تحلیل لرزه‌ای ساختمان‌های بلند مرتبه با قاب مرکزی مهاربندی شده

قیمت: 46,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

تحلیل لرزه‌ای ساختمان‌های بلند مرتبه با قاب مرکزی مهاربندی شده

عنوان لاتین

Seismic analysis of high-rise mega-braced frame-core buildings

این تحقیق نتایج یک سری تحلیل‌های اجزای محدود دینامیکی غیرخطی انجام شده برای ارزیابی جوانب ویژه در پاسخ لرزه‌ای مدل‌های بلند مرتبه با تراس‌ها را خلاصه کرده است. قاب‌های مسطح سی و شصت طبقه، برگرفته شده از سازه‌های سه بعدی متشکل از یک مهار مرکزی متقارن داخلی طبق قوانین اروپا طراحی شده است. مرکز شامل یک سیستم قاب مهاربندی متمرکز می‌باشد، در حالی که پایه‌ها در هر پانزده طبقه قرار داده شده است تا دریفت داخل طبقه و اثرات درجه دوم محدود شود. مدل‌های عددی قادر به در نظر گرفتن مصالح و غیرخطی هندسه توسعه یافته در یک پلتفرم باز می‌باشد که با استفاده از المان‌های غیرالاستیک برپایه نیرو برای مدل کردن اعضای سازه‌ای و ایده‌آل‌های مکانیکی برای تولید مجدد رفتار تیر-ستون پیچی و اتصالات جوشی مورد استفاده قرار گرفته شده است. نواقص خارج از صفحه در مهارها در نظر گرفته شده است تا برای مکانیزم‌ها در هر دو مهارها و صفحات لچکی احتمال خمش در نظر گرفته شود. تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی (NLTHAs) با مقایسه تحلیل طیف پاسخ (RSA) انجام شده است که با هدف کمی کردن احتمال اینگونه سازه‌ها می‌باشد وقتی که در سیستم مقاومت نیروی جانبی قاب‌های لنگر مقاوم بلند مرتبه مدرن شامل شده است (MRFs). عملکرد کلی و محلی با توجه به پارامترهای دریفت طبقاتی و پروفیل‌های حداکثر شتاب، مقدار لنگر خمشی و برشی مورد نیاز و همچنین منحنی‌های نیروی محوری – جابجایی و نسبت‌های بارگذاری استاتیکی به لرزه در مهارهای بحرانی در ترازهای مختلف طبقات بررسی شده است. حساسیت ارتفاع سازه با مقایسه کردن پاسخ‌های دو مدل بررسی شده است. نمودارها مورد بحث قرار گرفته است تا نشان داده شود که اگر با دقت طراحی شود و جزئیات اصول طراحی ظرفیت و اصول طراحی برپایه عملکرد بیان شود، این سیستم‌ها یک ترکیب بهینه‌ای از سختی و مقاومت فراهم می‌کند.

This work summarizes the results of a series of nonlinear dynamic finite element analyses devoted to assess peculiar aspects in the seismic response of high-rise mega-frame prototypes with outriggers and belt trusses. Thirty- and sixty-storey planar frames, extracted from reference three-dimensional structures composed of an internal symmetric braced core, were designed in accordance with European rules. The core consisted of a concentrically braced frame system, while outriggers were placed every fifteen stories to limit inter-storey drifts and second order effects. Numerical models able to account for material and geometric nonlinearities were developed within an open source platform, using inelastic force-based fibre elements to model structural members and mechanical idealizations to reproduce the behaviour of bolted beam–column and welded gusset-plate connections. Out-of-plane imperfections were explicitly included in the braces to allow for potential buckling mechanisms in both braces and gusset plates. Nonlinear time history analyses (NLTHAs) were performed, in comparison with response spectrum analysis (RSA), aiming to quantify the potential of such systems, when included in the lateral-force resisting system of modern high-rise moment resisting frames (MRFs). Global and local performance were investigated in terms of inter-storey drift and acceleration peak profiles, shear and bending moment demands, as well as axial force–displacement curves and static-to-seismic load ratios in critical braces at different floor levels. Sensitivity to the structure height was explored comparing the responses of the two prototypes. Trends were discussed to show that, if accurately designed and detailed in light of capacity design principles and performance-based design concepts, these systems provide an optimum combination of stiffness and strength.