اثر توالی لرزه ای بر تاب آوری لرزه ای قاب خمشی بتن آرمه مجهز به مهاربند کمانش تاب

زمینه پژوهش: تاب آوری لرزه ای قاب های خمشی بتن آرمه در برابر توالی های زمین لرزه، به ویژه در سازه های مجهز به سامانه های استهلاک انرژی مکمل، از معیارهای مهم طراحی لرزه ای مبتنی بر عملکرد است. با وجود عملکرد مطلوب مهاربندهای کمانش ناپذیر (BRB) در جذب و استهلاک انرژی، تاثیر هم زمان توالی های اصلی-پس لرزه، ارتفاع ساختمان، تعداد دهانه ها و سطح خطر لرزه ای بر تاب آوری این قاب ها به طور جامع بررسی نشده است. هدف این پژوهش، ارزیابی کمی تاثیر این عوامل بر تاب آوری قاب های خمشی بتن آرمه مقاوم سازی شده با BRB است.روش پژوهش: سه گروه قاب دوبعدی بتن آرمه ۵، ۱۰ و ۱۵ طبقه، در دو پیکربندی سه و پنج دهانه، بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای سطح بالا (شکل پذیری ویژه) طراحی و در نرم افزار OpenSees مدل سازی شدند. تحلیل های دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی با استفاده از رکوردهای واقعی توالی های زمین لرزه انجام شد. شتاب طیفی در دوره تناوب اول سازه، به عنوان معیار شدت و حداکثر نسبت دریفت بین طبقه ای، به عنوان عامل نیاز مهندسی در نظر گرفته شد. خسارت سازه ای بر اساس چهار سطح عملکردی شامل بهره برداری بی وقفه، ایمنی جانی، آستانه فروریزش و فروریزش کامل کمی سازی و منحنی های شکنندگی برای برآورد احتمال خسارت و ارزیابی کاهش تاب آوری در سطوح خطر DBE و MCE توسعه داده شدند.یافته ها: نتایج نشان داد افزایش ارتفاع و تعداد دهانه ها، به دلیل افزایش انعطاف پذیری جانبی، دریفت بین طبقه ای و تمرکز تغییرشکل های ماندگار در طبقات پایین و میانی، موجب افزایش چشم گیر خسارت و کاهش تاب آوری می شود. زمین لرزه اصلی بیش از ۸۰ درصد خسارت را ایجاد می کند؛ درحالی که پس لرزه، اثر محدودی دارد؛ مگر آن که سازه پس از زمین لرزه اصلی همچنان در محدوده پاسخ غیرخطی باقی بماند. افزایش سطح خطر از DBE به MCE نیز کاهش شدید تاب آوری، به ویژه در قاب های بلندمرتبه و پنج دهانه را به همراه دارد.نتیجه گیری: شدت زمین لرزه، ارتفاع سازه و تعداد دهانه ها، عوامل کلیدی موثر بر تاب آوری لرزه ای قاب های بتن آرمه مجهز به BRB هستند. قاب های بلندتر و پنج دهانه، آسیب پذیری بیش تری در برابر کاهش تاب آوری نشان می دهند. چارچوب مبتنی بر شکنندگی ارائه شده می تواند به بهبود طراحی لرزه ای مبتنی بر عملکرد و ارزیابی عملکرد پس از زلزله کمک نماید. بررسی سازه های سه بعدی، آرایش های مختلف مهاربندی و اندرکنش خاک-سازه در مطالعات آتی پیشنهاد می شود

کلیدواژه ها:

زمین لرزه اصلی ، توالی لرزه ای ، مهاربند کمانش ناپذیر ، قاب خمشی بتن آرمه ، منحنی شکنندگی ، تاب آوری لرزه ای