به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

incremental dynamic analyses

در نشریات گروه فنی و مهندسی
تکرار جستجوی کلیدواژه incremental dynamic analyses در مقالات مجلات علمی
  • رسول میرقادری*، جلال قزلجه، سینا کاوئی
    قاب های خمشی تیر فولادی - ستون بتن آرمه موسوم به RCS، در سال های اخیر به عنوان یک سیستم باربر لرزه ای مطرح شده اند. مطالعه و بررسی پژوهش های انجام شده در این حوزه نشان می دهد که بررسی رفتار کلی این نوع سیستم بار جانبی در مقایسه با قاب های خمشی فولادی و بتنی به صورت جامع و کامل صورت نپذیرفته است. لذا در این پژوهش، قاب های خمشی ویژه به صورت مختلط (RCS)، فولادی و بتن مسلح در سه رده ارتفاعی با تعداد طبقات 5، 10 و 20 (که به ترتیب نماینده سازه های کوتاه مرتبه، متوسط و بلندمرتبه هستند) و مطابق با آیین نامه 22-ASCE7 بارگذاری لرزه ای شده و سپس براساس آیین نامه 22-AISC360 و 19-ACI318 طراحی و تناسب بندی گردیدند. از میان سازه های سه بعدی طراحی شده، قاب های دوبعدی استخراج گشته و پس از مدل سازی غیرخطی در نرم افزار اجزای محدود OpenSees، ابتدا تحلیل های غیرخطی استاتیکی به منظور ارزیابی اولیه پاسخ لرزه ای در نواحی پس از تسلیم صورت پذیرفت. سپس تحلیل دینامیکی افزاینده برروی تمامی مدل ها انجام و با استفاده از منحنی های شکنندگی متناظر با فروریزش، وضعیت فروریزش مدل ها با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج پژوهش نشان داد که در مقایسه کمی سازه های 5 طبقه بین قاب فولادی، RCS و بتنی، در قاب فولادی نسبت حاشیه فرورریزش اصلاح شده تقریبا 1.27برابر قاب RCS و در قاب RCS تقریبا 0.9 برابر قاب بتنی است. همچنین با افزایش تعداد طبقات، رفتار متناظر با فروریزش در قاب های RCS مطلوبیت خود را نسبت به قاب های بتنی نشان میدهد و در یک شدت زلزله مشخص، احتمال فروریزش با میزان کمتری در قاب های RCS همراه است،به عبارت دیگر نسبت حاشیه فروریزش اصلاح شده در قاب های ده طبقه و بیست طبقه در قاب های RCS نسبت به قاب بتنی به ترتیب در حدود 1.1 و 1.26 برابر می باشد.
    کلید واژگان: احتمال فروریزش، تحلیل های دینامیکی افزاینده، شاخص شدت زلزله، قاب خمشی مختلط (RCS)، منحنی های شکنندگی
    Rasoul Mirghaderi *, Jalal Ghezeljeh, Sina Kavei
    Steel Beam - Reinforced Concrete Column (RCS) frames are a new seismic load-bearing system. However, there has been limited research comparing the behavior of RCS frames to steel and concrete frames. This study aimed to fill that gap by examining moment frames in composite (RCS), steel, and reinforced concrete forms in three different height categories: 5, 10, and 20 stories. The frames were seismically loaded according to ASCE7-22 code and then designed and optimized based on AISC360-22 and ACI318-19 codes. Two-dimensional frames were extracted from the designed three-dimensional structures and subjected to nonlinear modeling in the finite element software OpenSees. Initial static nonlinear analyses were conducted to evaluate preliminary seismic responses in the post-yield regions, followed by incremental dynamic analyses on all models. The collapse states of the models were compared using fragility curves. The study found that the seismic intensity index for steel frames is roughly 1.27 times greater than that for RCS frames. Similarly, the intensity index in RCS frames is about 0.9 times that of concrete frames. Additionally, the collapse-related behavior in RCS frames was found to be more desirable than in concrete frames as the number of stories increases. At a given seismic intensity, the probability of collapse is lower in RCS frames than in concrete frames. The modified collapse margin ratio in ten-story frames and twenty-story RCS frames, compared to the concrete frame, is about 1.1 and 1.26, respectively. In conclusion, the study shows that RCS frames have a more favorable seismic performance compared to steel and concrete frames, especially as the number of stories increases. This research contributes to a better understanding of the behavior of RCS frames in seismic conditions.
    Keywords: Probability Of Collapse, Seismic Intensity Index, Incremental Dynamic Analyses, RCS Frames, Fragility Curves
  • Mohsen Tehranizadeh*, Mohsen Khademi, Amir Shirkhani

    In this paper, the ‎seismic performance of ‎a five-story steel ‎structure with a dual ‎system used as a lateral load resisting system ‎comprised of a moment-resisting frame ‎and a concentrically ‎braced frame is ‎evaluated ‎under near-field ground motion ‎records with and ‎without pulses. This research paper aims to ‎evaluate ‎the pulses’ ‎effects ‎on ‎the ‎probability ‎of ‎the ‎collapse, global ‎damage index, ‎and the ‎annual and 50-‎‎year collapse risks of ‎the ‎structure ‎with such dual ‎systems, which have been less ‎considered‎ in previous ‎research works. To this ‎end, ‎incremental ‎dynamic ‎analyses ‎are ‎performed, and to ‎determine the ‎probability that the ‎studied structure ‎will ‎exceed a specific ‎damage state, ‎fragility ‎functions are ‎developed. ‎The ‎global damage index ‎of the structure is also ‎computed, and a full ‎assessment of the ‎collapse risk of the ‎structure is carried ‎out under the ‎near-field ‎ground ‎motion ‎records ‎with ‎and ‎without ‎pulses. ‎Finally, It is ‎concluded ‎that ‎the ‎probability ‎of ‎ ‎collapse, global ‎damage index, ‎and the ‎annual and 50-‎‎year collapse risks of ‎the ‎‎structure subjected ‎to ‎the ground ‎motions ‎with pulses ‎are ‎higher than the ‎ground ‎motions ‎without ‎pulses. For the pulse periods larger than two times the period‎ of the ‎first ‎mode of the ‎structure, ‎the ‎intensification occurs due to the equalization ‎of the increased period of the first mode of the ‎structure and the ‎period of the pulse.

    Keywords: MRF-CBF dual system, ‎Near-field ground ‎motions, Incremental ‎dynamic ‎analyses, Collapse fragility ‎curve, Global ‎damage ‎index, Pulse period
  • مهدی ادیبی*، علی اکبر یحیی آبادی، روزبه طالب خواه

    رخ دادهای لرزه ای اخیر نشان دهنده تاثیر قابل ملاحظه اندرکنش-خاک سازه و همچنین رفتار اتصالات تیر به ستون بر پاسخ لرزه ای ساختمان های بتن مسلح پیش ساخته است. از این رو در این پژوهش، تاثیر اندرکنش خاک-سازه و مدلسازی اتصالات تیر به ستون بر آسیب پذیری ساختمان پنج طبقه بتن مسلح پیش ساخته اجرا شده در شهر بجنورد و واقع بر خاک نوع II ارزیابی شده است. مدل های عددی با لحاظ اثر اندرکنش خاک-سازه و رفتار غیرخطی اتصالات تیر به ستون، توسط نرم افزار Opensees ساخته شده اند. برای لحاظ اثر اندرکنش غیرخطی خاک-سازه از مدل تیر واقع بر بستر غیرخطی وینکلر (BNWF) استفاده شده است. در مدل بستر غیرخطی وینکلر از فنر های قایم q-z برای بیان مقاومت قایم و دورانی شالوده سطحی استفاده شده است و مقاومت اصطکاکی خاک نیز در این مدل در نظر گرفته شده است. از روش تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی و همچنین تحلیل دینامیکی افزایشی جهت ارزیابی عملکرد و آسیب پذیری لرزه ای ساختمان های پیش ساخته استفاده گردیده است. همچنین مدلسازی رفتار اتصال تیر-ستون نیز با استفاده از یک مدل غیرخطی پیشنهادی انجام شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که لحاظ اثرات اندرکنش خاک-سازه و رفتار غیرخطی اتصالات تیر به ستون در ساختمان پیش ساخته مورد بررسی در این تحقیق، منجر به افزایش دوره تناوب و کاهش برش پایه نسبت به مدل بدون لحاظ این اثرات می گردد. با این وجود نتایج تحلیل حاکی از آن است که مدلسازی رفتار اتصالات تیر به ستون پیش ساخته منجر به کاهش سطح عملکرد و افزایش احتمال فروریزش ساختمان های پیش ساخته می شود.

    کلید واژگان: قاب های بتن مسلح پیش ساخته، اندرکنش خاک-سازه، اتصالات تیر به ستون، تحلیل دینامیکی افزایشی، آسیب پذیری لرزه ای
    Mahdi Adibi *, Alialbar Yahyaabadi, Roozbeh Talebkhah

    Experiences of previous earthquakes shows the effects of soil-structure interaction and behavior of beam-column connections on the seismic behavior of the building structures. In this research, seismic vulnerability assessment of RC precast Frames was investigated by consideration of the effect of soil-structure interaction and nonlinear behavior of beam-column connections. The RC precast building represented in this study, damaged in Bojnord earthquake 2017 and located on the soil type II of Iranian seismic design code. The soil-structure interaction is modeled using Beam-on-Nonlinear-Winkler foundation. In this procedure, an array of vertical q–z springs is used to capture vertical and rotational resistance of the foundation, while two springs, namely p–x and t–x, are placed horizontally to capture the passive and sliding resistance of the foundation, respectively. The seismic vulnerability and performance of RC precast frames are evaluated using nonlinear static pushover, nonlinear dynamic time history analyses and incremental dynamic analyses (IDA). The numerical models are developed using OpenSees software by consideration of nonlinear behavior of the beam-column joint. The numerical results are shown the significant role of soil-structure interaction and beam-column connections on the seismic vulnerability and performance of RC precast buildings. In fact, seismic vulnerability of RC precast buildings are increased by considering soil-structure interaction and beam-column connections effects.

    Keywords: RC precast frames, Soil-structure interaction, Beam-Column Connections, incremental dynamic analyses, seismic fragility curve
  • محمد خیراللهی، کریم عابدی*، محمدرضا چناقلو

    تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به عنوان دقیق ترین روش جهت تعیین تقاضای لرزه ای و شناسایی نقاط خرابی سازه ها به حساب می آید. تلاش های گسترده ای جهت توسعه روش های تحلیل غیرخطی به طوری که ساده و سریع باشد، صورت گرفته است. یکی از این روش ها تحلیل های پوش آور می باشد که در سال های اخیر به طور گسترده ای برای ارزیابی لرزه ای سازه ها به کار گرفته شده اند. همچنین روش های پوش آور پیشرفته متعددی برای لحاظ نمودن اثرات مودهای بالاتر و در نظرگیری اثرات تغییر مشخصات مودال سازه ناشی از تسلیم یا کمانش اعضا پیشنهاد شده است. اکثر این روش ها برای تخمین تقاضای لرزه ای سازه های متداول بکار گرفته شده و تحقیقات محدودی برای تحلیل های پوش آور و تخمین پاسخ های لرزه ای سازه های فضاکار صورت گرفته است. بدین منظور در این مطالعه کاربرد بهینه سازی در تحلیل پوش آور جهت پیش بینی پاسخ های لرزه ای سازه های فضاکار چلیکی دولایه متکی بر دیوارهای عمودی دولایه مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش از ترکیب ضریبدار نیروهای مودی غالب استفاده شده و سپس ضرایب نیروهای مودی براساس الگوریتم بهینه سازی تا تعیین الگوی بار بهینه، بهینه سازی می شود. به منظور ارزیابی دقت روش مذکور، مدل های مختلف با نسبت های مختلف خیز به دهانه سقف چلیک دولایه و یک نسبت ثابت ارتفاع دیوار فضاکار دولایه به طول دهانه انتخاب گردیده و پس از طراحی هر یک از سازه ها، تحلیل پوش آور تحت الگوی بار بهینه شده انجام می گیرد. پاسخ های حاصل از تحلیل پوش آور تحت الگوی بار بهینه شده با نتایج تحلیل دینامیکی نموی(افزایشی) و دو روش تحلیل پوش آور تحت مود اول سازه و تحلیل پوش آور مودال مقایسه گردیده است. نتایج تحلیل نشان می دهد که روش پوش آور پیشنهادی دقت قابل قبولی در پیش بینی برش پایه و سختی اولیه سازه با نتایج تحلیل دینامیکی داشته و با افزایش نسبت ارتفاع سقف چلیکی دولایه به طول دهانه سازه فضاکار دقت روش مذکور افزایش می یابد. همچنین مقایسه نتایج نشان می دهد که روش پوش آور ارایه شده نتایج نزدیکی در پیش بینی پاسخ های جابجایی در جهات طولی و عرضی با نتایج تحلیل دینامیکی نموی دارد. علاوه بر آن مقایسه پروفیل دریفت حاصل از تحلیل های پوش آور و دینامیکی نموی نشان دهنده آن می باشد که تمامی روش های پوش آور نتایج نزدیکی با تحلیل دینامیکی در گره های روی دیوار در  جهت طولی داشته و در گره های سقف فضاکار روش پوش آور پیشنهادی دارای دقت قابل قبولی می باشد. در جهت عرضی نیز روش پوش آور پیشنهادی در مقایسه با سایر روش ها دقت قابل قبولی در پیش بینی دریفت دارد.

    کلید واژگان: تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی، تقاضای لرزه ای، تحلیل پوش آور، چلیک دولایه، دیوار فضاکار دولایه
    Mohammad Kheirollahi, Karim Abedi*, Mohamad Reza Chenaghlou

    Nonlinear time history analysis (NL-THA) is the most accurate method to estimate the seismic demand of structures and predict their failure. To that end, extensive efforts have been made to develop fast and convenient methods to carry out nonlinear static analyses. In recent years, pushover methods have been widely used as a suitable tool to evalute the seismic performance of structures. Also, various advanced pushover procedures have been proposed to take into account the effect of higher modes and the change in the dynamic properties of structures in the nonlinear phase. Therefore, different pushover procedures have been further developed for this purpose. The nonlinear static analysis  has been widely employed to evaluate the nonlinear behavior of structures. The pushover analysis was first expanded in a number of studies to investigate buildings. Not many studies have been conducted on the seismic demand of latticed space structures. In the present work, therefore, an optimization procedure has been employed to refine the performance of the pushover analysis in estimating the seismic response of double-layer barrel vault roofs with vertical double-layer walls. In the  method proposed herein, the coefficients of the modal load combinations of the studied structures have been optimized using the simplex algorithm to find the optimum load pattern. Fifteen models with various rise-to-span and height-to-span ratios were considered to assess the accuracy of the proposed method in predicting the seismic demand of these structures. The models were analyzed using the OpenSees software. In order to model the buckling behavior of the members, each member was divided into two nonlinear beam-column elements with an initial imperfection of 0.1% at its mid-node.  The models were designed with the dead, snow, temperature, and earthquake loads having been considered. All of the mentioned loads, with the exception of snow load, were applied to the structures as concentrated nodal loads. The snow load, by contrast, was applied to the structures in two symmetric and asymmetric patterns in accordance with the sixth volume of the Iranian national code of buildings. For earthquake loads, the 4th edition of the Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings was used. It should be noted that the seismic mass of the roof of each model was calculated by considering the entirety of the dead load in addition to 40% of the snow load. In the design process of each model, the dead, snow, temperature, and earthquake load combinations were formulated based on the AISC-ASD89 standard. The sections of the members of the structures were chosen from hollow tubular sections, with  their slenderness ratios limited to 100. Afterwards, pushover analyses were performed using the optimized load pattern. The obtained results were compared to those of the incremental dynamic analyses (IDA) and two other well-known pushover methods, namely the MPA and the conventional first-mode pushover analysis. The results revealed that the proposed pushover method can provide a good estimation of the base shear and intial stiffness of the structures when compared to dynamic analyses. In addition, an increase in the rise-to-span ratio of the roof causes an improvement in the accuracy of the proposed pushover method. Also, in comparison with the  MPA and conventional pushover procedures, the responses produced by the proposed method are closer to those generated by dynamic analyses. In addition, a comparison of the obtained drift patterns reveals that the results of both the pushover and incremental dynamic analyses along the longitudinal direction of the wall are quite close to each other. Another advantage of the proposed pushover method is that it also produces acceptable results on the nodes on the roof of the space structure. Also, along the transverse direction, the proposed method yields better results.

    Keywords: nolinear time history analysis, seismic demand, incremental dynamic analyses, Pushover analysis, double-layer barrel vault roof, double-layer wall
  • پویا امیرچوپانی*، احمد نیکنام، افشین حسینی
    یکی از مواردی که ایمنی سازه قاب خمشی بتنی را مخدوش می نماید، رخداد لرزه ای نادر در طبیعت است. زلزله بم در سال 2003 میلادی نمونه ای از این گونه رخدادها بوده که منجر به وارد شدن خسارات زیاد به سازه های نوساز گردید. در این مقاله ظرفیت فروریزی سازه ها، با استناد به مجموعه شتاب نگاشت های استاندارد آیین نامه FEMA P695 و وابستگی سازه به بزرگ ترین زلزله منطقه ای(MCE)، مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای تعیین ظرفیت فروریزی سازه، لزوم وجود یک روش جامع و کامل که توانایی بیان رفتار لرزه ای سازه ها را داشته باشد به چشم می خورد. در این مقاله از تحلیل بار افزاینده دینامیکی غیرخطی (IDA) به منظور بیان رفتار لرزه ای سازه ها استفاده شده است. هدف از این مقاله، بررسی ایمنی سازه ها، تحت اثر رخدادهای نادر طبیعت با استفاده از روش بار افزاینده دینامیکی غیرخطی می باشد.
    کلید واژگان: بار افزاینده دینامیکی، ظرفیت فروریزی، بزرگ ترین زلزله منطقه، ایمنی، سازه بتنی
    Pouya Amirchoupani *, Ahmad Niknam, Afshin Hosseini
    One of the situations that distorts the safety of concrete moment frame structures is the rare seismic events. Bam earthquake in 2003 was one of the rare seismic events that caused damages to many newly built structures. In this paper, the capacity of structures was evaluated according to the standard record sets of FEMA P695 and maximum considered earthquake (MCE). A comprehensive method should be used to express the seismic behavior of structures for assessing the collapse capacity. Incremental dynamic analyses proposed by Vamvatsikos and Cornell in 2002. This method is used for assessing the collapse capacity of structures in this study. The proposed methodology is used for collapse assessing of an individual as well as a group of buildings with due attention to rare seismic events and incremental dynamic analyses method. Illustrative results show that, if structures provide minimum acceptable requirements of FEMA P695, they would have been secured against rare seismic events.
    Development of nonlinear models for collapse stimulation is the first step of collapse assessing methodology. All of the structures have been designed according to ASCE 7-05 code, and for expressing of nonlinear behavior of materials, Mander and Menegotto-Pinto model has been considered. Selection of ground motion record sets for collapse assessment of building structures is very important. Both far-field and near-field records have been considered in FEMA P695, but in this paper, the far-field records were used. Three analyses have been considered in assessing the collapse capacity. Eigenvalue analyses, incremental dynamic analyses and static pushover analyses are required for assessing the collapse capacity. Incremental dynamic analyses is one the suitable methods for expressing of seismic behavior of structures. The basic idea of this analysis was described by Bertero in 1997. In 2002, this method was accompanied with big progress by Vamvatsikos and Cornell. Illustrative results show where the incremental dynamic analyses curve slope is equal to 20% of the elastic while the point also belongs to softening branch defined as collapse point. Additionally, another candidate point is displacement ratio of 10%. Illustrative results show that where the incremental dynamic analyses curve lining to infinity is being defined as collapse point. The incremental dynamic analyses curves show record to record variability, thus it is essential to summarize such data. The fragility fitting approach has been used widely for defining the median collapse acceleration. Adjusted collapse margin ratio is the most important parameter for assessing the collapse capacity of structures. According to FEMA P695, the acceptable value of the adjusted collapse margin ratio for each individual model within a performance group should exceed ACMR (20%). Additionally, the average value of adjusted collapse margin ratio for each performance group should exceed ACMR (10%).
    Finally, collapse capacity of 5 and 10 story concrete moment frame structures are defined. Both structures have acceptable adjusted collapse margin ratio and both of them have acceptable safety according to rare seismic events. Structures that could not satisfy the FEMA’s conditions must increase their lateral strength and re-evaluate.
    Keywords: Incremental Dynamic Analyses, Collapse Capacity, Maximum Considered Earthquake, Safety, Concrete Structure
  • Amirabbas Koochekali, Abdoreza S. Moghadam, Mohsen Ghafory, Ashtiany
    In this study, a new structural system for either retrofitting or design of new structures has been presented that provides more resistance for lateral loading conditions in comparison with the conventional systems. This new structural system can be utilized for a wide range of steel or concrete infrastructure systems frombridges to jackets as offshore structures. In this paper, structural performance of the new systemis compared with conventional systemfor bridges. The structural response of piers in long- and medium-span bridges has been studied. A comparative study is carried out through static pushover analysis of four medium-span bridge piers and reveals the new system has a higher load-carrying capacity compared with the conventional system, whilst no significant changes are observed for period-based ductility. A probabilistic analysis of the structural collapse is carried out through incremental dynamic analysis (IDA). The results from IDA analyses show higher seismic safety for the new system compared to the conventional system. Besides, a time history analyses for far-field earthquake ground motions to evaluate structural response of a long span bridge was conducted. The results indicate that the stiffness degradation observed in the conventional system caused more damage than the stiffness degradation observed in the new system.
    Keywords: Far, field Ground Motion, Incremental Dynamic Analyses, New Structural System, Structural Collapse, Probabilistic Analysis, Reliability Index
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال