ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي ساختمان هاي بتني منظم و نامنظم با استفاده از منحني هاي خرابي

Seismic vulnerability assessment of regular and irregular concrete structures using fragility curves

از مسائل اساسي در طراحي لرزه اي ساختمان ها بحث پيكربندي مناسب پلان آنها جهت جلوگيري از افزايش لنگرهاي پيچشي تحميلي به علت نامنظمي سازه مي باشد. امروزه استفاده از پلان هاي نامنظم در سازه ها بدليل دارا بودن شكل خاص و ظاهر زيبا رو به افزايش است. وجود نامنظمي در سازه ها به خصوص در هنگام وقوع زلزله، باعث ايجاد پيچش در سازه شده كه منجر به تشديد تغييرمكان ها و نيروهاي لرزه اي وارد برسازه مي گردد. در اين تحقيق، رفتار لرزه اي ساختمان هاي بتني منظم و نامنظم در پلان با تعداد طبقات 3، 6 و 9 طبقه تحت ده ركورد تاريخچه شتاب حركت زمين با استفاده از تحليل ديناميكي فزاينده مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين راستا شاخص هاي تغيير مكان جانبي نسبي حداكثر، تغيير مكان جانبي نسبي پسماند، ضريب رفتار و برش پايه مورد مقايسه قرار گرفته اند. همچنين منحني هاي خرابي، با استفاده از حالات حدي مختلف خرابي سازه بتني طبق دستورالعمل HAZUS در دو حالت سازه منظم و نامنظم بررسي شده است. نتايج بيانگر آن است كه با افزايش نامنظمي پيچشي، تغييرمكان جانبي نسبي حداكثر سازه و تغيير مكان جانبي نسبي پسماند سازه افزايش مي يابد. ضريب رفتار سازه نيز با نامنظم شدن سازه كاهش مي يابد. همچنين با افزايش تعداد طبقات و ميزان نامنظمي، درصد خرابي در سازه افزايش مي يابد. از اين رو طرح سازه هاي نامنظم در پلان تا حد امكان توصيه نمي گردد.

One of the basic problems in seismic design of buildings is appropriate configuration of their plans to prevent an increase in torsional moments due to irregularity. Nowadays, usage of irregular plans because of having a specific plan and beautiful appearance is increasing. The existence of irregularities in the structure during an earthquake causes torsion of structure, which leads to the intensification of seismic displacements and forces on structure. In this study, the seismic behavior of regular and irregular reinforced concrete structure with the number 3, 6 and 9 stories under ten records for incremental dynamic analysis have been evaluated. To this purpose, indexes such as maximum drift, residual drift, base shear and response modification factor have been compared. Fragility curves, using the threshold of damage state of RC structure according to HAZUS in both regular and irregular structures have been investigated. The results indicated that by increasing irregularity, maximum drift, residual drift base shear and probability of damage are increased. The response modification factor is also reduced as irregularity increases. Furthermore, by increasing the number of stories and rate of irregularity, the damage percentage of structure is increased. Therefore, design of irregular structures in plan is not recommended as much as possible.