ارائه روشی جهت محاسبه تاب‌آوری لرزه‌ای و منحنی هزینه-زمان بازسازی مورد‌انتظار ساختمان ها

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.348087.2855
چکیده

تاب‌آوری لرزه‌ای یک سازه به‌صورت توانایی سیستم در حفظ عملکرد و قابلیت بازگشت سریع سیستم آسیب‌دیده به عملکرد مورد‌انتظار تعریف می‌شود. در این نگرش عملکرد سیستم از طریق یک متغیر تصمیم‌گیری منحصر‌به‌فرد تحت عنوان "تاب‌آوری" که شامل ترکیبی از چندین متغیر (خسارت‌های اقتصادی، تلفات‌جانی، زمان بازسازی و ...) می‌باشد ارزیابی می‌شود. در مطالعه حاضر، روشی جهت محاسبه منحنی هزینه-زمان بازسازی پس از وقوع آسیب و تاب‌آوری لرزه‌ای مورد‌انتظار سازه‌های ساختمانی ارائه شده است. در روش پیشنهادی میزان کاهش در عملکرد سازه متناسب با خسارت‌های اقتصادی مستقیم وارد به سازه و اجزای غیرسازه‌ای درنظر گرفته می‌شود. هزینه و زمان بازسازی المان‌های سازه‌ای و غیر‌سازه‌ای با استفاده از داده‌های کتابخانه‌ای FEMA-P58 استخراج شده و زمان بازسازی کل سازه براساس ترتیب انجام عملیات بازسازی پیشنهادی در دستورالعمل REDi محاسبه می‌شود. در این روش منحنی هزینه-زمان برای بازسازی المان‌های مختلف آسیب‌دیده و همچنین میزان پیشرفت بازسازی سیستم در بازه‌های زمانی مختلف (مسیر بازسازی) قابل محاسبه می‌باشد. شیوه پیشنهادی در نرم‌افزار متلب برنامه‌نویسی شده و بر روی یک ساختمان 9 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی در دو حالت با اتصالات Post-Northridge و Per-Northridge اعمال‌شده و هزینه بازسازی ، زمان بازسازی و تاب‌آوری لرزه‌ای موردانتظار در دو حالت باهم مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که روش پیشنهادی قابلیت محاسبه کمی‌ و مقایسه تاب‌آوری لرزه‌ای ساختمان‌ها با سیستم‌های سازه‌ای مختلف را به‌طور موثری فراهم می‌سازد. زمان بازسازی کل محاسبه شده مطابق شیوه REDi، اختلافی در حدود 50 الی 80 درصد با زمان بازسازی کل ارائه‌ شده توسط FEMA-P58 دارد و می‌بایست در محاسبه منحنی هزینه-زمان و تاب‌آوری سیستم‌های مختلف مورد‌توجه جدی قرار‌گیرد. همچنین مشاهده می‌شود استفاده از اتصالات Post-Northridge در مقایسه با اتصالات Pre-Northridge موجب کاهش 37% در هزینه‌های بازسازی و 22% در مدت‌زمان بازسازی شده و در نتیجه باعث افزایش تاب‌آوری لرزه‌ای سازه می‌شود.