مطالعه اثرات جهت‌داري در رفتار لرزه‌اي اسكلت‌هاي تركيبي داراي پيكربندي مهاربندي واگرا با دستك سخت كننده

Study on the effects of rupture directivity on seismic behaviour of hybrid skeletal systems of eccentrically braced frames with knee rods

اسكلت دوگانه فولادي، يكي از سيستم‌هاي سازه‌اي كاربردي براي مقابله با نيروهاي جانبي ناشي از زلزله‌ها بوده كه علاوه بر شكل‌پذيري مطلوب، داراي سختي، پايداري ديناميكي و درجه نامعيني بالا نيز مي‌باشد. ساختار رفتاري سيستم‌هاي مقاوم دوگانه بر اساس دو مود عملكرد خمشي و برشي تشكيل مي‌گردد. اين پژوهش شامل يك مطالعه بر روي رفتار لرزه اي غيرخطي اسكلت دوگانه مقاوم حاوي قاب هاي صلب و پانل ‌هاي مهاربندي واگرا با دستك‌هاي سخت‌كننده است. ميزان تاثيرگذاري وجود المان‌هاي مذكور بر اساس انجام تحليل-هاي تاريخچه زماني غيرخطي تحت ركوردهاي نيرومند سه مؤلفه اي ارزيابي گرديده است. يك ركورد پر قدرت حوزه نزديك داراي خصوصيات ويژه‌اي است. وجود پالس‌هاي پر دامنه و با پريود بلند در بازه زماني جنبش هاي نيرومند زمين، تجمع شديد انرژي جنبشي و آزاد شدن آن در يك مدت كوتاه از عمده تفاوت‌ها نسـبت به ركوردهاي ثبت شده در حوزه دور از گسـل اسـت. نگرش ويژه اين پژوهش در ارزيابي دامنه تغييرات بيشينه پاسخ و همچنين تاريخچه زماني پارامترهاي تغييرمكان نسبي، شتاب مطلق و سرعت نسبي طبقات و برش پايه سازه مطالعاتي مي‌باشد. بررسي نتايج نشان دهنده نمود اثرات مشخص حاصل از پالس‌هاي بزرگ و پيوسته سرعت موجود در تاريخچه زماني ركوردهاي حوزه نزديك بر تغييرمكان جانبي نسبي طبقات، همراه با ايجاد و گسترش سريع مكانيزم مفاصل پلاستيك در المان هاي اصلي اسكلت مقاوم دوگانه مي‌باشد.

The dual steel resistant skeleton is one of the functional structural systems for resisting against lateral forces induced by earthquakes that in addition to the enhanced ductility possesses high stiffness, dynamic stability, and redundancy. Behavioural pattern of dual resisting systems is based on shear and bending performance modes. This research includes a study on the nonlinear seismic behaviour of dual eccentrically braced resisting frames with knee rods. The extent of the effectiveness of knee bracing has been assessed based on nonlinear time history analyses of the structure subjected to severe three-component earthquake records. A strong near-field ground motion possesses particular characteristics. The existence of high amplitude and long period pulses in recorded strong ground motions along with the severe accumulation of kinetic energy and its short release time, are of noticeable differences between near-field and far-field earthquake records. The particular objective of this research is to evaluate the amplitude of variations in maximum responses and to determine the time history of absolute acceleration, relative displacement, and relative velocity of floors along with the base shear of the studied models. Analysing the results indicate an observable appearance of the effects of large coherent velocity pulses presented in the time history of near-field earthquake records, on the relative lateral displacement of floors and on the rapid propagation of plastic hinge mechanism throughout the primary elements of dual resistant skeleton.