Assessment of Seismic Behavior of Cold-Formed Steel Frames Under Near-Fault Ground Motions

Nejat, Roya and Mohebbi, Mohtasham and Shokrollahi, Babak (2015) Assessment of Seismic Behavior of Cold-Formed Steel Frames Under Near-Fault Ground Motions. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب های فولادی سرد نورد شده تحت تاثیر زلزله‌ها‌ی نزدیک گسل)
Roya Nejat.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In the present study, the nonlinear behavior of cold formed steel frames with K-shaped braces, the combination of K-shaped braces and X-braces, the combination of K-shaped braces and brackets and the combination of K-shaped braces, X-braces and bracket are evaluated using non-linear finite element analysis using two methods of nonlinear static analysis and dynamic time history analysis under three near-fault records. In the first step, the purpose of the non-linear static analysis has been to determine the seismic parameters including ductility and the seismic response modification factor for the samples. The results show that adding belt brace increased stiffness and lateral strength. In comparison with models with belt brace, models having bracket did not increase significantly the structural capacity and has further enhanced ductility. In the second step, the behavior of these structures is studied under near-fault records (three-records including the Bam, the Kobe and the Kocaeli earthquakes). The purpose was to determine the parameters such as base shear, the drift ratio and energy dissipation due to plastic deformation. Results have shown that, in models with two-way X-brace belt, the energy dissipation caused by plastic deformation has been more than other models. Adding belt brace only on one side of the structure made the amount of lateral displacement of the structure to be reduced by more than half. The base shear tolerated by structures has been increased using belt braces. According to the results it can be said that adding bracket can reduce the damage of structures. Also adding bracket and belt has been effective in increasing lateral resistance and also in decreasing the relative lateral displacement. Keywords: Cold formed steel frames, Non-linear analysis, Time history analysis, The behavior coefficient

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب های فولادی سرد نورد شده تحت تاثیر زلزله‌ها‌ی نزدیک گسل
Persian Abstract: در این مطالعه، رفتار غیر خطی قاب‌های فولادی سرد نورد شده با مهاربندهای K شکل، ترکیب مهاربندهای K شکل و ضربدری، ترکیب مهاربندهای K شکل و براکت و در نهایت ترکیب مهاربندهای K شکل، ضربدری و براکت، با استفاده از روش تحلیل غیر خطی المان محدود، با استفاده از دو روش تحلیل استاتیکی غیر خطی و روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی تحت سه رکورد حوزه‌ی نزدیک گسل ارزیابی شده است. در گام اول، هدف از انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی، تعیین پارامترهای لرزه‌ای شامل شکل‌پذیری و ضریب اصلاح پاسخ لرزه‌ای برای نمونه‌ها بوده‌است. نتایج نشان داده است که افزودن مهاربند تسمه‌ای هم سختی و هم مقاومت جانبی را افزایش داده است. در قیاس با مدل‌های دارای مهاربندی تسمه‌ای، مدل‌های دارای براکت افزایش چندانی در ظرفیت سازه ایجاد نکرده‌اند و بیشتر شکل‌پذیری سازه را ارتقا بخشیده‌اند. در گام دوم به بررسی رفتار این سازه‌ها تحت شتاب‌نگاشت‌های گسل نزدیک (سه رکورد بم، کوبه و کوجاعلی) پرداخته شده است. هدف، تعیین پارامترهایی چون برش پایه، نسبت تغییر مکان جانبی نسبی و نیز میزان انرژی تلف شده ناشی از تغییر شکل‌های پلاستیک بوده است. نتایج نشان داده است، در مدل دارای مهاربند تسمه‌ای ضربدری دو طرفه انرژی تلف شده ناشی از تغییر شکل‌های پلاستیک بیش از سایر مدل‌ها بوده است. افزودن مهار بند تسمه‌ای تنها در یک طرف سازه موجب شده تا میزان نسبت تغییر مکان جانبی نسبی ایجاد شده در سازه به بیش از نصف کاهش یابد. میزان برش قابل تحمل سازه با نصب مهارهای تسمه‌ای افزایش یافته است. با توجه به نتایج می‌توان گفت افزودن براکت می‌تواند سبب کاهش آسیب وارده به سازه شود. همچنین افزودن براکت و تسمه هم در افزایش مقاومت جانبی و هم در کاهش نسبت تغییر مکان جانبی نسبی موثر بوده است. كليد واژه¬ها: قاب‌های سرد نورد شده سبک فولادی، آنالیز غیر خطی، تحلیل تاریخچه زمانی، ضریب رفتار.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Mohebbi, MohtashamUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shokrollahi, BabakUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 30 Oct 2018 06:40
Last Modified: 30 Oct 2018 06:40
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1515

Actions (login required)

View Item View Item