توزیع احتمالاتی تغییرمکان نسبی دو سیستم یکدرجه آزاد مجاور هم

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشجوی دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
بررسی احتمال برخورد سازه‌های مجاور تحت اثر زلزله، اساس تدوین ضوابط آئین نامه‌ای برای تعیین کمینه ابعاد درز انقطاع است. در پژوهش‌های پیشین از قانون ترکیب تفاضلی دوگانه برای تعیین این فاصله استفاده شده است و تنها تفاوت بین روش‌ها در تعیین ضریب وابستگی پاسخ لرزه‌ای دو سیستم مجاور هم است. این ضریب که وابسته به پریود و میرایی دو سیستم است، با فرض رفتار خطی سازه‌ها به دست آمده است، و در محدوده غیرخطی، با معادل سازی رفتار سازه با حالت خطی و معرفی مقدار پریود و میرایی موثر به دست آمده است. مقادیر پریود و میرایی موثر وابسته به مقدار نیاز شکل پذیری سیستم و تنها برای یک مدل رفتاری مشخص حاصل شده است. در این پژوهش یک الگوریتم جامع برای تعیین ضریب وابستگی بین دو سیستم با استفاده از تئوری ارتعاشات تصادفی برای سیستم با مدل رفتاری بوک- ون با رفتار های هیسترزیس مختلف، ارائه شده است. علاوه بر این، روش پیشنهادی برای انواع تحریک ورودی با چگالی طیفی‌های مشخص قابل کاربرد است و جامعیت بیشتری نسبت به روابط قبلی دارد. نیاز شکل پذیری سیستم متناظر با چگالی طیفی ورودی با استفاده از روابط ارتعاشات تصادفی تعیین و توزیع احتمالاتی تغییرمکان نسبی بین دو سیستم حاصل از روابط ارائه شده با روابط موجود مقایسه می‌شود. برای صحت سنجی روابط ارائه شده، از آنالیز مونت کارلو برای دو سیستم غیرخطی مجاور، تحت رکوردهایی که برای یک چگالی طیفی به صورت ایستا و غیرایستا شبیه‌سازی شده اند، استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Probability distribution of relative displacement of two adjacent single degree of freedom systems

نویسندگان English

Masoud Soltani Mohammadi 1
Sepideh Rahimi 2
Masoud Soltani Mohammadi 1
1 Tarbiat Modares Univ.
چکیده English

Seismic pounding between adjacent buildings is an undesirable phenomenon. Depending on the characteristics of the colliding buildings, pounding might cause severe structural damage in some cases, and even collapse is possible in some extreme situations. In order to mitigate the risk of seismic pounding between new buildings, current seismic design codes prescribe a minimum separation distance between adjacent structures. The value of the minimum separation distance is assumed equal to the peak relative displacement computed at the most likely pounding location and corresponding to a site-specific seismic intensity. Examining the collision possibility of adjacent structures as a result of earthquake is the basis of formulating regulations for determining minimum dimensions of separation distances. This distance can be calculated in different ways. In previous studies, double difference combination has been generally used to determine this distance and their only difference is in determining correlation coefficient of seismic response in two adjacent systems. This coefficient which depends on period and damping of the two systems has been obtained in previous works with the assumption of a linear behavior of structures. In the nonlinear range, the same correlation coefficient obtained from the linear mode is used by making structure behavior equivalent to linear mode and introducing values of effective damping and period. Modified values of period and damping depend on the requirement of system ductility under the applied record, which has been obtained for a specific behavioral model and from numerous numerical studies. In this study, the correlation coefficient of the two systems was presented using random vibration equations for the systems by Bouc - Wen different hysteresis behavior model. Moreover, the proposed relation could be applied for different input stimulation with specific spectral density and is more comprehensive than previous relations. Ductility demand of the system corresponding to the input spectral density was determined by random vibration relations and the probability distribution of relative displacement between the two systems which was obtained from the presented relations was compared with the existing ones. This study evaluates the accuracy of two different criteria to calculate the separation necessary to prevent seismic pounding between nonlinear hysteretic structural systems. All of the criteria considered in this paper make use of the same basic equation of the Double Difference Combination rule, but they adopt different procedures to estimate the correlation between displacement responses of nonlinear hysteretic systems. Monte Carlo analysis used to verify the relations presented for two adjacent nonlinear systems under the applied record which were simulated by a specified spectral density in stationary and non-stationary forms. Results obtained through Monte Carlo simulations indicate that the relation presented in this study is completely satisfactory and none of the two criteria evaluated in this study is exact.

کلیدواژه‌ها English

Adjacent structures
Probability equations
Bouc-Wen Model
random vibration