تحليل رفتارلرزه اي قاب هاي بتن مسلح با شكل پذيري متفاوت براساس عملكرد

Performance Based Seismic Analysis on the Behavior of Reinforced Concrete Frames with Different Ductility

وقوع زلزله هاي اخير بيانگر اين مطلب است كه بكارگيري آيين نامه هاي طرح لرزه اي، متضمن حفاظت جامع و مناسب سازه در برابر زلزله نيست. زيرا سازه هاي موجود در هنگام زلزله داراي سطوح مختلف عملكردي هستند و اين در حالي است كه هدف آيين نامه هاي موجود تامين سطح ايمني جاني از طريق كنترل آسيب در زلزله هاي خفيف تا متوسط و جلوگيري از فرو ريزش در زلزله هاي بزرگ است. هدف از طراحي بر اساس عملكرد تامين ايمني سازه در سطوح مختلف خطر است كه متناسب با رفتار مورد انتظار آن باشد. در اين راستا بررسي عملكردي رفتار ساختمان هاي طراحي شده بر مبناي آيين نامه هاي داخلي مي تواند در تصحيح، تكميل و توسعه اين آيين نامه ها كه در برگيرنده رفتار سازه ها است، موثر افتد. به همين منظور در اين تحقيق تعداد 72 قاب خمشي بتن مسلح با شكل پذيري متوسط و كم بر اساس استاندارد 2800 زلزله و آيين نامه بتن ايران طراحي شده و رفتار آنها در هنگام وقوع زلزله بر مبناي سطوح مختلف عملكردي مورد مطالعه قرار گرفته است. عملكرد لرزه اي قاب هاي مورد مطالعه به‌ دو روش تحليلي استاتيكي غيرخطي (بارافزون) و ديناميكي غيرخطي (در حوزه زمان) مورد ارزيابي قرار گرفته و نتايج بدست آمده باهم مقايسه شده اند. اين نتايج نشان مي دهند كه قاب هاي با شكل پذيري متوسط (به جز قاب هاي 2طبقه) در اثر زلزله در سطح خطر يك، داراي سطح عملكرد ايمني جاني بوده و با افزايش ارتفاع طبقات،‌ اغلب آنها عملكرد قابليت استفاده بي وقفه را نشان مي دهند. در بين قاب هاي با شكل پذيري كم نيز، كليه قاب هاي 6، 8 و 10 طبقه منظم داراي نقطه عملكردي در سطح عملكرد ايمني جاني بوده اند ولي قاب هاي 2 و 4 طبقه داراي سطح عملكرد ضعيف تري نسبت به اهداف در نظر گرفته شده در استاندارد 2800 بوده اند. در مقايسه اي كلي بين قاب هاي با شكل پذيري متوسط و كم، رفتار مناسب تر و ظرفيت رفتار غير خطي بيشتري در قاب هاي با شكل پذيري متوسط مشاهده شده است.

The recent earthquakes exhibit that the uses of seismic design codes of practice yet do not provide sufficient comprehensive safety for buildings. This means that during earthquakes all structures would behave various performances, while the design objectives in current building codes address life safety, control damage in minor and moderate earthquakes, and prevent collapse in a major earthquake. In this respect, evaluation of performance of existing buildings designed in accordance with the current seismic code of practices could improve these codes and provide ample precision related to the expected structural behavior. This paper investigates the various performances of 72 reinforced concrete moment resisting frames (RCMRF) with low and moderate ductility. These structures are designed in accordance with Iranian seismic standard 2800 and Iranian concrete code of practice. The seismic performances of all structures investigated, discussed and compared under the nonlinear static (pushover) and nonlinear dynamic analysis. The moderate ductile structures (except two stories) due to earthquake hazard level 1 exhibit life safety level of performance, which transfers to immediate occupation level by increasing the height of the structure. Among the low ductile structures, all regular six, eight and ten stories have life safety performance while the two and four stories show low level of performance expected by standard 2800. The general comparisons among all moderate and low ductile structures show the better performance for that of moderate structures.