بررسی رفتار دیوارهای برشی کوپل تحت اثر زلزله‌های میدان نزدیک

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• سید مصطفی رزاز
• هاشم شریعتمدار

دانشگاه فردوسی مشهد

10.22067/civil.v27i1.54279

چکیده

دیوارهای برشی کوپله یکی از پرکاربردترین سیستم‌های مقاوم در برابر بارهای جانبی در ساختمان‌های بلند و متوسط بتنی می‌باشد. از آن‌جایی که رفتار سازه‌ها در برابر بارهای جانبی تا حد زیادی به رفتار دیوارهای برشی بستگی دارد، لذا این جزء سازه‌ای باید دارای رفتار مطلوبی در شرایط بارگذاری گوناگون باشد. با توجه به این‌که سازه‌های موجود درنزدیکی منبع لرزه زا در هنگام وقوع زمین لرزه رفتاری متفاوت نسبت به سازه‌های دور از منبع لرزه زا از خود نشان می‌دهند، لذا بررسی و شناخت رفتار این دیوارها در برابر زلزله‌های میدان نزدیک از اهمیت بالایی برخودار است. بدین منظور پس از اعتبارسنجی مدل اجزای محدود با یک نمونه‌ی آزمایشگاهی، دیوارهای برشی دو ساختمان 10 و 20 طبقه بانسبت‌های (l طول دهانه وh ارتفاع تیر کوپله) ، و در نرم‌افزارAbaqus مدل‌سازی شده و با انجام تحلیل غیرخطی تاریخچه‌زمانی تحت اثر دو زوج رکورد دور و نزدیک گسل، به بررسی رفتار این دیوارها تحت اثر زلزله‌های میدان نزدیک پرداخته شده‌است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که در نواحی نزدیک گسل در مقایسه با حوزه‌ی دور، نیازهای سازه‌ای بیشتر خواهد بود. هم‌چنین با افزایش ارتفاع تیر کوپله و پریود طبیعی سازه،از اثرات زلزله‌های نزدیک گسل کاسته می‌شود و در نتیجه خسارات وارد کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

• دیوار برشی کوپله
• زلزله‌ی میدان نزدیک
• تحلیل غیرخطی تاریخچه‌زمانی
• تغییرمکان

---

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Coupled- Shear Walls Subjected to Near-Field Earthquakes

نویسندگان [English]

• S. Mostafa razaz
• hashem shariatmadad

Ferdowsi university of mashhad

چکیده [English]

Coupled -shear walls are one of lateral load resisting systems in high and medium rise reinforced concrete buildings. The lateral structural response is exactly dependents on the shear walls behavior; therefore these elements must response well whenundergodifferent load conditions. The structures located in near-source region behave differently compared to those in near-source sites when subjected to earthquake. Therefore, it is very important to study the behavior of these walls under near-field seismic loads. To do this, after validation of the finite element model with experimental sample; coupled-shear walls in 10 and 20 story buildings with ratio (l=span length and h =beam height) of , , and were modeled in Abaqus computer software. The nonlinear time history analysis were carried out using two coupled near and far fault records and then the performance of walls were studied under near-field earthquake. .

کلیدواژه‌ها [English]

• Coupled- Shear Walls
• Near-Field Earthquake
• Nonlinear Time History Analysis
• Displacement

مراجع

1. Paulay, T., and Binney, J.R., "Diagonally Reinforced Coupling Beams of Shear Walls", Shear in Reinforced Concrete, ACI Publication SP-42, pp. 579-598, (1974).

2. Teqos, LA and Penelis G. Gr., "Seismic Resistance of Short Columns and Coupling Beams Reinforced with lnclined Bars", ACI Structural Journal, vol. 85, N.1 January February. Pp. 82-88, (1988).

3. Galano, L., and Vignoli, A., "Seismic behavior of short coupling beams with different reinforcement layouts", Structural Journal, ACI, Vol. 97, No. 6, pp. 876-885, (2000).

4. Zhu ,Y., Zhou, F. L., and Su, R. K. L., "Seismic effects on shear wall structure by coupling beams with side bolted stell plate", The 14th World Conference on 11.Earthquake Engineering October 12-17, Beijing, China, (2008).

5. Kwan, K. H., "An improved wide column frame analogy for shear/core wall analysis", J. Struct. Engng Am. Sot. Civ. Engrs, Feb, (1993).

6. Stewart, J. P., and Chiou, S. J., and Bray, J. D., and Graves, R. W., and Somerville, P.G. and Abrahamson, N.A., "Ground motion evaluation procedures for performance-Based design", PEER report, (2001/09).

7. Somerville, P. G., "Engineering characterization of the near fault ground motion", Proceeding of the SMIP97 seminar, CA, PP. 9-28, (1997).

8. Liao, W. I., and Loh, C.H., and Wan, S., "Earthquake responses of RC moment frames subjected to near-fault ground motions", Structural Design of Tall Buildings, Vol. 10(3), pp. 219-229, (2001).

9. El Sheikh, A., and Ghobarah, A., and Elgohary, M., "Effect of near-fault ground motion on the response of concrete structures", Proceedings of the International Symposium on Seismic Evaluation on Existing Nuclear Facilities International Atomic Energy Agency, Vienna, IAEA-CN-106/46 (2003).

10. Saiidi, M., Somerville, P., "Bridge seismic analysis procedure to address near-fault effects", A report of Structure and Environmental Engineering at the University of Nevada-Reno, Vol.07-06. (2005)

11. Alavi,B., Krawingler, H. "Consideration of near-fault ground motion effects in seismic design", Proceedings of the 12th WCEE, New Zealand, (2000).

12. ABAQUS UsersManual, Version 6.5. Hibbitt, Karlson & Soreneesen, Inc. Pawtucket, RI. (2004).

13. Bazant, Z. P, Becq-Giraudon E., "Statistical predication of fracture parameters of concrete and implication Forchoice of testing standard", Cement Concrete Research, Vol. 32, No. 4, PP.529-556, (2002).

14. Petersson, P.-E., "Crack growth and development of fracture zones in plain concrete and similar materials", Division of Building Materials, Lund Institute of Technology, ReportTVBM-1006, (1981).

15. Thorenfeldt, E., and Tromasazwicz, A., "Mechanical properties of high-strength concrete and application in design", Proceeding of the symposium utilization of high strength, Tapir, Trondheim, pp. 149-159, (1987).

16. Adebar, P.; Hindi, R., and Gonzalez, E., "Seismic Behavior of a Full Scale Diagonally Reinforced Slender Coupling Beam," Technical Report, Department of Civil Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada, (2001).