تاثیر مدت زمان حرکت قوی زمین بر ضربه بین دو سازه قاب خمشی فولادی

معمولا در زلزله‌های متوسط و شدید اگر فاصله میان سازه‌های مجاور کافی نباشد و خواص دینامیکی سازه‌ها با هم متفاوت باشد، به دلیل ارتعاش غیر هم‌فاز سازه‌ها پدید ضربه رخ می‌دهد. عوامل مختلفی در چگونگی ضربه بین سازه‌ها موثر می‌باشد و محققان در گذشته عوامل گوناگونی همچون فاصله میان دو سازه، نوع ضربه، نحوه انتقال نیرو بین دو سازه، کاهش خسارت ناشی از ضربه و... را بررسی کرده‌اند. نوع شتاب نگاشت نیز از عواملی است که می‌تواند روی میزان ضربه بین دو سازه تاثیرگذار باشد و یکی از پارامترهای مهم شتاب نگاشت، مدت زمان حرکت قوی زمین است که بررسی تاثیر آن بر چگونگی پاسخ سازه‌ها از اهمیت فراوان برخوردار است.در این تحقیق به بررسی اثر مدت زمان حرکت قوی زمین بر ضربه بین دو سازه مجاور پرداخته می‌شود. به این منظور سازه‌های قاب خمشی فولادی 5، 8 و 12 طبقه‌ای طراحی گردید که در سه حالت (مدل‌های 5-8، 5-12 و 8-12طبقه در کنار هم) مورد تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی قرار گرفته‌اند. در این تحلیل ها از 15 شتاب نگاشت که شامل سه طیف از مدت زمان حرکت قوی زمین متفاوت است، (0 تا 10 ثانیه، 10 تا 30 ثانیه و 30 ثانیه و بالاتر) بهره گرفته شده است. همچنین به منظور دریافت نیروی ضربه در بین سازه‌ها در تراز کف طبقات از المان الاستیک خطی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که در سازه‌هایی که فاصله یک درصد ارتفاع در آنها رعایت نشده است، با افزایش مدت زمان حرکت قوی زمین، بیشترین نیروی ضربه بین دو سازه نیز با شیب ملایمی افزایش می یابد و این نرخ رشد در سازه‌هایی که دارای فاصله نیم درصد ارتفاع بوده‌اند، بیشتر از سازه‌هایی که بدون فاصله از هم بوده اند، مشاهده شده است.

The Effect of strong motion duration on pounding of steel moment frame building

Usually during moderate and strong earthquakes, if the space between the adjacent structures is not enough, structural pounding will occur which is due to the outofphase vibration of the structures regarding the differences in dynamic properties of the structures. Different factors contribute in the state of structural pounding, and researchers have already studied several factors including the space between two structures, the type of pounding, force transmission means, reducing the pounding damage and etc. Record is one of the factors which can affect the structural pounding, and one of the most crucial parameters of record is strong ground motion duration which its analysis is very important in the quality of structural response.In this study, effect of strong ground motion duration on the adjacent structural pounding is investigated. To do so, steel moment resisting frames in 5, 8 and 12 floors are designed which are paired together in three forms of 58, 512, and 812 models for nonlinear time history analysis. In this analysis, 15 records that include three intervals for strong ground motion duration are being implemented (0 to 10 seconds, 10 to 30 seconds, 30 seconds and more). Besides, in order to obtain the pounding force between structures, linear elastic elements are used in floor levels.Results show that in structures in which the space equal to 1% of their heights are not considered, with increasing the strong ground motion duration, maximum structural pounding will also increase with a smooth gradient, and for the structures with space equal to 0.5% of their heights, this increase rate is more compared to the structures with no space.