Height-Dependent Seismic Performance of Ordinary Moment Frame Buildings with Solid Slabs on Dropped Beams in Tripoli, Libya: A Nonlinear Pushover Analysis

Height-Dependent Seismic Performance of Ordinary Moment Frame Buildings with Solid Slabs on Dropped Beams in Tripoli, Libya: A Nonlinear Pushover Analysis

لطفي عمر قرقاب

DOI: https://doi.org/10.64489/7tnd6x74

الملخص

تمثل المباني الخرسانية المسلحة (RC) ذات الإطارات العادية المقاومة للعزوم (OMFs) والبلاطات المصمتة المستندة إلى الكمرات الساقطة النظام الإنشائي السائد للمباني السكنية متوسطة الارتفاع في مدينة طرابلس، ليبيا. وعادةً ما تُصمم هذه المباني لمقاومة الأحمال الرأسية فقط، مع وجود قدر محدود أو انعدام للتفاصيل الإنشائية الزلزالية الصريحة. تبحث هذه الدراسة في تأثير ارتفاع المبنى على الاستجابة الزلزالية، وتطور الأضرار، ومدى استيفاء متطلبات الأداء لهذا النوع من المباني. وقد تم اعتماد ثلاثة نماذج إنشائية بارتفاعات 8 و10 و12 طابقًا، مع الحفاظ على تطابق الهندسة الأفقية، وخصائص المواد، ومعاملات الخطر الزلزالي للموقع في النماذج الثلاثة. وتم نمذجة كل تكوين إنشائي باستخدام برنامج ETABS، وتحليله من خلال التحليل الساكن غير الخطي بطريقة الدفع التدريجي (Nonlinear Static Pushover Analysis)، مع إسناد مفاصل لدنة مركزة عند نهايات الكمرات والأعمدة. تم تقييم مستوى الأداء وفقًا لمعايير القبول الواردة في ASCE 41-17، وذلك عند الإزاحة المستهدفة المقابلة للطلب الزلزالي MCEᴿ غير المخفض. أظهرت النتائج أن النماذج الإنشائية الثلاثة حققت مستوى أداء الإشغال الفوري (Immediate Occupancy, IO) في كلا الاتجاهين الرئيسيين. كما أظهرت زيادة ارتفاع المبنى انخفاضًا في الصلابة الجانبية، وزيادة في الزمن الدوري الأساسي للاهتزاز، إلى جانب تدهور تدريجي في مطيلية الإزاحة على امتداد الاتجاه الأقوى. وتبرز هذه النتائج الحاجة إلى اعتماد تفاصيل إنشائية زلزالية صريحة كلما زاد ارتفاع المبنى. الكلمات المفتاحية:التحليل بطريقة الدفع التدريجي، الإطار العادي المقاوم للعزوم (OMF)، ارتفاع المبنى، هندسة الزلازل القائمة على الأداء، الإزاحة المستهدفة، الانجراف بين الطوابق، طرابلس.

Abstract

Reinforced concrete (RC) buildings with ordinary moment frames (OMFs) and solid slabs on dropped beams represent the predominant mid-rise residential structural system in Tripoli, Libya. These buildings are typically designed for gravity loads alone, with little or no explicit seismic detailing. This study investigates how building height affects the seismic response, damage evolution, and performance compliance of this typology. Three configurations — 8, 10, and 12 stories — share identical plan geometry, material properties, and site hazard parameters. Each configuration was modeled in ETABS and analyzed using nonlinear static pushover analysis, with concentrated plastic hinges assigned at the ends of beams and columns. Performance was evaluated against ASCE 41-17 acceptance criteria at the target displacement corresponding to the unreduced MCE­R demand. The findings showed that the three configurations satisfied the Immediate Occupancy performance level in both principal directions. Increasing height reduced lateral stiffness, lengthened the fundamental period, and progressively degraded displacement ductility along the stronger direction, highlighting the need for explicit seismic detailing as building height increases. Keywords: Pushover Analysis, Ordinary Moment Frame (OMF), Building Height, Performance-Based Earthquake Engineering, Target Displacement, Inter-Story Drift, Tripoli.

الكلمات المفتاحية: التحليل بطريقة الدفع التدريجي، الإطار العادي المقاوم للعزوم (OMF)، ارتفاع المبنى، هندسة الزلازل القائمة على الأداء، الإزاحة المستهدفة، الانجراف بين الطوابق، طرابلس.Pushover Analysis، طرابلس.