بررسی عملکرد پارامترهای تغییر شکل و انرژی در ارزیابی خرابی لرزه ای سازه های فولادی

مقاله بررسی عملکرد پارامترهای تغییر شکل و انرژی در ارزیابی خرابی لرزه ای سازه های فولادی

ارزیابی رفتار لرزه ای سازه ها به‌ منظور تخمین خسارات جانی و مالی در اثر زمین لرزه انجام می‌ گیرد. در سالیان گذشته، با پیشرفت های مهندسی زلزله، ارتقای دانش و تجربه در مورد رفتار لرزه ای سازه ها، روش های نُوینی برای ارزیابی رفتار لرزه ای سازه ها پیشنهاد شده اند و برای آن نیاز به تعریف شاخص های خرابی می باشد که میزان خرابی را به صورت  کمّی و  کیفی  بیان می کنند. در بسیاری از موارد، شاخص های خرابی پارامترهای بدون بُعدی می باشند که دامنه  آن ها معمولاً بین مقدار صفر برای حالت بدون خسارت و مقدار یک برای حالت فروپاشی سازه می باشد و مقادیر بین این دو مقدار، حالات مختلف خرابی را نشان می دهند.

تاکنون شاخص های خرابی گوناگونی مبتنی بر معیارهای مختلف سازه ای مانند: شکل پذیری، تغییر شکل، تغییر مکان، دوران، چرخش، انحناء، سختی، نرمی، زمان تناوب، فرکانس، انرژی هیسترزیس و یا ترکیبی ارائه ‌شده است که با توجّه به ویژگی های هریک، انتخاب شاخص خرابی مناسب، یک سؤال اساسی برای طرّاح و مُحاسب سازه می باشد تا میزان خرابی با قابلیت اعتماد بالا تخمین زده شود. در این تحقیق، به‌منظور بررسی عملکرد پارامترهای تغییر شکل و انرژی به صورت منفرد و ترکیبی (پارک-انگ) در ارزیابی شاخص های خرابی لرزه ای سازه های فولادی، تعداد 6 قاب خمشی فولادی با شکل پذیری ویژه، هندسه ی منظّم و تعداد طبقات 4، 7، 10، 15، 20 و 25 طبقه در نرم‌افزار sap2000 طراحی شدند و با استفاده از نرم‌افزار opensees  تحت رکوردهای نزدیک به گسل مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفته اند سپس مقادیر شاخص های خرابی بر اساس پارامترهای تغییر شکل، انرژی و ترکیبی محاسبه‌ شده است. نتایج، ارزیابی کمّی خرابی طبقات قاب ها و نقش این دو پارامتر را در مقادیر عددی شاخص های خرابی ارائه می کند. نتایج نقش مؤثرتر تغییر شکل المان ها را در میزان خرابی لرزه ای نشان می دهد.