بررسی آسیب‌پذیری سازه‌های بلند فولادی با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 کارشناس ارشد سازه از دانشکده مهندسی دانشگاه سمنان

doi
10.22034/jss.2025.238223
چکیده

آیین‌نامه‌های طرح لرزه‌ای ساختمان‌ها به منظور جلوگیری از تلفات جانی، کنترل خسارت و طرح اقتصادی تدوین می‌شوند. برای این منظور، عموماً ترکیب دو عامل مقاومت و شکل‌پذیری مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک تفاوت عمده بین ضوابط آیین‌نامه‌ای طرح لرزه‌ای با برآورد مقاومت لرزه‌ای سازه‌ها این است که طراحی بر اساس آیین‌نامه در ناحیه ارتجاعی صورت گرفته در صورتی‌که برآورد مقاومت لرزه‌ای با توجه به رفتار خمیری سازه‌ها و بررسی مسائلی نظیر مقاومت، شکل‌پذیری و محل مفصل‌های خمیری صورت می‌گیرد و به این ترتیب نقاط ضعف سازه‌ها مشخص می‌شوند. طبق تحقیق انجام شده در این مقاله بر روی سازه‌های مورد مطالعه، بارگذاری استاتیکی معادل کفایت لازم را در برآورد کلیه واکنش‌های سازه‌ای اعم از تغییر مکان جانبی و نسبی و همچنین برش طبقات دارا می‌باشد. بنابراین با توجه به این‌که استاندارد ۲۸۰۰، برای سازه‌های منظم با ارتفاع بیش از ۵۰ متر استفاده از تحلیل دینامیکی را الزامی می‌دارد، باید بررسی نمود که آیا سازه‌های طرح شده با استفاده از تحلیل طیفی قادر به تحمل زلزله‌های به مقیاس در آمده تا شتاب ۰/۳۵g می‌باشند. در این تحقیق سه سازه دو بعدی ۱۵، ۲۰ و ۲۵ طبقه با سیستم قاب خمشی که بارگذاری لرزه‌ای آن با استفاده از طیف طرح استاندارد ۲۸۰۰ انجام شده، مورد مطالعه قرار گرفته است. آنالیز دینامیکی غیرخطی با استفاده از شتاب‌نگاشت‌های مختلف صورت گرفته و پاسخ‌های تغییر مکان جانبی و نسبی برای طبقات مختلف محاسبه شده و با مقادیر مجاز آیین‌نامه مقایسه گردید. همچنین نیاز شکل‌پذیری طبقات محاسبه و با ظرفیت شکل‌پذیری طبقات مختلف مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. شکست موضعی اعضای سازه‌ای کنترل شده و نهایتاً به بررسی آسیب‌پذیری سازه‌های فوق پرداخته شد.