دانلود رایگان ترجمه مقاله بهبود رفتار لرزه ای ساختمان های دیوار برشی بتنی تقویت شده – الزویر 2015

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده : در سال های اخیر دانشمندان اصولی را برای کاهش خسارات ساختمانی مطرح کردند.سیستم تکانه ای برای محدود کردن ارتعاشات ساختمانی که هم راستای اتلاف انرژی در ستون های پلی میباشد طراحی شده است و تعداد قابل توجهی مقاله در راستای تحقیق و بررسی پایه و اساس سیستم اهرمی در پایه های پلی – دیوار برشی- و قاب و چارچوب های فلزی مهاربندی شده میباشدو چندی از تحقیقات در سمت وسوی عملکرد های چندگانه سیستمی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بنابراین نقاط مبهم بسیاری در جزئیات و پاسخگویی به تمامی نکات وجود دارد.بر همین اساس 3نوع متفاوت دیواره برشی در ساختمان (3 نمونه تحت سیستم تکانه ای و 1 نمونه با سیستم مرسوم) طبق 2 واحد از لرزش های پایه قرار گرفته و انالیز شده و نتایج سبب اثبات این مسائل شده اند که در صورت اجرایی سازی فاکتور های اتلاف انرژیو ابزار پس کشیدگی سیستم تکانه ای سبب
– فشار بر دیواره برشی سبک میشود
– نسبت رانش افزایش پیدا نمیکند که بصورت ویژه ای قابل قیاس با نتایج سیستم سنتی و بسیار نزدیک به نتایج استفاده از سیستم چندگانه میباشد.
– میزان و مقدار سرعت عمودی ثابت باقی میمیاند.
– جابجایی های فرسایشی – رسوبی در ساختمان ها ناچیز است
– کشیدگی خط مرکزی دیوارها در سازه های بلند قابل توجه نمیباشد.

1. مقدمه:
در سال های اخیر محققان در یافته اند که سیستم تکانه ای در کاهش خسارات حاصله از زمین لرزه حائز اهمیت است.در مقایسه با طراحی و متودهای سنتی در برابر ارتعاشات که همان ساختار های ضعیف میباشد در برابر لرزش و اسیب های جدی با خسارات مالی همراه است که امکان کاربری سازی مجدد وجود دارد.از طرف استفاده از سیستم تکانه ای سبب تقلیل خسارات و بهبود بخشی عملکردهای تعمیر پذیری پس از وقوع زلزله را فراهم میکند. براساس طراحی اجتناب خسارتی DAD که تو سط محققان مطرح شده که با مفاهیم سیستم تکانه ای-پس کشیدگی- دستگاهای اتلاف انرژی تلفیق شده است که برای کنترل بیشتر نسبت به تقاضای جایگزینی و ناثباتی دینامیکی در طول سرویس دهی پس اززلزله فراهم شده است. تعداد قابل توجهی مطالعات تجربی –انالیزی در خصوص ارزیابی رفتارهای ارتعاشی سیستم تکانه ای در مفهوم اتلاف انرژی و ابزارهایی با رویکرد خود محوری وجود دارد.تعداد بیشماری از محققان تمرکز بر عملکرد ستون و پل های سازه ای داشته اندو تنها تعداد اندکی مقاله در خصوص رفتارهای ارتعاشی در دیوارهای برشی و یا چارچوب های فلزی با اساس تکانه ای وجود دارد.
اگرچه اجراسازی سیستم تکانه ای در ستون و پل ها و دیواره های بتنی بتازگی انجام شده است اما تحقیقاتی برای مقایسه کارامدی سیستم تکانه ای چند گانه صورت نگرفته است.استفاده از این سیستم در سازه های بلند با محورو خمیدگی های پلی بسیار متفاوت است که بعنوان ساختار منفرد تک محوری محسوب میشود. Wibe , christopoulos عملکرد سیستم تکانه ای چند گانه در سازه های بالای 5 طبقه مورد و تاثیر بر دیوارهای برشی را مورد ارزیابی قرار دادند که در نهایت سبب طراحی الگوی بدیهی با کد های فرضی شد. طراحی و تمرکز بر مدل های غیر خطی لولا و مدارها زمینه ای را برای شبیه سازی عملکردهای سیستم تکانه ای فراهم کرده است.با محاسبه میزان استفاده از زانویی در سیستم تکانه ای چندگانه در سازه های بلند سبب تقلیل تاثیرات بر زاویه برش و خمش میشود در حالی که شدت تراز افقی – جایگزینی – کشیدگی افزایش پیدا میکند اما ارزیابی کارامد سیستم تکانه ای چندگانه نیازمند اجراسازی مدل های غیر خطی در سازه های بلند میباشد همچنین پیشرفت سیستم DADدر این پروسه حائز اهمیت است.تمامی معیار و اصول های موثر بر کارامدی سیستم باید ارزیابی شود.
بنابراین در تحقیقات اخیر مطالعات جامع و فراگیر برای دستیابی به الگوی دقیق از سیستم تکانه ای باید انجام شود و کارامدی سیستم تکانه ای در دیوار های برشی ساختمان در 4 بخش ارتفاعی سازه ای باید مورد ازمایش قرار بگیرد سازه هایی با 8- 12 – 16 – 20 طبقه به جهت مقایسه با طراحی های مرسوم در هر سازه یک دیوار برشی طبق کد مدل اخیر طراحی و 7 عملکرد ارتعاشی طراحی شده در 2 سطح (شدت زلزله) انجام و سپس ارزیابی میشود که قابل قیاس با ساختمان هایی میباشد که طراحی سنتی داشته اند.برای ردیابی و کشف تاثیرات سیستم تکانه ای بر سازه های بلند و میزان پاسخگویی ساختاری فاکتورهایی از جمله میزان نسبت رانش- طویل شدگی در خط محوری دیوار برشی و نیروی حرکت انی مورد بررسی خواهد گرفت.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

In recent years, researchers have proposed damage avoidance design philosophy, instead of traditional design concept, which is inherently damage-oriented, to mitigate suffered damage of buildings. To this end, the rocking system which is a method for limiting seismic forces to structures along with energy dissipation devices and restoring force system have been well established. A considerable number of studies have been conducted to investigate the seismic performances of base-rocking systems on precast segmental bridge piers, shear wall, and steel braced frame. In recent years, a few works have investigated the multiple rocking system behavior; but, there are still vague points about the details and response of this system. Thus, different shear wall buildings (three cases of the rocking structure and one case with a traditional design and 8, 12, 16, and 20 stories) were analyzed under two suits of ground motions levels using precise model. The results demonstrated that, if energy dissipation and post-tensioning tools are implemented properly in the multiple rocking system, (a) higher mode effects are mitigated on shear and moment actions, (b) the drift ratios do not increase approximately compared to the result of traditional wall and get closer to the result of base rocking system, (c) the values of horizontal acceleration remains almost constant with the development of rocking sections over height, (d) residual displacements of buildings are negligible, (e) the centerline elongation of shear walls are not considerable; for taller buildings, they are smaller than shorter ones, and (f) the pounding at the contact surface is not important.

1. Introduction

In recent years, researchers have recognized that using rocking systems will mitigate the suffered damage of buildings in strong earthquakes. Compared with the traditional seismic design methods in which structures are inherently exposed to damage and the financial losses caused by repair or replacement coupled with downtime can be devastating, the base rocking system is expected to mitigate damage and improve post-earthquake serviceability demand. Accordingly, damage avoidance design (DAD) philosophy has been proposed by researchers [1,2]. This concept has been improved by integrating rocking, structural flexibility, post-tensioning tools, and dissipation energy devices in order to control higher displacement demands and dynamic instability during severe earthquakes [3]. A considerable number of experimental and analytical studies have been conducted for evaluating the seismic behavior of rocking systems in terms of energy dissipation devices, self-centering tools, impact at base, and values and distribution of the considered design criteria over the height of structures [1,4–8]. The majority of reported researches have been concentrated on the behavior of precast piers of bridges [9–19], while few studies have works on the seismic behavior of precast shear wall [20–25] or steel braced frame with rocking at base [26,27]. Although the seismic performance of base rocking system for bridge piers and shear walls has been well established, no comprehensive research has been carried out on the efficiency of multiple rocking sections over the height of shear walls or steel braced buildings. Distribution of seismic demands over the height of buildings is essentially different from bents of bridges which generally behave as a-single-degree-of-freedom structures. In this regard, Wiebe and Christopoulos [28] investigated the seismic performance of multiple rocking sections over the height of five predetermined shear wall models that were designed using natural period and nearly code based assumptions. Simple and global nonlinear concentrated hinge models at rocking joints were provided to simulate the actual behavior at rocking sections. They concluded that using multiple rocking joints over the height of buildings could mitigate the effects of higher modes on shear and bending moments, while elongations, displacements, and horizontal acceleration increase. However, evaluating the efficiency of multiple rocking systems needs employing a refined and precise nonlinear model at rocking bases and over the building height; also, to develop a new system for DAD, all the considered design criteria which influence the performance of a building should be investigated. Thus in the present research, a comprehensive study was carried out by the precise model of rocking systems. The efficiency of using multiple rocking sections on shear wall buildings was also investigated on the four height levels of buildings (i.e. 8, 12, 16, and 20 stories) and three alternatives of rocking sections (i.e. base, base and mid height, and multiple rocking sections on every second story). For comparison with the conventional design, for each building, one shear wall designed by the current design code was also considered. Seven seismic performance design criteria at two levels of earthquake intensity were evaluated and compared with the traditional design building to discover the effect of multiple rocking sections over height on the structural response. These criteria include inter-story drift ratio, residual drift, elongation at centerline of wall, shear and moment forces, concrete toe crushing at the edge of contact surface in rocking sections, and distribution of dissipated energy through dissipators over height).