تاثير درجات آزادي بر ضريب رفتار قاب هاي خمشي بتن آرمه داراي ديوار برشي فولادي نازك

Effects of Freedom Degrees on Behavior Factor in Reinforced Concrete Moment-Resisting Frames with Steel Plate Shear Wall

ضريب رفتار در اثر شكل پذيري (Rμ)، مقاومت جانبي سازه يكدرجه آزادي (SDOF) را طوري تنظيم مي كند كه نياز شكل پذيري به يك مقدار شكل پذيري هدف معين محدود گردد. روش هاي موجود در آيين نامه هاي لرزه اي جهت محاسبه ضريب رفتار سازه چند درجه آزادي (MDOF) به نحوي پايه ريزي شده است كه در راستاي كاهش اثر ورود نيروي برش پايه به ناحيه غيرالاستيك، از نتايج Rμ استفاده گردد. اين درحالي است كه اثرات مدلسازي سازه به صورت MDOF مي تواند بر ضريب رفتار سازه MDOF اثر داشته و به كمك Rμ نيازمند اصلاحاتي مي باشد. به همين دليل در اين پژوهش دو ضريب كاهش مقاومت در اثر شكل پذيري (Rμ) و نسبت تغييرشكل غيرالاستيك به الاستيك (CR) در سازه SDOF براي مولفه هاي موازي و عمود برگسل زلزله حوزه نزديك و دور از گسل محاسبه شده اند. همچنين CR بدست آمده با ضريب اصلاحي C1 پيشنهادي FEMA440 مقايسه و ضريب بزرگنمايي تغييرمكان به ضريب رفتار براي سطوح مختلف شكل پذيري محاسبه شده است. در پايان اين پژوهش پس از بررسي اثرات غير خطي سازه ي SDOF از طريق ضرايب Rμ پرداخته و با احتساب اثر مودهاي بالاتر، اين ضرايب را براي سازه هاي MDOF اصلاح مي نماييم و رابطه اي براي محاسبه آن پيشنهاد مي گردد. نتايج بدست آمده نشان داد كه Rμ ناشي از زلزله حوزه نزديك مي تواند با مقدار متناظر حاصل از زلزله دور تفاوت داشته باشد. همچنين CR چندان به نوع ركورد وابسته نبوده و با افزايش دوره تناوب اصلي سازه به يك همگرا مي شود. همچنين ضريب اصلاحي با افزايش دوره تناوب اصلي سازه و افزايش تقاضاي شكل پذيري، افزايش مي يابد.

The influence of the strength reduction factor due to nonlinear behavior (Rμ) on the lateral strength of Single-Degree-Of-Freedom (SDOF) structures causes to limit the displacement ductility demand to the predetermined maximum tolerable ductility. In addition, Rμ is used for determining the behavior factor in Multi-Degree-Of-Freedom (MDOF) structures. Following this, in this paper, Rμ and the inelastic displacement ratio (CR) for equivalent SDOF systems under strike-parallel (NF-SP) and strike-normal (NF-SN) components of near-field ground motion, and also far-field (FF) ground motion were assessed. Furthermore, CR obtained by this study was compared with C1 proposed by FEMA440. The deflection amplification factor-to-behavior factor ratio (Cd/Ru) for different ductility levels was computed. After evaluating nonlinear effects of SDOF structures based on Rμ factors, these factors for MDOF structure were modified considering higher mode effects, and a simplified practical expression was proposed to estimate the base shear modification factor. The results indicated that Rμ, corresponds to near and far-field ground motions can be different. In addition, CR does not depend on type of earthquake, and it converges to 1 by increasing the period of vibration. In addition, modification factor can be increased with period and ductility demand.