلید واژگان: مخازن بتنی استوانه ای, تحلیل دینامیکی فزاینده غیرخطی, منحنی شکنندگی لرزه ای, منحنی آسیب پذیری لرزه ای, مدل سازی عددی}
    Shayan Khosravi, MohammadMehdi Yousefi, Mohammadali Goudarzi *

    Fluid storage tanks are one of the most important components of vital arteries that play a key role in various water and industry networks, including oil, petrochemical, and water transmission systems. A study of seismic damage reports of tanks in previous earthquakes shows that one of the major damages in reinforcement concrete tanks that are commonly used to store water is cracking and liquid leakage. Therefore, in the present paper, the analysis and evaluation of ground concrete tanks are investigated to develop the fragility curve for these tanks. For this purpose, nonlinear numerical analyzes have been performed for three types of concrete cylindrical tanks with variable height to diameter ratio, taking into account the cracking of concrete. Then, the fragility curves of the tanks for the critical crack width are extracted according to the recommendation of Journal 123. These curves are compared with the results of previous research conducted in a linear manner without considering the cracks in the reservoir body, and the effects of applying crack widths in the analyses are discussed. The results indicate the need to apply tank cracking conditions in increasing dynamic analysis and extraction of fragility curves.

    Keywords: Cylindrical concrete tanks, Nonlinear incremental dynamic analysis, seismic fragility curve, Seismic vulnerability curve, Numerical modeling}
  • حامد رحمن شکرگزار*، امین قنادی اصل، هاشم امیدی
    یکی از سیستم های نوین مقاوم در برابر زلزله سیستم دیوار برشی مرکب فولادی است که دارای سختی، مقاومت و شکل پذیری بسیار بالایی است. مهمترین مزیت این سیستم نسبت به دیوارهای برشی بتن مسلح، ضخامت کمتر، وزن پایینتر، عدم نیاز به آرماتورگذاری و سهولت اجرای آن است. امروزه عملکرد انواع گوناگون این سیستم از طریق مطالعات آزمایشگاهی و عددی تحت تحقیق و بررسی قرار دارد. اما برای تحلیل و طراحی هر سیستم مقاوم در برابر زلزله وجود پارامترهای لرزه ای چون ضریب رفتار، ضریب اضافه مقاومت و ضریب تشدید تغییرمکان بسیار مهم و ضروری است. در این مقاله ضریب رفتار دیوارهای برشی فولادی مرکب با جفت ورق فولادی محاسبه و تعیین گردیده است. بدین منظور ساختمان هشت طبقه ای با سیستم مزبور و همچنین با دو نسبت طول دهانه دیوار به ارتفاع آن (1.5 و 2) طراحی گردیده است. برای بررسی میزان تاثیر ضخامت هسته بتنی، سه ضخامت مختلف دیوارها (50، 125 و 200 میلیمتر) برای هسته بتنی درنظر گرفته شده اند. مدلسازی سازه در دو حالت یک طبقه و هشت طبقه توسط نرم افزار آباکوس انجام گرفته و جهت محاسبه ضریب رفتار روشی ترکیبی متشکل از تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی و تحلیل دینامیکی خطی پیشنهاد و بکار برده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش ضخامت هسته بتنی منجر به افزایش شکل پذیری و کاهش ضریب نیرو بر اثر شکل پذیری می گردد. همچنین ضریب اضافه مقاومت و ضریب رفتار حاصل شده برای این سیستم به ترتیب 1.76 و 6.45 حاصل گردیده است.
    کلید واژگان: دیوارهای برشی فولادی مرکب, ضریب رفتار, ضریب اضافه مقاومت, ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری, تحلیل استاتیکی غیرخطی, تحلیل دینامیکی افزایشی غیرخطی, تحلیل دینامیکی خطی}
    Hamed Rahman Shokrgozar *, Amin Ghannadiasl, Hashem Omidi
    Composite steel shear wall is a newest seismic resistant system that has a high stiffness, strength and ductility. The main advantages of this structural system are lower thickness and weight, don’t need to reinforcement and its easy implementation procedure with compared to concrete reinforced shear walls. Recently, the behavior of various types of this seismic resistant system has been investigated through numerical or experimental studies. Response modification factor, over-strength factor and deflection amplification factor are the most important parameters for analysis and design of any seismic resistant system. The response modification factor of concrete filled double steel plate shear wall (CFDSPSW) is determined in this paper. For this purpose, an eight-story building with two ratios of wall length to wall heights (1.5 and 2) are designed with CFDSPSW system. To investigation the effect of the concrete core thickness, three different thickness (50, 125, 200mm) is considered. The finite-element model of all cases is developed using ABAQUS software and the combination of nonlinear static pushover; nonlinear incremental dynamic and linear dynamic analyses are used for calculation of the response modification factor. The results are shown that the enhancement in the concrete core thickness lead to increasing ductility and decreasing force reduction factor. The over-strength factor and response modification factor are obtained respectively 1.76 and 6.47 for this seismic resistant structural system.
    Keywords: Concrete filled double steel- plate shear wall, Response modification factor, Over-strength factor, Force reduction factor, Nonlinear Static Pushover Analysis, Nonlinear incremental dynamic analysis, Linear dynamic analysis}
  • PROBABILISTIC SEISMIC PERFORMANCE EVALUATION OF VERTICALLY IRREGULAR STEEL BUILDING CONSIDERING SOIL-STRUCTURE INTERACTION
    Farshad Homaei, Hamzeh Shakib, Dr. Masoud Soltani
    In this paper, the probabilistic seismic performance of vertically irregular steel buildings, considering soil–structure interaction effects, is evaluated. Various irregular distributions of structural properties, including mass, stiffness and strength along the height of three-dimensional moment resisting steel frames were intended. The finite element model of soil medium was created with solid elements below the structure. The nonlinear material behavior of soil was considered as well. Nonlinear incremental dynamic analysis was performed to evaluate the flexible-base structural performance in the framework of probabilistic performance-based earthquake engineering. According to the median curves of intensity demand of structures, it is concluded that non-uniform height-wise distribution of lateral resistance properties of steel structures varies the displacement demand and the seismic capacity of the irregular frames, compare to the regular structure. The capacity variation of most irregular frames is more obvious at the nonlinear phase of structural behavior. Due to the foundation flexibility, the damage concentration raises in the bottom floor and the irregularity increases the seismic demands of the lower floors of the system. Among all the irregular steel frames, the average increase of the displacement demand and reduction of the seismic capacity are maximal for the strength and concurrent variation of stiffness and strength irregularity models, respectively. Additionally, mass irregularity shows minor influence in the seismic demand and capacity variations of the steel frames. The predominant influence of stiffness and strength irregularities (soft and weak story) is observed in reduction of the structural ductility factor and the mean annual frequency of exceeding limit states.
    Keywords: Steel structure, Probabilistic seismic performance evaluation, Vertical irregularities, Nonlinear incremental dynamic analysis, Soil–structure interaction, Free field soil boundary}
  • رامین محمدی، علی معصومی، افشین مشکوه الدینی
    نامعینی سازه ها یک مفهوم نامستقل در مهندسی سازه است که وابستگی ذاتی به عواملی چون مقاومت افزون و شکل پذیری سازه ها دارد؛ با این وجود عموم پژوهشگران افزایش نامعینی را خاصیتی مطلوب در سازه ها برای مقابله موثرتر در برابر بارهای تصادفی نظیر بارهای زلزله دانسته اند. در این پژوهش به منظور تفکیک نقش نامعینی از مقاومت افزون، تعدادی سازه بتن مسلح با سیستم قاب خمشی که مقاومت نهایی یکسان دارند طرح شده است. رفتار لرزه ای این سازه ها، از نقطه نظر پارامترهای پاسخ دینامیکی سازه ها، تحت شتاب نگاشت های طبیعی زلزله مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین کفایت ضرایب رفتار به دست آمده در این تحقیق، به عنوان شاخصی از کیفیت رفتار سازه ها در زلزله، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل بیانگر این است که: الف) افزایش نامعینی به تنهایی نمی تواند معیاری برای بهبود رفتار سازه ها تلقی شود و باید تاثیرات نامعینی بر سایر پارامترهای موثر بر رفتار سازه ها لحاظ شود. ب) ضرایب رفتار به دست آمده در این تحقیق می تواند به عنوان شاخصی از کیفیت رفتار سازه ها، برای بارگذاری هایی که در سازه تغییر مکان نسبی به میزان مشخصی ایجاد می کنند، باشد؛ اما برای بارگذاری هایی که تغییر مکان نسبی بیش از آن حد مشخص ایجاد می کنند، رفتار سازه ها به طور معمول از ضریب رفتار تبعیت نمی کند.
    کلید واژگان: نامعینی, شکل پذیری, رفتار لرزه ای, تحلیل دینامیکی غیرخطی با شتاب فزاینده}
    Ali Massumi
    Structural redundancy is a non-independent concept in structural engineering and has inherent dependence on structural parameters such as overstrength and ductility، so that both of overstrength and ductility capacities should change corresponding to any variation in structural redundancy. Nevertheless، most of researchers notified that taking any increase in structural redundancy should be a desirable property to deal with more effectively against earthquake loading. Furthermore، this issue can reduce structural sensitivity to abnormal loads. In this research to clarify the pure role of redundancy in earthquake resistant design and to distinguish the role of redundancy from total overstrength capacity، a number of 3D reinforced concrete special moment resistant frames (RC-SMRF) with equal ultimate base shear coefficient were designed. The dynamic behavior parameters of the designed structures under natural strong ground motion were evaluated، especially with regards to configuration of nonlinear deformations. The analytical outputs obtained from analyzed structures are illustrated ensembles of maximum acceleration، maximum velocity and maximum drift of each story. Furthermore، adequacy and accuracy of response modification factor which should be assigned as general indicator of quality of total seismic behavior has been studied conceptually. The results of this research indicate that: (i) Assigning an increase in structural redundancy would not always lead to efficient improvement in structural seismic behavior. Furthermore، notification to process of increased redundancy should not be consider as a criterion for any basic improvement in structural performance. This issue means that it is better to consider the effects of redundancy on important seismic parameters such as both the structural member ductility and the overstrength capacity. (ii) The calculated response modification factors as mentioned in this research، can consider as an index of quality of structural dynamic performance which is corresponding to a certain level of redundancy. Accordingly، the above statement should be notified in general cases of those earthquake loadings which would cause a certain level of story drift. This certain level of story drift would denote the structural behavior typically follows the calculated response modification factor. Oppositely، if an earthquake loading causes more story drift from that assigned certain level، structural behavior typically does not follow the calculated response modification factor. (iii) The codified procedure of calculation of response modification factor which were discussed and assessed in this study، cannot be realized subjected to those input strong ground motions that able to display high amplitude and long period pulse or pulses in their velocity time history. It is important to know that strong near-fault ground motions often have an impulsive feature and impose large amounts of sudden intense kinematic energy which must be dissipated by structural system during a short period of time. This issue causes amplified deformation demands in structures which are associated with very few cycles of cumulative plastic deformations. Hence، the earthquake damages due to these seismic load cases are effectively related to maximum deformation as well as maximum ductility. Yet، structures cannot accomplish based on the calculated response modification factor in the mentioned cases.
    Keywords: Redundancy, Ductility, Seismic behavior, Nonlinear Incremental 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