روابط اصلاح شده روش مبتنی بر تغییرمکان قاب‌های بتنی مهاربندی شده

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

تجربه‌های زلزله‌های گذشته نشان می‌دهند که قاب‌های خمشی بتن‌آرمه به دلیل رفتار ذاتی تردد بتن و سختی کم قاب، بسیار آسیب پذیر هستند. با توجه به استفاده فراوان قاب‌های بتنی در ساخت و سازهای کشور، یافتن راهکاری مناسب برای مقاوم‌سازی این سیستم که بتواند خسارت احتمالی را کاهش دهد، اجتناب ناپذیر است. اخیراً مزایای استفاده از مهاربندهای کمانش‌تاب در قاب‌های بتن‌آرمه در مطالعات آزمایشگاهی فراوانی برجسته شده است. این مطالعه تلاش می‌کند با توسعه روابط مورد نیاز، روشی مبتنی بر تغییرمکان را برای طراحی قاب‌های بتنی مهاربندی شده ارائه دهد. بدین منظور ابتدا، روش مبتنی بر تغییرمکان بر پایه روش موجود توسعه داده شده است. به منظور مدل‌سازی مهاربند کمانش‌تاب و در نظر گرفتن اثر آن بر روی رفتار غیرخطی قاب بتنی، مدل عددی غیرخطی بر پایه راستی آزمایی با نتایج آزمایشگاهی موجود، توسعه داده شده است. سپس روابط جدیدی با استفاده نتایج تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی و همچنین بهره یافتن از یک رهیافت عددی اصلاح شده، پیشنهاد شده است. بیشینه خطای میانگین روش مجموع مربعات در قاب‌های با ارتفاع زیاد ۱۱ درصد به دست آمده است که این موضوع نشان دهنده دقت لازم روابط پیشنهادی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modified equations for displacement-based method of steel braced reinforced concrete structures

نویسندگان [English]

  • S. Farahani
  • A. H. Akhaveissy
D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g R‌a‌z‌i U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y, K‌e‌r‌m‌a‌n‌s‌h‌
چکیده [English]

For reinforced concrete (RC) structures located in earthquake prone areas, inherent brittle behavior of concrete may have adverse effects on their seismic performance. Buckling-restrained braces (BRBs) are commonly employed as ductile bracing components located in seismic areas where configuring these elements in RC frames can develop a ductile steel braced reinforced concrete structures. By evaluating key limit states governing dual frame design, this study aims to present a direct displacement-based design (DDBD) method as an alternative approach to the seismic design of steel braced reinforced concrete structures. The force–deformation expression of the steel braced reinforced concrete structures was developed. The new approach for numerical modeling was proposed and validated to simulate the nonlinear behavior of dual system. Then, a number of steel braced reinforced concrete structures considering different height and bracing configurations were designed to perform nonlinear time-history (NTH) analysis under real earthquakes. The seismic response including the maximum displacement profile of all models was acquired. The maximum value of least mean square error was calculated 11% for high-rise sample models that the predicted displacements can be reliably matched with the demanded displacements of the steel braced reinforced concrete structures. The analytical results of the current study indicate that DDBD approach can be used to design ductile steel braced reinforced concrete structures in seismic zones.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ductile frame
  • RC frame
  • Displacement-based design method
  • The least-squares method
  • nonlinear dynamic analysis