کاربرد ارزیابی استحکام مبتنی بر قابلیت اطمینان سازه های قابی فولادی مقاوم در برابر گشتاور
چکیده
این مقاله یک چهارچوب مبتنی بر قابلیت اطمینان را برای ارزیابی کمی استحکام سازه‌ای با در نظر گرفتن وقوع یک زلزله شدید (شوک اصلی ) و حوادث زنجیره‌ای خطرناک متعاقب آن همانند، پس‌لرزه‌ها که توسط شوک اصلی تحریک می‌شوند پیشنهاد می‌نماید. این وقایع می‌توانند به طور قابل توجهی احتمال انهدام ساختمان را بخصوص برای سازه‌های تخریب شده در حین شوک اصلی افزایش دهند. مثال‌هایی از کاربرد چهارچوب پیشنهادی از طریق ارائه سه مطالعه موردی عددی آورده شده‌اند. این مطالعات موردی مربوط به سه ساختمان قابی 3، 9 و 20 طبقه ساخته شده از فولاد SAC می‌باشند که بر اساس کدها و استانداردهای پیش Northridge طراحی شده بودند. مدل‌های المان محدود غیر خطی دوبعدی ساختمان‌ها با سیستم باز برای چهارچوب شبیه‌سازی مهندسی زلزله (OpenSees) با استفاده از یک مدل تیر لولایی پلاستیکی با طول محدود و قانون اساسی دو خطی با تخریب (فرسودگی) توسعه داده شدند و در معرض اتفاقات لرزه‌ای شوک اصلی- پس لرزه‌ای متعدد قرار گرفته‌اند. برای سه ساختمان تحلیل شده در اینجا، نشان داده شده است که قابلیت اطمینان سازه‌ای تحت یک حادثه لرزه‌ای تک می‌تواند کاملا با سلسله‌ای از حوادث لرزه‌ای متفاوت باشد. شاخص استحکام مبتنی بر قابلیت اطمینان نشان می‌دهد که استحکام سازه‌ای تحت تاثیر گستره‌ای است که سازه می‌تواند خرابی را توزیع نماید.
مقدمه
سازه‌ها در مناطق مستعد زلزله در معرض تخریب حاصل از حرکت لرزه‌ای شدید زمین هستند. به طور متداول، در طراحی و تحلیل سازه‌های ساختمانی تنها یک حادثه زلزله واحد که معمولا به آن شوک اصلی اطلاق می‌شود مد نظر قرار می‌گیرد. هرچند، در واقعیت، سازه‌ها ممکن است در معرض حوادث زنجیره‌ای قرار گیرند که حوادثی هستند که به طور احتمالی توسط شوک اصلی برانگیخته می‌شوند همانند پس‌لرزه‌ها، آتش‌سوزی‌ها، انفجارها یا سونامی‌ها. تمرکز این کار بر سلسله حرکات زمینی می‌باشد که دربرگیرنده شوک اصلی و پس‌لرزه هستند. تخریب سازه‌ای معمولا در شوک‌های اصلی شدید مشاهده می‌گردد. زیرا بازه زمانی عادی بین شوک‌های اصلی و پس‌لرزه‌ها کوچک است و در نتیجه ترمیم یا مقاوم‌سازی امکان‌پذیر نمی‌باشد. بنابراین، احتمال انهدام سازه‌های تخریب شده در اثر شوک اصلی در صورت وقوع پس‌لرزه بیشتر است. واژه انهدام که در اینجا به کار رفته است مترادف با تجاوز از حالت حدی تعریف‌شده‌ای است که ممکن است سازه را غیر قابل استفاده نماید.
Abstract
This paper proposes a reliability-based framework for quantifying structural robustness considering the occurrence of a major earthquake (mainshock) and subsequent cascading hazard events, such as aftershocks that are triggered by the mainshock. These events can significantly increase the probability of failure of buildings, especially for structures that are damaged during the mainshock. The application of the proposed framework is exemplified through three numerical case studies. The case studies correspond to three SAC steel moment frame buildings of three, nine, and 20 stories, which were designed to pre-Northridge codes and standards. Two-dimensional nonlinear finiteelement models of the buildings are developed with the Open System for Earthquake Engineering Simulation framework (OpenSees), using a finite length plastic hinge beam model and a bilinear constitutive law with deterioration, and are subjected to multiple mainshock-aftershock seismic sequences. For the three buildings analyzed herein, it is shown that the structural reliability under a single seismic event can be significantly different from that under a sequence of seismic events. The reliability based robustness indicator shows that the structural robustness is influenced by the extent to which a structure can distribute damage.
Introduction
Structures in earthquake prone regions are susceptible to being damaged as a result of intense ground motion shaking. Traditionally, the design and analysis of building structures only consider one single earthquake event, also known as mainshock. However, in reality, structures can be subjected to cascading events, defined as events likely to be triggered by a major earthquake, such as aftershocks, fires, explosions, or tsunamis. The focus of this work is placed on sequences of ground motions that include the mainshock and aftershocks. Structural damage is typically observed in large intensity mainshocks. Because the typical time interval between mainshocks and aftershocks is small, structural repair or retrofit is not possible; thus, the mainshock-damaged structures are more susceptible to failure when an aftershock occurs. The term “failure,” as used herein, is synonymous with exceeding a defined limit state that may render structures unfit for use (Newmark and Rosenbleuth 1971).
چکیده
مقدمه
چهارچوب کاری
مدل‌های ساختمانی
تعریف کلی
مدل‌سازی اجزای تشکیل دهنده
اعتبارسنجی مدل
تعریف تحلیل
روش‌های عددی و محاسباتی
رکورد‌های حرکت زمین
تحلیل پاسخ تاریخچه زمانی دینامیک غیرخطی قطعی
تحلیل دینامیکی نموئی پس‌لرزه
نتایج ارزیابی استحکام
جمع‌بندی
Abstract
Introduction
Framework
Building Models
General Description
Component Modeling
Model Validation
Description of Analysis
Numerical and Computational Methods
Ground Motion Records
Deterministic Nonlinear Dynamic Time-History Response Analysis
Aftershock Incremental Dynamic Analysis
Results of Robustness Assessment
Conclusions
- 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