EMPLOYING FOUNDATION NONLINEARITY TO MITIGATE SEISMIC DEMAND IN SUPERSTRUCTURE

[admin]

  EMPLOYING FOUNDATION NONLINEARITY TO MITIGATE SEISMIC DEMAND IN SUPERSTRUCTURE

Ch. Gheyratmand

Abstract    Because of difficulty in inspection and retrofit of foundation in comparison with other elements, the common design philosophy is to avoid any nonlinear deformation in the foundation. This paper shows that by employing controlled foundation nonlinearity, in predetermined sections with arrangements for inspection and retrofit, it is possible to reduce seismic demand on superstructure. Localizing nonlinear deformation to pre-specified zones in the foundation, it is possible to avoid wide spread nonlinear deformation across various members in the superstructure in the case of strong ground motions. To evaluate the efficiency of the proposed model, the response of steel braced frames is examined on rigid foundation, rocking elastic foundation and finally on rocking foundation with controlled nonlinear deformation. Results show that while rocking could be used to protect the superstructure elements from possible overloading during large earthquakes for low-rise structures; it has no remarkable effect on the response of high-rise structures. However, the proposed model with nonlinearity in the foundation could be used in both cases (low-rise and high-rise structures) to effectively control the response of structure.

 

Keywords    rocking, nonlinear deformation, steel braced frames

چکیده    به دلیل صعوبت­های عملی مقاوم سازی فونداسیون در مقایسه با سایر المان­های سازه ای، فلسفه کلی طراحی بر مبنای عدم ایجاد تغییرشکل­های غیرخطی در فونداسیون استوار است. مقاله حاضر نشان می­دهد که با لحاظ کردن تغییرشکل­های غیرخطی کنترل شده در فونداسیون و با در نظر گرفتن مقاطع زمانی از پیش تعیین شده برای بازدید و مقاوم سازی، امکان کاهش تقاضای لرزه ای در رو سازه بوجود خواهد آمد. متمرکز سازی تغییرشکل­های غیرخطی در نواحی از پیش تعین شده فونداسیون، مانع گسترش تغییرشکل­های غیرخطی در المان­های رو سازه در هنگام مواجه با زلزله­های قوی خواهد شد. برای ارزیابی کارآیی مدل پیشنهاد شده در این تحقیق، پاسخ­های لرزه­ای قاب­های مهاربندی شده فولادی قرار داده شده بر روی فونداسیون صلب، فونداسیون الاستیک دارای حرکت گهواره ای، و فونداسیون با امکان ایجاد تغییرشکل­های غیرخطی کنترل شده دارای حرکت گهواره­ای مورد بررسی قرار می­گیرند. نتایج نشان دادند درحالی که حرکت گهواره­ای می­تواند در سازه­های کوتاه مرتبه مانع افزایش نیروهای لرزه­ای المان­های رو سازه شود، در سازه­های بلند مرتبه اثر چندانی یر پاسخ­های لرزه­ای سازه ندارد. هرچند مدل پیشنهادی قابلیت کاربرد در هردو حالت فوق الذکر را دارا می­باشد

 

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.