ارزیابی کارآمدی روش طراحی پلاستیک براساس عملکرد برای جابجایی‌های طراحی مختلف

یک روش طراحی براساس عملکرد لرزه‌ای را زمانی می‌توان به عنوان روشی کارآمد در طراحی سازه‌ها در نظر گرفت که قابلیت دست‌یابی به جابجایی‌های مختلف طراحی را داشته باشد. در پژوهش‌های پیشین عمدتا عملکرد این روش‌های طراحی تنها در دست‌یابی به جابجایی نسبی متناظر با سطح عملکرد ایمنی جانی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این پژوهش، ارزیابی کارآمدی روش طراحی پلاستیک براساس عملکرد برای طیف وسیعی از جابجایی‌های هدف طراحی می‌باشد. برای این منظور، قاب‌ خمشی فولادی 4 طبقه با استفاده از روش طراحی پلاستیک براساس عملکرد با هدف دست‌یابی به جابجایی‌های نسبی هدف 5/1، 2، 5/2 و 3 درصد ارتفاع طبقه تحت خطر زلزله‌ با احتمال وقوع 10 درصد در 50 سال طراحی می‌شوند. سازه‌های طراحی شده تحت 22 رکورد زلزله مقیاس شده تحلیل تاریخچه‌ زمانی غیر خطی شده و متوسط بیشینه جابجایی نسبی طبقات با جابجایی هدف طراحی هر سازه مورد بررسی می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که بیشینه جابجایی نسبی طبقات کمتر از جابجایی هدف طراحی سازه‌ها می‌باشد. بنابراین روش طراحی پلاستیک براساس عملکرد را می‌توان به‌عنوان روشی کارآمد در دست‌یابی به بازه گسترده‌ای از جابجایی‌های هدف در نظر گرفت.

evaluating the efficiency of the performance-based plastic design method for different design drifts

a seismic performance-based design method can be considered efficient for structural design when it is capable of achieving different target design drifts. in previous studies, the performance of these design methods has mainly been evaluated only in terms of achieving the interstory drift corresponding to the life safety performance level. the aim of this study is to assess the efficiency of the performance-based plastic design method for a wide range of target design displacements. for this purpose, a 4-story steel moment-resisting frame is designed using the performance-based plastic design method with the goal of achieving target interstory drifts of 1.5%, 2%, 2.5%, and 3% of story height under a seismic hazard with a 10% probability of exceedance in 50 years. the designed structures are analyzed using nonlinear time-history analysis under 22 scaled earthquake records, and the average peak interstory drifts are compared with each structure’s target design drift. the results show that the peak interstory drifts are smaller than the target design drifts. therefore, the performance-based plastic design method can be considered an efficient approach for achieving a wide range of target drifts.