بررسی رفتار کاهنده چرخه های هیسترزیس در تحلیل استاتیکی غیر خطی سازه های بتن آرمه با شکل پذیری متوسط

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

هدف تحقیق حاضر، بررسی اثرات کاهش سختی و مقاومت و باریک شدگی چرخه های هیسترزیس در تحلیلهای استاتیکی غیر خطی می­باشد. یکی از معایب تحلیل استاتیکی غیرخطی آن است که تغییرات رفتار غیرخطی اجزای سازه، که به دلیل حرکات رفت و برگشتی به وجود می­آید، بطور تقریبی در تحلیل لحاظ می­شود. زیرا در این روش فقط یک چهارم چرخه کامل هیسترزیس منظور می­شود. برای بررسی تأثیر این مسأله در نتایج تحلیل از سه قاب بتنی با شکل پذیری متوسط که از ساختمانهای منظم بتن مسلح انتخاب شده اند، استفاده     می­شود. برای انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی از روشهای ذکر شده و مفاصل پلاستیک موجود در دستورالعمل FEMA-356 استفاده شده است. در روش یاد شده در این دستورالعمل از ضریبی برای منظور کردن اثرات کاهش سختی و مقاومت استفاده شده است که این ضریب برای سازه های بتن مسلح با شکل پذیری متوسط برابر یک در نظر گرفته می­شود در این طرح برای بدست آوردن ضریب مورد نظر از تحلیل دینامیکی غیر خطی استفاده شده است.
همچنین از چرخه­های هسیترزیس کلاف، تاکدا و چرخه‌ای که اثرات کاهش شدید مقاومت، سختی و باریک شدگی را لحاظ کند استفاده شده است. با مقایسه نتایج مقدار این ضریب، 25% بیشتر از عددی است که در دستورالعمل FEMA-356  برآورد شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating Deterioration Effect of Hysteresis Loops in Nonlinear Static Analysis of Intermediate RC Moment Frame

نویسندگان [English]

  • G. Ghodrati Amiri
  • B. Mohebi
  • H. Hamidi Jamnani
چکیده [English]

This research investigates the effect of stiffness degradation, strength deterioration and pinching behavior of hysteresis loops in static nonlinear analysis. One of the inefficiencies of static nonlinear analysis is that nonlinear behavior of structural elements due to cyclic deformations is approximately considered in the analysis, and only one quarter of a full hysteretic loop is considered. For investigating the effect of this inefficiency in analysis results, three intermediate concrete moment frames from regular RC structures are selected. The performed procedures in FEMA-356 and proposed plastic hinges in this guideline are utilized for performing static nonlinear analysis. A coefficient for consideration of stiffness degradation and strength deterioration is proposed by FEMA-356 in nonlinear static analysis. This coefficient for intermediate RC moment frames is equal to unity. For calculation of this coefficient, in this paper, the nonlinear dynamic analysis is used. Clough and Takeda Hysteretic loops and a hysteretic loop that considers effects of severe stiffness degradation, strength deterioration and pinching are assumed in nonlinear dynamic analysis. Comparing final results lead to conclusion that revealed the value of this coefficient is obtained 25% more than the value proposed by FEMA-356.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nonlinear Static analysis
  • Hysteresis loops
  • nonlinear dynamic analysis
  • Stiffness Degradation
  • strength deterioration

مراجع

[1]آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله استاندارد ۲۸۰۰ – مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن،. ویرایش سوم، ۱۳۸۴
[2] دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، دفتر امور فنی . و تدوین معیارها، خرداد ۱۳۸۱
[3]Applied Technology Council; Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Volume 1,ATC-40 Report, Redwood City, California, 1996.
[4]Federal Emergency Mnagement Agency; Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA356,
Washington, D.C., 2000.
[5]Kunnath, S. K.; Reinhorn, A. M.; Lobo, R. F.; “IDARC: A Program for the Inelastic Damage Analysis of Reinforced Concrete Structures”,Report No. NCEER-92-0022, National Center for Earthquake Engineering Research, State University of New York at Buffalo, 1992.
[6]Computer & Structures Inc., “Linear and Nonlinear Static and Dynamic Analysis and Design of Building Systems Users Guide, ETABS Ver. 9”,Berkeley, California, 2005.
[7]ACI Committee 318, " Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary (ACI 318M-05)", American Concrete
Institute.
[8]Park, Y.J., Reinhorn,A.M., Kunnath,S.K., "IDARC: Inelastic Damage Analysis of Reinforced Concrete Framed-Shear Wall Structures", NCEER-87-0008, 1987.
[9]Clough, R.W., Benuska, K.L. and Wilson, E.L., "Inelastic Earthquake Response of Tall Buildings",Proceedings, Third World Conference on Earthquake Engineering, New Zealand, Vol.11,New Zealand National Committee on Earthquake Engineering, 1965.
[10]Takeda, T., Sozen,M.A. and Nielsen, N.N., "Reinforced Concrete Response to Simulated Earthquakes", Journal of the Structural Division,ASCE, Vol. 96, ST12, Dec. 1970.
[11]Bathe,K.J, "Finite Element Procedure", Prentice- Hall, 1996

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار