تحلیل‌های لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam

در سال های اخیر، سازه های چوبی به دلیل مزایای زیست محیطی استفاده از چوب، به تدریج مطلوب شده اند. انواع سیستم های ساختاری برای ساخت و ساز چوب توسعه داده شده است. قاب گلولام به دلیل زیبایی ظاهری و چیدمان منعطف پلان یکی از انتخاب های مورد علاقه است. با این حال، عملکرد جانبی قاب‌های گلولام به دلیل سختی چرخشی محدود اتصالات تیر به ستون، که یکی از رایج‌ترین انواع اتصالات مورد استفاده است، دائماً به چالش کشیده می‌شود. این مسئله را می توان از طریق مهاربندی قاب های گلولام با سایر سیستم های مقاوم در برابر بار جانبی (LLRSs)، مانند سیستم های دیوار برشی چوبی متقاطع (CLT) که می توانند سختی جانبی کافی را در صورت طراحی مناسب ارائه دهند، پرداخته شود [4]، [5]. [6]. شکل. شکل 1 شکل هیبریداسیون موثر قاب گلولام و سیستم های دیوار برشی CLT را نشان می دهد که در اینجا ساختار هیبریدی CLT-glulam نامیده می شود. پیش‌بینی می‌شود که چنین ساختار هیبریدی مزایای سیستم‌های قاب گلولام و دیوار برشی CLT را ترکیب کند و راه‌حلی امیدوارکننده برای مناطق زلزله‌خیز ارائه دهد. این فرم ساختاری ترکیبی قبلاً در چندین پروژه واقعی به کار گرفته شده است، به عنوان مثال، مرکز نوآوری و طراحی چوب (در پرنس جورج، کانادا).

مطالعات متعددی در مورد ارزیابی آسیب و طراحی لرزه ای سازه های هیبریدی CLT-glulam انجام شده است. پولاستری و همکاران [7] تحلیل‌های لرزه‌ای را روی یک سری سازه‌های هیبریدی CLT-گلولام 3، 5 و 7 طبقه، با حداکثر نسبت رانش بین طبقاتی (MaxISDR)، حداکثر برش پایه و حداکثر نیروی برآمدگی که به‌عنوان تقاضای مهندسی اتخاذ شده است، انجام داد. پارامترها (EDPs) برای تعیین کمیت پاسخ ساختاری. نتایج اهمیت دستگاه های اتصال کارآمد را در کنترل MaxISDR ساختارهای هیبریدی CLT-glulam برجسته کرد. با توجه به اهمیت ارتباطات، ژانگ و همکاران. [8] تأثیر سختی اتصال را بر خواص دینامیکی ساختارهای هیبریدی CLT-glulam 12 طبقه و 18 طبقه، با MaxISDR و حداکثر برش پایه به عنوان EDP بررسی کرد. Teweldebrhan و Tesfamariam [9] MaxISDR را به کار گرفتند، نسبت رانش بین طبقه باقیمانده (ResISDR)، و شتاب افقی اوج کف (PFA) به عنوان EDP در ارزیابی لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam. آنها همچنین یک روش طراحی لرزه ای مبتنی بر عملکرد (PBSD) را برای سیستم دیوار برشی CLT در سازه هیبریدی با MaxISDRs به عنوان شاخص عملکرد پیشنهاد کردند. علاوه بر سازه‌های هیبریدی CLT-glulam، مطالعات موجود [10، [11]، [12]، [13] همچنین معمولاً از MaxISDR، PFA و حداکثر برش پایه به عنوان EDPs در ارزیابی لرزه‌ای سازه‌های CLT یا قاب‌های گلولام با سایر سازه‌ها استفاده می‌کنند. LLRS ها

علیرغم تعدادی از مطالعات انجام شده بر روی ارزیابی لرزه ای و طراحی سازه های هیبریدی CLT-glulam و زیرسیستم های آنها، در حال حاضر اطلاعات بسیار محدودی در مورد اثربخشی آن EDP ها در نمایش آسیب سازه برای سازه هیبریدی یا زیرسیستم های آن وجود دارد. در واقع، EDPهای رایج مورد استفاده ذکر شده در بالا گاهی اوقات ممکن است برای مشخص کردن آسیب ساختاری ساختار هیبریدی CLT-glulam که به طور کلی در اتصالات متمرکز است، دچار مشکل شوند. MaxISDR را به عنوان مثال در نظر بگیرید. در مورد زیرسیستم‌های دیوار برشی CLT نوع بالون، پیکربندی دیوار یکپارچه به همه طبقه‌ها کمک می‌کند تا سطوح MaxISDR مشابهی داشته باشند، در حالی که نگه‌داشتن‌ها در طبقه اول آسیب بسیار بیشتری نسبت به طبقات بالایی متحمل می‌شوند. تحلیل لرزه‌ای زیرسیستم‌های دیوار برشی CLT نوع سکو نیز مستعد مسئله مشابهی است که MaxISDR با آسیب‌های سازه‌ای سازگار نیست، که می‌توان آن را در ادبیات یافت، به عنوان مثال، [14، [15]. بنابراین، لازم است قبل از انجام تحقیقات سیستماتیک در ساختار هیبریدی، کارایی EDP ها ارزیابی و مناسب آن ها تعیین شود.

در این مقاله، پنج EDP برای ساختارهای هیبریدی CLT-glulam از طریق تجزیه و تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی (NLTHAs) مورد ارزیابی قرار گرفت. پنج EDP شامل MaxISDRs، PFAs، و حداکثر نسبت رانش سقف (MaxRDRs)، و همچنین دو EDP جدید توسعه‌یافته با نام‌های حداکثر شاخص آسیب اتصال (MaxCDI) و حداکثر شاخص آسیب دیوار برشی بین طبقه‌ای CLT (MaxISWDI) بودند. در مجموع 12 نمونه اولیه سازه هیبریدی با در نظر گرفتن ارتفاع های مختلف ساختمان، انواع ساخت زیرسیستم های دیوار برشی CLT (به عنوان مثال، سکو یا بالون)، و پیکربندی های بین طبقه ای دیوارهای برشی CLT (به عنوان مثال، تک پانل) طراحی و ارزیابی شدند. یا چند پانل با اتصالات عمودی). پنج EDP بر اساس نتایج NLTHAها ارزیابی شدند و درک رفتار لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam را افزایش دادند. سپس MaxCDI به عنوان معیار EDP مورد استفاده قرار گرفت و اثربخشی چهار EDP دیگر از طریق تجزیه و تحلیل همبستگی ارزیابی شد. اهداف اصلی این مطالعات (1) مقایسه عملکرد جانبی سازه‌های هیبریدی CLT-glulam با انواع مختلف ساخت زیرسیستم‌های دیوار برشی CLT بود. (2) تأثیر پیکربندی‌های بین طبقه‌ای دیوارهای برشی CLT بر عملکرد لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam را بررسی کنید. و (3) ارزیابی اثربخشی EDPs در مشخص کردن آسیب ساختاری ساختارهای هیبریدی CLT-glulam. اهداف اصلی این مطالعات (1) مقایسه عملکرد جانبی سازه‌های هیبریدی CLT-glulam با انواع مختلف ساخت زیرسیستم‌های دیوار برشی CLT بود. (2) تأثیر پیکربندی‌های بین طبقه‌ای دیوارهای برشی CLT بر عملکرد لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam را بررسی کنید. و (3) ارزیابی اثربخشی EDPs در مشخص کردن آسیب ساختاری ساختارهای هیبریدی CLT-glulam. اهداف اصلی این مطالعات (1) مقایسه عملکرد جانبی سازه‌های هیبریدی CLT-glulam با انواع مختلف ساخت زیرسیستم‌های دیوار برشی CLT بود. (2) تأثیر پیکربندی‌های بین طبقه‌ای دیوارهای برشی CLT بر عملکرد لرزه‌ای سازه‌های هیبریدی CLT-glulam را بررسی کنید. و (3) ارزیابی اثربخشی EDPs در مشخص کردن آسیب ساختاری ساختارهای هیبریدی CLT-glulam.