Comparative study for earthquake performance of steel buildings with seismic isolator and fixed based steel buildings with damper

Abstract

Earthquake causes huge loss of lives and enormous damages to properties every year. In order to understand and avoid such damages, different types of seismic isolators have been used. To get the optimal and effective types of seismic isolators, a comparison study of three same-sized 12-storey steel buildings with conventional steel braced frames, and lead rubber bearing (LRB) fixed-based with fluid viscous dampers (FVD) is conducted and their seismic performance enhancements are evaluated using SAP2000 software. Researchers suggest that the seismic isolator building can survive seismic agitation behaviors such as uplifts, stress against ruptures, shears, cracking and displacements. In the study, three same-sized steel structures with different seismic isolator models, special moment and concentric moment frames of all three structures (SMF and SCBF) respectively, earthquake location (Kocaeli Turkey, Yarimca, 8/17/1999) have been selected, performing non-linear time history analysis, non-linear evaluation of dynamic behavioral building response spectrum analysis under load varying time function and design parameters are conducted. As a result of this study, conventional buildings, lead rubber bearing buildings and fluid viscous damper building storey displacement, inter-storey drifts, mode shape, shear force, axial force, base shear, and time history analysis for nonlinear dynamic structural responses are evaluated and compared with the conventional, lead rubber bearing and fluid viscous damper building, according to American Institute of Steel Construction (AISC 360-16).

Deprem her yıl önemli can kayıplarına ve maddi hasarlara neden olmaktadır. Bu tür hasarları anlamak ve önlemek için yıllardır farklı tipte sismik izolatörler icat edilmiş ve mevcuttur. Optimum ve etkili sismik izolatör türlerini elde etmek için, geleneksel çelik çapraz çerçeveli üç adet aynı büyüklükteki 12 katlı çelik bina ve akışkan viskoz damperli (FVD) sabit tabanlı kurşun kauçuk mesnetli (LRB) bir karşılaştırma çalışması yapıldı ve sismik performans iyileştirmeleri SAP2000 yazılımı kullanılarak değerlendirilmektedir. Araştırmacılar, sismik izolatör binasının yükselmeler, yırtılmalara karşı stres, kesme, çatlama ve yer değiştirme gibi sismik ajitasyon davranışlarına dayanabileceğini öne sürüyorlar. Bu çalışmada bina seçim aşaması, yapısal sistemlerin (SMF ve SCBF) kararı, deprem yerinin seçimi (Kocaeli Türkiye, Yarımca, 8/17/1999), doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizi yapılması, dinamik davranışın doğrusal olmayan değerlendirilmesi ele alınmaktadır. yük değişen zaman fonksiyonu ve tasarım parametreleri altında yapı tepki spektrumu analizi dikkate alınmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, doğrusal olmayan dinamik yapısal tepkiler için konvansiyonel binalar, kurşun kauçuk taşıyan binalar ve akışkan viskoz sönümleyici bina kat deplasmanı, katlar arası ötelenmeler, mod şekli, kesme kuvveti, eksenel kuvvet, taban kesme ve zaman alanı analizleri değerlendirilmiştir. ve Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü'ne (AISC 360-16) göre geleneksel, kurşun kauçuk yataklı ve akışkan viskoz damper binası ile karşılaştırıldığında.