عنوان

طراحی لرزه‌ای براساس عملکرد ساختمان‌های بلند با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-پی-سازه‮‭SFSI)‬),‮‭Performance-Based Seismic Design (PBSD) of Tall Buildings Considering Soil-Foundation-Structure-Interaction (SFSI)‬

Number

‭۱۹۵۰۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی لرزه‌ای براساس عملکرد ساختمان‌های بلند با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-پی-سازه‮‭SFSI)‬)

Parallel Title Proper

‮‭Performance-Based Seismic Design (PBSD) of Tall Buildings Considering Soil-Foundation-Structure-Interaction (SFSI)‬

First Statement of Responsibility

/محمدرضا آریافر

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، افشار

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۶۴‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

ارشد

Discipline of degree

مهندسی عمران-سازه

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۰۳/۲۲‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

امروزه با گسترش شهرنشینی و افزایش جمعیت، تمایل به ساخت ساختمان‌های بلند که در برابر زلزله، عملکردی مناسب و مطابق انتظار از خود نشان دهند، افزایش یافته است .فرض رایج در میان مهندسان این است که در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه باعث کاهش نیروهای طراحی در مقایسه با حالت تکیه‌گاه صلب می‌شود، به همین دلیل عدم در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه در روند طراحی سازه‌ها، موجب طراحی محافظه‌کارانه می‌شود .هدف از این مطالعه، ارزیابی تأثیر اندرکنش خاک-پی-سازه بر روی سطوح عملکرد و آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های بلند می‌باشد .برای این منظور، ابتدا دو سازه‌ی دو بعدی فولادی ‮‭۱۵‬ طبقه و ‮‭۳۰‬ طبقه با سیستم باربر جانبی قاب خمشی ویژه که مطابق با ضوابط آیین‌نامه‌ی لرزه‌ای ایران) استاندارد ‮‭۲۸۰۰)‬ طراحی شده‌اند، به صورت غیرخطی در نرم‌افزار کدباز اجزای محدودی ‮‭OpenSees‬ به دو صورت تکیه‌گاه-گیردار و تکیه‌گاه-انعطاف‌پذیر مدل‌سازی شده‌اند .برای مدل‌سازی اندرکنش خاک-سازه، از روش تیر روی فونداسیون غیرخطی وینکلر ‮‭(BNWF)‬ استفاده شده است .پس از صحت‌سنجی مدل‌سازی انجام شده، برای بررسی عملکرد سازه‌ها از ناحیه‌ی رفتار الاستیک تا ناحیه‌ی رفتار غیرالاستیک و سپس ناپایداری دینامیکی، مدل‌های سازه‌ای، تحت تعداد زیادی تحلیل دینامیکی افزاینده ‮‭(IDA)‬ قرار می‌گیرند .هم‌چنین برای تعیین میزان آسیب‌پذیری لرزه‌ای سازه‌ها در سطوح مختلف شدت زلزله، از منحنی‌های شکنندگی تعریف شده در سطوح عملکردی مختلف استفاده شده است .نتایج این پژوهش نشان داد که اندرکنش خاک-سازه موجب تغییر مقادیر متغیرهای پاسخ حداکثر جابجایی نسبی طبقات، برش پایه، لنگر تکیه‌گاهی و جابجایی بام می‌شود .هم‌چنین مشاهده شد که اندرکنش خاک-سازه برای هر دو سازه، باعث تغییر احتمال عبور از حد قابلیت استفاده‌ی بی‌وقفه نشده است ولی در عین حال این پدیده در سطوح شدت زلزله‌ی زیاد باعث کاهش احتمال عبور از سطوح ایمنی جانی، آستانه‌ی فروریزش و ناپایداری دینامیکی برای سازه‌ی ‮‭۳۰‬ طبقه و افزایش احتمال عبور از این سطوح، برای سازه‌ی ‮‭۱۵‬ طبقه شده است .هر چند که می‌توان گفت که افزایش احتمال عبور از سطح عملکردی ناپایداری دینامیکی برای سازه‌ی ‮‭۱۵‬ طبقه ، ناچیز می‌باشد .لذا بر خلاف تصور نمی‌توان گفت در هر شرایطی، در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه باعث طراحی محافظه‌کارانه‌ی سازه می‌شود

Text of Note

Nowadays, with the development of urbanization and and population growth, tend to construction of tall buildings that represent the proper performance and as expected against earthquake, has increased. The common assumption among engineers is that taking into account the Soil-Structure Interaction (SSI) reduces the design forces compared to the fixed-base, therefore, ignoring of the SSI in the design process of the structures, causes conservative design. The purpose of this study is to evaluate the effect of Soil-Foundation-Structure Interaction (SFSI) on performance levels and seismic vulnerability of tall buildings. To this end, a two dimentional 15-story and a 30-story steel structures with the special moment resisting frame (SMRF) system, designed in accordance with the Iranian Seismic Code (Standard-2800), are modeled nonlinearly in the open-source finite element program, OpenSees, in two forms with a fixed-base and a flexible-base. In order to modeling of SFSI, the Beam on Nonlinear Winkler Foundation (BNWF) approach has been used. After modeling verification, structural models are subjected to a large number of Incremental Dynamic Analysis (IDA) to evaluate the performance of structures from the elastic behavior zone to the inelastic behavior zone and then the global instability. Also, to determine the seismic vulnerability of structures at different levels of earthquake intensity, the fragility curves defined in different performance levels have been used. The results of this study showed that the SFSI causes the changing in maximum interstory drift ratio, base shear, base moment, and roof displacement parameters. It is also observed that the SFSI for both structures, did not change the probability of exceeding the limit of Immediate Occupancy (IO), but at the same time this phenomenon in high earthquake intensity levels reduces the probability of exceeding the Life Safety (LS) and Collapse Preventation (CP) and Global Instability (GI) for the 30-story structure and increase the probability of exceeding through these levels for the 15-story structure. Though it can be said that the increase in the probability of exceeding the GI performance level for the 15-story structure is negligible. Therefore, contrary to the impression can't be said in all conditions, regardless of the SFSI makes the conservative design of structures

Parallel Title

‮‭Performance-Based Seismic Design (PBSD) of Tall Buildings Considering Soil-Foundation-Structure-Interaction (SFSI)‬

آریافر، محمدرضا

Aryafar, Mohammad Reza

فرهمندآذر، بهمن، استاد راهنما

حدیدی، علی، استادراهنما

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی