مقایسه پاسخ لرزه‌ای اسکله‌های شمع و عرشه تحت اثر روش‌زمان دوام با دیگر روش های تحلیل لرزه ای، مطالعه موردی بندر امام خمینی(ره)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

چکیده

در این مقاله کاربرد روش زمان دوام در تحلیل لرزه‌ای اسکله‌های شمع و عرشه بررسی و با سایر روش‌های تحلیل لرزه‌ای غیر خطی مقایسه شده است. بدین منظور اسکله شمع و عرشه واقع در بندر امام خمینی (ره) مورد مطالعه قرارگرفته است. این اسکله که دارای دوره تناوب بالا بوده و جزء سازه‌های نرم به شمار می‌آید، در سه وضعیت مختلف شامل شرایط ساخت (اولیه)، شرایط آسیب‌دیده و تعمیر و بهسازی شده مدلسازی و سپس هر کدام به سه روش طیف ظرفیت، تاریخچه زمانی و روش زمان دوام تحلیل شده است. با بررسی پاسخ لرزه‌ای هر سه سازه مشخص شد که افزایش میانگین شدت پاسخ‌های لرزه‌ای تحلیل زمان دوام نسبت به روش تحلیل تاریخچه زمانی به ترتیب در وضعیت اولیه، آسیب ‌دیده و بهسازی شده 17، 8- و 7 درصد است و نسبت به روش طیف ظرفیت به ترتیب 53، 49 و 47 درصد می‌باشد. افزایش میزان پراکندگی نتایج در روش زمان دوام نسبت به روش تحلیل تاریخچه زمانی به ترتیب در وضعیت اولیه، آسیب ‌دیده و بهسازی شده 60، 19 و 34 درصد است و نسبت به روش طیف ظرفیت به ترتیب 47، 66 و 17 درصد می‌باشد. نتایج به دست آمده و مقایسه‌ی اختلاف‌ها بین دو روش زمان دوام و تحلیل تاریخچه زمانی می‌توان گفت، استفاده از روش زمان دوام می‌تواند جایگزین مناسبی برای تحلیل تاریخچه زمانی باشد؛ زیرا با انجام تعداد تحلیل‌های کمتر و اختلاف نتایج ناچیز آن نسبت به روش تحلیل تاریخچه‌ زمانی نتایج قابل استنادی از روش تحلیل زمان دوام به دست می‌آید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Seismic Response of Pile-Supported Wharves Under Endurance Time with The Other Seismic Analysis Methods, Case Study of Imam Khomeini Port

نویسندگان [English]

  • E Shad 1
  • R Amirabadi 2
  • M Sharifi 2
1 Civil Engineering School, Engineering Department, University of Qom, Qom, Iran
2 Civil Engineering School, Engineering Department, University of Qom, Qom, Iran
چکیده [English]

In this paper, the application of Endurance Time (ET) method in seismic analysis of pile-supported wharves is investigated and compared with the other nonlinear seismic analyses. For this purpose, Emam-khomeini port is considered. This wharf, which has a long fundamental natural period and is classified as a flexible structure is modeled in three different states, initial, damaged and retrofitted states. Subsequently, each state is analyzed by Capacity Spectrum Method (CSM), Time History Analysis, and ET method. Comparing to time history analysis, the average amount of structural responses in ET method increase by 17, -8, and 7 percent in initial, damaged, and retrofitted states, respectively, and these amounts noticeably increase by 53, 49, and 47 percent when the responses are compared with CSM method. In addition, in comparison with time history analysis, in ET method, the dispersion of responses rises by 60 percent in the initial state, 19 percent in the damaged state, and 34 percent in the retrofitted state. These amounts are 47, 66, and 17 percent comparing to CSM method. Finally, it can be inferred that ET method is an appropriate alternative to nonlinear time history analysis since the same results are mostly obtained by selecting fewer number of records and performing fewer number of runs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pile-Supported Wharf
  • Endurance Time Analysis
  • Time History Analysis
  • Capacity Spectrum Analysis
  • Imam Khomeini Port
1.             Estekanchi, H., A. VAFAEI, and A.M. SADEGH, Endurance time method for seismic analysis and design of structures. 2004.

2.             Freeman, S.A. Development and use of capacity spectrum method. in The 6th US National Conference on Earthquake Engineering/EERI, Seattle, Washington, 1998. 1998.

3.             Council, A.T., Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. Report No. SSC 96-01: ATC-40, 1996. 1.

4.             Clough, R. and J. Penzien, Dynamics of Structures, 2nd edon. New York: McGraw-Hill, 1993.

5.             Foyouzat, M. and H. Estekanchi, Application of rigid-perfectly plastic spectra in improved seismic response assessment by Endurance Time method. Engineering Structures, 2016. 111: p. 24-35.

6.             Bai, J., et al., Seismic performance evaluation of soil-foundation-reinforced concrete frame systems by endurance time method. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2019. 118: p. 47-51.

7.             Shirkhani, A., B. Farahmand Azar, and M.C. Basim, Optimum slip load of T-shaped friction dampers in steel frames by endurance time method. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Structures and Buildings, 2019: p. 1-15.

8.             Dastan Diznab, M.A., H. Mehdigholi, and M.S. Seif, Seismic performance assessment of fixed offshore structures by endurance time method. Ships and Offshore Structures, 2019: p. 1-14.

9.             Riahi, H., H. Estekanchi, and A. VAFAEI, Estimates of average inelastic deformation demands for regular steel frames by the Endurance Time method. 2009.

10.          Valamanesh, V. and H. Estekanchi, A study of endurance time method in the analysis of elastic moment frames under three-directional seismic loading. Asian Journal of Civil Engineering, 2010. 11(5): p. 543-562.

11.          Estekanchi, H. and M. Alembagheri, Seismic analysis of steel liquid storage tanks by Endurance Time method. Thin-Walled Structures, 2012. 50(1): p. 14-23.

12.          Hariri-Ardebili, M., S. Sattar, and H. Estekanchi, Performance-based seismic assessment of steel frames using endurance time analysis. Engineering Structures, 2014. 69: p. 216-234.

13.          Hariri-Ardebili, M.A., H. Rahmani-Samani, and M. Mirtaheri, Seismic stability assessment of a high-rise concrete tower utilizing endurance time analysis. International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2014. 14(06): p. 1450016.

14.          Hariri‐Ardebili, M. and V. Saouma, Quantitative failure metric for gravity dams. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2015. 44(3): p. 461-480.

15.          Mirzaee, A. and H.E. Estekanchi, Performance-based seismic retrofitting of steel frames by the endurance time method. Earthquake spectra, 2015. 31(1): p. 383-402.

16.          Hasani, H., A. Golafshani, and H. Estekanchi, Seismic performance evaluation of jacket-type offshore platforms using endurance time method considering soil-pile-superstructure interaction. Scientia Iranica, 2017. 24(4): p. 1843-1854.

17.          Bazmooneh, A. and H.E. Estekanchi, Determination of target time for endurance time method at different seismic hazard levels. Scientia Iranica. Transaction A, Civil Engineering, 2018. 25(1): p. 33-49.

18.          Tahooni, S. Mir G, B, Ehtiyat and Ehtiyat, M, (2006). "Improvement and repairing the western and eastern wharf of Imam Khomeini port, Danesh Nama magazine". No 138, p 220. (in Persian)

19.          Reese, L.C., W.R. Cox, and F.D. Koop, Analysis of laterally loaded piles in sand. Offshore Technology in Civil Engineering Hall of Fame Papers from the Early Years, 1974: p. 95-105.

20.          Murchison, J.M. and M.W. O'Neill. Evaluation of py relationships in cohesionless soils. in Analysis and design of pile foundations. 1984. ASCE.