عنوان پایان‌نامه
معیارهای طراحی در روش طراحی عملکردی در ساختمانهای بتنی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1875;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61043
- تاریخ دفاع
- ۳۰ مرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- رضا الهویردی زاده
- استاد راهنما
- محمدصادق معرفت, محمد خان محمدی
- چکیده
- این موضوع و عدم دخالت نظر مالکین در طراحی سازه¬هایشان، محققین را به¬سوی نسل جدید آیین-نامه¬های طراحی یا طراحی براساس عملکرد سوق داده است. تمرکز اصلی در این شیوه که برای نخستین بار به¬منظور ارزیابی و بهسازی لرزه¬ای ساختمان¬های موجود و در مراجعی چون FEMA-356 و ATC-40 مطرح شد، برآورده ساختن سطوح عملکردی مختلف در ترازهای خطر متفاوت است. بدیهی است گام اساسی جهت گسترش این شیوه، کمی¬سازی تعاریف کیفی متناظر با سطوح عملکردی می¬باشد. در این پایان¬نامه به بررسی معیارهای طراحی براساس عملکرد در ساختمان¬های بتنی با سیستم قاب خمشی پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا از ساختمان¬های 3، 6، 9، 12 و 15 طبقه طراحی شده مطابق استاندارد 2800 و آیین¬نامه ACI318-05 مدل¬های دوبعدی تهیه گردید. جهت مدلسازی رفتار غیرخطی از تئوری مفاصل پلاستیک و از نتایج تست¬های آزمایشگاهی بر روی اعضاء تیرها و ستون¬ها استفاده شده است. برروی مدل¬های تحلیلی ساخته شده و با استفاده از 44 رکورد زلزله میدان دور و 15 رکورد زلزله میدان نزدیک آنالیزهای تاریخچه زمانی غیرخطی و دینامیکی افزاینده انجام پذیرفت. از آنجایی که مراجع پیشنهاد دهنده معیارهای عملکردی، بدلیل سهولت بیشتر بر انجام تحلیل غیرخطی استاتیکی (بارافزون) تاکید دارند، علاوه بر تحلیل¬های تاریخچه زمانی، این نوع آنالیز نیز با استفاده از دو الگوی متفاوت انجام شده است و پاسخ¬های بدست آمده از آنها، اعم از مقادیر عددی، محل مفاصل کنترل کننده معیارهای محلی و طبقه بیشینه جابجایی نسبی مقایسه شده¬اند. از نتایج تحلیل¬های انجام شده جهت بررسی رابطه بین معیارهای محلی (در سطح عضو) و کلی (در سطح ساختمان) استفاده شده است. این بررسی برای تعداد طبقات مختلف و درصدهای متفاوتی از اعضاء که به تراز مورد نظر رسیده¬اند، انجام شده است. در ادامه به تعیین توزیع احتمالاتی معیارهای عملکردی و رسم منحنی¬های شکنندگی مبادرت شده است. با استفاده از منحنی¬های شکنندگی جابجایی نسبی متناظر با هر احتمال عبور معیارهای محلی از تراز مورد نظر گزارش شده است. در نهایت و بعنوان نتیجه جانبی رابطه دریفت بام و بیشینه دریفت طبقات، جهت تبدیل سیستم¬های چند درجه آزادی به سیستم یک درجه آزادی بدست آمده است.
- Abstract
- Experience of previous earthquakes and least amount of owner's influence on output of designs has proved that it is time to renew current codes, which lead researchers to next generation of codes, i.e. Performance-Based ones. Assessment and rehabilitation related articles such as FEMA-356 and ATC-40 were provenance of this new idea, which tries to satisfy different performance levels in variety of hazard probabilities. First steps of establishing it were passed by qualitative definitions but it is obvious that engineers work with digits and compare analysis results with quantitative limits, and then next step is suggesting proper criteria. At this study, Performance-Based design criteria in R.C buildings with moment resisting frame lateral system and 3, 6, 9, 12 and 15 stories were investigated. ACI318-05 and Iranian seismic design code (ISIRI 2800, 3rd version) are used to fully design them and then 2D models were extracted to conduct nonlinear analysis. Concentrated plasticity (Plastic-Hinge) method which is calibrated by experimental data and OPENSEES software are used to model inelastic behavior. Time-History analysis using two sets of far-field (44 records) and near-field (15 records) followed by nonlinear static ones (Pushover) as the most suggested procedure in literature are conducted to investigate relation between global (such as interstory drift ratio) and local (such as concrete and rebar strains, chord rotations and etc.). Distribution of plasticity in elements and drifts in stories are studied to verify whether pushover analysis is allowed or not. Processes for different percents of controlling elements and separated structures were done again which ended in functions where relate local criteria to global one. Incremental dynamic analyses are conducted to define probability distribution function of rotations and drifts and plot fragility curves to calculate maximum interstory drift, corresponding to different exceeding probabilities. Finally, relation between roof drift ratio and maximum interstory drift as a key relation in transforming MDOF systems to SDOF is extracted.
