The influence of mass irregularity on building seismic response is examined for an eight-story concentrically braced steel frame with different setback configurations resulting in sudden reductions in plan dimensions and seismic weight along the height of the structure. Three locations of mass discontinuity were considered (25, 50, and 75% of the building height), together with two ratios of seismic weight (200 and 300%). A reference regular structure was also considered for comparison. The design of each structure was performed according to the proposed 2005 National Building Code of Canada NBCC provisions using two analysis methods: The equivalent static force procedure and the response spectrum analysis method. Although severe, the mass irregularity conditions considered in this study were found to have a limited negative impact on the seismic performance of the structures designed with the static analysis method. The performance of irregular structures exhibiting lower performance could be improved by using the dynamic analysis method in design, but not to the level achieved by the reference regular structure

چکیده

تاثیر بی نظمی جرمی (عدم تقارن جرمی) بر پاسخ لرزه ای ساختمان برای یک اسکلت هشت طبقه فولادی و بطور متمرکز مهاربندی شده با پیکربندی های گوناگون برای موانع  که به کاهش ناگهانی ابعاد طرح و نیز وزن لرزه ای در راستای ارتفاع سازه منجر می شود، بررسی می شود. سه محل ناپیوستگی جرمی (25، 50 و 75% ارتفاع ساختمان) همراه با دو نسبت وزنی لرزه ای (200  و  300%) در نظر گرفته شدند. یک سازه منظم (متقارن) و مرجع نیز برای مقایسه در نظر گرفته شد. طراحی هر سازه بر طبق بندهای پیشنهادی آیین نامه ساختمانی ملی کانادا (NBCC) در 2005 با استفاده از دو روش آنالیز انجام شد: روش نیروی استاتیک معادل و روش آنالیز طیف پاسخ. گرچه شرایط بی نظمی جرمی در این تحقیق شدید بود ولی تاثیر منفی کمی را بر عملکرد لرزه ای سازه های طراحی شده به روش آنالیز استاتیک داشت. عملکرد سازه های بی نظمی که عملکرد پایینی را از خود نشان می دهند را می توان با استفاده از روش آنالیز دینامیک در طراحی بهبود داد ولی نه تا سطحی که در سازه منظم مرجع دیده می شود.

1-مقدمه

در آیین نامه ساختمانی ملی کانادا (NBCC) در 2005 هشت نوع بی قاعدگی ساختاری و نیز محدودیت هایی روی روش های آنالیز تعریف می شوند (DeVall 2003; Heidebrecht2003). یک نوع بی نظمی به توزیع عمودی جرم یا وزن لرزه ای مربوط می شود. اگر جرم هر طبقه بیش از 150% جرم طبقه مجاور باشد، سازه یک بی نظمی وزنی دارد و در صورتی که سازه بیش از 20 m ارتفاع داشته باشد یا یک دوره تناوب اصلی بیش از 0.5 s داشته باشد، یک روش آنالیز دینامیک باید برای آن به کار برده شود. بر عکس، روش ساده تر نیروی معادل استاتیک برای سازه های بی نظم تا 60 m ارتفاع و با دوره تناوب اصلی تا 2.0 s مجاز است...