یک روش طراحی کاربردی مبتنی بر سطح عملکرد برای بهسازی لرزه ای سازه های بتنی بلندمرتبه مجهز به دیوار برشی فولادی

استفاده از سیستم دیوار برشی فولادی (SSW) برای بهسازی عملکرد سازه های فولادی بسیار مرسوم است؛ با این حال استفاده از این سیستم برای تقویت سازه های بتنی چندان مورد توجه قرار نگرفته است. هدف از مقاله حاضر، ارائه یک روش کاربردی مبتنی بر سطح عملکرد برای بهسازی لرزه ای قاب های بتنی خمشی بلندمرتبه مجهز به SSW می باشد. بدین منظور، ابتدا قاب های بتنی ۱۵، ۲۰ و ۲۵ طبقه در دو حالت مبنا و بهسازی شده با SSW در نرم افزار ETABS مد لسازی گردید. پس از طراحی اولیه قاب ها و فراخوانی آن ها در نرم افزار Opensees، رفتار لرزه ای آن ها با انجام تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی تحت اثر زلزله ارزیابی شد. توزیع جابجایی نسبی (دریفت) و نیروی برشی میان طبقه ای قاب ها در دو حالت مذکور و در سطوح عملکرد ایمنی جانی (LS) و آستانه فروریزش (CP) مطابق با محدودیت های آئین نامه ای بررسی شد. نتایج نشان داد که روش بهسازی لرزه ای پیشنهادی برای قاب های بتنی، با افزایش مقاومت و سختی جانبی، علاوه بر یکنواخت نمودن توزیع جابجایی نسبی (دریفت) در راستای ارتفاع سازه، قادر به کاهش قابل توجه بیشینه دریفت میان طبقه ای (بیش از ۶۰%) می باشد. همچنین ظرفیت برشی میان طبقه ای برای قاب های بهسازی شده درحدود ۲۰% تا ۳۰% در سطوح عملکرد مختلف افزایش یافت. به عنوان یک نتیجه کلی مشخص شد که قاب های بتنی بلندمرتبه در حالت مبنا به دلیل نداشتن یک سیستم مقاوم باربر جانبی، قادر به جذب نیروهای افقی زلزله نمی باشند. ازاین رو حداکثر ظرفیت پلاستیک قاب ها برای مستهلک نمودن انرژی ورودی بسیج نمی گردد. این در حالی است که بهسازی SSW، توزیع غیریکنواخت دریفت و نیروی برشی میان طبقه ای منطبق بر مقادیر بیشینه مجاز آئین نامه ای، به طور موثرتری تغییر می کند.

کلیدواژه ها:

بهسازی لرزه ای کاربردی ، قاب های بتنی بلندمرتبه ، سیستم دیوار برشی فولادی (SSW) ، سطوح عملکرد مختلف ، تحلیل تاریخچه زمانی