توسعه منحنی‌های شکنندگی برای دیوار‌های مرکزگرای گهواره‌ای تحت شتاب‎نگاشت‎های لرزه‌ای دور و نزدیک گسل

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشجوی دکتری زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، به توسعه منحنی‌های شکنندگی دیوارهای بتنی مرکزگرای گهواره‌ای تحت سه مجموعه شتابنگاشت شامل 22 شتاب‎نگاشت دور از گسل (FF)، 14 شتاب‎نگاشت نزدیک گسل دارای پالس (NF-Pulse) و 14 شتاب‎نگاشت نزدیک گسل بدون پالس (NF-No Pulse) پرداخته ‌شد. به این منظور، سازه‎های 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه تحت اثر شتابنگاشت‎های مزبور مورد تحلیل‌ دینامیکی افزاینده غیرخطی قرار گرفتند. مدل‌سازی‎ها در نرم‌افزار OpenSEES و به‌صورت دوبعدی انجام‌شدند. نتایج منحنی‎های شکنندگی نشان داد؛ دیوارهای کوتاه، تحت رکوردهای NF-Pulse و دیوارهای بلند، تحت رکوردهای FF و NF-No Pulse با شتاب طیفی مود اول کوچک‌تر در سطوح عملکردی مختلف به احتمال میانه شکنندگی می‌رسند. افزایش لنگر خمشی در طبقات میانی دیوار سازه 20 طبقه نسبت به پای دیوار در سطح عملکرد آستانه فروریزش (CP)، تحت رکوردهای FF و NF-No Pulse به ترتیب برابر با 46 و 39 درصد می‌باشد که این افزایش لنگر به دلیل اثرات مودهای بالا ایجاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of fragility curves for self-centering rocking walls subjected to far and near field ground motions

نویسندگان [English]

  • Vahid Broujerdian 1
  • Esmaeil Mohammadi Dehcheshmeh 2
1 Iran University of Science and Technology
2 Ph.D. Student of Earthquake Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Nowadays, modern lateral resisting systems capable of reducing residual displacements and post-earthquake costs have gained more attention. Self-centering lateral load resisting systems reduce repair costs and allow immediate occupancy by concentrating damages on fuse elements. Self-centering concrete shear wall is one of the innovative self-centering seismic systems. In the present study, the Probabilistic behavior via fragility curve of this system was investigated under three sets of seismic records including 22 Far-Field (FF) ground motions and 28 Near-Field (NF) ground motions that half of which are Pulse-like (Pulse). These ground motions were used for nonlinear incremental dynamic analysis of structures with 4, 8, 12, 16 and 20 floors. Numerical modelling was conducted via OpenSEES software in two-dimensional space. The results of fragility curves showed that short walls subjected to NF-Pulse ground motions and tall walls subjected to Far-Field (FF) and NF without Pulses (no Pulse) ground motions were more vulnerable. Due to the effects of high modes, the values of moment and shear in the middle of the height than the base of the structure increase with increasing the height of the structures. Increased moments in the middle height compared to the base are observed in tall walls under FF and NF-No Pulse ground motions. Also, increased the moments is not observed in short walls and walls under NF-Pulse at the middle of the height. The increased moment of wall of a 20-story structure subjected to FF and NF-No Pulse ground motions at the level of CP performance is 46 and 39 percent, respectively. According to the results of the analyses, the residual inter-story drift values in self-centering rocking walls are negligible. In this respect, the maximum amount of residual inter-story drifts in the 20-story structure under far-field ground motions was about 0.0011 in CP performance level. Finally, the near‐field Pulse‐like ground motions created more stress ratio than other seismic records in prestressed tendons.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Self-centering system
  • Rocking Wall
  • Fragility curve
  • Incremental Dynamic Analysis
  • Replaceable Fuse