برآورد پاسخ لرزه اي قابهاي خمشي فولادي در سطح آستانه فروريزش، با استفاده از يك روش تحليل پوش اور مدال پيشنهادي

Seismic Response Evaluation of Steel Moment Resisting Frames At Collapse Prevention Level, Using A Proposed Modal Pushover Analysis

برآورد پارامترهاي تقاضاي مهندسي مبتني بر جابجايي در فرايند ارزيابي فروريزش لرزه اي سازه ها از اهميت بالايي برخوردار است. در اين پژوهش، يك روش پوش اور مودال به منظور برآورد اين پارامترها توسعه داده مي شود. در روش پيشنهادي، ابتدا يك معيار فروريزش براي تعيين سطح آستانه فروريزش در تحليل هاي پوش اور پيشنهاد مي گردد. اين معيار براساس منحني ظرفيت طبقات ارائه شده و تنها به مشخصات سازه وابسته است. سپس به منظور تعيين پارامترهاي پاسخ مبتني بر جابجايي در سطح آستانه فروريزش سازه، يك روش تركيب پاسخ هاي مودال ارائه مي شود. در اين روش، پاسخ هاي حاصل از تحليل پوش اور مودال با ضرايب حاصل از بهينه سازي به صورت جبري تركيب مي گردند. دو روش بهينه سازي برخورد اجسام و بهينه سازي ازدحام ذرات به منظور استخراج اين ضرايب مورد استفاده قرار مي گيرند. بهينه سازي بر اساس نتايج تحليل ديناميكي افزايشي سه قاب خمشي فولادي 5، 8 و 11 طبقه انجام شده است. دو قاب 9 و 12 طبقه نيز به منظور ارزيابي روش پيشنهادي مورد استفاده قرار گرفته اند. نتايج تحليل هاي صورت گرفته نشان ميدهد، روش پوش اور پيشنهادي پروفيل دريفت و جابجايي طبقات در آستانه فروريزش سازه را با دقت بسيار خوبي تخمين مي زند. اين روش بسيار كاربردي بوده و براي عموم مهندسين قابل استفاده مي باشد.

In this paper, a new nonlinear static (pushover) analysis method is presented to evaluate the displacement-based demands of steel moment resisting frames (MRFs) at the collapse prevention performance level. In this method, the modal pushover responses are integrated using modal combination coefficients, which are calculated from optimization procedures. Two metaheuristic algorithms, including particle swarm optimization and colliding bodies optimization, are utilized in for this purpose. In the proposed procedure, the collapse prevention performance level is obtained by a new suggested criterion, which is based on the onset of severe local damages at the structure. This criterion corresponds to occur backward shape in the story capacity curves. The modal combination coefficients are obtained from incremental dynamic analysis (IDA) results of 5, 9, and 11 story steel moment resisting frames. The optimized modal pushover (OMPA) method is applied to two 9 and 12 story steel MRF buildings. The results show that the proposed method is easy to implement and is accurate enough to evaluate the displacement-based responses at the CP performance level.