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

performance-based design

در نشریات گروه عمران
تکرار جستجوی کلیدواژه performance-based design در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • سجاد طاهری جبلی، بهروز بهنام*

    با توجه به تنوع ساختمان های شهری از منظر منظمی و نامنظمی، بررسی هزینه چرخه عمر آنها حائز اهمیت است؛ این مهم هنوز به طور کامل در تحقیقات گذشته مورد بررسی واقع نشده است. از سوی دیگر، فقدان بکارگیری مدلسازی اطلاعات ساختمان در پژوهش های پیشین برای استفاده در طراحی مبتنی بر هزینه چرخه عمر سازه ها مشهود است. این تحقیق با هدف برجسته کردن تاثیر نامنظمی بر هزینه چرخه عمر سازه ها، چارچوبی یکپارچه مبتنی بر بهینه سازی طراحی لرزه ای سازه ها و با استفاده از ظرفیت های هزینه چرخه عمر و مدلسازی اطلاعات ساختمان ارائه می کند. بدین منظور یک محیط اشتراکی در نرم افزار متلب ایجاد، اطلاعات بین نرم افزارهای رویت، ایتبس و اکسل تبادل و بهینه سازی با استفاده از NSGA-II برای موازنه هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر صورت می گیرد. ابزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان می توانند تا حدود زیادی محدویت های تحلیل هزینه چرخه عمر مانند زمان تبادل اطلاعات را کاهش و دقت و سرعت محاسبات را افزایش دهند. با مدلسازی شش مدل در دو تیپ منظم و نامنظم، چارچوب پژوهش و تفاوت رفتار سازه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج تحقیق نشان داد که هزینه های غیرمستقیم سازه های نامنظم نسبت به منظم بیشتر هستند. علاوه بر این، یافته ها نشان می دهند که کاهش هزینه های چرخه عمر سازه های نامنظم نسبت به منظم نیازمند افزایش درصد هزینه اولیه بالاتری هستند. بعنوان مثال، برای سازه 13 طبقه منظم و نامنظم، افزایش 17٪ هزینه اولیه به ترتیب منجر به کاهش 48٪ و 40٪ هزینه چرخه عمر آنها می شود.

    کلید واژگان: سازه های نامنظم، مدلسازی اطلاعات ساختمان، هزینه چرخه عمر، طراحی مبتنی بر عملکرد، بهنیه سازی چندهدفه
    Sajad Taheri Jebelli, Behrouz Behnam *

    Considering the variety of urban buildings from the point of view of regularity and irregularity, it is important to examine their life cycle cost (LCC); this issue has not yet been fully explored in previous research. On the one hand, the lack of utilization of building information modeling (BIM) in previous structural design-based LCC research is evident. This research aims to highlight the impact of irregularity on the LCC of structures by providing an integrated framework based on the seismic design optimization of structures by using LCC and BIM capacities. For this, a shared environment is created in MATLAB software, information is exchanged between Revit, Etabs, and Excel software, and optimization is done using NSGA-II for establishing a trade-off between initial cost and LCC. BIM tools can greatly reduce the limitations of LCC analysis, such as information exchange time, and increase the accuracy and speed of calculations. By modeling six models in two regular and irregular types, the framework of the research and the difference in the behavior of the structures are examined. The results showed that the indirect costs of irregular structures are more than the regular ones. In addition, the findings show that reducing the LCC of irregular structures compared to regular ones requires a higher initial cost percentage. For example, for regular and irregular 13-story structures, a 17% increase in the initial cost leads to a 48% and 40% reduction in their LCC, respectively.

    Keywords: Irregular Structures, Building Information Modeling, Life Cycle Cost, Performance-Based Design, Multi-Objective Optimization
  • محدثه وفایی مطلق، سید روح الله حسینی واعظ*، آرزو اسعد سامانی
    مهندسان سازه همیشه به دنبال طراحی سازه هایی بودند که بتوانند عملکردشان را هنگام زلزله پیش بینی کنند. با استفاده از روش طراحی مبتنی برعملکرد می توان سازه ها را مورد بررسی قرارداد تا رفتاری که در برخورد با زلزله مورد انتظار از خود نشان می دهند را مشاهده کرد. امروزه بهینه سازی در طراحی سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. زیرا میزان هزینه برای اجرای یک سازه که از نظر اقتصادی بصرفه باشد بر اهمیت این موضوع تاثیر می گذارد. در این مطالعه بهینه سازی وزن قاب های مهاربندی همگرا بر اساس روش طراحی مبتنی بر عملکرد مورد سنجش قرار گرفته است. به دلیل آنکه یکی از مرسوم ترین روش های تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه ای روش تحلیل استاتیکی غیرخطی می باشد در این مطالعه این روش به عنوان مبنای تحلیل به کارگرفته شده است. مباحث بهینه سازی به دو زیرمجموعه تابع هدف و محدودیت ها تقسیم بندی می شود. تابع هدف این پژوهش براساس معیاری از وزن سازه نوشته شده است. قیود مسئله بهینه سازی نیز شامل معیارهای پذیرش برای اعضای کنترل شونده توسط نیرو و کنترل شونده توسط تغییرشکل و سایر قیود طراحی در سطوح عملکردی مورد نظر هستند. به منظور امکان سنجی طراحی بهینه براساس مسئله تعریف شده بهینه سازی وزن دو قاب مهاربندی همگرای فولادی دوبعدی بااستفاده از الگوریتم فراابتکاری مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان می دهد که می توان قاب مهاربندی همگرا را براساس روش مبتنی برعملکرد و با استفاده از الگوریتم فراابتکاری طراحی بهینه کرد.
    کلید واژگان: طراحی براساس عملکرد، قاب های فولادی مهاربندی همگرا، بهینه سازی، الگوریتم های فراابتکاری، تحلیل استاتیکی غیرخطی
    Mohadese Vafaee Motlaghl, Seyed Rohollah Hosseini Vaez *, Arezoo Asaad Samani
    Structural engineers have always sought to design structures that can predict their performance during earthquakes. By using the performance-based design method, the structures can be examined to observe the behavior they show when dealing with the expected earthquake. Nowadays, optimization is very important in the design of structures. Because the amount of cost to implement a structure that is economical from the point of view affects the importance of this issue. In this study, the weight optimization of convergent bracing frames has been measured based on the performance-based design method. Because one of the most common methods of analysis to evaluate the seismic performance is the non-linear static analysis method, this method has been used as the basis of analysis. In this study, the objective function is considered based on the weight of the structure. The optimization problem considers the acceptance criteria for force-controlled and deformation-controlled members at desired performance levels, as well as geometric constraints. To make the optimal design possible based on the defined problem, optimizing the weight of three- and six-story concentrically braced 2D steel frames have been investigated using EVPS and EWOA algorithms. The results of the optimization show that it is possible to optimize the weight of the concentrically braced frame based on the performance-based method and using the algorithm.
    Keywords: Performance-Based Design, Convergent Bracing Steel Frames, Optimization, Meta-Heuristic Algorithms, Nonlinear Static Analysis
  • A. Hassan Radhi Alhilali, S. Gholizadeh*, S. Tariverdilo

    This paper employs neural network models to assess the seismic confidence levels at various performance levels, as well as the seismic collapse capacity of steel moment-resisting frame structures. Two types of shallow neural network models including back-propagation (BP) and radial basis (RB) models are utilized to evaluate the seismic responses. Both neural network models consist of a single hidden layer with a different number of neurons. The prediction accuracy of the trained neural network models is compared using two illustrative examples of 6- and 12-story steel moment-resisting frames. The obtained numerical results indicate that the BP model outperforms the RB model in predicting seismic responses.

    Keywords: Seismic Life Cycle Cost, Performance-Based Design, Nonlinear Response History Analysis, Steel Moment Resisting Frame
  • S. Gholizadeh*, S. Tariverdilo

    The primary objective of this paper is to assess the seismic life-cycle cost of optimally designed steel moment frames. The methodology of this paper involves two main steps. In the first step, we optimize the initial cost of steel moment frames within the performance-based design framework, utilizing nonlinear static pushover analysis. In the second step, we perform a life cycle-cost analysis of the optimized steel moment frames using nonlinear response history analysis with a suite of earthquake records. We consider content losses due to floor acceleration and inter-story drift for the life cycle cost analysis. The numerical results highlight the critical role of integrating life-cycle cost analysis into the seismic optimization process to design steel moment frames with optimal seismic life-cycle costs.

    Keywords: Seismic Life Cycle Cost, Performance-Based Design, Nonlinear Response History Analysis, Steel Moment Resisting Frame
  • قربان علیزاده، کاظم شاکری*، محتشم محبی اسبمرز
    در این مقاله یک روش جدید و کارآمد مبتنی بر عملکرد برای طراحی بهینه ی میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) جهت کنترل پاسخ سازه های غیرخطی معرفی شده است. در این روش از چارچوب ارزیابی احتمالاتی FEMA-P58 در طراحی و ارزیابی عملکرد TMD به منظور کاهش هزینه و زمان بازسازی ناشی از خسارت های سازه ای و غیرسازه ای استفاده می شود. برای این منظور، یک تابع هدف ابتکاری بر اساس پاسخ های سازه ای حاصل از زلزله های مختلف تعریف شده است که سازگار با احتمال فراگذشت هزینه و زمان بازسازی از یک مقدار مشخص در روش FEMA-P58 می باشد. عدم قطعیت های ناشی از رکوردهای زلزله به طور مستقیم در تابع هدف معرفی شده لحاظ می شود. برای طراحی بهینه TMD بر اساس تابع هدف پیشنهادی از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. همچنین با توجه به اینکه در نظر گرفتن عدم قطعیتها در رکوردهای ورودی منجر به افزایش حجم محاسبات می شود ، بنابراین به منظور کاهش زمان محاسبات از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی به عنوان تخمین گر سریع پاسخ دینامیکی غیر خطی سازه استفاده می-شود. ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه ی مجهز به TMD پیشنهادی، نشان دهنده کارایی و اثربخشی روش طراحی مذکور در کاهش هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار می باشد. به طوری که هزینه و زمان بازسازی مورد انتظار در سازه مجهز به TMD پیشنهادی تحت اثر زلزله طرح در حدود 29% نسبت به سازه کنترل نشده کاهش یافته است.
    کلید واژگان: میراگر جرمی تنظیم شده، طراحی بر اساس عملکرد، ارزیابی احتمالاتی، FEMA-P58، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک
    Ghorban Alizadeh, Kazem Shakeri *, Mohtasham Mohebbi
    In this paper, a new and efficient performance-based method is introduced for the optimal design of the tuned mass damper (TMD) to control the response of nonlinear structures. In this method, the FEMA-P58 probabilistic evaluation framework is used in the design and evaluation of TMD performance in order to reduce the repair cost and time caused by structural and non-structural damages. For this purpose, an innovative objective function has been defined based on structural responses resulting from different earthquakes, which is compatible with the probability of the repair cost and time exceeding a certain value in the FEMA-P58 method. Uncertainties due to earthquake records are directly considered in the introduced objective function. The genetic algorithm is used for the optimal design of TMD based on the proposed objective function. Also, due to the fact that considering the uncertainties in the input earthquake records leads to increasing the calculation time, therefore the artificial neural network technique is used as a fast estimator of the nonlinear dynamic response of the structure to reduce the calculation time. The probabilistic evaluation of the performance of the structure equipped with the proposed TMD shows the efficiency and effectiveness of the proposed design procedure in reducing the expected repair cost and time. So that the expected repair cost and time in the structure equipped with the proposed TMD under the design earthquake have been reduced by about 29% compared to the uncontrolled structure.
    Keywords: Tuned mass damper, Performance-based design, Probabilistic evaluation, FEMA P58, Neural Network, Genetic Algorithm
  • مجید حسینی معتمد، علی کمک پناه*

    در این تحقیق، به بررسی آزمایشگاهی اندرکنش اینرسی سازه خاک شمع در سازه های لاغر واقع بر شالوده مرکب با تاکید بر مفهوم طراحی بر اساس عملکرد پرداخته شده است. بیشتر مطالعات انجام شده بر اساس عملکرد، معطوف به پی سطحی بوده است. در این نوع شالوده ها، حرکت گهواره ای شالوده سطحی به عنوان منبع اتلاف انرژی عمل کرده و از روسازه محافظت می کند. با این حال، توجه کمتری به شالوده سطحی ترکیب شده با شمع شده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی رفتار گهواره ای شالوده های مرکب به عنوان شالوده سازه های لاغر مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، با انجام یک سری آزمایش های ارتعاش اجباری بر روی مدل های فیزیکی کوچک مقیاس، تاثیر برخی ویژگی های شالوده مرکب مانند آرایش شمع ها و طول نسبی شمع ها بر پاسخ سازه بررسی شده است. نتایج نشان داد که در صورت بروز رفتار غیرخطی شالوده، می توان از مزایای آن شامل کاهش جابه جایی نسبی (دریفت) سازه حین بارهای دینامیکی بهره برد. بر همین اساس، رفتار دینامیکی مدل ها به دو فاز جداگانه تقسیم شده است. نتایج حاصل شده بیانگر موثر بودن مشخصات شالوده مرکب شامل آرایش شمع ها و طول شمع ها، بر پاسخ دینامیکی سازه می باشد. متمرکز شدن چیدمان شمع ها، رفتار دورانی شالوده را تغییر می دهد و به دنبال آن، تقاضای دینامیکی و دریفت روسازه را کاهش می دهد.

    کلید واژگان: ارتعاش اجباری، اندرکنش خاک شمع سازه، پاسخ غیرخطی، شالوده مرکب، طراحی بر اساس عملکرد
    M. Hosseini Motamed, A. Komakpanah *

    In this research, the experimental investigation of the inertial interaction of soil-pile raft structure has been conducted for slender structures supported by the combined pile-raft foundation with emphasis on the new concept of design method (performance-based design). Most of the former studies based on this concept have focused on the surface foundation, where the surface foundation's rocking motion acts as a source of energy dissipation to protect the superstructure. Meanwhile, less attention has been paid to the surface foundation combined with piles (Combined pile-raft foundation) as an economic support system for high-rise and heavy structures. Mainly, the focus of optimizing these foundations through parametric analysis has been on variables such as pile arrangement and pile length for vertical static loading. When the heavy structures are subjected to the lateral load caused by the earthquake, the foundation experiences significant inertial moments. Thus, the nonlinear behavior of the foundation is not far from expected. The present research intends to examine the rocking behavior of combined pile-raft foundations as the foundation of slender structures. Evaluating the response of the superstructure and its possible benefit from the nonlinear behavior of the foundation is the principal goal of this research. In this regard, using experimental models, some characteristics of combined pile-raft foundations, such as the arrangement of piles and the relative length of the piles, have been investigated on the response of the superstructure. Three physical models were constructed in the laboratory. Each model contained a single degree of freedom superstructure supported by a floating pile raft foundation in sandy soil. Two characteristics were considered for evaluating pile raft characteristics: pile configuration and pile length ratio. The superstructure was identical in all three physical models. An experimental procedure based on forced vibration tests was presented to assess the dynamic response of the models at different levels of foundation nonlinearity. According to the experimental measurements, the nonlinear behavior of the foundation has a significant role in the response of the superstructure. Dynamic demand reduction as well as drift reduction are the two most important factors that benefit the superstructure from foundation nonlinearity. Accordingly, the dynamic behavior of the models is divided into two individual phases. Also, comparing the results of the models showed that the arrangement of piles and the relative length of the piles in the combined pile-raft foundation have a significant impact on superstructure response.

    Keywords: Soil-pile-structure interaction, performance-based design, Pile-raft foundation, nonlinear response, Forced vibration
  • بابک ابراهیمیان*، امیررضا زرنوشه فراهانی
    هدف از مطالعه عددی حاضر، بررسی آسیب پذیری لرزه ای دیوارهای ساحلی وزنی کیسونی با خاکریز بهسازی شده مستقر بر بستر متراکم غیرروان گرا است. در این راستا، تاثیر الگوهای مختلف بهسازی خاکریز مستعد روان گرایی بر پاسخ لرزه ای این نوع دیوار ها ارزیابی و با یکدیگر مقایسه می شود. برای این منظور، از روش تفاضل محدود صریح لاگرانژی و مدل رفتاری UBCSAND برای خاکریز دانه ای غیرچسبنده مستعد روان گرایی استفاده می شود. مدل رفتاری به کار رفته با سخت شوندگی مختلط سینماتیک و همسانگرد می تواند رفتار چرخه ای خاک و همچنین افزایش فشار آب حفره ای در طی بارگذاری های لرزه ای را به نحو مناسبی لحاظ نماید. به علاوه، اندرکنش دیوار کیسونی و خاک اطراف در مدل سازی های عددی درنظر گرفته می شود. ابتدا، یک مدل عددی پایه دو بعدی از دیوار ساحلی کیسونی ایجاد و پاسخ آن براساس مشاهدات آزمایشگاهی متناظر اعتبارسنجی می شود. سپس، با انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت اثر رویدادهای لرزه ای با سطوح مختلف خطر، 11 سری منحنی شکنندگی لرزه ای احتمالاتی برای دیوار ساحلی کیسونی با 10 الگوی متفاوت بهسازی به روش جایگزینی برای خاکریز مستعد روان گرایی و همچنین برای دیوار ساحلی کیسونی فاقد بهسازی در چارچوب طراحی بر مبنای عملکرد توسعه داده می شوند. براساس احتمال های آسیب دیوار با الگوهای مختلف بهسازی در سطوح لرزه ای متفاوت و مساحت ناحیه های بهسازی شده، میزان اثربخشی و بازده الگوهای پیشنهادی بر بهبود عملکرد لرزه ای دیوار کیسونی مقایسه می شوند. نتایج حاصل نشان می دهند، بهسازی خاکریز دیوار سبب بهبود عملکرد و کاهش آسیب پذیری لرزه ای آن در تمامی سطوح لرزه ای می شود. به کارگیری الگوهای بهسازی خاکریز، جابجایی افقی ماندگار بالای دیوار پس از زلزله را به طور میانگین بین 40 تا 73 درصد کاهش می دهد. مقایسه الگوهای بهسازی خاکریز مستعد روان گرایی در پشت دیوار ساحلی کیسونی مستقر بر بستر متراکم غیرروان گرا نشان می دهد، الگوی های با هندسه مثلثی و ذوزنقه ای با قاعده در پایین بیش ترین اثربخشی مثبت را بر کاهش تغییرمکان افقی دیوار و کاهش احتمال آسیب لرزه ای آن دارند.
    کلید واژگان: دیوار ساحلی وزنی، کیسون، عملکرد لرزه ای، تحلیل دینامیکی غیرخطی، منحنی شکنندگی، آسیب پذیری لرزه ای، طراحی بر مبنای عملکرد
    Babak Ebrahimian *, Amir Reza Zarnousheh Farahani
    The main objective of the present numerical study is to investigate the seismic vulnerability of the caisson-type gravity quay walls with improved backfill soil located on a non-liquefiable dense seabed soil layer. In this regard, the effects of different improvement patterns applied to the liquefiable backfill on the seismic response of the wall are evaluated and compared. For this purpose, the Lagrangian explicit finite difference method and the UBCSAND constitutive model are utilized. First, a basic two-dimensional numerical model of the caisson quay wall is created and its response is validated against the corresponding experimental observations. Afterward, by performing non-linear time history dynamic analysis under the effect of various seismic events with different risk levels, 11 series of probabilistic seismic fragility curves are developed within the performance-based design framework for the caisson quay walls with 10 different backfill improvement patterns and also for the caisson quay wall without improvement. According to the damage probability of the wall with various improvement patterns at different seismic levels as well as the area of the improved zone behind the wall, the effectiveness and efficiency of the proposed improvement patterns on enhancing the seismic performance of the system are evaluated and discussed. The results show that the backfill replacement and modification improve the seismic performance of the wall and reduce its vulnerability in all seismic levels. By applying different backfill improvement patterns, the permanent horizontal displacement at the top of the wall after earthquake decreases on average between 40% and 73% compared to the wall without improvement. The triangle and trapezoidal geometrical patterns with the base at the bottom have the most positive effect on reducing both the horizontal displacement of the wall and the possibility of its seismic damage.
    Keywords: Gravity quay wall, caisson, Seismic Performance, non-linear dynamic analysis, Fragility curve, Seismic vulnerability, Performance-based design
  • S. Gholizadeh*, C. Gheyratmand, N. Razavi

    The main objective of this study is to optimize reinforced concrete (RC) frames in the framework of performance-based design using metaheuristics. Three improved and efficient metaheuristics are employed in this work, namely, improved multi-verse (IMV), improved black hole (IBH) and modified newton metaheuristic algorithm (MNMA). These metaheuristic algorithms are applied for performance-based design optimization of 6- and 12-story planar RC frames. The seismic response of the structures is evaluated using pushover analysis during the optimization process. The obtained results show that the IBH outperforms the other algorithms.

    Keywords: Structural optimization, performance-based design, metaheuristic algorithm, reinforced concrete frame
  • محمد مویزی ثانی، عباس کرم الدین*
    در نوشتار حاضر، طیف عملکرد برای سازه های یک درجه آزادی برشی مجهز به دو نوع از دستگاه سختی منفی غیرفعال ارایه شده است. با استفاده از روش تحلیل تاریخچه ی زمانی غیرخطی برای پارامترهای مکانیکی مختلف دستگاه های سختی منفی، طیف عملکرد برای سازه های با دوره ی تناوب 0٫5 تا 2٫5 ثانیه برای هر دو نوع دستگاه به دست آمده است. برای انجام این کار، 12 رکورد زلزله با طیف طراحی آیین نامه ی ایران (استاندارد 2800) انطباق داده شده اند. از پارامترهای نسبت نیروی تسلیم دستگاه و سازه، به نیروی تسلیم سازه و همچنین نسبت سختی دستگاه به سازه برای تهیه ی طیف های عملکرد استفاده شده است. همچنین، برای بررسی کارایی طیف عملکرد در طراحی پارامترهای دستگاه سختی منفی و آثار آن در کاهش پاسخ سازه ها، از سازه ی پل بزرگراهی معیار استفاده شده است. پارامترهای هدف به دست آمده، نشان دهنده ی نتایج مطلوب طیف عملکرد در طراحی سیستم های سختی منفی و کاهش پاسخ هاست.
    کلید واژگان: طیف عملکرد، سختی منفی، پل بزرگراهی معیار، کنترل غیرفعال
    M. Mavizi Sani, A. Karamodin *
    In this study, the authors present the performance spectrum (P-Spectra) for an idealized shear SDOF equipped with two types of passive negative stiffness devices. The first device includes a pre-compressed spring, gap springs at the bottom, and a combination of frame elements and plates that hold the parts together. The other device consists of three gears designed to control the movement of the primary gear and affect the response of the structure. Negative stiffening devices are used to reduce the stiffness of the system and increase the displacement of the structure. To prevent displacement increase, a viscous damper with 20% damping is used in parallel to the negative stiffness device. The SDOF structure has a post-yield stiffness of 5% pre-yield stiffness. Using the NLA method, P-Spectra for 0.5 to 2.5 periods are plotted for different mechanical parameters of negative stiffness devices. To construct the performance spectrum, dimensionless parameters of spring stiffness ratio to structural stiffness and yield strength ratio of the device and structure to the structure are used. The performance spectrum is investigated in designing the parameters of the negative stiffness device and its effects on reducing the response of structures. The authors also use a benchmark highway bridge structure in MATLAB software to investigate the effectiveness of systems designed using this method. The obtained target parameters demonstrate the desired results of this method in designing negative stiffness systems and reducing the responses. The presented findings suggest the potential of using negative stiffness devices as an effective solution to reduce structural response during seismic events.
    Keywords: performance-based design, Negative Stiffness device, Benchmark structures, Passive control
  • M. Nabati, S. Gholizadeh*

    The purpose of the current study is to design steel moment resisting frames for optimal weight in the context of performance-based design. The performance-based design optimization of steel moment frames is a highly nonlinear and complex optimization problem having many local optima. Therefore, an efficient algorithm should be used to deal with this class of structural optimization problems. In the present study, a modified Newton metaheuristic algorithm (MNMA) is proposed for the solution of the optimization problem. In fact, MNMA is the improved version of the original Newton metaheuristic algorithm (NMA), which is a multi-stage optimization technique in which an initial population is generated at each stage based on the results of the previous stages. Two illustrative examples of 5-, and 10-story steel moment frames are presented and a number of independent optimization runs are achieved by NMA and MNMA. The numerical results demonstrate the better performance of the proposed MNMA compared to the NMA in solving the performance-based optimization problem of steel moment frames.

    Keywords: optimization, performance-based design, seismic total cost, steel moment frame
  • منیره قندهاری، محمود اکبری*، مجتبی حنطه، امید پناهی

    هدف از انجام مطالعه ی حاضر، ارزیابی کارایی و دقت رویکرد استاتیکی خطی در طراحی لرزه یی سازه ها براساس عملکرد است. تحلیل لرزه یی استفاده شده در رویکرد ذکر شده، ساده تر و از لحاظ محاسباتی کم هزینه تر از تحلیل های لرزه یی در رویکردهای غیرخطی و دینامیکی پیشنهادی در نشریه ی 360 است. برای این منظور، در مرحله ی اول پژوهش، طرح های بهینه ی 6 مدل قاب خمشی فولادی، شامل یک قاب 6 طبقه و یک قاب 12 طبقه و هر کدام در سه سطح عملکرد: استفاده ی بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه ی فروریزش و در سطح خطر I و با توجه به رویکرد استاتیکی خطی و به کمک الگوریتم ژنتیک تعیین و در مرحله ی بعد، طرح های بهینه ی به دست آمده به وسیله ی رویکرد واقع بینانه تر استاتیکی غیرخطی از لحاظ عملکرد لرزه یی ارزیابی شده اند. نتایج ارزیابی نشان داد که طرح های بهینه ی به دست آمده از رویکرد خطی، طرح های قابل قبولی هستند و مقادیر زوایای چرخش خمیری در مفاصل تشکیل شده در اعضاء به طور قابل ملاحظه یی کمتر از مقادیر مجاز چرخش در سطح عملکرد موردنظر بوده است.

    کلید واژگان: طراحی براساس عملکرد، الگوریتم ژنتیک، قاب خمشی فولادی، رویکرد استاتیکی خطی، رویکرد استاتیکی غیرخطی
    M. Ghandehary, M. Akbari *, M. Hanteh, O. Panahi

    In recent decades, the performance-based design of structures as a design philosophy has been implemented in many works. A performance-based design depends on the performance levels considered for the structure, and the design procedure is accomplished in such a manner that the respective defined demand and capacity of the structure are balanced. Consequently, an analysis should be carried out to specify the structural performance in terms of the deformation and strength capacity of that structure. Linear static approach is one of the approaches introduced in the guidelines for performance-based seismic evaluation of structures. This approach is superior to nonlinear and dynamic approaches due to the simplicity, high speed, and low computational burden of the related analysis method. The objective of this study is to evaluate the efficiency and accuracy of this approach in the performance-based seismic design of structures. In other words, the purpose of this study is to define that to what extent the linear static approach including the linear static analysis and performance criteria corresponding to the analysis proposed in the guidelines is reliable for design of structures. Moreover, designing a structure with a trial and error process and without a systematic method may lead to attaining a non-economic design in which the design capacities are much more than the design needs. Therefore, for a more appropriate evaluation of the approach, the design of the structure should be done in an optimal manner to avoid the effects of the structure over design in the results. In this study, the optimal designs of two two-dimensional steel bending frames, including a six-story frame and a twelve-story frame, at the performance levels of immediate occupation (IO), life safety (LS), and collapse prevention (LS) at the risk level of one (the earthquake with a 10% probability of exceedance in 50 years) are separately determined according to the linear static approach. Genetic algorithm is employed for solving the optimization problem. Having determined the optimum designs of the frames at any performance level, the nonlinear static approach is used to evaluate the efficiency of the optimum designs. The results show that the optimal designs obtained based on the linear approach meet the criteria of nonlinear approach even at a more conservative level. It means that the performance constraints associated to the linear approach are strict enough to address implicitly the acceptance criteria associated to the nonlinear approach.

    Keywords: performance-based design, Genetic Algorithm, Steel bending frame, Linear Static Approach, Nonlinear Static Approach
  • S. Mohammadhosseini, S. Gholizadeh*

    The main aim of this study, is to evaluate the seismic reliability of steel concentrically braced frame (SCBF) structures optimally designed in the context of performance-based design. The Monte Carlo simulation (MCS) method and neural network (NN) techniques were utilized to conduct the reliability analysis of the optimally designed SCBFs. Multi-layer perceptron (MLP) trained by back propagation technique was used to evaluate the required structural responses and then the total exceedence probability associated with the seismic performance levels was estimated by the MCS method. Three numerical examples of 5-, 10-, and 15-story SCBFs with fixed and optimal topology of braces are presented and their probability of failure was evaluated considering the resistance characteristics and the seismic loading of the structures. The numerical results indicate that the SCBFs with optimal topology of braces were more reliable than those with fixed topology of braces.

    Keywords: steel concentrically braced frame, reliability, performance-based design, optimization, Monte Carol simulation, neural network
  • نفیسه جامی الاحمدی*، محمد هاشمی، مهران کریم پور فرد

    تفاوت های اقلیمی زیاد در نقاط مختلف کشور و ظرفیت پایین سرمایه گذاری در سیستم های مدیریت پسماند باعث شده است ارایه یک طرح همسان جهت لاینر کف محل های دفن پسماند شهری چندان واقع بینانه نباشد. در این مقاله یک رویکرد نیمه عملکردی جهت انتخاب لاینر مناسب در این محل های دفن ارایه شده است. از این رویکرد در تدوین دستورالعمل ارزیابی فنی و ضوابط زیست محیطی محل های دفن پسماند عادی و ویژه استفاده شده است. بدین منظور، شرایط مختلف اقلیمی و هیدروژیولوژیکی در نظر گرفته شد. نرخ نفوذ شیرابه به درون سیستم جمع آوری شیرابه در حالات مختلف اقلیمی متناظر با بارش زیاد، متوسط و کم با استفاده از نرم افزار HELP تعیین و به عنوان پارامتر نماینده شرایط اقلیمی در نظر گرفته شد. همچنین نرخ روزانه دفن پسماند که مبین اندازه محل دفن است به صورت طول محل دفن در امتداد آب زیرزمینی تعیین شد. سرعت آب زیرزمینی، هدایت هیدرولیکی خاک زیر محل دفن و ضخامت آن نیز به عنوان پارامترهای هیدروژیولوژیکی منظور شدند. سناریوهای تلفیقی حاصل (324 حالت) در نرم افزار POLLUTE تعریف و فرایند نشت یون کلراید از درون پنج گزینه مختلف لاینر مدلسازی شد. نتایج نشان داد که هر چه اندازه محل دفن بزرگتر و هدایت هیدرولیکی لایه خاک طبیعی در زیر محل دفن بیشتر باشد، با کاهش لایه های لاینر و کاهش سرعت آب زیرزمینی در آبخوان، حداکثر غلظت آلاینده ای که به آبخوان می رسد بیشتر و مدت زمان رسیدن به حداکثر غلظت، کمتر می شود. در نهایت بر اساس نتایج مدلسازی، لاینر بهینه جهت هر یک از شرایط اقلیمی و هیدروژیولوژیکی بررسی شده، پیشنهاد شده است.

    کلید واژگان: طراحی مبتنی بر عملکرد، شیرابه، انتقال آلاینده، طراحی لاینر محل دفن، ضریب سورت
    Nafise Jamialahmadi *, Mohammad Hashemi, Mehran Karimpour-Fard

    The difference in climatic conditions across the country and low investment capacity in waste management systems makes it unrealistic to establish the same prescribed design for the bottom liner of municipal solid waste landfills. In this paper, a semi-performance-based approach for the proper design of liners in these landfills has been proposed. This approach has been used in the development of the technical evaluation guidelines and environmental criteria for municipal and hazardous waste landfills. Therefore, different climatic and hydrogeological conditions were considered. The rate of leachate infiltration into leachate collection system in different climates corresponding to high, medium and low precipitation was calculated using the HELP model and considered as a representative parameter of climatic conditions. The rate of waste deposition, which indicates the size of landfill, was introduced as the length of landfill along groundwater direction. Groundwater velocity, hydraulic conductivity and thickness of the aquitard were used as hydrogeological parameters. The resulting scenarios (324 scenarios) were defined in POLLUTE v7 and the chloride migration in five liner options were modeled. The results show that as the landfill is larger and the hydraulic conductivity of the aquitard is higher, the maximum contaminant concentration in the aquifer and the required time period to reach the maximum concentration will increase and decrease, respectively, by reducing the different layers of the liner system and decreasing groundwater velocity. Finally, the optimum liner for all climatic and hydrogeological conditions is proposed based on modeling results.

    Keywords: Performance Based Design, Leachate, contaminant transport, landfill liner design, Soret coefficient
  • سعید قلی زاده قلعه عزیز*، کیوان فرزاد
    از ابتدای تمدن بشری برجها و ساختمانهای بلند مورد توجه بوده و تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی، از عوامل اساسی در طراحی این سازه ها می باشد در این خصوص سیستم های مهاربند بازویی کارایی زیادی در کاهش پاسخ سازه در برابر بارهای جانبی دارند. همچنین وقوع زلزله و آثار مخرب آن در سالیان اخیر، اهمیت بکارگیری معیار رفتار و عملکرد مبنی برکنترل نحوه توزیع مقاومت و تغییرشکل در اجزای سازه ای را بیشتر نموده است. لذا ارایه طرح بهینه با قابلیت توجیه اقتصادی که هدف اصلی آن دستیابی به یک سطح قابل اطمینان از ایمنی و عملکرد در برابر مخاطرات طبیعی باشد ضروری است. در این تحقیق در دو سازه 24 و 36 طبقه با استفاده از الگوریتم فراکاوشی انتشار امواج دلفین بهبود یافته(MDE) ، طراحی عملکردی سازه های فولادی مجهز به سیستم مهار بازویی ضمن تعیین جانمایی بهینه مهاربند صورت گرفته است. تمامی قید-های طراحی عملکردی بر اساس آیین نامه FEMA در نظر گرفته شده اند. نتایج حاکی از رفتار مناسب سازه های با مهار بازویی، اثرگذاری موقعیت مهار بر عملکرد آن و فرآیند دستیابی به سازه بهینه می باشد بطوریکه سازه 36 طبقه در وضعیت بهینه استقرار مهاربازویی، کاهش وزن سازه ای حدود 9/3 درصد را نسبت به حالت استقرار در فواصل مساوی ارتفاعی به همراه داشته است. در هر دو سازه معیار دریفت طبقات و تغییرطول محوری اعضای مهاربندی حاکم بوده و لزوم لحاظ اثرات مودهای بالاتر در بررسی رفتار سازه مورد تاکید قرار گرفته است بطوریکه با افزایش تعداد طبقات و تاثیرگذاری مودهای بالاتر، موقعیت بهینه استقرار مهار بازویی به سمت طبقات فوقانی سوق می یابد.
    کلید واژگان: ساختمان بلند، مهار بازویی، الگوریتم فراکاوشی، بهینه یابی موقعیت، طراحی بر اساس عملکرد
    Saeed Gholizadeh *, Keyvan Farzad
    Towers and tall buildings have been considered since the beginning of human civilization and providing the suitable stiffness and especially the lateral stiffness is one of the basic factors in the design of these structures. In this matter outrigger systems are very effective in reducing the response of the structure to lateral loads. Also, the occurrence of earthquakes and its destructive effects in recent years has increased the importance of applying the behavior and performance criteria to control the distribution of resistance and deformation in structural components. Therefore, it is necessary to provide an optimal design with economic justification capability, the main purpose of which is to achieve a reliable level of safety and performance against natural hazards. In this research, in two structures with 24 and 36 floors, using modified dolphin echolocation metaheuristic algorithm (MDE), the performance based design of steel structures equipped with outrigger system while layout optimization of the brace has been done. All performance design constraints are considered in accordance with FEMA regulations. The results indicate the appropriate behavior of structures with outrigger, the effect of outrigger position on its performance and the process of achieving optimal structure. as the 36-story structure in the optimal position of the outrigger installation, the weight of the structure has decreased by about 3.9% compared to the installation position at equal height distances. In both structures, the criterion of story drift and axial length change of bracing members prevails and the necessity to consider the effects of higher modes in studying the behavior of the structure is emphasized so that by increasing the number of floors and higher modes influence, the optimal position of outrigger is shifted to the upper floors.
    Keywords: Tall building, Outrigger, Metaheuristic Algorithm, Layout optimization, Performance Based Design
  • Arezoo Asaad Samani, MohammadAli Fathali, Seyed Rohollah Hoseini Vaez *

    Structural height set-back is a particular type of irregularity that affects the performance of the structure significantly. Therefore, researchers have always been interested in the effects of height irregularities on the seismic performance of such structures. The present study aimed to provide an optimal design based on the seismic performance of three- and nine-story steel moment frames with set-back in height. The study proposes a method that takes the acceptance criteria into account by analysis in two directions for the optimal design of steel moment frames with setbacks. Optimization in the present study aims to reduce the structural weight and obtain uniform inter-story lateral drift distribution through the acceptance criteria for each performance level. The optimization process is performed using meta-heuristic algorithms of Accelerated Water Evaporation Optimization and Accelerated Water Evaporation Optimization. The results show the efficiency of algorithms to finding the optimal solution and the appropriateness of the proposed procedure.

    Keywords: Performance-based design, Height irregularities, 2D steel moment frame, Optimization, Meta-heuristic algorithms
  • محمدعلی فتحعلی، سید روح الله حسینی واعظ*

    در طراحی یک سازه، باید نسبت به پاسخگو بودن طرح دربرابر ملزومات طراحی، با توجه به ماهیت احتمالاتی برخی پارامترها، اطمینان مناسبی حاصل کرد. برای بررسی میزان ایمنی طرح، می توان از نظریه قابلیت اطمینان استفاده کرد. در این مطالعه، به ارزیابی قابلیت اطمینان قاب خمشی فولادی کوتاه مرتبه طراحی شده براساس عملکرد پرداخته شد. برای این منظور، براساس روش شبیه سازی مونت کارلو و تحلیل استاتیکی غیرخطی، یک فرآیند مرحله ای به صورت یک فلوچارت ارایه گردید تا با استفاده از آن بتوان شاخص قابلیت اطمینان قاب خمشی را برای توابع حالت حدی محدودیت دوران پلاستیک مفاصل پلاستیک و میزان جابجایی نسبی میان طبقه در هر سطح عملکرد محاسبه نمود. پارامترهای تصادفی درنظر گرفته شده در این مطالعه عبارتند از: سطح مقطع، ممان اینرسی و اساس مقطع پلاستیک اعضا، مدول الاستیسیته و تنش تسلیم فولاد و بارگذاری ثقلی. در انتها، براساس فلوچارت ارایه شده، قابلیت اطمینان یک قاب خمشی فولادی سه طبقه که براساس روش مبتنی بر عملکرد، طراحی بهینه شده است، ارزیابی شد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که در سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه طرح بهینه انتخابی، احتمال کمتر بودن مقادیر دوران پلاستیک تعدادی از مفاصل از مقادیر معیارهای پذیرش آن ها در این سطح مطلوب نیست؛ در حالیکه در سایر مفاصل پلاستیک و سطوح عملکرد دیگر، شاخص قابلیت اطمینان مناسبی برای قید احتمالاتی محدودیت دوران پلاستیک بدست آمد. همچنین، براساس نتایج بدست آمده، احتمال فراتر رفتن میزان جابجایی نسبی میان طبقه طبقات از حدود درنظرگرفته شده در هر سطح عملکرد، بسیار اندک است.

    کلید واژگان: ارزیابی قابلیت اطمینان، روش شبیه سازی مونت کارلو، طراحی برمبنای عملکرد، احتمال خرابی، قاب خمشی کوتاه مرتبه
    MohammadAli Fathali, Seyed Rohollah Hosseini Vaez *

    In designing a structure, due to the uncertainty in some parameters, it is necessary to ensure that the design is responsive to the design requirements. For this purpose, the theory of reliability is used. In this study, the reliability of the low-rise steel moment-resisting frame was evaluated based on performance levels. For this purpose, based on the Monte Carlo simulation method, a step-by-step process was presented to use it to calculate the steel moment-resisting frame reliability index for probabilistic constraints of plastic hinges limitation and inter-story drift ratio limitation at each performance level. Also, cross-sectional area, moment of inertia and plastic section modulus of members, modulus of elasticity and yield stress of steel, and gravity loading are considered as random parameters in this study. Finally, using the presented process method, the reliability of a three-story steel moment-resisting frame, which is optimized based on the performance-based design method, was evaluated. The results show that in some plastic hinges at the performance level of immediate occupancy, the probability of plastic rotation less than the acceptance criteria of this level is not desirable, while in other plastic hinges and performance levels, a suitable reliability index was obtained for the probabilistic constraint of plastic rotation constraint. Also, based on the results, it is very unlikely that the inter-story drift ratio of stories will exceed the limits considered at each level of performance.

    Keywords: Reliability assessment, Monte-Carlo simulation method, Performance-based design, probability of failure, Low-rise Steel moment-resisting frame
  • M. Ghasemiazar, S. Gholizadeh*

    This study is devoted to seismic collapse safety analysis of performance based optimally seismic designed steel chevron braced frame structures. An efficient meta-heuristic algorithm namely, center of mass optimization is utilized to achieve the seismic optimization process. The seismic collapse performance of the optimally designed steel chevron braced frames is assessed by performing incremental dynamic analysis and determining their adjusted collapse margin ratios. Two design examples of 5-, and 10-story chevron braced frames are illustrated. The numerical results demonstrate that all the performance-based optimal designs are of acceptable seismic collapse safety.

    Keywords: optimization, performance-based design, chevron braced frame, incremental dynamic analysis, collapse margin ratio
  • زهره جباری سلمی، محمدایمان خداکرمی*، اسماعیل ایزدی زمان ابادی

    روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان به عنوان یکی از ابزارهای جدید جهت تحقق اهداف عملکردی طراح شناخته می شود تاکنون پژوهش های مختلفی پیرامون ارزیابی عملکرد سازه های طراحی شده به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان صورت گرفته است. لیکن توجه چندانی به عملکرد سازه های طراحی شده به این روش با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه نشده است. در این پژوهش ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی بتن آرمه طراحی شده به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه در دستور کار قرار گرفته است. بدین منظور 4 قاب خمشی بتن آرمه با ارتفاع مختلف که بر روی یک لایه خاک به عمق 20 متر قرار گرفته اند طبق ضوابط دستورالعمل DBD12 طراحی شده اند. در روند طراحی پروفیل تغییرمکان طراحی، با توجه به اثرات انعطاف پذیری تکیه گاه تصحیح شده است. در مدل سازی اثرات اندرکنش خاک و سازه از روش زیرسازه استفاده شده است؛ به طوری که خاک زیر سازه با استفاده از فنرها و میراگرهای جایگزین در زیر فونداسیون مدل سازی شده است. در مدل سازی رفتار غیرخطی تیرها از مدل مفصل خمیری استفاده شده است. مدل سازی رفتار غیرخطی ستون ها نیز با استفاده از مدل دوران قطری که به طور غیرمستقیم از مفاصل خمیری استفاده می کند، انجام شده است. به منظور بررسی رفتار قاب های موردنظر از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی با به کارگیری دو دسته شتاب نگاشت طبیعی و مصنوعی تولید شده بر اساس مبانی تبدیل موجک، استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی قاب های با پایه انعطاف پذیر نشان دهنده افزایش پاسخ تغییرمکانی قاب ها تا 22/8 درصد نسبت به مدل های با پای ثابت می باشد. در حالی که اثرات اندرکنش خاک و سازه تاثیر چندانی در روند تغییرمکان نسبی طبقات ایجاد نکرده است به گونه ای که در هیچ کدام از قاب ها متوسط بیشینه تغییرمکان نسبی طبقات از حدود مجاز فراتر نرفته است.

    کلید واژگان: طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان، اندرکنش خاک و سازه، طراحی بر اساس عملکرد، دستورالعمل DBD12، آنالیز تاریخچه زمانی
    Zohreh Jabari Salami, MohammadIman Khodakarami *, Esmaeel Izadi Zaman Abadi

    Today, conventional force based structural design (FBD) approach due to the weakness in controlling the expected performance level during an earthquake, do not meet the performance expectations of the designer. Direct displacement based design approach (DDBD) is recognized as one of the new main tools for satisfaction designer expected performance level. The effectiveness of DDBD approach has been evaluated in controlling the expected performance level of many structural systems so far, while the least attention has been paid to the effects of geophysical and site effect studies. In this study, seismic performance of RC frames designed with DDBD approach considering soil–structure interaction effects has been investigated. For this purpose, 4 RC frames with different heights that are placed on a 20 meters layer of soil were designed based on mentioned approaches. In the design process, the design displacement profile has been corrected according to the effect of soil-flexibility. The results of the study of frames with flexible bases show an increase in the displacement response of frames up to 8.22% compared to models with fixed bases. While the effects of soil-structure interaction did not have much effect on the story drift, so that in none of the frames the average maximum story drift did not exceed the expected performance level. In order to comprehensively investigate the soil–structure interaction effects, the performance evaluation of the RC frames in low-, medium-, and high-risk has also been examined. The results show minor changes in the maximum story drift at three different risk levels, considering soil–structure interaction effects.

    Keywords: Direct displacement based design, Soil–structure interaction, Performance Based Design, DBD12 model code, time history analysis
  • M. Danesh*, A. Iraji, S. Jaafari

    The main object in optimizing reinforced concrete frames based on the performance is decreasing the initial cost or life cycle cost or total cost. The optimization performed here is with the requirement of satisfying story drifts and rotation of plastic hinges. However, this optimization may decrease seismic strength of the structure. Newton Meta-Heuristic Algorithm (NMA) was used to optimize three-, six-, and twelve-story reinforced concrete frames based on the performance and utilizing the cost objective function. The seismic parameters of the optimized frames were calculated. The results showed that the inter-story drifts at the performance level of LS controls the design. According to the results, the objective function for construction cost is not useful for the optimization of the reinforced concrete frames. Because the amounts of the over strength, the absorbed plastic energy, and the ductility factor for the optimized frames are low using the objective function for the construction cost.

    Keywords: optimization, reinforced concrete frame, performance based design, newton meta-heuristic algorithm, objective function of construction cost
  • مهسا نوروزوند، محتشم محبی*

    روش طراحی براساس جابجایی مستقیم از جمله روش های طراحی براساس عملکرد می باشد که به دلیل عملکرد موثر این روش در دست یابی به سطح عملکرد طراحی مورد توجه طراحان و پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، روش طراحی براساس جابجایی مستقیم برای طراحی سازه های مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیر خطی توسعه داده می شود. سازه های طراحی شده قاب های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیرخطی با تعداد طبقات 4، 8 و 12 طبقه می باشند که با هدف دست یابی به سطح عملکرد ایمنی جانی تحت خطر زلزله با احتمال وقوع 10 درصد در 50 سال طراحی می شوند. این سازه ها همچنین در حالت کنترل شده توسط میراگر ویسکوز سیال خطی نیز با استفاده از روش طراحی براساس جابجایی مستقیم طراحی شده و مقایسه ای بین نتایج طراحی انجام شده است. نتایج نشان می دهد که مقاطع سازه ای طراحی شده در حالت های کنترل شده توسط میراگر ویسکوز سیال خطی و غیرخطی تقریبا مشابه هم می باشند درحالیکه رفتار غیرخطی میراگر ویسکوز سیال تاثیر قابل توجهی در طراحی ضریب میرایی میراگر ویسکوز دارد. برای ارزیابی عملکرد روش طراحی، سازه های طراحی شده تحت زلزله های مختلف تحلیل تاریخچه ی زمانی غیرخطی شده اند. نتایج نشان می دهد که متوسط ماکزیمم دریفت طبقات کمتر از جابجایی هدف بوده و سازه های طراحی شده به سطح عملکرد مورد نظر دست یافته اند. بنابراین روش طراحی براساس جابجایی مستقیم توسعه داده شده در این پژوهش را می توان به عنوان روشی کارآمد برای طراحی قاب های خمشی فولادی مجهز به میراگر ویسکوز سیال غیرخطی در نظر گرفت.

    کلید واژگان: طراحی براساس عملکرد، طراحی براساس جابجایی مستقیم، قاب خمشی فولادی، میراگر لزج سیال غیرخطی، جابجایی نسبی هدف
    Mahsa Noruzvand, Kazem Shakeri

    Direct displacement-based design (DDBD) approach is one of performance-based design methods that has been paid attention by designers and researchers because of its effective performance in achievement of design performance level. In this study, DDBD is developed for design of structures equipped with nonlinear fluid viscous damper (FVD). The designed structures are steel moment frames with different heights of 4, 8 and 12 stories that these frames are designed to achieve life safety performance level under seismic hazard having a probability of occurrence 10% in 50 years. These structures have been also designed using DDBD while have been controlled by linear FVD and a comparison has been conducted between design results. The results show that the design sections of structures equipped with linear and nonlinear FVDs are almost the same whereas nonlinear behavior of FVD has significant effect on the design of damping coefficient. Nonlinear time-history analysis of the designed structures has been performed under different earthquake records in order to evaluate the performance of design method. The results show that average peak story drift is less than target drift and the designed structures have achieved the desirable performance level. Therefore it can be concluded that DDBD developed in this study is an effective method for design of steel moment frames equipped with nonlinear FVD.

    Keywords: Performance-based design, direct displacement-based design, Steel Moment Frame, nonlinear fluid viscous damper, target drift
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