Investigation and comparison of the behavior factor of different bracing systems using nonlinear static analysis

Shabani Arpachaei, Behnam and Eimani Kalehsar, Houshyar and Esmaeili, Shirin (2019) Investigation and comparison of the behavior factor of different bracing systems using nonlinear static analysis. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
پایان نامه نهایی.pdf

Download (430kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim:Behavior factor is an important and challenging parameter for designers in execution of linear analysis. Therefore, attention to nonlinear aspects and operational design seems to be necessary. Due to rapid advancement of seismic theory science, it is important to use nonlinear analysis in order to perceive structural behavior in nonlinear range, determine capacity of structure and select the correct reduction factor. This was applied by push-over analysis to analyze the effect of bracing formation on the behavior factor of braced frames in order to study suggested coefficients of Iran’s standard 2800. Research Method:In this research, initially structures with 4 types of eccentrically braced systems, 4 types of concentrically braced systems and one type of knee braces with different formations and same properties were designed for 4 and 8 story structures in ETABS 2015 in 3D. Then mentioned structures are analyzed with pushover method for spectral and uniform lateral loads in accordance to standard 2800 to determine wanted parameters. Findings: Deformation and distribution of plastic hinges and performance levels are determined in different bracing systems and capacity diagram of models are obtained by drawing base shear-displacement diagram in order to calculate over-strength factor, reduction factor due to deformation and behavior factor of models. Conclusion: FFrom seismic performance point of view, among analyzed models, 4 and 8 story with respective behavior factors of 10.42 and 8.65, had the best performance and 4 and 8 story eccentric chevron braces with respective behavior factors of 6.15 and 5.64, had the worst performance. Therefore, assignment of one unified behavior factor based on lateral force resisting system used by codes is not adequate and all of parameters which affect behavior factor must be taken into account.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی و مقایسه ضریب رفتار سیستم¬های مختلف مهاربندی با تحلیل استاتیکی غیرخطی
Persian Abstract: هدف:ضریب رفتار به عنوان پارامتر مهم و مسئله¬ساز طراحان در انجام تحلیل¬های خطی می¬باشد. به همین دلیل، توجه به جنبه-های غیرخطی و طراحی عملکردی ضروری به نظر می¬رسد. با توجه به پیشرفت روز افزون علم تئوری لرزه¬ای، جای آن دارد که از تحلیل¬های غیرخطی جهت مشاهده نحوه رفتار سازه در محدوده غیرخطی و تعیین ظرفیت¬های سازه و انتخاب درست ضرایب کاهش، استفاده شود. این امر توسط تحلیل پوش اور جهت بررسی تاثیر آرایش بادبندها در مقادیر ضریب رفتار قاب¬های مهاربندی به کار گرفته شد تا بتوانیم ضرایب پیشنهادی استاندارد 2800 را مورد مطالعه قرار دهیم. روش‌شناسیپژوهش:در این تحقیق ابتدا سازه¬هایی با چهار نوع سیستم مهاربندی واگرا،چهار نوع سیستم مهاربندی همگرا و یک نوع سیستم مهاربندی زانویی با آرایش¬های مختلف و خصوصیات یکسان و با تعداد طبقات 4 و 8 طبقه به صورت سه¬بعدی در نرم افزار ETABS 2015طراحی شد. در ادامه سازه¬های مورد نظر مطابق استاندارد 2800 با دو الگوی بار جانبی یکنواخت و بار جانبی طیفی تحت تحلیل پوش اور قرار گرفتند تا پارامترهای مورد نظر به دست آید. یافته‌ها:نحوه تغییرشکل و توزیع مفاصل پلاستیک و سطوح عملکرد در سیستم¬های مختلف مهاربندی تعیین شد و منحنی ظرفیت مدل¬ها با ترسیم نمودار برش¬پایه-تغییرمکان به دست آمد تا از این طریق ضریب اضافه مقاومت، ضریب کاهش ناشی از شکل¬پذیری و ضریب رفتار مدل¬ها محاسبه شود. نتیجه‌گیری: در بین مدل¬های بررسی شده از نظر عملکرد لرزه¬ای، مهاربند زانویی ضربدری 4 و 8 طبقه به ترتیب با ضریب رفتار 42/10 و 65/8 بهترین عملکرد و مهاربند همگرای شورون 4 و 8 طبقه به ترتیب با ضریب رفتار 15/6 و 64/5 ضعیف¬ترین عملکرد را داشته¬اند. بنابراین در نظر گرفتن یک ضریب رفتار واحد براساس سیستم باربر جانبی توسط آیین¬نامه¬ها مناسب نبوده و می¬بایست تمامی عوامل تاثیرگذار در ارائه ضریب رفتار دخالت داده شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Eimani Kalehsar, HoushyarUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Esmaeili, ShirinUNSPECIFIED
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 Jun 2019 09:59
Last Modified: 30 Jun 2019 09:59
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7144

Actions (login required)

View Item View Item