Title of article :
Comparison of Seismic Behavior of Buckling-restrained Braces and Yielding Brace System in Irregular and Regular Steel Frames under Mainshock and Mainshock-Aftershock
Author/Authors :
Amirsoleimani, P School of Civil Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran , Panahi, A School of Civil Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran , Ghodrati Amiri, G Center of Excellence for Fundamental Studies in Structural Engineering - School of Civil Engineering - Iran University of Science and Technology, Narmak, Tehran, Iran , Darvishan, E Department of Civil Engineering - Roudehen Branch Islamic Azad University, Roudehen, Iran
Pages :
19
From page :
1591
To page :
1609
Abstract :
Due to low stiffness of braces after yielding, the structures with buckling-restrained braces (BRBs) experience high residual drifts during an earthquake, which can be intensified by aftershocks and causes considerable damages to structures. Also, due to poor distribution of stiffness, this problem is exacerbated for irregular structures. Recently, the yielding brace system (YBS) has been introduced; which is an alternative to BRBFs to solve this problem. YBS has a secondary stiffening part in its hysteresis behavior which can prevent excessive deformations. Therefore, structures with YBS are expected to show a better peroformance in seismic sequences compared to BRBs. However, the seismic behavior of the YBS system in irregular structures has not been studied so far. On this basis, this paper investigates the seismic behavior of frames with BRB and YBS in regular and irregular structures under seismic sequences. Twenty four 4-, 8-, and 12-story frames with these two systems were designed and evaluated. First, a nonlinear dynamic analysis was conducted on the frames under mainshocks, and the maximum interstory drift and the residual interstory drift of the frames were compared. Then, using incremental dynamic analysis and fragility curves, the behavior of the frames under mainshocks was investigated. Afterwards, using incremental dynamic analysis and fragility curves, the behavior of the structures under mainshock-aftershock in three performance levels was also investigated. The results showed that YBS bracing, especially in low rise structures, leads to far lower maximum drifts and maximum residual drifts than BRB braces, which can reduce the probability of the occurrence of soft stories in structures.
Farsi abstract :
تحقيقات گذشته نشان داده است كه سازه هاي مجهز به مهاربند كمانش تاب ( BRB ) در زلزله به علت سخت ي پس از تسليم كم مهاربندها، جابجايي پسماند بالايي را تجربه مي كنند كه اين جابجايي در پس لرزه تشديد يافته و موجب خسارات زياد به سازه مي شود. اين مشكل براي سازه هاي نامنظم با توجه به عدم توزيع مناسب سختي دوچندان است. به تازگي سيستم مهاربند جاري شونده (YBS) معرفي شده است كه مي تواند به عنوان جايگزيني براي مهاربند BRB برا ي رفع اين مشكل باشد. با اين حال عملكرد لرزه اي سيستم YBS در سازه هاي نامنظم تاكنون مطالعه نشده است. بر اين اساس، در اين مقاله عملكرد لرزه اي قاب هاي مجهز به مهاربندهاي BRB و YBS در سازه هاي منظم و نامنظم مورد بررسي قرار گرفته است. تعداد 24 قاب 4 ،- 8 -، و 12 - طبقه مجهز به اين دوسيستم طراحي شده و مورد ارزيابي قرار گرفته اند. ابتدا تحليل ديناميكي غيرخطي بر روي قاب ها انجام شده و مقادير بيشينه جابجايي نسبي و جابجايي نسبي پسماند قاب ها تحت زلزله اصلي با يكديگر مقايسه شده است. سپس با استفاده از تحليل ديناميكي افزايشي و منحني هاي شكنندگي عملكرد قابها تحت زلزله اصلي در 4 سطح عملكرد مورد بررسي قرار گرفته است. آنگاه با استفاده از تحليل ديناميكي افزايشي و منحني هاي شكنندگي عملكرد قابهاي چهار طبقه و هشت طبقه تحت زلزله اصلي- پس لرزه در 3 سطح عملكردي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه مهاربند YBS ، به خصوص در سازه هاي كوتاه، جابجايي ها ي نسبي حداكثر و جابه جايي هاي نسبي پسماند حداكثر به مراتب كمتري از مهاربندهاي BRB بدست مي دهد كه مي تواند از وقوع طبقه نرم در سازه بكاهد
Keywords :
Fragility Curve , Incremental Dynamic Analysis , Yielding Brace System , Buckling-Restrained Brace
Serial Year :
2019
Record number :
2497149
Link To Document :
بازگشت