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 "residual displacement" در نشریات گروه "عمران"

تکرار جستجوی کلیدواژه «residual displacement» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • فرزاد رئیس زاده، محمد رضا منصوری*، عبدالرضا سروقد مقدم، آرمین عظیمی نژاد
    سیستم های نوین آسیب گریز جزء سازه های نوین لرزه بر جانبی محسوب می شوند. این سازه ها جابجایی پسماند حداقل دارند و نیز انرژی زلزله را از طریق فیوز های تعویض پذیر جذب می کنند. سیستم های مهاربندی مرکزگرای گهواره ای که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند جزء این سیستم های نوین لرزه ای محسوب می شوند. در سازه های گهواره ای مرکزگرا و نیز دیگر سازه های بلند، اثر مودهای بالاتر می تواند خسارات جبران ناپذیری را در سازه ایجاد نماید. در این تحقیق سعی شده است که با استفاده از ستون ها و مهاربند های کمانش تاب به عنوان فیوز جاذب انرژی به جای ستون ها و مهاربند های متداول آیین نامه ای در سازه های گهواره ای مهاربندی مرکزگرا، اثرات مود های بالاتر کاهش یابد. پنج سازه 12 طبقه مورد بررسی قرار گرفت که شامل؛ سیستم مهاربندی پایه-گهواره ای مرکزگرا و 4 نوع با قرار گیری ستون و مهاربند کمانش تاب در پایه، یک سوم، میانه و سه چهارم ارتفاع، هستند. برای بررسی رفتار لرزه ای این سازه ها، مدل سازی‎ها در نرم افزار OpenSees به صورت دوبعدی انجام شده است و سپس تحت 22 رکورد دور از گسل مطابق FEMA P695 مورد بررسی قرار گرفته اند. رفتار غیرخطی هندسی و مصالح در مدل سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان دهنده بهبود عملکرد لرزه ای و کاهش اثرات مودهای بالاتر در حالت استفاده از مهاربندها و ستون های کمانش تاب در طبقات، در مقایسه با حالت سیستم مهاربندی گهواره ای مرکزگرای متداول است.
    کلید واژگان: سیستم مرکزگرا, قاب مهاربندی گهواره ای, تحلیل دینامیکی غیرخطی, جابجایی پسماند, اثر مودهای بالاتر
    Farzad Raeiszadeh, Mohammad Reza Mansoori *, Abdolreza Sarvghad Moghadam, Armin Aziminejad
    Modern damage-free systems are part of modern lateral seismic structures. These structures have minimal residual displacement and dissipate earthquake energy through replaceable fuses. self -centering rocking steel braced frame systems that have been investigated in this research are considered among these modern seismic systems. In self-centering rocking structures as well as other tall structures, the effect of higher modes can cause irreparable damages in the structure. In this research, an attempt has been made to reduce the effects of higher modes by using buckling restrained columns and braces (BRCs and BRBs) as energy dissipating fuses instead of standard columns and braces in self -centering rocking structures. Five 12-story structures were investigated, including;self -centering rocking steel braced frame system and four other structure with placement of BRBs and BRCs at the base, one-third, middle and three-quarter of the height. To investigate the seismic behavior of these structures, several analyses has been performed in OpenSees software under 22 far field records according to FEMA P695. Geometric and material nonlinearities is considered in the modeling. The results show the improvement of the seismic performance and the reduction of the effects of higher modes in the case of using BRBs and BRCs in the stories, compared to the case of the common self-centering rocking bracing system.
    Keywords: Self-Centering System, Rocking Bracing Frame, Nonlinear, Dynamic analysis, Residual Displacement, Effect of Higher Modes
  • سید جعفر حسینی، فرنوش باسلیقه*، جلیل شفائی

    تغییر شکل های ماندگار بعد از وقوع زلزله باعث افزایش هزینه های مقاوم سازی و حتی اجرایی شدن طرح بهسازی می گردد. یکی از سیستم های مقاوم برای کنترل نیروهای جانبی وارده ناشی از زلزله، استفاده از دیوار برشی با قابلیت استهلاک انرژی خوب است. تغییر شکل های ماندگار و به وجود آمدن ترک در نواحی مرزی و بحرانی دیوار پس از زلزله های نسبتا شدید، منجر به کاهش عملکرد لرزه ای دیوار می شود. در این تحقیق به بررسی پاسخ ها و رفتار چرخه ای دیوارهای برشی بتنی تحت پروتکل بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از نرم افزار اجزای محدود OpenSEES، به مدل سازی دیوار برشی بتنی مبتنی به روش SFI-ΜVLEM یا مدل سازی دیوار با استفاده از المان های قایم چندتایی بر اساس روش مایکروفایبر پرداخته شده است. مدل های اصلی آنالیز شده در این مطالعه شامل 2 دیوار بتنی با میلگردهای فولادی و آلیاژ حافظه دار شکلی SMA با ابعاد و چینش آرماتورهای متفاوت از هم و دیوار بتنی نوآورانه با المان مرزی مجزا به صورت ستونک بتنی از جنس بتن سیمانی مهندسی ECC و میلگردهای  SMAمی شود. اعتبارسنجی مدل ها بر اساس مطالعات گذشته انجام شد. پس از اعتبارسنجی مدل های اولیه به مطالعه پارامتریک مدل ها به منظور بررسی اثرات ابعاد نواحی مرزی، نوع و چینش آرماتورها و میزان نیروهای محوری وارد بر دیوارهای برشی در مدل ها اقدام شد. نتایج کسب شده از خروجی ها نشان می دهد، استفاده از مصالح SMA در نواحی مرزی دیوار به شکل قابل توجهی بر رفتار مرکزگرایی دیوار موثر است و میزان جذب انرژی دیوار برشی با استفاده از مصالح SMA کاهش می یابد.

    کلید واژگان: دیوار برشی بتنی, آلیاژ حافظه دار شکلی, جابه جایی پسماند, رفتار مرکزگرا, تحلیل چرخه ای
    Jafar Hosseini, Farnoosh Basaligheh *, Jalil Shafaei

    Permanent deformation after an earthquake increases the cost of the retrofit and even the implementation of the rehabilitation plan. A resisting system to control the lateral forces due to earthquakes is to use shear walls with good energy dissipation capability. Permanent deformation and cracking in the border and critical areas of the wall after relatively strong earthquakes leads to a decrease in the seismic performance of the wall. In this research, the responses and cyclic behavior of concrete shear walls under the cyclic loading protocol are investigated. For this purpose, using OPENSEES software platform, concrete shear wall modeling based on SFI-ΜVLEM method or wall modeling using multiple vertical elements based on the macro fiber method has been studied. The main models analyzed in this study include 2 concrete walls with steel rebars and memory alloy (SMA) with different dimensions and arrangement of reinforcements and innovative concrete wall with separate border elements in the form of concrete columns made of engineered concrete (ECC) and SMA rebars.  Validation of the models was based on previous studies. After validation of the initial models, the parametric study of the models was performed in order to investigate the effects of the dimensions of the boundary areas, the type and arrangement of the reinforcements and the amount of gravitational forces on the shear walls in the models. The results obtained from the outputs show that the use of SMA materials in the boundary areas of the wall has a significant effect on the self-centering behavior of the wall and the energy dissipation of the shear wall is reduced by using SMA materials.

    Keywords: Concrete Shear Wall, Shaped memory alloy, residual displacement, Self-centering behavior, Cyclic loading
  • اسماعیل محمدی ده چشمه، وحید بروجردیان*

    در این تحقیق به بررسی اثر ستون پی-دلتا (ستون متکی) در پاسخ قاب های ثقلی دارای سیستم باربر جانبی دیوار پایه-گهواره ای پرداخته است. سازه های مورد بررسی دارای تعداد طبقات 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه هستند. رفتار دینامیکی غیرخطی تحت 22 رکورد لرزه ای دور و 28 رکورد لرزه ای نزدیک گسل که نیمی از آن ها دارای پالس هستند، در نرم افزار OpenSees انجام شده است. رکوردهای موردنظر در دو سطح DBE و MCE مقیاس شده و به سازه اعمال می‎شوند. مدل سازی به صورت دو بعدی انجام گرفته است. در این تحقیق نشان داده شده است که 1) اثر مودهای بالاتر با افزایش شدت زلزله افزایش می یابد، 2) اثرات مودهای بالاتر به صورت افزایش خمش و برش در دیوار در رکوردهای دور و نزدیک گسل بدون پالس بیشتر قابل مشاهده است، 3) جابجایی های پسماند در دو سطح زلزله مورد بررسی ناچیز و قابل صرف نظر است، 4) ستون پی-دلتا بیشتر در سازه ها تحت رکوردهای نزدیک گسل دارای پالس موثر بوده است، 5) حداکثر اثر ستون پی-دلتا در افزایش لنگر خمشی دیوار تحت زلزله نزدیک گسل دارای پالس است که مقدار آن 12 درصد است و 6) به صورت کلی اثر ستون پی دلتا در سازه های دیوار پایه-گهواره ای به صورت ویژه دیوارهای گام بردارم قابل صرف نظر است.

    کلید واژگان: سیستم مرکزگرا, دیوار گهواره ای, تغییر شکل پسماند, اثر ستون پی-دلتا, اثر مودهای بالاتر
    Esmaeil Mohammadi Dehcheshmeh, Vahid Broujerdian *

    In this research, the effect of P-Delta column (leaning column) on the response of gravitational frames with lateral-load resistance system of base-rocking wall has been investigated. The studied structures have 4-, 8-, 12-, 16-, and 20-stories. Nonlinear dynamic behavior is performed under 22 far-field seismic records and 28 near-field seismic records, half of which are pulse-like, via OpenSees software. The ground motions are scaled at both DBE and MCE levels and applied to the structure. The modeling is done in two dimensions. As a results, it has been shown that 1) the higher modes effect increases with increasing earthquake intensity, 2) the higher modes effect are more visible in the records of far-field and near-field-non pulse-like, 3) residual displacements in The both earthquake levels studied are insignificant and negligible, 4) P-Delta column has been more effective in structures under near-field-pulse-like records, 5) The maximum effect of P-Delta column in increasing the moment of wall under near-field-pulse-like earthquake that the value is 12%, and 6) In general, the effect of the P-Delta column on the base-rocking wall structures in especially the stepping-wall can be ignored.

    Keywords: Self-centering system, Rocking wall, Residual displacement, Leaning column effect, Higher mode effect
  • مهدی قاسمیه*، امیررضا قوامی

    جابجایی ماندگار بعد از زلزله عملکرد سازه رامختل می کند و باعث ایجاد تنش های موضعی در سازه می گردد. توسعه و کاربرد سیستم های مقاوم مرکزگرا که قابلیت کاهش جابجایی ماندگار بعد از زلزله های شدید را دارد، دارای اهمیت ویژه ای می باشد. سیستم های مقاوم مرکزگرا شامل یک بخش مرکزگرا و یک بخش مستهلک کننده انرژی می باشد. قاب مهاربند واگرا با تیر پیوند قایم (V-EBF) یکی از سیستم های لرزه ای براساس تسلیم تیر پیوند قایم می باشد. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد آلیاهای حافظه دار شکلی (SMA) همراه با تیر پیوند قایم می باشد. اگر تیر پیوند طول کوتاه داشته باشد و ملزومات لرزه ای در مورد آن رعایت شود، تیر پیوند قادر به تحمل دوران های قابل توجه و بدون افت مقاومت خواهد بود. تیر پیوند دارای منحنی هیسترزیس چاق و قابلیت بالایی از استهلاک انرژی می باشد. در این تحقیق رفتار غیرخطی تیرهای پیوند در قاب مهاربند واگرا به کمک مدل های تجربی آماده شده به وسیله سایر محققین مدل و بررسی شد و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. بعد از صحت سنجی، سازه های 8 و 12 طبقه با سیستم V-EBF و مجهز به مهار های ساخته شده از SMA طراحی شد و عملکرد آن با و بدون استفاده از مهارهای SMA مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی عملکرد مهارهای ساخته شده از SMA تحلیل بارافزون، تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA) انجام گرفت. نتایج تحلیل های لرزه ای نشان داد که کاربرد مهارهای SMA عملکرد سازه را بهبود بخشیده و ظرفیت مرکزگرایی بالایی ایجاد می کند؛ به گونه ای که به شکل قابل توجهی جابجایی ماندگار سازه را کاهش می دهد.

    کلید واژگان: قاب مهاربند واگرا, تیر پیوند, آلیاژ حافظه دار شکلی, جابجایی ماندگار
    M. Ghassemieh, A. Ghavami

    Residual displacement after an earthquake disrupts the performance of the structure and leads to local stress. There has been special important in development and the using of self-centering lateral resisting systems that reduces residual drift after a large earthquake. Self-centering lateral resisting systems often include a restoring force component that dissipates seismic energy. Eccentrically braced frame with vertical link (V-EBF) is one of seismic system based on shear yielding of link beams. If link beam has short length and supplies seismic requirements, link will be able to tolerate significant rotation without strength degradation. Shear link beam has a fat hysteresis curve and height potential of energy dissipation; for this reason the use of short link beam in eccentrically braced frame was modeled by using experimental models which were provided by other researchers and compared with laboratory results. After validation, 8 and 12 story V-EBF and equipped with SMA rods were designed and their performance were compared with similar structures without SMA rods. In order to compare the structures, pushover, time history and Incremental Dynamic Analysis (IDA) were performed. The results of seismic analysis indicate that the using of SMA rods improves seismic performance and provides excellent reversibility capacity so reduces residual displacement of structure considerably.

    Keywords: Eccentrically braced frame, Link beam, Shape memory alloy, Residual displacement
  • منصور باقری*، عباس حسینی، امین وداد

    به دلیل مناسب بودن سیستم مهاربندهای برون محور از نظر عملکرد و شکل پذیری مطلوب از طرفی و نیز بررسی میزان تاثیر مصالح برگشت پذیر مانند آلیاژ حافظه دار شکلی در کاهش تغییر مکان پسماند در انتهای زمان زلزله و ارزیابی لرزه ای سازه های با تعداد طبقات مختلف، سازه های دارای سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی با مهاربند برون محور در 5، 10 و 15 طبقه با میله ی آلیاژ حافظه دار شکلی، تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه ی زمانی قرار گرفته و بیشینه جابجایی مطلق بام و نسبی طبقات، بیشینه تغییر مکان پسماند بام، بیشینه برش پایه و شتاب بام در قاب های مورد نظر، ارزیابی و مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تغییر مکان مطلق و نسبی بین طبقه ای در هر سه سازه مورد نظر دارای میله آلیاژهای حافظه دار شکلی به دلیل ضریب کشسانی پایین این آلیاژ بیشتر از سازه بدون آن می باشد. از طرفی نیز، مقادیر تغییر مکان پسماند به سبب خاصیت فوق الاستیک مصالح آلیاژ حافظه دار شکلی و نیز برش طبقات و شتاب نظیر طبقه بام با توجه به افزایش زمان تناوب و نرمی سازه ، در مدل های دارای این نوع آلیاژ نسبت به سازه های بدون آن، کاهش مشخصی داشته است. همچنین مقایسه ی پاسخ های سازه در طبقات مختلف نیز حاکی از اثر کاهشی بیشتر در تغییر مکان پسماند سازه ی 5 طبقه و نیز در برش پایه و شتاب بام سازه های 10 و 15 طبقه دارد.

    کلید واژگان: قاب دوگانه ی فولادی, مهاربند واگرا, آلیاژ حافظه دار شکلی, تغییر مکان پسماند, تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی
    Mansour Bagheri *, Abbas Hosseini, Amin Vedad

    Due to the suitability of the eccentric bracing system in terms of optimal performance and ductility on the other hand, as well as the effect of reversible materials such as shaped memory alloy in reducing the residual displacement at the end of the earthquake and seismic evaluation of structures with the different number of stories, structures with eccentric bracing dual steel bending frame system within 5, 10 and 15 stories equipped by shaped memory alloy rods, were subjected to the nonlinear dynamic analysis of time history. Maximum absolute displacement of the roof and relative displacement of stories, the maximum residual displacement of the roof, maximum base shear, and roof acceleration in the desired frames were evaluated and compared. Survey results showed that the absolute and relative inter-story drift in all three models due to the lower elastic modulus of shape memory alloy has been greater than models that have not been equipped with shape memory alloys. On the other hand, the residual displacement values of structural models due to the super-elastic property of the shape memory alloy materials and the shear stories and acceleration of the roof of structural frames due to the increase in period time and structural softness have shown a sudden sharp drop compared to models that have not been equipped with shape memory alloys. Comparison of structural responses in different models also showed a further reduction effect on the plastic displacement of the 5-stories model and base shear and roof acceleration of 10 and 15-stories structures.

    Keywords: Dual steel moment resisting frame, Chevron eccentric brace, Shaped memory alloy, residual displacement, Nonlinear time history dynamic analysis
  • حر خسروی*، محمدحسین حاجی محمدی، رضا دزواره رسنانی

    در تحلیل سازه، اثر پی-دلتا به تغییرات نیروهای داخلی ناشی از لنگر حاصلضرب بار ثقلی (پی) در تغییرمکان جانبی سازه در اثر زلزله (دلتا) گفته می شود. اهمیت اثر پی-دلتا هنگامی که پاسخ سازه در ناحیه خطی است می تواند قابل چشم پوشی باشد، اما این اثر با ورود پاسخ سازه به ناحیه غیرخطی اهمیت بیشتری پیدا می کند. از طرف دیگر مدت دوام زمین لرزه زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کند که در تحلیل های غیرخطی اثر پی-دلتا نیز لحاظ شود. در این تحقیق جهت بررسی میزان تاثیر مدت دوام زلزله و اثر پی-دلتا به طور هم زمان، الگوریتمی در نرم افزار متلب پیاده سازی شد که با بکارگیری نرم افزار اپن سیس، سیستم های الاستوپلاستیک را تحت شرایط بار ثقلی مختلف مدل سازی نموده و سپس آن ها را تحت تحلیل های دینامیکی خطی و غیرخطی، تحت نگاشت های با مدت دوام طولانی و کوتاه قرار می دهد. نتایج این مطالعه نشان داد که در تمام موارد تعداد فروریزش ها تحت نگاشت های با مدت دوام طولانی نسبت به جفت نگاشت های با مدت دوام کوتاه، حدود 2 برابر است. همچنین تعداد فروریزش ها با افزایش شکل پذیری و شاخص پایداری افزایش ولی با افزایش دوره تناوب سازه کاهش می یابد. علاوه بر این، افزایش مدت دوام زلزله تاثیر چندانی بر افزایش تغییرمکان پسماند سازه نداشته است ولی در اثر غیرخطی شدن سازه و اثر ثقل، فراوانی مقادیر تغییرمکان های پسماند بزرگ، افزایش پیدا می کند.

    کلید واژگان: اثر پی- دلتا, مدت تداوم زلزله, تغییر مکان پسماند, ظرفیت فروریزش, سیستم یک درجه آزاد الاستوپلاستیک
    Horr Khosravi *, Mohammadhosein Hajimohammadi, Reza Dezvareh

    In structural analysis, P-Delta effect refers to the changes in internal forces due to P-Delta moment which can be found by multiplying gravity load (P) by the lateral displacement of structure for earthquake lateral load (Delta). The influence of P-Delta in elastic response of structures is ignorable, but P-Delta effect should be given more attention when the structure responds in inelastic range. On the other hand, the influence of ground motion duration is magnified when P-Delta effect is considered in the structural analysis. In this paper, to consider the simultaneous effect of ground motion duration and P-Delta effect, an algorithm is implemented in MATLAB which employs OPENSEES for linear and nonlinear dynamic analysis of elasto-plastic systems subjected to long- and short-duration records. The analysis results indicate that the frequency of structural collapse for long-duration ground motions is about twice of short-duration ground motions. The frequency of collapse also increases when ductility and stability index increase, but decreases when the period of structure increases. Furthermore, the increase of ground motion duration has no influence on the residual displacement of structures, but nonlinear behavior of structures and gravity load effect increase the residual displacements.

    Keywords: P-Delta effect, Strong motion duration, Residual displacement, Collapse capacity, Elasto-plastic system
  • اکبر واثقی*، بابک منصوری، صدف رویین تن

    اخیرا در کشورهای پیشرفته انواع سیستم های سازه ای مرکزگرا با استفاده از پایه های پیش ساخته و روش ساخت پرسرعت ABC با هدف کاهش زمان ساخت، افزایش ایمنی، کاهش خسارت لرزه ای، کاهش هزینه های تعمیر و بازسازی و کاهش زمان بازیابی سیستم به حالت اولیه توسعه داده شده اند. عملکرد لرزه ای این نوع سیستم مبتنی بر حرکت گهواره ای برگشت پذیر پایه پل می باشد. در این سیستم علاوه بر قطعات پیش ساخته از کابلهای پیش تنیده جهت برگرداندن سیستم به حالت اولیه و تجهیزات مستهلک کننده انرژی برای جذب انرژی لرزه ای استفاده می گردد. استفاده از این سیستم خسارت ناشی از زلزله و جابجایی پسماند را بشدت کاهش می دهد. همچنین بدلیل استفاده از قطعات پیش ساخته ، سرعت ساخت پل نیز بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. در این مقاله عملکرد لرزه ای یک نوع سیستم مرگزگرا با سیستم متداول سازه ای برای سه پل موجود در کشور با یکدیگر مقایسه می شوند. برای این منظور، ابتدا مدل تحلیلی برای شبیه سازی رفتار غیرخطی ناشی از حرکت گهواره ای در سیستم مرکزگرا توسعه داده شده و با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی می شود. سپس پایه های بتنی سه پل موجود در کشور به صورت سیستم متداول و سیستم مرکزگرا مدلسازی و تحلیل شده و عملکرد لرزه ای این دو سیستم با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در سیستم مرکزگرا با وجود افزایش بیشینه تغییرمکان نسبت به سیستم متداول، تغییرمکان پسماند بشدت کاهش می یابد. کاهش قابل توجه تغییرمکان پسماند باعث کاهش خسارات لرزه ای می شود و امکان بهره برداری از پل را بلافاصله پس از زلزله فراهم می کند.

    کلید واژگان: پل, زلزله, سیستم مرکزگرا, سازه تاب آور, جابجایی پسماند
    Akbar Vasseghi *, Babak Mansouri, Sadaf Rointan

    Recently, in developed countries, a variety of self-centering structural systems have been developed using precast concrete bends and Accelerated Bridge Construction (ABC) method to reduce construction time, increase safety, reduce seismic damage, reduce repair and reconstruction costs, and increase seismic resiliency. In this system, bridge bents are constructed by precast elements tied together with post-tensioned tendons such that under the effect of lateral seismic forces, they are able to rock and self-center back to their original configuration. The use of this system greatly reduces the residual displacements and the seismic damage. Also, due to the use of prefabricated elements, the construction speed of the bridge is significantly increased. This paper compares the seismic performance of one type of the self-centering structural system with the conventional structural system for three typical highway bridges constructed in Iran. An analytical model for simulating nonlinear behavior due to the rocking motion in the self-centering system is first developed and verified by comparing the analytical response with the experimental results. Then, the concrete bends of the three typical bridges in Iran are modeled and analyzed once as a conventional system and once as a self-centering system, and the seismic performance of these two systems is compared with each other. The results of this study indicate that in spite of a modest increase in maximum lateral drifts, the residual drifts are substantially reduced when the conventional system is replaced by the self-centering system.

    Keywords: Bridge, Earthquake, Self-centering System, Resilient Structure, residual displacement
  • اسماعیل محمدی ده چشمه، وحید بروجردیان*
    در سال های اخیر، روش های جدید و نوآورانه ای با فلسفه طراحی سیستم های آسیب گریز به جای سیستم های باربر جانبی متداول آیین نامه ای به منظور کاهش آسیب در ساختمان ها و کاهش هزینه های بازسازی بعد از زلزله، پیشنهاد شده است. سیستم های دیوارهای گهواره ای مرکزگرا از جمله سیستم های آسیب گریز نوین محسوب می گردند. این سیستم ها می توانند به عنوان جایگزین مناسب سیستم های باربر جانبی متداول آیین نامه ای انتخاب گردند. در این تحقیق، به بررسی و طراحی سیستم های گهواره ای چندگانه با بررسی تاثیر تعداد بلوک گهواره ای و مقدار پیش تنیدگی کابل ها در سازه 12 طبقه، تحت 22 رکورد لرزه ای دور و 28 رکورد لرزه ای نزدیک گسل که نیمی از آن ها دارای پالس هستند، پرداخته شده است. مدل سازی به صورت دو بعدی در نرم افزار OpenSees انجام گرفته است. ضرایب طراحی مقاطع گهواره ای در پیش تنیدگی های مختلف برای هر نوع زلزله مشخص شده است. در این تحقیق نشان داده شده است که سازه های گهواره ای تحت رکوردهای نزدیک گسل با پالس بحرانی بوده و نیاز ظرفیتی طراحی نسبت به سایر رکوردها بیشتر برای کنترل دریفت و مقاومت دارند. طراحی سازه های پایه- گهواره ای و گهواره ای چندگانه برای دریفت مشخصی که دارای پروفیل دریفت مشابه در ارتفاع هستند، انجام شده است. برای این حالت نمی توان جذب انرژی مطلوب و هم چنین کاهش اثرات مودهای بالا را از سیستم گهواره ای چندگانه نسبت به سیستم پایه- گهواره ای انتظار داشت.
    کلید واژگان: سیستم مرکزگرا, دیوار گهواره ای, تغییر شکل پسماند, پیش تنیدگی, مودهای بالا
    Esmaeil Mohammadi Dehcheshmeh, Vahid Broujerdian *
    Nowadays, new and innovative methods have been proposed based on damage avoidance design (DAD) philosophy systems as the alternative conventional lateral load-resistant systems. These systems reduce damage to buildings and post-earthquake reconstruction costs. The self-centering rocking walls are one of them. In this research, multiple rocking wall systems have been investigated and designed. The effect of the number of self-centering blocks and the ratio of tendon prestressing in a 12-story structure examined. The structures have examined subjected to 22 far-field records and 28 near-field records, half of which have pulse. The modeling is done in two dimensions via OpenSees software. The design coefficients of rocking sections in different prestressings for each type of ground motions are specified. The results shown that rocking wall structures under near‐field pulse‐like ground motions need more design capacity than other records to control drift and capacity section. Furthermore, The design of base-rocking and multiple rocking structures has been done for specific drift that have similar drift profiles in height. Then, for this case design, it is not possible to expect the desired energy absorption and also the reduction of the effects of higher modes from the multiple rocking the system compared to the base-rocking system.
    Keywords: Self-centering system, Rocking wall, Residual displacement, Presressing ratio, Higher mode
  • محمدرضا احدپور خانقاه، اسماعیل محمدی ده چشمه، وحید بروجردیان*

    در سال های اخیر، سیستم های باربر جانبی مرکزگرا به دلیل کاهش جابه جایی پسماند، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. یکی از جدیدترین این نوع سیستم ها، مهاربندهای مرکزگرای کمانش تاب هستند. در این تحقیق به بررسی عملکرد چرخه یی سازه ی 9 طبقه با سیستم دوگانه ی مجهز به مهاربند کمانش تاب مرکزگرا با کابل پیش تنیده پرداخته شده است. با تغییر سه پارامتر موثر بر عملکرد مهاربند شامل تنش تسلیم هسته، میزان پیش تنیدگی و نسبت مساحت کابل به هسته ی کمانش تاب، 62 مدل سازه یی در نرم افزار OpenSEES شبیه سازی شد. با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح نمودار هیسترزیس سازه ها تحت بارگذاری چرخه یی، محاسبه و ترسیم شد. طراحی بهینه برای این مدل ها بر اساس کم ترین جابه جایی پسماند و بیش ترین جذب انرژی ممکن انجام شد. در پایان با مقایسه یی که انجام شد، مشخص شد که سازه با مهاربند مرکزگرای بهینه در مقایسه با سازه با مهاربند کمانش تاب می تواند در ازای 37 درصد کاهش ظرفیت جذب انرژی، 6 درصد از جابه جایی پسماند سازه بکاهد.

    کلید واژگان: سیستم مرکزگرا, فولاد, تغییر شکل پسماند, جذب انرژی, مهاربند کمانش تاب
    M.R. Ahadpour Khaneghah, E. Mohammadi Dehcheshmeh, V. Broujerdian *

    Conventional seismic resistant systems generally dissipate earthquake energy through the plastic deformation of structural elements. These systems withstand high residual displacements increasing the cost of repair or even necessitate reconstruction of the building. In recent years, researchers have focused on self-centering lateral load resisting systems due to earthquake energy absorption in replaceable elements and reduced residual displacement. One of the recent types of these systems is self-centering buckling restrained 2-story-X-brace system. In this study, the hysteretic performance of a 9-story structure with a dual steel moment resisting frame system equipped with a self-centering buckling restrained brace is investigated. At first, the parameters affecting the performance of the bracing were specified. These parameters included the yielding stress of the bracing core, the ratio of cable pre-stressing force to the cable yielding force, and the ratio of cable to core area. For the yielding stress of the core two values of 240 and 360 MPa, for the pre-stressing ratio five values from 0.1 to 0.5, and for the area ratio, seven values of 0, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5 and infinity were selected. So therefore, a total of 62 models of 9-story structures with dual steel moment resisting frame system equipped with self-centering buckling restrained brace were constructed. The models were analyzed using OpenSEES finite element software. Performing nonlinear analyses under cyclic loading, the hysteresis diagrams were obtained. The optimal design for these models was performed considering residual displacement and energy absorption as two main parameters. Finally, the performance of the optimized structure equipped with self-centering buckling restrained brace was compared with the structure equipped with ordinary buckling restrained brace. According to the results, the optimized self-centering structure may reduce 60% of the residual displacement while its energy absorption drops by only 37%. Generally, the results indicated the prominence of the optimized self-centering structure.

    Keywords: Self-centering system, Steel, residual displacement, energy absorption, Buckling restrained brace
  • مائده اسعدی، مهدی قاسمیه*

    در سال های اخیر، در ساختمان های خاص به طراحی جداسازهای لرزه یی در طبقات بالاتر از پایه که جداساز طبقه نامیده می شود، بسیار توجه شده است. با وجود این، جداسازهای لرزه یی با محدودیت هایی، از قبیل: ناپایداری در تغییرشکل های بزرگ، جابه جایی پسماند و غیره پس از زلزله های شدید هستند. استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی با توجه به خواص منحصر به فردی که دارند، به عنوان راه حلی مناسب برای غلبه بر این نواقص درنظر گرفته شده اند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر ترکیب آلیاژهای حافظه دار شکلی و جداسازها در سازه و تاثیر آن ها در کاهش پاسخ لرزه یی سازه بوده است. به همین منظور، سازه ی چندطبقه ی فولادی همراه با ترکیب جداساز لرزه یی طبقه و آلیاژهای حافظه دار شکلی با پایه ی آهنی و با استفاده از نرم افزار OpenSees مدل سازی و ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که استفاده از آلیاژهای مذکور در جداسازهای لرزه یی طبقه باعث کاهش جابه جایی در تراز جداساز می شود و می توان آن را به عنوان سامانه یی مطلوب در مهار سازه ها در نظر گرفت.

    کلید واژگان: جداساز طبقه, آلیاژ حافظه دار شکلی, جابه جایی ماندگار, استهلاک انرژی, مقاوم سازی لرزه یی
    M. Asadi, M. Ghassemieh *

    Today, there is an increasing interest in use of seismic isolation to protect the structures against earthquakes. The most common type of seismic isolation is called base isolation, in which the isolation layer is installed under foundations to separate the structures from the ground and reduce the earthquake forces. However, the use of this type of seismic isolation faces some difficulties such as construction in congested urban areas or construction of near sea structures. Furthermore, for seismic retrofitting of existing buildings, the installation of the isolation under foundations is difficult or even impossible; so, it needs to be located on the middle floors of the buildings. The method of isolation design is called floor or middle story isolation. Despite the advantages of seismic isolations, they have some limitations such as instability in large deformations, residual displacement, and the need for replacement after severe earthquakes. The use of Shape Memory Alloys (SMA) regarding their unique properties is considered as an appropriate solution to overcome the above problems. These smart materials show high strength and strain capacity, high recentering ability, and high resistance to corrosion and to fatigue. The purpose of this study is to investigate the effect of combination of middle story isolation utilized by Natural Rubber Bearing (NRB) and iron-based shape memory alloys in steel structures and to compare the performance of such structures with and without the presence of the shape memory alloy in the middle-story isolation system. Then, a three-story steel structure has been modeled and evaluated. For this purpose, a structure with floor isolation and iron-based shape memory alloy was modeled in OpenSees computer program. The structures were then subjected to seismic loading. The results were presented in the form of story drift, floor acceleration, floor shear forces, and base shear. The outcome of this research showed that the use of these alloys in the middle-story isolation reduced the overall base shear and floor shear forces. The overall story drift, floor acceleration and displacement are reduced; with the exception at the isolation level. Thus, utilizing the natural rubber bearing isolator along with the iron-based shape memory alloy can be considered as a desirable system for the seismic protective design of buildings.

    Keywords: Floor isolation, Shape memory alloys, residual displacement, Energy dissipation, Seismic Retrofit
  • محمدسجاد زارعیان، محمدرضا اصفهانی*، عبدالله حسینی

    سیستم دیوار بتنی همبسته دارای مقاومت، سختی و شکل پذیری مطلوبی می باشد و به عنوان یک سیستم سازه ای مناسب برای ساختمان ها مورد توجه است. با این حال این سیستم سازه ای همچون سایر سیستم های متعارف، بعد از زلزله های بزرگ متحمل تغییرشکل های ماندگار شده که منجر به عملیات تعمیر و بهسازی گسترده و هزینه بری می شود. سیستم دیوار همبسته دوگانه پس کشیده از جمله سیستم های لرزه ای جدیدی است که دارای قابلیت مرکزگرایی می باشد. در این سیستم، تیر همبند در دیوار فرو نمی رود و همبندی دیوارهای بتنی به وسیله ی پیش تنیده کردن تیر همبند با کابل های پرمقاومت انجام می شود. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی رفتار تیر همبند فولادی پس کشیده مجهز به ادوات استهلاک انرژی اصطکاکی در ناحیه اتصال به دیوار بتنی پرداخته می شود. سه نمونه با مقیاس 2⁄3 تحت بار چرخه ای شبه استاتیکی مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه ها شامل یک نمونه کنترلی فاقد سیستم استهلاک انرژی و دو نمونه مجهز به ادوات اصطکاکی با سطوح مختلف پیش تنیدگی بود. ادوات اصطکاکی در ناحیه اتصال تیر به دیوار به منظور استهلاک انرژی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه های مجهز به ادوات اصطکاکی توانایی تحمل تغییرشکل های غیرخطی بزرگ، بدون تغییرشکل ماندگار و بدون خسارت قابل ملاحظه در سیستم را دارند و رفتار لرزه ای پایداری تا دریفت 8% ارایه می دهند. افزودن ادوات اصطکاکی سبب افزایش 47% تا 62% ظرفیت باربری و افزایش قابل توجه ظرفیت استهلاک انرژی نمونه ها شده است. با افزایش 30% در نیروی پیش تنیدگی ادوات اصطکاکی، ظرفیت باربری حدود 10%، میانگین نسبت استهلاک انرژی نسبی حدود 15% و میانگین ظرفیت استهلاک انرژی تجمعی حدود 33% افزایش یافته است.

    کلید واژگان: دیوار همبسته دوگانه, پس کشیدگی, جابجایی ماندگار, وسایل اصطکاکی, رفتار چرخه ای
    Mohammad Sajjad Zareian, Mohammad Reza Esfahani *, Abdollah Hosseini

    Post-tensioned coupled shear wall system is a new type of seismic lateral force resisting systems with self-centering capability. In this system, the coupling beam is not embedded into the walls, and coupling of concrete walls is achieved by posttensioning beam to the walls using unbonded post-tensioning (PT) strands. In this research, the cyclic behavior of post-tensioned steel coupling beam with friction devices at the beam-to-wall connection region is experimentally evaluated. Three 2/3-scale specimens were tested subjected to quasi‐static lateral loading. The specimens consisted of one control specimen without energy dissipation system and two specimens equipped with friction devices with different levels of damper normal force. Friction devices are used at the beam-to-wall connections to slip and dissipate the seismic input energy. The test results revealed that the specimens equipped with friction devices have excellent lateral stiffness, strength, and ductility, and have significant energy dissipation capacity and negligible residual displacements under reversed cyclic loading. In addition, the specimens is able to tolerate large nonlinear rotations without significant damage in the beam and the wall region. Adding friction devices increased the load-carrying capacity by 47% to 62% and significantly increased the energy dissipation capacity of the specimens. With a 30% increase in the damper normal force, the load capacity increased by about 10%, the average relative energy dissipation ratio by about 15% and the mean cumulative energy dissipation capacity by about 33%.

    Keywords: Hybrid coupled wall, Post tensioning, Residual displacement, Friction device, Cyclic Behavior
  • حسین تحقیقی*، مهدی البرزی ورکی
    قاب مهاربندی کمانش تاب نوع ویژه ای از قاب های فولادی مهاربندی هم محور است که در آن مهاربندها در برابر فشار کمانش نمی کنند و در نتیجه اتلاف انرژی مطلوبی از خود نشان می دهد. لیکن هنگام وقوع زلزله های بزرگ، سختی پایین این مهاربندها بعد از تسلیم سبب تغییرمکان های دایمی بزرگ در قاب می شود. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی رفتار لرزه ای یک سیستم نوین سازه ای موسوم به قاب فولادی مقید شده با مهاربندهای کمانش تاب هسته مرکب و مقایسه آن با رفتار قاب مهاربندی کمانش تاب متداول می باشد. بدین منظور، از سه روش تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی و تحلیل دینامیکی افزایشی روی انواع مدل های قاب مهاربندی کمانش تاب متداول و مرکب دارای طبقات مختلف استفاده می شود. مقادیر متوسط ضریب رفتار در قاب های فولادی مقید شده با مهاربند کمانش تاب مرکب برای روش های طراحی حالت حد نهایی و تنش مجاز به ترتیب برابر 2/10 و 7/14 بدست می آید. برای انجام تحلیل های تاریخچه زمانی، هفت زوج شتاب نگاشت از زلزله های گذشته در سطوح خطر مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج تحلیل ها حاکی از این است که قاب های فولادی مرکب از بهبود عملکرد قابل توجهی در ضریب رفتار و نیز کاهش چشمگیر در مقدار جابه جایی پسماند بام نسبت به قاب های مهاربندی کمانش تاب متداول برخوردار هستند. به علاوه، با توجه به ارتفاع قاب و شدت زلزله، تغییر مکان جانبی نسبی درون طبقه در قاب های مرکب می تواند کاهش قابل ملاحظه ای داشته باشد.
    کلید واژگان: مهاربند, کمانش تاب مرکب, ضریب رفتار, تغییر شکل پسماند, تحلیل غیرخطی
    Hossein Tahghighi *, Mehdi Alborzi Verki
    Bucking restrained braced frame (BRBF) is a special type of concentrically braced frames that the braces do not buckle in compression and as a result shows a desirable energy dissipation behavior. However, low post-yield stiffness of these braces causes large residual deformations at high levels of earthquake itensities. The aim of this article is to evaluate the seismic behavior of a new steel structural system known as hybrid buckling-restrained braced frame (HBRBF). Nonlinear static analysis, nonlinear time history analysis and nonlinear incremental dynamic analysis (IDA) methods are used for standard and hybrid core BRBFs with different stories. The average values of seismic behavior factor (R) for HBRBFs are obtained as 10.2 and 14.7 for ultimate limit state and allowable stress design methods, respectively. In order to carry out response history analyses, past earthquakes records were used with different hazard levels. Hybrid buckling-restrained braced frames are shown to have a significant improvement over standard BRBFs in terms of behavior factor and damage measures including inter-story drift ratios and residual displacements.
    Keywords: Brace, Hybrid buckling-restrained, behavior factor, residual displacement, Nonlinear Analysis
  • علی اکبر مقصودی *، محمد مقصودی، هما حقیقی
    آلیاژهای حافظه دار شکلی، نوعی از مصالح هوشمند فلزی می باشند که عملکرد مکانیکی و حرارتی منحصر به فرد آنها، همچون قابلیت بازگشت به شکل اولیه (رفتار حافظه داری شکلی) و توانایی بازیابی کرنش های بزرگ (رفتار فوق ارتجاعی)، سبب شده است تا اخیرا کاربردهای وسیعی در صنایع گوناگون از جمله در مهندسی عمران، پیدا کنند. عملکرد فوق ارتجاعی این آلیاژها سبب می شود که آنها با قرار گرفتن تحت سیکل های بارگذاری و باربرداری و حتی پس از عبور از حد تسلیم، کرنش پسماند ناچیزی از خود برجای بگذارند. این ویژگی در واقع سبب ایجاد نیروهای بازسازی کننده ای در سازه می شود، به طوریکه در اعضای بتن مسلح، امکان بسته شدن ترکهای به وقوع پیوسته در بتن نواحی کششی نیز فراهم می گردد، چنین ویژگی برای اعضای نواحی زلزله خیز بسیار با اهمیت است. در این مقاله به مدل سازی اجزا محدود و صحت سنجی رفتار تیرهای بتن مسلح دارای آلیاژهای حافظه دار شکلی، پرداخته شده است. به این منظور ابتدا مدل المان محدود سه تیر بتن مسلح با اضافه کردن سیم های نایتینول در ناحیه کششی تیر، در نرم افزار انسیس ساخته شد، سپس تیرها تحت اثر بارگذاری سیکلی قرارگرفته و نمودار هیسترزیس آنها با تیرهای مشابه آزمایشگاهی موجود مورد مقایسه قرار گرفته است. بررسی نتایج حاصل از آنالیز عددی نشان می دهد که، افزودن سیم های نایتینول در ناحیه کششی تیر، سبب افزایش ظرفیت باربری و شکل پذیری و کاهش قابل ملاحظه تغییرمکان پسماند عضو می گردد.
    کلید واژگان: آلیاژهای حافظه دار شکلی, رفتار فوق ارتجاعی, تیر بتن مسلح, سیم نایتینول, تغییرمکان پسماند
    A. A. Maghsoudi *, M. Maghsoudi, H. Haghighi
    Shape Memory Alloys (SMA) are a kind of smart materials that their unique mechanical and thermal performances such as the ability to return to its original shape (Shape Memory Effect) and the ability to recover large strain (Super Elasticity), caused their wide application in various industries such as civil engineering. Due to the superplastic behavior of theses alloys, undergoing cycles of loading and unloading, results very little residual strain, even after exceeding the yield strain. This property causes recover forces in the structure so that they can close the cracks in the tensile zone of RC members and therefore, it is significant for structural members located in earthquake zones. In this paper the F.E modeling of reinforced concrete (RC) beams utilizing of shape memory alloys is produced and results of different loads response of modeling is verified with the available experimental results. For this purpose, firstly the finite element model of three RC beams by adding Nitinol wires in the tensile zone was made by ANSYS software. Then the beams were subjected to cyclic loading and their hysteresis curves were compared with the similar available experimental beams. The numerical results revealed, utilization of Nitinol wires in tensile zone of the beams resulted, increase in both loading capacity and ductility and decrease in residual displacement.
    Keywords: Shape Memory Alloys, Superelastic Behavior, RC Beam, Nitinol Wire, residual displacement
  • اکبر بطهایی، سید مهدی زهرایی
    بحثی که بین مهندسان زلزله وجود دارد این است که خرابی سازه ای و غیرسازه ای در ابتدا در اثر بارهای جانبی ناشی از تحریک زلزله ایجاد می گردد. در آیین نامه های آمریکا از جمله FEMA356 عملکرد سازه ای با استفاده از حداکثر تقاضای تغییرشکل تخمین زده می شود. در هر حال علاوه بر تغییر شکل های حداکثر، تغییرشکل های ماندگار نقش مهمی را در تعریف عملکرد سازه ای دارند و می توانند نتایج مهمی را داشته باشند. دامنه تغییرشکل های ماندگار در بررسی سازهای و اقتصادی بهسازی سازه های آسیب دیده، بسیار مهم می باشند. علاوه بر این، تغییرمکان های ماندگار به عنوان یکی از مهمترین پارامترها در ارزیابی ظرفیت باقی مانده سازه های آسیب دیده برای تحمل پس لرزه ها معرفی شده اند. در این پژوهش تغییرمکان ماندگار یک قاب فولادی پنج طبقه که با در نظر گرفتن تیر پیوند قائم طراحی شده است، مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر طول تیر پیوند قائم بر روی تغییرمکان ماندگار سازه انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده مناسب بودن طول 20 سانتی متر برای داشتن تغییرمکان ماندگار کم تر و هم چنین کنترل بهتر حداکثر تغییرمکان سازه برای زلزله های حوزه نزدیک گسل و زلزله های حوزه دور از گسل می باشد.
    کلید واژگان: تیرپیوند قائم, تغییرمکان ماندگار, زلزله حوزه نزدیک گسل, زلزله حوزه دور از گسل
    Akbar Bathaei, Seyed Mehdi Rezaei
    There is a debate among earthquake engineers that the structural and non-structural damages initially occur due to lateral loads caused by earthquake excitation. American provisions, including FEMA356 estimates structural performance by means of maximum deformation demand. However, in addition to the maximum deformation, residual displacement plays an important role in structural performance. Amplitude of residual displacement is an important parameter in technically and economically determining rehabilitation of damaged structures for resisting aftershocks. In this study, residual displacements of a five-story steel frame is designed with vertical link beam as well as the effect of vertical link beam length have been investigated. For vertical link beam, the IPE sections with typical steel is considered, instead of using boxes and H-shaped cross-section.The IPE section has some advantages than box section such as lower cost, easier installation and replacement. The Vertical link beams with IPE cross-section has been studied in 5 separate models with length of 20, 25, 30, 35 and 40 centimeters. In this paper, experimental results of a frame model with vertical link beam tested in structural laboratory of Building and Housing Research Center (BHRC) has been used for verification of numerical model. As one of the fastest nonlinear softwares, OpenSees (Open System for earthquake engineering simulation) has been used for structural modeling. The steel material that has been used in this model is uniaxial material steel 02. In the following, seven near field and seven far field earthquake acceleration time histories that scaled by 2800 standard, are used analysis of five-story and five-bay structure with chevron bracing system. According to the seismic design of structures if ductile elements is used in a structure, then beams and columns should remain elastic during earthquake, while ductile elements dissipate input energy by nonlinear behavior of ductile members. By considering of the results, the vertical link beam with length of 20 and 25 centimeter for far field earthquakes and 20 centimeter for near field earthquakes have the best performance compare to the other cases. The Bam earthquake is selected to investigate of hysteresis diagram of the vertical link beam energy dissipation. The results for near field earthquake like the Bam earthquake show that link beam with length of 40 centimeter with moment behavior, has low energy dissipation capability. Furthermore, the vertical link beam with 40 centimeter length causes more residual displacement and yielding. By considering the station with equal 104.28 km distance from center of earthquake can use the Bam record as a far field earthquake. In this case link beams with more than 25 centimeter length have more fluxing. However, the link beams with length of 20 and 25 centimeter have better seismic performance. Considering the RMS (Root Mean Square) parameter as a controller criterion the vertical link beam with length of 20 centimeter is more suitable for near and far field earthquakes. Considering the seismic performance parameters of vertical link beam like appropriate stiffness, high stability, energy dissipation capability, appropriate control of maximum response of structure and less residual displacement, the vertical link beam with length of 20 centimeter has the best seismic performance for near and far field earthquakes compare to the other cases.
    Keywords: Vertical Link Beam, Residual Displacement, Near Field Earthquake, Far Field Earthquake
  • B. Ghanbari*, A.H. Akhaveissy
    The evaluation of residual displacement of structures is a critical problem because it has important role in the Definition of post-earthquake performance level of structures. In this paper, the mean residual displacement ratios (RDRs) (residual displacement normalized by maximum inelastic displacement) are computed for constant ductility of single-degree-of-freedom (SDOF) systems subjected to 116 strong ground motion records from severe earthquakes events in Iran. A total number of 25,056 nonlinear response history analyses (RHAs) were performed to accurately evaluate RDRs. The influence of frequency content and significant duration of ground motions on mean RDRs are evaluated and discussed statistically. The results indicated that the validity of influence of these ground motion parameters on mean RDRs is dependently of the post yield stiffness ratio and the influence of these parameters becomes more obvious for SDOF systems with post-yield stiffness greater than zero. The obtaining data from RHAs results were used for the development of new mean RDRs equation. It has been found that the proposed equation can predict mean RDRs with adequate accuracy.
    Keywords: Residual displacement, frequency content, significant duration
  • مختار انصاری، فرهاد دانشجو*، مسعود سلطانی محمدی
    استفاده از المان های فایبر تیر-ستون پایه نیرویی، به دلیل توانایی آن در مدل سازی پلاستیسیته گسترده در طول ستون با استفاده از تنها یک المان و تعدادی نقاط انتگرال گیری بسیار مورد توجه قرار گرفته است ولی حساسیت آن به پارامترهای مدل سازی و مدل های رفتاری مصالح باعث شده است تا برآورد تقاضای لرزه ای جابه جایی پس ماند در این روش مدل سازی از اهمیت خاصی برخوردار باشد. در این تحقیق تاثیر دو روش مدل سازی با تئوری پلاستیسیته گسترده و تئوری پلاستیسیته متمرکز در محل مفاصل در طول المان تیر- ستون برای پایه پل در تخمین جابه جایی پس ماند تحت تاثیر زلزله های نزدیک گسل بررسی شد. در تخمین و برآورد جابه جایی پس ماند، اثر لغزش آرماتورهای طولی ستون، تاثیر پارامترهای هندسی و مشخصات مکانیکی مصالح ارزیابی شد. با توجه به اهمیت جابه جایی پس ماند به عنوان پارامتری مهم در ارزیابی کارایی سازه های آسیب دیده، تخمین میزان جابه جایی پس ماند لرزه ای از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه اثر روش های مختلف مدل سازی و تاثیر مشخصات مصالح در برآورد جابه جایی پس ماند ارزیابی شد و در این راستا 5 مدل مختلف بررسی گردید و حساسیت مدل بهینه به پارامترهای مختلف سنجیده شد. نتایج نشان می دهد برای تخمین جابه جایی پس ماند، تئوری مدل سازی پلاستیسیته گسترده برای پایه های بتنی پل دقت مناسبی دارد و همچنین پارامترهای کرنش بارگذاری مجدد مدل رفتاری بتن و پارامترهای مدلسازی المان فایبر اساس نیرویی تاثیر زیادی در تخمین جابه جایی پس ماند دارند.
    کلید واژگان: جابه جایی پس ماند, تقاضای لرزه ای, المان فایبر پایه نیرویی, پلاستیسیته گسترده, پلاستیسیته متمرکز
    M. Ansari, F. Daneshjoo*, M. Soltani
    The force-based formulation is attractive because it can model the spread of plasticity along the length of column using only one element and a number of integration points; however¡ their sensitivity to modeling parameters and models of material behavior has resulted in the estimation of residual displacement seismic demand to be important in this modeling method. In this research¡ the effects of two theories of lumped plasticity and distributed plasticity on modeling the concrete bridge column for estimating the residual displacement in near field zones were investigated. For estimation of residual displacement¡ the effects of reinforcing slide¡ geometrical parameters¡ and material behavior parameters were studied. Due to the importance of residual displacement in the performance evaluation of damaged structures¡ estimation of residual displacement is very crucial. In this study¡ the effects of different modeling methods as well as material behavior parameters on estimation of residual displacement were investigated. For this purpose¡ five different models were studied and the sensitivity of optimum model to various parameters was evaluated. The results showed that the theory of distributed plasticity for bridge concrete column has a good accuracy for estimating the residual displacement. Reloading strain parameters of concrete behavior and forced-based beam-column fiber element modeling parameters have an important role in estimation of residual displacement.
    Keywords: Residual Displacement, Seismic Demand, Forced, Based Fiber Element, Distribute Plasticity, Lumped Plasticity
  • A. Moshref, M. Tehranizadeh*, M. Khanmohammadi
    The objective of this study is to evaluate the effects of earthquake damage on future seismic performance of reinforced concrete columns. Strength and stiffness modification factors are proposed to modify force-deformation behaviors of damaged columns. Permanent displacement is considered to determine the damage severity. A method is developed to calculate the collapse fragility function of damaged RC columns using permanent displacement. Comparing the fragility function of intact and damaged columns the strength modification factor is calculated for different amount of residual displacement. The stiffness modification factor is also estimated using the change of the fundamental period of a RC column after exciting by ground motions. Having the modified the force-deformation behaviors of damaged columns, the performance of the damaged structure can be evaluated using pushover analysis.
    Keywords: Modification factors, aftershocks, residual displacement, fragility functions
  • A modified quasi-static model with lateral stiffness deterioration mechanism for self-centering concrete pier
    Hui Liu, Minghua He, Jia Guo, Zh. Hou, Yongjiu Shi
    Self-centering pier (SCP) has been viewed as a remarkable accomplishment which is able to sustain major lateral loading with reduced structure damage in seismic engineering. Stiffness deterioration observed in experiment is vital for the seismic performance of self-centering concrete pier. In this contribution, the associated stiffness deterioration with respect to the structural damage is modeled in a modified analytical model for SCP comprehensively. In the proposed modified theoretical model, the lateral force-displacement relation associated with the stiffness reducing is analyzed. Three damage factors are introduced in the stiffness deterioration analysis to illustrate the damage evolution caused by gradually increasing lateral displacement. The proposed modified quasic-static model with damage evolution or stiffness deterioration has been validated against an experiment we conducted, where a good agreement is clearly evident. Subsequently, a parametric investigation focusing on aspect ratio, initial pre-tension, and ratio of ED (Energy Dissipator) was conducted to evaluate the hysteretic behavior of SCP under quasi-statically cyclic loading.
    Keywords: Self, centering pier, Stiffness deterioration, Residual displacement, Damage, quasi, static
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