توسعه روش تحلیل پوش‌آور مبتنی بر نیرو

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، ایران

2 گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، ایران

3 گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، ایران

4 گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

doi
چکیده

تحلیل پوش‌آور استاتیکی غیرخطی (Pushover Analysis) یکی از ابزارهای مؤثر در ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها محسوب می‌شود. بااین‌حال، با افزایش ارتفاع سازه، دقت این روش به دلیل ناتوانی در لحاظ نمودن اثر مودهای بالاتر ارتعاشی و پدیده‌های غیرارتجاعی نظیر تغییر مکان‌های جانبی افزایشی، به طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. هدف اصلی این پژوهش، بهبود روش پوش‌آور لرزه‌ای مبتنی بر رویکرد نیرویی است، به‌گونه‌ای که بتواند پاسخی بادقت دینامیکی بالا و درعین‌حال با سادگی محاسبات استاتیکی ارائه دهد. در این راستا، عملکرد روش نیرویی توسعه‌یافته به‌صورت کمی و مقایسه‌ای با روش‌های تطبیقی و غیرتطبیقی متداول ارزیابی گردید. نتایج حاصل از تخمین تقاضای لرزه‌ای، با نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی دقیق (NLTHA) تحت مجموعه‌ای از رکوردهای انتخابی زلزله، اعتبارسنجی شدند. برای قاب سه‌طبقه، روش‌های غیرتطبیقی با الگوی بار مثلثی وارونه عملکردی کاملاً رضایت‌بخش از خود نشان دادند؛ به‌گونه‌ای که خطای متوسط در برآورد حداکثر دریفت نسبی طبقات در مقایسه با NLTHA کمتر از ۱۰٪ بود. در مقابل، در قاب‌های ۹ و ۲۰ طبقه، عدم لحاظ سهم مودهای بالاتر در روش‌های سنتی منجر به کاهش چشمگیر دقت نتایج شد؛ به‌طوری که خطای برآورد لنگرهای خمشی در طبقات فوقانی و نیروهای برشی بین ۳۵ تا ۵۰ درصد مشاهده گردید. روش نیرویی پیشنهادی توانست میزان این خطا را در سازه‌های بلندمرتبه به طور قابل‌توجهی کاهش داده و میانگین خطا را به کمتر از ۱۵٪ نسبت به نتایج NLTHA برساند.