عملکرد لرزه ای ساختمان های بتنی مسلح طراحی شده براساس آیین نامه
چکیده
این مقاله بر مقایسه مقرارت طراحی زلزله در بنگلادش(BNBC-1993)، هندوستان(IS-1893) و آمریکا (ASCE 7-10) در رابطه با تجزیه و تحلیل، طراحی و عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح براساس روش های تحلیلی روش مجاز، سیستم منطقه بندی، طبقه بندی سایت، پریود ارتعاش اصلی سازه، ضریب کاهش پاسخ، فاکتور اهمیت، حداقل نیروی جانبی طراحی، دریفت مجاز طبقه و طیف پاسخ طراحی تمرکز دارد. سه ساختمان بتنی تجاری مشابه از نظر هندسه با منطقه لرزه ای بالا در بنگلادش، هند و ایالات متحده مطابق با آیین های مربوطه طراحی و اجرا شده اند. تجزیه و تحلیل های دینامیکی غیر خطی سه بعدی از سازه های طراحی شده انجام شد. برای هر کدام از ساختمان ها به یک حرکات مجازی زمین درمطابق با طیف پاسخ طراحی، اعمال شد. عملکرد سازه ای برای ساختمان ها با توجه به جابجایی سقف، حرکت داخلی دریفت، ظرفیت باربری تیر ها و ستون ها و ویژگی های کلی پخش انرژی مقایسه شد. مقایسه ها اجازه بررسی عمیق تفاوت در عملکرد لرزه ای ساختمان های طراحی شده بر اساس آیین نامه های ASCE 7-10، BNBC-1993 و IS 1893 را ارائه می دهد. آیین نامه هندی بهتر عمل می کند زمانی که حرکت زمین برای نشان دادن طیف پاسخ آیین نامه هند طراحی شده باشد.
1. معرفی
زلزله های بزرگی ، در بنگلادش، هندوستان، و ایالات متحده ثبت شده است. در بنگلادش هفت زمین لرزه بزرگ با شدت بیش از 7.0 در طول دو صد و پنجاه سال گذشته، شامل: زلزله بنگالادش در سال 1885 و زلزله سمیرونگول در سال 1918، مشاهده شده است. زمین لرزه با بزرگی ( Bhuj (M 7.7در سال 2001 در هند منجر به از دست دادن تقریبا 20،000 نفر و آسیب جدی به 339،000 خانه شد. زمین لرزه های Loma Prieta و Northridge در سال 1994 منجر به از دست دادن 120 نفر و آسیب عمده به ساختمان ها و زیرساخت ها شد. وضعیت ساختمان های خیلی بد و بیش از جمعیت در بنگلادش و هند وضعیت سختی داشتند. برای به حداقل رساندن آسیب و از دست دادن جان افراد، آیین های طراحی لرزه ای توسعه یافته اند. آیین نامه های طراحی در ایالات متحده، هر3الی 5 سال یک بار مورد تصحیح و به روز می شوند تا پیشرفت در مهندسی زلزله در پی بگیرد و نتایج تحقیق انجام شده را با زمان مرتبط کند که همه ی این کار ها در انجمن مهندسان عمران آمریکا، ASCE 7-10 منتشر شده است[2]. آیین نامه های لرزه ای هند (IS-1893)، که برای اولین بار در سال 1962 منتشر شده بود، در 50 سال اخیر فقط پنج بار تصحیحات انجام شد ؛ در سال 2002 پس از زلزله ویرانگر Bhuj جدیدترین تحصیحات صورت گرفت. آیین نامه ملی ساختمان بنگلادش (BNBC) که در سال 1993 توسعه یافت، در سال 2006 هیچ تصحیحاتی در آیین نامه صورت نگرفت ]3[. طبق یافته های Bari و [4] Das ، مقادیر حداقل برش پایه طراحی در BNBC 1993 با ASCE 7-10 و IS-1893 مقایسه شد. در برخی از مطالعات محدودیت های آیین نامه ها را از لحاظ حفاظت از خطر لرزه، بررسی کردند. قاب ساختمان های بتنی مسلح شده در زلزله Bhuj به شدت آسیب دیدند و اکثرا آن ها به طور کامل بر اساس گزارش شناسایی زمین لرزه طرج ایمنی تهیه شده ([13]) از بین رفتند. براساس مشاهدات و تجربه های که از زلزله Bhuj بدست آورده شده است، بیشتر نقاط ضعف در ویرایش 1984 IS-1893 در ویرایش 2002 آیین نامه برطرف شده است. به طور کلی انتظار می رود که ساختمان هایی که براساس شرایط لرزه ای ایالات متحده طراحی شده اند، عملکرد بهتری داشتند.
ABSTRACT
This paper focuses on the comparison of seismic design provisions in Bangladesh (BNBC-1993), India (IS-1893), and the U.S. (ASCE 7-10) in relation to analysis, design, and seismic performance of reinforced concrete buildings on the basis of the type of allowable analysis procedures, zoning system, site classification, fundamental vibration period of the structure, response reduction factor, importance factor, minimum design lateral force, allowable story drifts, and design response spectra. Three geometrically similar commercial reinforced concrete buildings in high seismic regions of Bangladesh, India, and U.S. were designed and detailed per the respective codes. Three-dimensional nonlinear dynamic analyses of the designed structures were conducted. Each structure was subjected to a pair of orthogonally applied artificial ground motions compatible with the design response spectrum for each building code. The structural performance of each building was compared in terms of roof displacements, inter-story drifts, loadcarrying capacity of beams and columns, and overall energy dissipation characteristics. The comparisons allowed an in-depth evaluation of the differences in the seismic performance of buildings designed according to ASCE 7-10, BNBC-1993, and IS-1893 codes. The Indian code performed better when subjected to the ground motion that is intended to represent the Indian design response spectrum.
1. Introduction
Major earthquakes have been recorded in Bangladesh, India, and the U.S. Bangladesh has experienced seven major earthquakes of magnitude over 7.0 during the last two hundred and fifty years, e.g., Bengal Earthquake of 1885 and Srimongol Earthquake of 1918. The Bhuj earthquake (M 7.7) of 2001 in India resulted in the loss of nearly 20,000 lives and severe damage to 339,000 houses. The 1989 Loma Prieta and 1994 Northridge earthquakes led to a loss of 120 lives and major damage to buildings and infrastructure. The situation is direr due to poorly constructed buildings and over population in Bangladesh and India. To minimize damage and loss of life, seismic design codes have been developed. Design codes in the U.S. are refined and updated approximately every 3–5 years in order to keep up with advances in earthquake engineering and to incorporate research findings, and are reflected in American Society of Civil Engineers, ASCE 7-10 [2]. The Indian seismic code (IS-1893), first published in 1962, has been revised only five times in the last 50 years; the most recent revision being in 2002 after the devastating Bhuj earthquake. Bangladesh National Building Code (BNBC), developed in 1993, was officially enacted in 2006 without changing the code ([3]). According to Bari and Das [4], the value of design base shear is the least in BNBC-1993 in comparison to ASCE 7-10 and IS-1893. Some studies have pointed out a number of limitations of the code in terms of seismic hazard protection. Reinforced concrete frame buildings were heavily damaged in Bhuj earthquake, and the majority of them collapsed completely according to a reconnaissance report prepared by World Seismic Safety Initiative ([13]). Based on the observations and lessons learned from Bhuj earthquake, most of the weaknesses in the 1984 edition of IS-1893 were removed in the 2002 version of the code. Buildings designed according to the U.S. seismic provisions are generally expected to perform well.
چکیده
1. معرفی
2. مقایسه آیین نامه های لرزه ای
3.آنالیز و طراحی
3 .1 مدلسازی و تجزیه و تحلیل سازه برای طراحی
3 .2 طراحی سازه ها
4. تحلیل تاریخی پاسخ دینامیکی غیر خطی
4 .1 هندسه
4 .2 اعضای مدل هیسترتیک
4 .3. انتخاب حرکات ساختگی برای زمین
5. نتایج و بحث ها
5. 1برش پایه
5. 2 دریفت
5 .3 خرابی / حد تسلیم
5 .4 اتلاف انرژی
6. نتیجه گیری
ABSTRACT
1. Introduction
2. Comparison of seismic provisions
3. Analysis and design
3.1. Modeling and analysis of structure for design
3.2. Design of structures
4. Nonlinear dynamic response history analysis
4.1. Geometry
4.2. Member hysteretic models
4.3. Selection of artificial ground motions
5. Results and discussions
5.1. Base shear
5.2. Drifts
5.3. Failure/yielding
5.4. Energy dissipation
6. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه