ارایه یک الگوی بار جدید جهت تحلیل پوش آور سازه های جداسازی شده در پایه

نویسندگان

دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در این مقاله، به منظور بهبود دقت روش تحلیل پوش‌آور در تخمین پاسخ لرزه‌ای سازه‌های جدا سازی شده در پایه یک الگوی بار جدید بر اساس برش مودال طبقات سازه با پای ثابت ارایه شده است. دقت الگوی بار پیشنهادی در مقایسه با سایر الگوهای بار رایج در دستورالعمل‌های بهسازی و آیین نامه‌های طراحی لرزه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور الگوی بار پیشنهادی و سایر الگوهای بار مورد مطالعه بر روی دو ساختمان نمونه 5 و 10 طبقه بتنی با سیستم قاب مقاوم خمشی جداسازی شده در پایه با جدا سازهای لاستیکی-سربی، تحت اثر هفت رکورد زلزله دور گسل و هفت رکورد زلزله نزدیک گسل مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در تحلیل‌های استاتیکی غیر خطی جهت تشکیل منحنی طیف ظرفیت سازه، نقطه کنترل یکبار در تراز بام و بار دیگر در تراز جداساز انتخاب شده است. نتایج نشان می‌دهد که تحلیل استاتیکی غیر خطی با الگوی بار پیشنهادی نسبت به سایر الگوهای بار مورد مطالعه از دقت بالاتری در تخمین پاسخ لرزه‌ای سازه‌های جدا سازی شده در پایه برخوردار می‌باشد. همچنین این مطالعه نشان می‌دهد برخلاف توصیه‌ی صورت گرفته در دستورالعمل‌های بهسازی لرزه‌ای در خصوص سازه‌های جدا سازی شده در پایه، انتخاب تراز جدا ساز بعنوان نقطه کنترل در تشکیل منحنی طیف ظرفیت منجر به نتایج با دقت کمتری نسبت به حالت انتخاب نقطه کنترل در تراز بام می گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A NEW LOAD PATTERN FOR PUSHOVER ANALYSIS OF BASE-ISOLATED STRUCTURES

نویسندگان [English]

  • Kazem Shakeri
  • Mohsen Jafari
چکیده [English]

In this paper, a new load pattern is proposed for pushover analysis of base isolated structures. Accuracy of the proposed load pattern and other conventional load patterns is evaluated through two sample structures under two ensembles of earthquake records (Near fault and Far fault records). Seven earthquake records are considered in each group. The resulted responses from each pushover analysis are compared with the responses resulted from the nonlinear time history analysis. The results show that the accuracy of the proposed load pattern in estimating the nonlinear response of the sample structures is more than the other load pattern.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Base-isolation
  • Nonlinea
  • Static analysis
  • Load pattern
[1] Naeim, F., Kelly, J.M., (1999). “Design of seismic isolated structures; from theory to practice”. John Wiley & Sons, Chichester, UK.

[2] Cheng, F., Jiang, H., Lou, K., (2008). “Smart structures, Innovative Systems for Seismic Response Control”. Taylor & Francis Group, New York, US.

[3] Kilar, V., Koren, D., (2010). “Simplified inelastic seismic analysis of base – isolated structures using the N2 method”. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 39(9), pp. 967–989.

[4] Kilar, V., Koren, D., (2009). “Seismic behaviour of asymmetric base isolated structures with various distributions of isolators”. Engineering Structures, Vol. 31(4), pp. 910-921.

]5[ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، (1385). "دستورالعمل بهسازی لرزه­ای ساختمان­های موجود". نشریه شماره 360، جمهوری اسلامی ایران.

[6] American Society of Civil Engineers, (2005). “Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings”. FEMA356, Federal Emergency Management  Agency, Washington D.C, US.

[7] Higashino, M., Okamoto, S., (2006). “Response Control and Seismic Isolation of Buildings”. Taylor & Francis Group, New York, US.

[8] Chatzidaki, F., (2011). “Optimum design of base isolated RC structures”. Institute of Structural Analysis and Anti-seismic Research, Athens, Greece.

[9] Ozdemir, G., Constantinous, M., (2010). “Evaluation of equivalent lateral force procedure in estimating seismic isolator displacement”. Soil Dynamics & Earthquake Engineering, Vol. 30(10), pp. 1036-1042.

[10] Applied Technology Council, (1996). “Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings”. ATC40, Redwood City, California, US.

[11] Chopra, A.K., Goel, R.K., (2002). “A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings”. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 31(3), pp. 561–582.

[12] Shakeri, K., Shayanfar, M.A., Kabaeyasawa, T., (2010). “A story shear-based adaptive pushover for estimating seismic demands of buildings”. Engineering Structures, Vol. 32(1), pp. 174–183.

[13] Shakeri, K., Tarbali, K., Mohebbi, M., (2012). “An adaptive modal pushover procedure for asymmetric – plan buildings”. Engineering Structures, Vol. 36, pp. 160-172.

[14] Shakeri, K., (2013) “Optimum weighted mode combination for nonlinear static analysis of structures”. 3(2), pp. 259-270.

[15] Doudoumis, N.I., Kotanidis, C., (2006) “A comparative study on static push-over and time-history analysis methods in base isolated buildings”. First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Geneva, Switzerland, September, paper No. 420.

[16] Providakis, C.P., (2008). “Pushover analysis of base isolated steel–concrete composite structures under near-fault excitations”. Soil Dynamics & Earthquake Engineering, Vol. 28(4), pp. 293-304.

[17] Fajfar, P., (2000) “A nonlinear analysis method for performance-based seismic design”. Earthquake Spectra, Vol. 16(3), pp. 573–592.

[18] Koren, D., Kilar, V., (2011). “The applicability of the N2 method to the estimation of torsional effects in asymmetric base-isolated buildings”. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 40(8), pp. 867–886.

[19] Kilar, V., Petrovčič, S., Koren, D., Šilih, S., (2013) “Cost viability of a base isolation system for the seismic protection of a steel high-rack structure”. International Journal of Steel Structures, Vol. 13(2), pp. 253-263.

[20] Structural Engineers Association of Northern California, (1986) “Tentative Seismic Isolation Design Requirements”. San Francisco, California, US.

[21] International Code Council, (2009). “International Building Code”.  Country Club Hills, US.

[22] Computers and Structures Inc., (2011). “SAP 2000: Linear and Nonlinear Static and Dynamic Analysis and Design of Three-dimensional Structures”. Berkeley, California, US.