ارزیابی فرو ریزش لرزه‏ ای سازه‏ های دارای حرکت گهواره‏ ای با مهاربند‏‏های کمانش ناپذیر تحت اثر زلزله‌های پوسته‌ای و فرورانشی

سازه ‏های با مهاربندهای کمانش ناپذیر (brbfs) ممکن است در یک طبقه تمرکز دریفت داشته باشند زیرا مهاربند کمانش ناپذیر در یک طبقه معین تسلیم می‏ شود و سختی آن طبقه به طور قابل توجهی کاهش می ‏یابد. برای کنترل تمرکز خسارت در یک طبقه و ایجاد توزیع یکنواخت دریفت در ارتفاع سازه، یک سیستم نوین تحت عنوان سازه‌های دارای حرکت گهواره‎ ای با مهاربندهای کمانش ناپذیر (rbrbfs) مورد استفاده قرار گرفت. در سازه‌های rbrbf بر خلاف قاب‏ های مهاربندی متداول ، مهاربندهای یک سمت دهانه مهاربندی شده همراه با ستون ‏های مجاور آنها و المان ‏های رابط بخشی از یک سیستم خرپای قائم الاستیک هستند که در پایه مفصلی می ‏باشد و به ‏گونه ‏ای طراحی می‏ شود که تا نزدیک فروریزش سازه الاستیک باقی بماند، خرپای قائم الاستیک مانند یک تکیه‌گاه قوی در برابر تمایل قاب‌ مهاربندی به تمرکز خسارت در هنگام زلزله مقاومت می‌کند. سمت دیگر دهانه مهاربندی شده مجهز به مهاربند‏های کمانش ناپذیر می ‏باشد که نقش مستهلک کننده انرژی را دارد و می ‏تواند وارد محدوده رفتار غیرالاستیک شود. نوآوری این مقاله بررسی فروریزش لرزه‏ ای این سیستم سازه‏ ای جدید تحت اثر زلزله ‏های فرورانشی است که مدت زمان حرکات شدید بالاتری در مقایسه با زلزله‏ های پوسته‏ ای دارند. برای این منظور، ساختگاه سازه‌های مورد مطالعه در شهر سیاتل در نظر گرفته شده است که در معرض زلزله‏ های پوسته‌ای و همچنین زلزله‏ های فرورانشی قرار دارد. نتایج نشان داد که سازه‌های rbrbf طراحی شده با استفاده از روش طراحی مبتنی بر تغییرمکان می ‏توانند به طور موثر تمرکز دریفت را کاهش دهند و به طور قابل توجهی تحت هر دو مجموعه رکوردهای پوسته ‎ای و فرورانشی عملکرد بالاتری از نظر فروریزش در مقایسه با سازه‌های brbf دارند. به علاوه، تمامی سازه‌ها تحت رکوردهای فرورانشی ظرفیت فروریزش کم‌تری نسبت به رکوردهای پوسته‌ای دارند.

seismic collapse assessment of rocking buckling restrained braced frames subjected to crustal and subduction ground motion records

buckling restrained braced frames (brbfs) may have damage concentration in one or few stories during severe seismic excitations, because buckling restrained brace (brb) yields in a certain story and the stiffness of that story is significantly reduced. drift concentration is undesirable because it can lead to general instability resulting from the p-δ effects or residual drift. for controlling damage concentration and achieving a uniform distribution of drift in all stories, a new system entitled rocking buckling restrained braced frame (rbrbf) is used. rbrbf system generates uniform story drifts over the height of structure and prevents the damage concentration in one or few stories. unlike conventional braced frames, the braces on one side of the braced span along with the adjacent columns and ties are part of a vertical truss system that is hinged at the base and designed to remain elastic until the near collapse limit state is reached. this vertical truss system works as a strong support for preventing damage concentration in one or few stories of the braced frame. the braces on the other side of the braced span are brbs and are designed to provide energy dissipation. the novelty of this paper is investigating the seismic collapse of this new structural system under the effect of subduction ground motion records, which have higher significant duration compared with crustal ground motion records. for this purpose, the considered structures are assumed to be located in seattle, which is subjected to both subduction and crustal ground motions. the results indicate that rbrbfs can effectively reduce drift concentration using the displacement‐based design approach and under both crustal and subduction ground motion records have significantly better performance in terms of seismic collapse compared with brbfs. in addition, all structures under subduction records have lower collapse capacity values compared with crustal records.