تأثیر زاویه اثر زلزله بر پاسخ غیرخطی قاب-های خمشی فولادی
/سمیه قربانی
: فنی و مهندسی عمران
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران- زلزله
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
تبریز
با توجه به تفاوت ویژگیصهای زلزله و عدم قطعیتص در خصوصیات انتشار امواج، زاویه اثر زلزله ممکن است زاویه-ای به جز جهت محورهای اصلی سازه باشد بنابراین تعیین بحرانیصترین جهت نیروی زلزله مؤثر بر سازهصها یکی از مسائل مهم مهندسی زلزله میصباشد .تحقیقات پیشین نشان داده است که با تغییر شکل پلان سازه، نوع خاک منطقه و تعداد طبقات سازه، زاویه بحرانی زلزله تغییر میصیابد .همچنین جهت بحرانی زلزله میصتواند در حوزه رفتار غیرخطی متفاوت از آنچه در حوزه رفتار خطی عضو سازهصای مورد ملاحظه تعیین شده است، باشد .بنابراین در طراحی لرزهصای یک سازه، یکی از دغدغهصهای اصلی طراحان مشخص نمودن راستای بحرانی اعمال بار زلزله بر سازه میصباشد که بیشترین اثر را بر المانصهای سازه داشته باشد .در این پایانصنامه رفتار قابصهای خمشی با انتخاب یک پلان مستطیلی منظم با تعداد طبقات۱ ،۳ ، ۵ و ۸ و تغییر جهت نیروی زلزله با گامصهای ۱۵ درجه مورد بررسی قرار میصگیرد .برای این کار تمامی مدلصها با تحلیل تاریخچهصزمانی غیرخطی و تحلیل استاتیکی غیرخطی مورد بررسی قرار گرفتهصاند و نتایج حاصل از این تحلیلصها با مقادیر بدست آمده از قوانین ترکیبی آیینصنامهصای مقایسه شده است .نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان داد که بیشترین مقدار برش پایه همواره در زاویه صفر درجه رخ نداده و در برخی موارد در زوایای ۳۰ و ۱۵۰ درجه بوده و حداکثر تا ۸ درصد بیشتر از مقادیر بدست آمده از اعمال بار در راستای محورهای اصلی سازه میصباشد .حداکثر جابجایی نسبی طبقات در دو جهت x و y در تحلیل تاریخچهصزمانی غیرخطی در زوایای اصلی سازه اتفاق میصافتد که این نتیجه در کلیه زلزلهصهای اعمالی کمابیش از قبل نیز قابل پیشصبینی بود .در حالی که حداکثر جابجایی تراز بام در زاویهصای غیر از زوایای صفر و ۹۰ درجه رخ داده به طوری که این مقدار حداکثر با مقادیر بدست آمده از اعمال بار در راستای محورهای اصلی میصتواند اختلاف اندکی داشته باشد که این اختلاف حداکثر تا ۵ میصباشد .علاوه بر این راستای جابهصجایی کلی نیز همیشه در راستای اعمال بار نبوده و در مدلصهای مختلف میصتوانند اختلاف اندکی با هم داشته باشند که در نتایج حاصل حداکثر ۲۲ درجه میصباشد .مقدار تنش محوری ستونصها نیز در این تحلیل حداکثر تا ۳۹ درصد بیشتر از مقدار تنش محوری در راستاهای اصلی سازه است.
cause of the differences in earthquake characteristics and uncertainty in wave propagation, the earthquake incident angle may be an angle other than the main directions of buildings. Therefore determining the most critical direction of input ground motion is one of the significant issues of earthquake engineering. Primary studies has shown that the critical angle of an input ground motion varies by changing the geometrical and mechanical characteristics of a structure such as structural plan, site soil and the number of stories. In addition, the critical direction of a ground motion can be different in nonlinear analysis in comparison with the linear one. Therefore, in seismic design of structures, it is necessary for designers to specify the critical direction of the input earthquake. In this thesis, the response of moment resisting steel frames with regular rectangular plan and different stories has been studied. The effects of earthquake incident angle are studied and critical angles for maximum responses are determined. All models have been analyzed with nonlinear time-history analyses and nonlinear static analyses. Results of nonlinear static analyses indicate that the maximum base shear in input earthquake angle of 30 and 150 degrees can be larger up to 8 compared to zero degree. Story drift in nonlinear time-history analyses is maximum in input earthquake angle of zero and 90 degrees. By changing the input earthquake angle, The displacement of roof is increased about 5 compared with the angle of zero and 90 degrees. In this cases the direction of displacement isn't as same as the ground motion's direction and differs up to 22 degrees. Moreover, the axial stresses of the first floor columns are not generally maximum in input earthquake angle of zero degree and increase up to 39