رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های بتنی قالب‌تونلی با توزیع غیریکنواخت جرم در ارتفاع

توزیع غیریکنواخت جرم در ارتفاع یکی از منابع مهم شکل‌گیری نامنظمی در ساختمان‌ها بوده که حین زلزله می‌تواند منجر به تمرکز تغییرشکل‌های غیرخطی و به دنبال آن خرابی‌های موضعی یا کلی در ساختمان گردد. نظر به کمبود اطلاعات و تجربه رفتار در زلزله‌های قوی ﮔﺬشته در ساختمان‌های بتنی با سیستم نوین قالب‌تونلی، ارزیابی آسیب‌ﭘﺬیری لرزه‌ای ساختمان‌های دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع امری ضروری می‌نماید. در این تحقیق، رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های قالب‌تونلی 5 و 10 طبقه با الگوهای مختلف نامنظمی جرمی در ارتفاع در محدوده تغییرشکل‌های غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور سطوح عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های مورد مطالعه تحت زلزله طرح با استفاده از تحلیل‌های تاریخچه زمانی و بار افزون بررسی شد. برآورد منحنی‌های شکنندگی در سطوح مختلف شدت از دیگر دستاوردهای این تحقیق است. نتایج بیانگر عملکرد مطلوب سیستم ساختمانی مورد مطالعه و تامین سطح عملکرد قابلیت استفاده بی‌وقفه تحت حداکثر زلزله طراحی استاندارد 2800 می‌باشد. به علاوه، مشخص شد که پاسخ مودی ارتعاشی در سیستم متاثر از ارتفاع ساختمان و الگوهای توزیع جرم در ارتفاع نیست. به نظر می‌رسد، بند پنجم از ضوابط ابلاغی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران در خصوص طرح و اجرای ساختمان‌های بتنی با سیستم قالب‌تونلی که بر منظم بودن در ارتفاع تاکید می‌کند، حداقل برای مدل‌ها و الگوهای نامنظمی مورد مطالعه، سختگیرانه و محتاطانه است.

Seismic Behavior of Tunnel Form Reinforced Concrete Buildings with Mass Irregularity in Elevation

Nonuniform mass distribution in elevation is one of the main sources of irregularity in buildings that could lead to concentration of nonlinear deformations followed by local or global damage to buildings during earthquake excitation. Considering lack of accurate information about behavior of tunnel form RC buildings in preceding earthquakes, it is required to evaluate vulnerability of such buildings with mass irregularity in elevation. In this research, seismic behavior of tunnel form RC buildings with heights of 5 and 10 stories, having different patterns of nonuniform mass distributions in elevation is studied in the nonlinear deformation range. For this purpose, seismic performance levels of understudied buildings under design earthquake are determined using time history analysis as well as pushover analysis. Fragility curves are developed by analytical approach for different hazard levels. The results show excellent performance of this structural system and placement in immediate occupancy performance level under maximum design earthquake Iranian seismic code (standard No. 2800). Moreover, modal vibration response of the system is not influenced by building height and heightwise mass distribution pattern. It seems that the provision No. 5 of regulations issued by Road, Housing Urban Development Research Center of Iran pertaining to design and construction of tunnel form RC buildings, which stipulates that this type of buildings have to be regular in elevation, is so strict and conservative for the studied models with selected patterns of mass irregularities.