تاثیر موقعیت طبقه نرم بر ظرفیت فروریزش قاب خمشی فولادی ویژه تحت دو رویکرد طراحی پلاستیک و نیرویی

در این پژوهش، تاثیر مکان طبقه نرم بر ظرفیت فروریزش قابهای خمشی فولادی ویژه بررسی شده است. این بررسی با استفاده از دو روش طراحی نیرویی مطابق آیین نامه و طراحی مبتنی بر عملکرد (PBPD) انجام شده است. برای این منظور، هشت قاب خمشی فولادی ده طبقه طراحی و مدلسازی شدند چهار قاب با روش نیرویی و چهار قاب با روش پلاستیک در هر گروه طبقه نرم در یکی از طبقات ۱، ۳، ۶ یا ۹ قرار گرفت. ارتفاع طبقه نرم ۵.۵ متر و ارتفاع سایر طبقات ۳.۲ متر در نظر گرفته شد. تحلیل غیر خطی دینامیکی افزایشی (IDA) با نرم افزار OpenSees انجام شد و شاخصهایی مانند اضافه مقاومت حاشیه ایمنی فروریزش (CMR) و ظرفیت فروریزش اصلاح شده (ACMR) بررسی شدند. نتایج نشان داد در قابهای طراحی شده با روش پلاستیک با بالا رفتن مکان طبقه نرم از طبقه اول به طبقات بالاتر، مقدار ACMR کاهش می یابد اما در روش نیرویی با بالا رفتن طبقه نرم مقدار ACMR افزایش می یابد. همچنین در هر دو روش، وزن سازه در طبقات نرم بالاتر کمتر می­شود. کمترین مقدار ACMR در روش پلاستیک برای طبقه نرم در طبقه ششم و در روش نیرویی برای طبقات اول و ششم مشاهده شد. به طور کلی مقادیر ACMR در روش PBPD همواره بیشتر از روش نیرویی بود و حاشیه ایمنی فروریزش در روش پلاستیک بالاتر است. با این حال با انتقال طبقه نرم به طبقات بالاتر، مقادیر ACMR در هر دو روش به هم نزدیک تر می شوند. نتایج نشان می دهد که رفتار لرزه ای قابهای دارای طبقه نرم می تواند تحت تاثیر مکان طبقه و نوع روش طراحی باشد.

Keywords:

ظرفیت فروریزش , طراحی پلاستیک بر مبنای عملکرد , تحلیل دینامیکی افزایشی , طراحی بر اساس نیرو , طبقه نرم