عنوان پایان‌نامه
ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی با در نظر گرفتن انعطاف پذیری اتصال
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2083;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69449
- تاریخ دفاع
- ۲۴ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- علیرضا بهادری
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- امروزه، تحقیقات متعددی به منظور تعیین رفتار و طراحی شکل¬پذیر قاب¬های خمشی مقاوم در برابر زلزله و همچنین بهسازی سازه¬های موجود صورت گرفته است؛ اما در تمامی مطالعات صورت گرفته به منظور ارزیابی عملکرد کلی قاب¬ها با اتصال تیر به ستون، از رفتار واقعی اتصال تیر به ستون صرف¬نظر شده است و اتصال تیر به ستون به عنوان یک اتصال کاملاً صلب و یا کاملاً مفصلی فرض شده است؛ در حالی که این اتصالات با رفتار انعطاف¬پذیر خود می¬توانند تاثیر زیادی بر روی عملکرد لرزه¬ای قاب¬ها داشته باشند. در این پایان¬نامه تاثیر انعطاف¬پذیری اتصال تیر به ستون، در عملکرد لرزه-ای قاب¬های خمشی با اتصال تیر به ستون قوطی¬شکل با استفاده از ورق¬های فوقانی و تحتانی مورد بررسی قرار ¬گرفته است. در این تحقیق در ابتدا به منظور تعیین انعطاف¬پذیری اتصال تیر به ستون رفتار اتصال به صورت موضعی به کمک روشی ساده و کم هزینه نسبت به روش¬های عددی، به نام "اجزای تشکیل-دهنده" بررسی و صحت¬سنجی شده و میزان سختی اتصال تیر به ستون محاسبه گردیده است. سپس رفتار کلی سه قاب ساختمانی هفت، 12 و 20 طبقه با اعمال و صرف¬نظر کردن از انعطاف¬پذیری اتصال تیر به ستون مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور علاوه بر تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی نیز تحت 22 رکورد زلزله صورت گرفته است. نتایج تحلیل¬های دینامیکی نشان دهنده تفاوت¬های قابل ملاحظه¬ای میان قاب¬های مدل¬سازی شده در هر دو حالت کاملاً صلب و با در نظر گرفتن انعطاف¬پذیری اتصال می¬باشد. همچنین در سازه 20 طبقه برای 16%، 50% و 84% داده¬ها در سطوح عملکردی قابلیت استفاده بی¬وقفه و آستانه فرو ریزش اختلاف Sa ها در دو حالت اتصالات کاملاً صلب و انعطاف¬پذیر بیشتر از سازه هفت و 12 طبقه است. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده، چشم¬پوشی از انعطاف¬پذیری اتصالات تیر به ستون ممکن است منجر به نتایج غیر اقتصادی و حتی نادرست شود.
- Abstract
- Nowadays, many researches on the seismic behavior of steel moment connections have been performed in order to determine the behavior of joints. Studies agree that in frame analysis, joint rotational behavior should be considered. This is usually done by using the moment–rotation curve. Models such as analytical, experimental, mechanical and numerical can be used to determine joint mechanical behavior. Top and seat plate moment resisting connections have been recognized as a very practical steel moment connections for steel structures due to their seismic behavior. However, almost every moment connections in moment resisting frames are considered as being fully-rigid and the certain behavior of this connection is neglected, this study aims at investigating the seismic performance of three steel moment frames considering influence of flexibility of their connections. At first, the behavior of top and seat plate moment connections has been evaluated using “component method”, an easy and precise method, to determine the flexibility of beam to column connection. This method was first verified by other researcher’s results. Also the general behavior of three steel moment frames with 7, 12 and 20 stories in both cases of including as well as excluding the flexibility of the connections is compared using nonlinear static pushover, and incremental dynamic analyses subjected to 22 earthquake ground motions. Results revealed considerable difference between the behavior of the structural frames with connection modeled as fully rigid and with flexibility. Also, the difference between rigid and with flexibility connections for the necessary Sa of 16%, 50% and 84% to pass the Immediate Occupancy and Collapse Prevention performance levels in the 20 story building is more severe than the ones for 7 story and 12 story buildings. As a conclusion, results indicated that overlooking the flexibility of beam to column moment connections may lead to incorrect and costly conclusions.
