انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Seismic Performance Assessment of Steel Moment Frames Using Viscous Dampers: A Hybrid Approach with Incremental Dynamic Analysis (IDA) تحلیل عملکرد لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی با استفاده از میراگرهای ویسکوز: رویکردی ترکیبی با تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA) 5 20 243288 10.22034/jss.2026.576324.1029 FA اشکان خدابنده لو دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2025 11 19 Background: Controlling lateral displacements and preventing collapse in high-rise structures has always been a major engineering challenge. This study was conducted with the aim of providing a comprehensive and comparative evaluation of the seismic behavior of such frames in two conditions: structures without dampers and structures equipped with viscous dampers. The significance of this research lies in offering a realistic understanding of the effectiveness of energy dissipation systems in improving the structural performance indices under severe earthquake excitations. Methods: In this study, two three-dimensional steel structures with 12 and 16 stories and different geometric configurations were modeled in SAP2000-V19. All models were designed in accordance with the provisions of the fourth edition of Iranian Standard 2800 for a site located in a very high seismic hazard zone and classified as Soil Type III. To achieve an accurate assessment, a total of 16 structural models, including 8 models without dampers and 8 models equipped with viscous dampers, were subjected to nonlinear static (pushover) analysis and Incremental Dynamic Analysis (IDA). In the IDA procedure, the structures were evaluated under a set of scaled earthquake ground motion records up to the collapse threshold. Results: The results indicated that geometric parameters have a significant influence on the seismic response. In particular, changes in column sections led to a meaningful increase in interstory drift and consequently intensified the structural vulnerability level. Moreover, increasing the number and length of spans in the Y direction improved the lateral stiffness and reduced the absolute lateral displacement of the structures. The key findings obtained from both IDA and pushover analyses were consistent and confirmed that the use of viscous dampers significantly reduces the dispersion of dynamic analysis results and enhances the energy dissipation capacity of the structures. The dampers were able to effectively mitigate both absolute and relative displacements at all earthquake intensity levels, from the serviceability state to collapse. Conclusion: The conducted analyses clearly demonstrate that viscous dampers, by increasing the acceleration threshold that the structure can withstand, shift the capacity curves toward safer performance levels. These systems not only improve the structural stability against collapse, but also reduce post-earthquake repair costs by decreasing seismic demands. From an engineering application perspective, the simultaneous optimization of geometric section parameters and the use of viscous dampers is recommended as an efficient strategy for enhancing seismic resilience in high-rise steel buildings. زمینۀ پژوهش: کنترل تغییرمکان‌های جانبی و جلوگیری از پدیدۀ فروپاشی در سازه‌های بلند، همواره یک چالش مهندسی بوده است. این پژوهش با هدف ارزیابی جامع و مقایسه‌ای رفتار لرزه‌ای این قاب‌ها در دو حالت سازۀ بدون میراگر و سازۀ مجهز به میراگرهای ویسکوز انجام شده است. ضرورت این مطالعه در ارائۀ درکی واقع‌نما از کارایی سیستم‌های اتلاف انرژی فعال در بهبود شاخص‌های عملکردی سازه تحت زلزله‌های شدید نهفته است. روش پژوهش: در این مطالعه، دو سازۀ فولادی سه‌بعدی ۱۲ و 16 طبقه با پیکربندی‌های مختلف هندسی در نرم‌افزار SAP2000-V19 مدل‌سازی شدند. تمامی مدل‌ها بر اساس ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش چهارم) برای پهنه با خطر لرزه‌خیزی بسیار زیاد و خاک نوع ۳ طراحی شده‌اند. برای دستیابی به ارزیابی دقیق، در مجموع ۱۶ مدل سازه‌ای (شامل ۸ مدل بدون میراگر و ۸ مدل مجهز به میراگر ویسکوز) تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی (Pushover) و تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA) قرار گرفتند. در تحلیل IDA، سازه‌ها تحت مجموعه‌ای از رکوردهای زلزلۀ مقیاس‌بندی‌شده تا مرحلۀ آستانۀ فروپاشی مورد سنجش قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد که پارامترهای هندسی، تأثیر به‌سزایی بر پاسخ لرزه‌ای دارند؛ به‌گونه‌ای که تغییر مقاطع ستون، منجربه افزایش معنادار دریفت طبقات و ارتقای سطح آسیب‌پذیری سازه می‌شود. همچنین افزایش تعداد و طول دهانه‌ها در راستای Y، سختی جانبی را بهبود بخشیده و موجب کاهش تغییرمکان جانبی مطلق سازه می‌شود. یافته‌های کلیدی حاصل از IDA و Pushover هم‌سو بوده و تأیید می‌کنند که استفاده از میراگرهای ویسکوز منجربه کاهش قابل‌توجه پراکندگی نتایج تحلیل دینامیکی و افزایش ظرفیت جذب انرژی می‌شود. میراگرها توانسته‌اند تغییرمکان‌های مطلق و نسبی را در تمامی سطوح شدت زلزله، از سطح بهره‌برداری تا فروپاشی، به شکل مؤثری تعدیل نمایند. نتیجه‌گیری: تحلیل‌های انجام‌شده به وضوح نشان می‌دهد که میراگرهای ویسکوز با افزایش آستانۀ شتاب قابل‌تحمل سازه، منحنی‌های ظرفیت را به سطوح ایمن‌تری جابه‌جا می‌کنند. این سیستم‌ها نه‌تنها پایداری سازه را در برابر فروپاشی بهبود می‌بخشند، بلکه با کاهش پاسخ‌های لرزه‌ای، موجب کاهش هزینه‌های تعمیرات احتمالی پس از زلزله می‌شوند. از منظر کاربرد مهندسی، بهینه‌سازی توأم پارامترهای هندسی مقاطع و استفاده از میراگرهای ویسکوز به‌عنوان یک راهکار کارآمد برای ارتقای تاب‌آوری لرزه‌ای در ساختمان‌های بلندمرتبۀ فولادی توصیه می‌شود.

https://www.journalisss.ir/article_243288_341edecdf25717a39aa0070e59ed52bc.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Estimation of the Maximum Deflection at the Elastic Limit of a Semi-Supported Steel Plate Shear Wall Using Machine Learning Algorithms and Derivation of an Analytical Formula برآورد خیز حداکثر حد الاستیک ورق دیوار برشی فولادی نیمه‌مقید در لبه‌ها با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و استخراج فرمول‌ تحلیلی 21 40 246869 10.22034/jss.2026.577427.1031 FA سیدابراهیم سادات خلردی استادیار، گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام، ایران 0009-0005-2332-8484 ماریه جهان نیا استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام، ایران Journal Article 2025 11 21 Background: The Semi-Supported Steel Plate Shear Wall (SSSW) is an emerging lateral load-resisting system in which wall plates connect to secondary columns rather than the main boundary frame. Under small lateral loads, these plates buckle and develop out-of-plane deflection. Since buckling initiates at low load levels, a large portion of the plate operates in the elastic post-buckling range. Calculating this deflection requires solving the Von-Kármán equations via the Galerkin method, a procedure that is mathematically complex and has no known closed-form solution. This study aims to predict the maximum elastic limit deflection of SSSW wall plates using machine learning algorithms and to derive an explicit mathematical formula for practical design use. Methods: Five machine learning algorithms, Linear Regression, Polynomial Regression, Random Forest, Gradient Boosting and XGBoost were evaluated for predicting the maximum elastic limit deflection of SSSW wall plates. Results: Among the algorithms evaluated, Polynomial Regression achieved the best balance between accuracy and interpretability. An explicit mathematical formula for estimating the maximum elastic limit deflection was derived, with a mean prediction error below 2%. Conclusion: The proposed formula allows designers to estimate the maximum elastic limit deflection of SSSW wall plates quickly and reliably, without solving the Von-Kármán equations or performing costly numerical modeling. زمینۀ پژوهش: دیوار برشی فولادی نیمه‌مقید در لبه‌ها (SSSW) به‌عنوان یک سیستم نوظهور برای تحمل بارهای جانبی در سازه‌ها به‌کار گرفته شده است. در این سیستم، ورق‌های دیوار به ستون‌های فرعی متصل بوده و تحت بارهای جانبی کوچک دچار کمانش می‌شوند. این کمانش موجب ایجاد خیز (تغییرشکل خارج از صفحه) در ورق می‌شود. به‌دلیل شروع کمانش ورق در بارهای جانبی کوچک، ناحیۀ وسیعی از ورق دارای رفتار پس‌کمانشی الاستیک است. یکی از روش‌های به‌دست‌آوردن خیز ورق‌ها، حل دستگاه معادلات فون‌کارمن است که در پژوهش‌های پیشین، خیز ورق دیوار در ناحیۀ پس‌کمانشی الاستیک از حل این معادلات با استفاده از روش گالرکین به‌دست آمده است. حل معادلات فون‎کارمن بسیار پیچیده بوده و تاکنون راه حل صریح برای آن ارائه نشده است. هدف این پژوهش، پیش‌بینی خیز حداکثر حد الاستیک ورق با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و ارائۀ یک فرمول صریح ریاضی است. روش پژوهش: پنج الگوریتم یادگیری ماشین شامل رگرسیون خطی، رگرسیون چندجمله‌ای، جنگل تصادفی، تقویت گرادیان و XGBoost برای پیش‌بینی خیز حداکثر حد الاستیک ورق‌های دیوار برشی فولادی نیمه‌مقید در لبه‌ها ارزیابی و با هم مقایسه شدند. داده‌های مورد استفاده از نتایج حل معادلات فون‌کارمن به روش گالرکین استخراج شده‌اند. یافته‌ها: در میان الگوریتم‌های بررسی‌شده، رگرسیون چندجمله‌ای بهترین تعادل را میان دقت و قابلیت تفسیر نشان داد. بر این اساس، یک فرمول ریاضی صریح برای تخمین خیز حداکثر حد الاستیک استخراج شد که میانگین خطای آن کم‌تر از دو درصد است. نتیجه‌گیری: فرمول پیشنهادی این پژوهش به طراحان امکان می‌دهد بدون نیاز به حل معادلات پیچیده یا انجام مدل‌سازی‌های پرهزینه، خیز حداکثر حد الاستیک ورق دیوار برشی فولادی نیمه‌مقید را به‌سرعت و با دقت مناسب تخمین بزنند.

https://www.journalisss.ir/article_246869_977c952f0409f1edeac94187ade1c1e8.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Numerical Study on Fluid-Structure-Soil Interaction Effect on Free Vibration of Steel Storage Tanks مطالعه عددی اثر اندرکنش سیال- سازه- خاک بر ارتعاش آزاد مخازن فولادی 41 54 246870 10.22034/jss.2026.580905.1034 FA سید محمد سعید سبحان استادیار دانشکده مهندسی، مرکز آموزش عالی محلات، محلات، ایران 0000-0002-0117-0699 طه خاکی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0009-0009-9144-1621 فیاض رحیم زاده رفویی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران 0000-0002-3308-1498 Journal Article 2025 11 22 Background: Aboveground cylindrical steel storage tanks are widely used for storing water, petroleum products, and other essential liquids, making them key components of industrial infrastructure. Because these structures are highly susceptible to seismic loading, their damage or failure during earthquakes can result in significant economic and environmental consequences. Therefore, understanding their dynamic behavior is crucial for ensuring their safe and reliable performance. In this context, the present study examines the effects of different soil conditions on the vibration characteristics, natural frequencies, and effective modal mass participation of fluid-filled steel storage tanks. Methods: In this study, the results of free-vibration analysis of anchored steel cylindrical tanks are investigated using the finite element method while accounting for fluid–structure–soil interaction. The full-scale steel tanks were designed according to the seismic design provisions of the API 650 standard. The steel tank diameter is 30 meters, and the height-to-diameter ratios (H/D) for the broad and slender tanks are 0.4 and 0.8, respectively. In the finite element models, three soil mediums with appropriate dimensions, representing hard, medium, and soft soil layers, were considered. Results: The natural frequencies, mode shapes, modal mass participation factors, and hydrodynamic pressure distributions of the impulsive mode were calculated using the free-vibration response of tanks with and without soil–structure interaction. Conclusion: The results indicate that considering soil–structure interaction has a greater influence on the free-vibration response of slender tanks compared to broad tanks. When soil–structure interaction is included, the modal mass participation factor of the slender tank with a flexible foundation decreases by 33% compared to the fixed-base support condition. Softening of the soil beneath the tank leads to a significant reduction in the hydrodynamic pressure acting on the shell of the slender tank in comparison with the broad tank. In the slender tank, soil softening causes a notable change in the hydrodynamic pressure distribution. Accounting for soil–structure interaction in broad tanks reduces the amplitude of the modal shape function in the mid-height region of the tank shell, whereas its effect on the slender tank is negligible. زمینۀ پژوهش: مخازن فولادی روزمینی از سازه‌های حیاتی برای ذخیره‌سازی آب، نفت و سایر سیالات هستند و نقش مهمی در تداوم عملکرد زیرساخت‌های صنعتی دارند. با توجه به آسیب‌پذیری این مخازن در برابر زلزله و پیامدهای ناشی از نشت یا تخریب آن‌ها، بررسی و ارزیابی رفتار دینامیکی آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی اثر شرایط مختلف خاک بر ویژگی‌های ارتعاشی، فرکانس‌های طبیعی و مشارکت جرم مؤثر مخازن فولادی حاوی سیال است. روش پژوهش: در این پژوهش نتایج تحلیل ارتعاش آزاد مخازن فولادی استوانه‌ای مهارشده با استفاده از روش اجزای محدود و با درنظرگرفتن اندرکنش سیال-سازه-خاک بررسی شده است. سیال درون مخزن به‌صورت تراکم‌ناپذیر و محیط خاک زیر آن بدون جرم فرض شده است. مخازن فولادی در ابعاد واقعی و با استفاده از ضوابط طراحی لرزه‌ای استاندارد API 650 طراحی شده‌اند. قطر مخازن فولادی برابر ۳۰ متر و نسبت ارتفاع به قطر مخزن عریض و مخزن بلند (H/D) به‌ترتیب برابر ۰/۴ و ۰/۸ است. در مدل‌های اجزای محدود، سه نوع جزیرۀ خاک با ابعاد مناسب شامل لایه‌های سخت، متوسط و نرم در نظر گرفته شده است. یافته‌ها: فرکانس‌های طبیعی، شکل مودها، ضریب مشارکت جرمی مودها و توزیع فشار هیدرودینامیک مود ضربانی مخازن به‌عنوان معیارهایی برای مقایسۀ پاسخ ارتعاش آزاد مخازن با و بدون درنظرگرفتن اندرکنش خاک-سازه محاسبه شده است. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که درنظرگرفتن اندرکنش سازه-خاک، تأثیر بیش‌تری بر پاسخ ارتعاش آزاد مخازن بلند در مقایسه با مخازن عریض دارد. در ملحوظ‌نمودن اثر اندرکنش سازه-خاک، ضریب مشارکت جرمی مخزن بلند روی خاک نرم نسبت به حالت تکیه‌گاه ثابت (بدون اندرکنش سازه-خاک)، 33 درصد کاهش یافته است. نرم‌ترشدن خاک زیر مخزن منجربه کاهش محسوس فشار هیدرودینامیک وارد بر پوستۀ مخزن بلند در مقایسه با مخزن عریض شده است. در مخزن بلند با نرم‌ترشدن خاک زیر مخزن، توزیع فشار هیدرودینامیک تغییر قابل‌توجهی دارد.

https://www.journalisss.ir/article_246870_17bc020c81609ee9356db91cdb8157c1.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Assessment of Local Web Instability in Double‑IPE Built‑Up Column Subjected to Double Compression Loading ارزیابی ناپایداری موضعی جان ستون ساخته‎‌شده از جفت نیمرخ IPE تحت اثر بارگذاری فشاری دوطرفه 55 68 247135 10.22034/jss.2026.580209.1033 FA نیما فخارحسنی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0009-0000-0940-9572 یوسف حسین زاده دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0003-4764-5458 Journal Article 2025 11 09 Background: The stability of the panel zone plays a critical role in the performance of steel moment-resisting beam‑to‑column connections. Continuity plates are commonly used to prevent local instability in the column web and flanges; however, existing design provisions are primarily based on studies of wide‑flange sections, and limited information is available regarding the behavior of double‑IPE built‑up columns under concentrated compression. This study investigates the local load‑bearing capacity and instability mechanisms of double‑IPE built‑up column webs subjected to double compression loading. Methods: A finite element model was developed to simulate local instability under concentrated load, and its accuracy was validated using available experimental data. The static Riks analysis method was employed to examine buckling behavior, incorporating initial imperfections equal to 0.001% of the first buckling mode shape. Subsequently, the behavior of 15 double‑IPE built‑up column specimens under double compression loading conditions was examined. Results: The web and continuity plate capacities were evaluated using the AISC 360-22 provisions. The findings indicate that the actual web compression buckling capacity ranges from 132% to 189% of the theoretical predictions for columns without continuity plates, while the effective load‑bearing capacity of continuity plates ranges from 91% to 147% of the theoretical values. Finally, recommendations were developed for determining the capacities of the web and continuity plates in built-up IPE columns. Conclusion: Current design code criteria are overly conservative in predicting the local capacity of double sections. The proposed coefficients and relations proposed in this study enable a more accurate estimation of the actual capacity of columns. زمینۀ پژوهش: پایداری چشمه اتصال، از عوامل تعیین‌کنندۀ عملکرد اتصالات گیردار فولادی است. برای جلوگیری از ناپایداری‌های موضعی در جان و بال ستون از ورق‌های پیوستگی استفاده می‌شود. در این مقاله، ظرفیت موضعی ستون‌های ساخته‌شده از نیمرخ‌های IPE تحت اثر بارگذاری فشار دوطرفه بررسی می‌شود. ضوابط موجود برای تعیین ظرفیت حالت حدی کمانش فشاری جان و ورق‌های پیوستگی، بر اساس نتایج تحقیق بر روی مقاطع بال‌پهن توسعه یافته‌اند و اطلاعات محدودی در مورد رفتار مقاطع جفت IPE تحت اثر بارهای متمرکز وجود دارد. روش پژوهش: در ابتدا مدل اجزای محدود برای بررسی پدیدۀ ناپایداری موضعی ایجاد و دقت آن با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی ارزیابی شد. ستون‌های جفت IPE به‌همراه ورق‌های پیوستگی در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شدند. برای بررسی رفتار ‌کمانش در نمونه‌ها، از تحلیل استاتیکی Riks با اعمال نقص اولیه معادل ۰/۰۰۱٪ شکل مود اول کمانش استفاده شد. برای ستون و صفحات بارگذاری از المان C3D8R و برای ورق‌های پیوستگی از المان پوسته‌ای S4در شبیه‌سازی استفاده شد. برای مدل‎سازی اتصال جوش، ورق‌های پیوستگی نیز با قید Embedded Region مدل شد. در ادامه، رفتار ۱۵ نمونه ستون جفت IPE تحت اثر بارگذاری متمرکز فشار دوطرفه بررسی شد. یافته‌ها: ظرفیت جان و ورق‌های پیوستگی ستون‌ها با استفاده از ضوابط آیین‌نامۀ AISC 360-22 تعیین و با نتایج تحلیل اجزای محدود مقایسه شد. نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود نشان می‌دهد ظرفیت مؤثر کمانش فشاری جان در ستون‌های بدون ورق پیوستگی، بین ۱۳۲٪ تا ۱۸۹٪ مقادیر نظری آیین‌نامه است. همچنین ظرفیت مؤثر ورق‌های پیوستگی تحت اثر فشار دوطرفه در بازۀ ۹۱% تا ۱۴۷% مقادیر نظری قرار دارد. بر این اساس، موارد اصلاحی و پیشنهادهای مربوطه برای تعیین ظرفیت جان و ورق‌های پیوستگی در ستون‌های جفت IPE ارائه شد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش بیانگر آن است که روابط آیین‌نامه‌ای در پیش‌بینی مقاومت موضعی مقاطع جفت، محافظه‌کارانه عمل می‌کنند. با استفاده از ضرایب و روابط پیشنهادی این پژوهش، می‌توان ظرفیت واقعی مقاطع را با دقت بالاتری تخمین زد. کاربرد مهندسی نتایج این تحقیق، بهینه‌سازی طراحی اتصالات گیردار است.

https://www.journalisss.ir/article_247135_11e32345d5414b877febac2979ca59d4.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Evaluation of the Behavior of Steel Braced Frames Equipped with Yielding Steel Plate Dampers and Shape Memory Alloy Dampers ارزیابی رفتار قاب مهاربندی‌ فولادی مجهز به میراگر صفحه فولادی تسلیم‌شونده و آلیاژ حافظه‌دار شکلی 69 88 246872 10.22034/jss.2026.560392.1014 FA یونس مجیدی دانشکده مهندسی عمران - دانشکدگان فنی - دانشگاه تهران مهدی قاسمیه استاد دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران 0000-0003-3566-538X معین رضاپور دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه تهران Journal Article 2025 12 17 Background: Yielding steel dampers are widely used to enhance the energy dissipation capacity of steel structures; however, significant residual deformations after earthquakes may impair post-earthquake functionality. Owing to their self-centering capability, Shape Memory Alloys (SMAs) offer an effective solution to this limitation. This study aims to investigate the influence of incorporating SMAs into steel plate dampers on the seismic performance, energy dissipation capacity, and residual deformation of concentrically braced steel frames. Methods: Eleven finite element models, including one conventional reference model and ten SMA-equipped models with different SMA lengths, cross-sectional areas, and stiffness values, were developed in ABAQUS. Cyclic loading analyses were performed to evaluate and compare ultimate strength, energy dissipation capacity, ductility, equivalent viscous damping ratio, and residual displacement. Results: The results indicate that incorporating SMAs considerably improves the seismic performance of the system. Compared with the reference model, the ultimate strength and energy dissipation capacity increased by up to 122.7% and 81.9%, respectively, while the residual displacement decreased by as much as 26.1%. In addition, the hysteretic response gradually evolved toward a flag-shaped behavior, demonstrating enhanced self-centering capability. The results also revealed that the appropriate selection of SMA length and stiffness provides an effective balance between energy dissipation and residual deformation reduction. Conclusion: Integrating Shape Memory Alloys with yielding steel plate dampers significantly enhances the seismic behavior of concentrically braced steel frames by simultaneously increasing strength and energy dissipation while reducing permanent deformations. Therefore, this system can be considered an efficient solution for improving seismic resilience and post-earthquake functionality of steel structures. زمینۀ پژوهش: استفاده از میراگرهای فولادی تسلیم‌شونده یکی از روش‌های مؤثر برای افزایش ظرفیت اتلاف انرژی در سازه‌های فولادی است؛ اما باقی‌ماندن تغییرشکل‌های ماندگار پس از زلزله، بهره‌برداری مجدد از سازه را با محدودیت مواجه می‌کند. آلیاژهای حافظه‌دار شکلی (SMA) به‎دلیل برخورداری از خاصیت خودبازگردانندگی، می‌توانند این ضعف را برطرف نمایند. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر به‌کارگیری آلیاژهای حافظه‌دار شکلی در میراگرهای صفحه‌ای فولادی بر بهبود عملکرد لرزه‌ای، افزایش ظرفیت اتلاف انرژی و کاهش تغییرشکل‌های ماندگار قاب‌های مهاربندی هم‌محور فولادی است. روش پژوهش: در این پژوهش، ۱۱ مدل اجزای محدود شامل یک مدل مرجع و ۱۰ مدل مجهز به آلیاژهای حافظه‌دار با طول، سطح مقطع و سختی‌های مختلف در نرم‌افزار ABAQUS توسعه داده شد. رفتار چرخه‌ای مدل‌ها تحت بارگذاری رفت و برگشتی بررسی و شاخص‌هایی شامل مقاومت نهایی، ظرفیت اتلاف انرژی، شکل‌پذیری، نسبت میرایی ویسکوز معادل و جابه‌جایی ماندگار ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار شکلی موجب بهبود قابل‌توجه عملکرد لرزه‌ای سیستم می‌شود؛ به‌طوری‌که مقاومت نهایی تا ۱۲۲/۷ درصد و ظرفیت اتلاف انرژی تا ۸۱/۹ درصد نسبت به مدل مرجع افزایش یافت و جابه‌جایی ماندگار تا ۲۶/۱ درصد کاهش پیدا کرد. همچنین، رفتار هیسترزیس سیستم به الگوی پرچمی نزدیک‌تر شده و قابلیت خودبازگردانندگی آن بهبود یافت. بررسی پارامترهای مختلف نیز نشان داد که انتخاب مناسب طول و سختی آلیاژ، نقش تعیین‌کننده‌ای در ایجاد تعادل بین ظرفیت اتلاف انرژی و کاهش تغییرشکل‌های ماندگار دارد. نتیجه‌گیری: به‌کارگیری آلیاژهای حافظه‌دار شکلی در میراگرهای صفحه‌ای فولادی، ضمن افزایش مقاومت و ظرفیت جذب انرژی، موجب کاهش تغییرشکل‌های دائمی و بهبود قابلیت بهره‌برداری سازه پس از زلزله می‌شود. بنابراین، این سیستم می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای ارتقای عملکرد لرزه‌ای و افزایش تاب‌آوری قاب‌های فولادی مهاربندی‌شده مورد استفاده قرار گیرد.

https://www.journalisss.ir/article_246872_e0b89f1829240a36c7fa27c4d15c9116.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Evaluation of Seismic Behavior of Special Steel Moment Resisting Frames Equipped with Shear Link at Column Base ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه فولادی مجهز به لینک برشی در پای ستون 89 119 246873 10.22034/jss.2026.578852.1032 FA اسماء مهرابی دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران اباذر اصغری دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0005-3224-1815 سید رسول میرقادری دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0001-6256-3971 Journal Article 2025 11 17 Background: Special steel moment-resisting frames (SMRFs) are among the most widely used seismic force-resisting systems due to their desirable ductility and energy dissipation capacity. However, in SMRFs, the formation of flexural–axial plastic hinges at column bases may lead to local flange and web buckling, damage to connection components, degradation of cyclic stiffness and strength, reduced post-earthquake gravity load-carrying capacity, and diminished post-earthquake serviceability. This study proposes a simple approach to concentrate inelastic deformations within a column-base shear link introduced through localized modification of the column-base cross-section. Methods: In this study, an analytical equation was developed to ensure the formation of shear plastic hinges instead of flexural–axial plastic hinges at the column bases. To evaluate the seismic performance, five two-bay steel SMRFs with 2, 4, 6, 8, and 10 stories were designed in ETABS in accordance with ASCE 7-22, AISC 360-22, and AISC 341-22 and subsequently modeled in OpenSees. Their seismic behavior was evaluated through nonlinear static (pushover) and nonlinear response history analyses under the Design Basis Earthquake (DBE) and Maximum Considered Earthquake (MCE) hazard levels using 22 far-field ground motion records selected in accordance with FEMA P695 and scaled based on the fourth edition of the Iranian Standard No. 2800. Results: Although the frames equipped with column-base shear links exhibited higher strength than conventional SMRFs, they did not provide sufficient ductility in low-rise buildings. Three design strategies, including increasing the shear capacity, reducing the flexural capacity, and combining both approaches, were investigated. The combined strategy demonstrated the best overall performance in terms of stiffness, strength, ductility, and energy dissipation. Furthermore, nonlinear response history analyses showed that this approach satisfied the code-prescribed interstory drift limits and prevented both shear and flexural–axial plastic hinges from entering the strength degradation region. Conclusion: The implementation of a column-base shear link, particularly through the combined strategy of increasing the shear capacity while reducing the flexural capacity, prevents both shear and flexural–axial plastic hinges in the column-base link from entering the strength degradation region, thereby improving the seismic performance of steel special moment-resisting frames. زمینۀ پژوهش: قاب‌های خمشی ویژۀ فولادی به‌دلیل شکل‌پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی مطلوب، از متداول‌ترین سیستم‌های مقاوم در برابر زلزله هستند. بااین‎حال، در قاب‌های خمشی ویژه، تشکیل مفصل پلاستیک خمشی–محوری در پای ستون می‌تواند به کمانش موضعی بال و جان، آسیب به اجزای اتصال، اُفت سختی و مقاومت چرخه‌ای، کاهش ظرفیت باربری ثقلی پسا‌زلزله و کاهش قابلیت بهره‌برداری پس از زلزله منجر شود. پژوهش حاضر با معرفی لینک برشی در پای ستون ازطریق تغییر موضعی مقطع پای ستون، روشی ساده برای تمرکز تغییرشکل‌های غیرارتجاعی در این لینک ارائه می‌دهد. روش پژوهش: در این پژوهش، با ارائۀ یک رابطۀ تحلیلی، تشکیل مفاصل پلاستیک برشی به‌جای مفاصل خمشی–محوری در پای ستون‌ها تضمین شد. برای ارزیابی رفتار لرزه‌ای، پنج قاب خمشی ویژۀ فولادی دودهانه با ۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰ طبقه مطابق آیین‌نامه‌های ASCE 7-22، AISC 360-22 و AISC 341-22 در نرم‌افزار ETABS طراحی و در Opensees مدل‌سازی شدند. عملکرد این سازه‌ها با تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیرخطی در سطوح خطر DBE و MCE، تحت ۲۲ رکورد حوزۀ دور از گسل مطابق FEMA P695 مقیاس‌شده بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش چهارم)، ارزیابی شد. یافته‌ها: سازه‌های مجهز به لینک برشی در پای ستون، اگرچه مقاومت بیش‎تری نسبت به قاب‌های خمشی ویژه دارند، اما در سازه‌های کوتاه‌مرتبه از شکل‌پذیری کافی برخوردار نیستند. بررسی سه راهکار تقویت ظرفیت برشی، تضعیف ظرفیت خمشی و ترکیب این دو نشان داد که راهکار ترکیبی، بهترین عملکرد را از نظر سختی، مقاومت، شکل‌پذیری و جذب انرژی داشته و در تحلیل تاریخچه زمانی، معیارهای دریفت مجاز آیین‌نامه‌ای را تأمین و از ورود مفاصل برشی و خمشی–محوری به ناحیۀ زوال مقاومت جلوگیری می‌کند. نتیجه‌گیری: به‌کارگیری لینک برشی در پای ستون، به‌ویژه با راهکار ترکیبی تقویت ظرفیت برشی و تضعیف ظرفیت خمشی، از ورود مفاصل برشی و خمشی–محوری لینک پای ستون به ناحیۀ زوال مقاومت جلوگیری کرده و عملکرد لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه را بهبود می‌بخشد.

https://www.journalisss.ir/article_246873_7291835313908fbc5a2f552d975813c4.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Comparative Seismic Performance of 14-Story Steel Moment-Resisting Frames Equipped with Single and Multiple Tuned Mass Dampers Distributed Based on Mode Shapes under Incremental Dynamic Analysis مقایسه عملکرد لرزه‌ی قاب‌های خمشی فولادی ۱۴ طبقه با میراگر‌های جرمی تنظیم‌شده منفرد و چندگانه با توزیع بر اساس اشکال مودی تحت تحلیل دینامیکی فزاینده 120 138 247230 10.22034/jss.2026.573111.1027 FA محمد روحانی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-0371-5303 مهدی زهرایی دانشکده عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-2759-2424 Journal Article 2025 12 05 Background: Improving the seismic performance of high-rise structures and reducing earthquake-induced damage are major concerns in earthquake engineering. This study investigates the seismic performance of single tuned mass dampers (STMDs) and multiple tuned mass dampers (MTMDs) in a 14-story steel moment frame. The objective is to compare the efficiency of these systems in enhancing seismic capacity, reducing structural response, and evaluating the effect of height-wise distribution based on the modal energy index. Methods: A 14-story steel frame was modeled in different cases in OpenSees and evaluated using Incremental Dynamic Analysis (IDA). Fourteen ground motion records, including 7 far-fault and 7 pulse-like near-fault records, were used. Seven models were analyzed: one uncontrolled structure, three STMD models with mass ratios of 1%, 3%, and 5%, and three MTMD models with the same mass ratios. Structural responses were assessed in terms of roof displacement, interstory drift ratio, base shear, IDA curves, and fragility curves. Results: Both damping systems improved seismic performance compared to the uncontrolled structure; however, MTMDs generally performed better than STMDs in most indices. The highest median collapse intensity was obtained for the MTMD model with a 5% mass ratio, reaching 4.492, a 77.37% increase over the uncontrolled structure. MTMDs with 1% and 3% mass ratios also reduced roof displacement more effectively. Fragility analysis showed that MTMDs significantly decreased the probability of exceedance. Conclusion: MTMDs distributed along the height based on the modal energy index are more effective than a single rooftop damper in improving seismic performance and reducing failure probability of high-rise steel structures زمینۀ پژوهش: افزایش ایمنی لرزه‌ای و کاهش خسارات سازه‌های بلندمرتبه از اهداف اصلی مهندسی زلزله است. این پژوهش به بررسی عملکرد لرزه‌ای میراگرهای جرمی تنظیم‌شدۀ منفرد و چندگانه در یک قاب خمشی فولادی ۱۴ طبقه می‌پردازد. هدف، مقایسۀ کارایی این دو آرایش در کاهش پاسخ دینامیکی سازه و ارزیابی تأثیر توزیع ارتفاعی میراگرهای چندگانه بر اساس شاخص انرژی مودال است. روش پژوهش: یک قاب خمشی فولادی ۱۴ طبقه در حالات مختلف در محیط OpenSees مدل‌سازی و تحت تحلیل دینامیکی فزاینده با ۱۴ رکورد زلزله (۷ رکورد دور از گسل و ۷ رکورد نزدیک گسل پالس‌دار) بررسی شده است. هفت مدل شامل سازۀ بدون میراگر، سه مدل با میراگر منفرد و سه مدل با میراگر چندگانه با نسبت‌های جرمی ۱، ۳ و ۵ درصد تحلیل شدند. پاسخ‌ها از نظر جابه‎جایی بام، دریفت بین‌طبقه‌ای، برش پایه و منحنی‌های شکنندگی مقایسه شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد هر دو سیستم، عملکرد سازه را بهبود می‌بخشند؛ اما میراگر چندگانه در اغلب شاخص‌ها برتر از منفرد بود. بیش‎ترین شدت طیفی میانۀ شتاب در مدل با نسبت جرم ۵ درصد، مقدار ۴/۴۹۲ (۷۷/۴٪ افزایش نسبت به حالت بدون میراگر) بود. همچنین، کاهش جابه‎‌جایی بام در مدل‌های دارای میراگر چندگانه (به‌ویژه در نسبت‌های ۱ و ۳ درصد) بیش‎تر از منفرد بود. منحنی‌های شکنندگی نیز نشان دادند میراگر چندگانه احتمال فراگذشت از سطوح خرابی را کاهش می‌دهد. نتیجه‌گیری: استفاده از میراگر چندگانه با توزیع ارتفاعی مبتنی بر انرژی مودال، راهکاری مؤثرتر از میراگر منفرد برای بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه‌های بلندمرتبه است.

https://www.journalisss.ir/article_247230_da09d4c89fa069c75ba4977ab56e1fbd.pdf

انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 20 51 2026 03 21 Seismic Behavior of High-Rise Steel Frames with an Inter-Story Seismic Isolation System and a Proposed Method for Identifying the Optimal Isolation Level رفتار لرزه‌ای قاب‌های فولادی بلندمرتبه با سیستم جداساز لرزه‌ای بین‌طبقه‌ای و ارائه روشی برای شناسایی تراز ایده‌ال 139 156 248198 10.22034/jss.2026.577339.1030 FA بهنام بشیری کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران فرهاد دانشجو استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران 0000-0003-2636-5967 Journal Article 2025 10 09 Background: Conventional seismic design strategies based solely on ductility, stiffness enhancement, or mass modification cannot fully prevent structural damage during strong earthquakes. Although base isolation has proven effective for low- and mid-rise buildings, its application to high-rise structures is generally limited by excessive flexibility, longer vibration periods, and increased displacement demands. Inter-story seismic isolation (ISI) has recently emerged as a promising alternative; however, the influence of isolator location on the seismic performance of high-rise steel buildings has not yet been comprehensively established. Methods: This study evaluates the seismic behavior of 20- and 25-story steel buildings with dual moment-resisting frame and eccentric bracing systems equipped with inter-story seismic isolators. Lead-rubber bearings with different stiffness and damping properties were modeled in OpenSees and installed at various elevations corresponding to changes in column sections, including the base level. Modal analysis and Incremental Dynamic Analysis (IDA) were performed using 22 far-field ground motions in accordance with FEMA P-695. Structural performance was assessed at the Immediate Occupancy (IO), Life Safety (LS), and Collapse Prevention (CP) performance levels using spectral acceleration, floor acceleration, and inter-story drift as evaluation criteria. Results: The results demonstrate that the effectiveness of inter-story seismic isolation is highly dependent on its installation level. The optimum locations were identified as the 20th floor for the 25-story frame and the 15th floor for the 20-story frame. At these elevations, the isolated structures exhibited higher seismic capacities at both LS and CP performance levels while reducing floor accelerations by approximately 20% and 13%, and inter-story drifts by approximately 8% and 3.5%, respectively, in the isolated portion of the buildings. In contrast, placing the isolator at lower stories, including the base level, decreased structural capacity and adversely affected seismic performance. Furthermore, increasing isolator stiffness alone did not improve structural response, demonstrating that stiffness and damping must be optimized simultaneously to achieve the desired seismic performance. Conclusion: Inter-story seismic isolation provides an effective seismic protection strategy for high-rise steel buildings when implemented at an optimum elevation. Properly positioned isolators enhance seismic capacity while significantly reducing acceleration and drift demands without adversely affecting the lower portion of the structure. Conversely, lower installation levels may compromise structural stability and are therefore not recommended. Based on the obtained results, a practical design flowchart is proposed to facilitate the identification of the optimum installation level of inter-story seismic isolators in future high-rise building designs. زمینۀ پژوهش: اگرچه سیستم‌های جداساز پایه در ساختمان‌های کوتاه و میان‌مرتبه عملکرد مطلوبی دارند، استفاده از آن‌ها در ساختمان‌های بلند به‎‌دلیل افزایش انعطاف‌پذیری، طولانی‌ترشدن دورۀ تناوب و افزایش تقاضای جابه‎جایی، معمولاً توصیه نمی‌شود. در سال‌های اخیر، سیستم جداساز لرزه‌ای بین‌طبقه‌ای به‌عنوان راهکاری جایگزین برای کنترل پاسخ لرزه‌ای ساختمان‌های بلند مورد توجه قرار گرفته است؛ بااین‎حال، تأثیر محل نصب جداساز بر عملکرد لرزه‌ای این سازه‌ها هنوز به‌طور جامع مشخص نشده است. روش پژوهش: در این پژوهش، رفتار لرزه‌ای دو قاب فولادی ۲۰ و ۲۵ طبقه با سیستم دوگانۀ قاب خمشی و مهاربند برون‌محور مجهز به جداساز لرزه‌ای بین‌طبقه‌ای بررسی شد. جداسازهای لاستیکی با هستۀ سربی و مشخصات سختی و میرایی متفاوت در نرم‌افزار OpenSees مدل‎سازی شدند و در ترازهای مختلف ساختمان، ازجمله تراز پایه، نصب شدند. برای ارزیابی عملکرد سازه، تحلیل مودال و تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) بر اساس ۲۲ رکورد زلزله مطابق دستورالعمل FEMA P-695 انجام شد و عملکرد سازه در سطوح بهره‌برداری بی‌وقفه (IO)، ایمنی جانی (LS) و آستانۀ فروریزش (CP) با استفاده از شتاب طیفی، شتاب طبقات و دریفت بین‌طبقه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های بلند به محل نصب جداساز بین‌طبقه‌ای وابستگی زیادی دارد. ترازهای بهینۀ نصب جداساز برای قاب‌های ۲۵ و ۲۰ طبقه، به‌ترتیب طبقات بیستم و پانزدهم تعیین شدند. استقرار جداساز در این ترازها موجب افزایش ظرفیت لرزه‌ای سازه در سطوح عملکرد ایمنی جانی و آستانۀ فروریزش، کاهش حدود ۲۰ و ۱۳ درصدی شتاب طبقات و کاهش حدود ۸ و ۳/۵ درصدی دریفت طبقات بالای جداساز در قاب‌های ۲۵ و ۲۰ طبقه شد. همچنین مشخص شد افزایش سختی جداساز به‌تنهایی موجب بهبود عملکرد لرزه‌ای نمی‌شود و انتخاب هم‎زمان سختی و میرایی بهینه برای دستیابی به عملکرد مناسب ضروری است. در مقابل، نصب جداساز در طبقات پایین‌تر، ازجمله تراز پایه، موجب کاهش ظرفیت لرزه‌ای و تضعیف عملکرد سازه شد. نتیجه‌گیری: به‌کارگیری سیستم جداسازی لرزه‌ای بین‌طبقه‌ای در تراز بهینه، راهکاری مؤثر برای بهبود عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های فولادی بلند محسوب می‌شود و ضمن افزایش ظرفیت لرزه‌ای، موجب کاهش شتاب و دریفت طبقات بالای جداساز بدون تأثیر نامطلوب بر طبقات پایین‌تر می‌شود. در مقابل، استفاده از جداساز در ترازهای پایین توصیه نمی‌شود. در پایان، یک فلوچارت کاربردی برای تعیین تراز بهینۀ نصب جداساز بین‌طبقه‌ای در ساختمان‌های بلند ارائه شده است.

https://www.journalisss.ir/article_248198_04c36cc5935d6303518bcfddef5f84b9.pdf