ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمان بتن آرمه تقویت شده به وسیله قاب های مهاربندی شده بیرونی با درنظرگرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4411-IRAST
نویسندگان
1تهران- میدان صنعت- بلوار فرحزادی- خیابان سپهر- پلاک 1- مجتمع نیما- بلوک A1- واحد 3
2تهران - انتهای بزرگراه شهید ستاری - میدان دانشگاه - بلوار شهدای حصارک - دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
3دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی عمران، تهران، ایران.
چکیده
بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه موجود در مناطق لرزه‌خیز بر اساس آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای گذشته طراحی شده‌اند که در حال حاضر فاقد اعتبار بوده و آیین‌نامه‌های مدرن با دیدگاه‌های طراحی جدید جایگزین آن‌ها شده‌اند. از سویی، شماری از زلزله‌هایی که در سال‌های اخیر اتفاق افتاده‌اند بر اهمیت مقاوم‌سازی و سبک ‌شدن سازه‌ها برای کاهش خطر لرزه‌ای تاکید می‌نمایند. مقاوم‌سازی با مهاربند بیرونی علاوه بر اینکه کمترین وزن را به سازه‌ی اولیه اضافه می‌کند بدون اینکه در کاربری آن خللی وارد کند، صورت می-گیرد از این جهت برای ساختمان‌هایی که نیاز ضروری به آن‌ها است می‌تواند مناسب باشد. از طرف دیگر توجه به اثر خاک در عملکرد سازه حین زلزله موضوعی است که در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. عموماً در تحلیل سازه‌ها فرض می‌شود خاک واقع در زیر سازه صلب است و از اثر اندرکنش خاک و سازه صرف نظر می‌گردد. این در حالی است که وجود خاک در زیر سازه باعث تغییر خصوصیات دینامیکی سازه و در نتیجه پاسخ آن می‌گردد. در تحقیق پیش رو سازه‌‌ی 3 طبقه که به‌وسیله‌ی مهاربندهای فولادی خارجی تقویت شده در نرم‌افزار اجزای محدودی ABAQUS، یک بار با فرض تکیه‌گاه ثابت و بار دیگر با احتساب اندرکنش خاک و سازه، با استفاده از سه رکورد زلزله تحت تحلیل تاریخچه‌ی زمانی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد احتساب اندرکنش خاک و سازه با افزایش پریود سازه نیروی برشی وارد به آن را کاهش می‌دهد و روی تغییرمکان‌های نسبی و دریفت کلی سازه تأثیرگذار خواهد بود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Seismic Performance Assessment of RC Buildings Retrofitted by External Braced Frame with Consideration of Soil-Structure Interaction
Authors
Bahareh Karimi, Pasha Javadi, Masoud Nekooei
Abstract
The purpose of this thesis is to assess seismic performance of RC buildings retrofitted by external braced frame with consideration of soil-structure interaction. Most of existent RC buildings located in seismic areas have been designed and analyzed by outdated codes. Recently, several new methods have been introduced for improving seismic behavior of RC buildings; one of these methods is retrofitting by external steel frames. The main advantage of this method is less of intervention in operation buildings. On the other hand, taking into account the effect of soil in performance of structure during earthquake has been widely discussed in recent years. The flexibility of soil can influence the performance of the structure during earthquake substantially. Thus far, soil’s effect research has emphasized on seismic site effect more than soil-structure interaction. In this study three stories RC building located on soft soil high seismic vulnerability has been studied. The building has been retrofitted by two external steel braced frames at theirs exterior frames in order to improve the seismic performance to the acceptable level. Soil has been modeled as a beam-on-nonlinear Winkler foundation (BNWF) in ABAQUS software and time-history analysis for several real-world earthquakes has been carried out. The results show that considering soil-structure interaction increases the fundamental period and makes the system more flexible. Besides, the structure response becomes damped to a certain degree and distribution of the forces will be altered.
Keywords
retrofitting, External Braced Frame, soil-structure interaction, Beam-on-Nonlinear Winkler Foundation, Time-History Analysis