ارزیابی احتمالاتی عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های فولادی دارای نامنظمی پیچشی زیاد در پلان تحت اثر توالی زلزله و پس‌لرزه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22065/jsce.2020.183112.1842
چکیده

زمین‌لرزه پدیده‌ای است که همواره احتمال وقوع آن در نقاط مختلف دنیا وجود دارد و تاکنون موجب خسارات جانی و مالی فراوانی شده است. وقوع پس‌لرزه‌ها پس از زلزله‌های متوسط و بزرگ امری طبیعی است که با توجه به اهمیت آن باید بیشتر موردمطالعه قرار گیرد و اثر آن‌ها بر روی سازه‌های مختلف ارزیابی گردد، اما در آیین‌نامه‌های کنونی اثر پس‌لرزه در محاسبات لحاظ نگردیده است. از دیگر عوامل مؤثر بر رفتار ساختمان در هنگام وقوع زلزله، وجود نامنظمی پیچشی بوده که ممکن است به علت محدودیت‌های معماری در پلان سازه ایجاد و به خسارات بیشتر در هنگام زلزله منتهی ‌گردد.در این مقاله به این منظور بررسی اثر هم‌زمان نامنظمی پیچشی و پس‌لرزه در سازه‌های فولادی قاب خمشی تحت زلزله حوزه نزدیک از مدل‌های سه، پنج و هشت طبقه منظم در پلان و نامنظم پیچشی زیاد در پلان توسط منحنی‌های شکنندگی استفاده شده است. این مدل‌ها ابتدا با استفاده از آیین‌نامه‌های ایران طراحی و پس از طرح مقاطع در نرم‌افزار OpenSees به‌صورت سه‌بعدی مدل‌سازی گردیده‌اند، سپس با استفاده از شتاب‌نگاشت‌های مناسب و سازگار با شرایط منطقه، سازه‌ها تحت تحلیل دینامیکی افزایشی IDA قرارگرفته و بیشترین دریفت طبقات به‌عنوان پارامتر تقاضا تعیین گردید. همچنین با انتخاب ظرفیت تغییر مکان نسبی بر اساس آیین‌نامه Hazus آمریکا برای چهار سطح عملکرد لرزه‌ای آسیب جزئی، متوسط، گسترده و کامل و با استفاده از روابط مربوط به قابلیت اعتماد سازه‌ها، منحنی‌های شکنندگی برای سازه‌های موردنظر ترسیم‌شده است.نتایج حاصل از تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی نشان می‌دهد در اثر وقوع زلزله نامنظمی پیچشی تأثیر بیشتری را بر روی مدل‌های پنج و هشت طبقه به نسبت سه‌طبقه در افزایش آسیب‌پذیری دارد. ضمناً بررسی مقادیر میانه شکنندگی لرزه‌ای در مدل‌های موردبررسی گویای افزایش قابل‌توجه میزان آسیب‌پذیری لرزه‌ای به‌واسطه وقوع پس‌لرزه در سازه‌های با سیستم قاب خمشی فلزی دارای نامنظمی پیچشی در پلان است.