پایان نامه ارشد: ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی از نظر شکل پذیری |
![]() |
از اوایل سال 1960، به لحاظ تصوری که از رفتار مناسب و شکل پذیر سیستم قاب خمشی در برابر بارهای جانبی میشد، با اقبال عمومی خیره کننده ای روبرو گردید و در اغلب سازه های فولادی بکار برده میشد و بسیاری از مهندسان بر این باور بودند که آسیب سازهای عمده ای در هنگام زلزله متوجه قابهای خمشی فولادی نخواهد بود و در صورت بروز آسیب، این موضوع به خرابی در سطح اعضاء و اتصالات محدود خواهد ماند.
ضعف عمده قابهای خمشی فولادی در زلزله های سال 1994 نورثریچ[1] و 1995 کوبه[2] این تصور را به چالش کشید. بعد از زلزله مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای قاب خمشی فولادی متحمل شکست ترد در اتصالات به ویژه در ناحیه جوش شده بال پایین تیر به ستون شدهاند. دامنه خرابیها بسیار فراگیر بود تا آنجا که ساختمانهای 1 تا 26 طبقه، ساختمانهای با عمر ساخت کوتاه و حتی در حال ساخت را شامل میشد. نکته قابل توجه این بود که اکثر ساختمانهای آسیب دیده بر طبق ضوابط آیین نامههای معتبر قبل از این زلزله ها طراحی شده بودند و علاوه بر آن در مناطقی با سطح خطر زلزله متوسط قرار داشتند.
پیدایش این قبیل خرابیهای وسیع و شکستهای ترد غیر منتظره در اتصالات، منجر به تحقیقات و بررسیهای بسیاری به منظور بهبود عملکرد لرزهای قابهای خمشی فولادی گردید که از نتایج آنها میتوان به معرفی اتصالات جدیدتر و مقاومتر در برابر بارهای لرزهای اشاره کرد.
اما معرفی اتصالات جدید، تنها رویکرد در پیش گرفته برای جلوگیری از تکرار چنین حوادث تلخی نبود چرا که آسیبهای سازهای مشاهده شده بعد از زلزله های نورثریچ و کوبه، ضعف روشهای طراحی و ارزیابی قابهای خمشی فولادی را هم آشکار نمود و بر ضرورت ارائه روشهای جدید در طراحی و ارزیابی ساختمانها با توجه به عملکرد مورد انتظار تاکید نمود. در این راستا فلسفه و مبنای آیین نامه ها مورد بازنگری و دگرگونی کلی قرار گرفت و منجر به پیدایش نسل جدیدی از دستورالعملهای طراحی بر اساس عملکرد گردید که در آنها از روش طراحی بر اساس عملکرد[3] استفاده شده است، که هدف اصلی آنها – و اغلب تنها هدفشان- این است که مانع فروریزش کلی سازه شوند، اصلاحات قابل توجهی داشتهاند، اما کاستیهایی نیز دارند: این دستورالعملها بر مبنای سطوح خطر و عملکردی مجزا میباشند و وضعیت کمّی عملکرد را برای خطر لرزهای پیوسته مشخص نمیکنند. علاوه بر آن تایید کفایت عملکرد در سطح اجزا صورت میگیرد نه در سطح کل سیستم و در نتیجه یک تراز عملکردی خاص در صورتی که معیار پذیرش تنها در یک جزء واحد رد شود، ارضا نخواهد شد و در نهایت اینکه ارزیابی عملکرد در این دستورالعملها، تعیینی است (به استثنای تعیین طیف خطر یکنواخت) و امکان بررسی صریح عوامل عدم قطعیت (ذاتی و دانش) که باید در ارزیابی عملکرد بر مبنای قابلیت اطمینان بررسی شوند، وجود ندارد.
برای رفع کاستیهای فوقالذکر، در روشهای طراحی بر اساس عملکرد، تحقیقات با هدف توسعه مهندسی زلزله بر اساس عملکرد (PBEE)[4] در حال انجام است تا روشی جامع جهت جایگزینی نسل اول روشهای مهندسی زلزله که در بالا به آنها اشاره شد، پیشنهاد شود. چشم انداز این روش توسط مؤسسه [5]PEER در قالب چارچوب زیر ترسیم شده است[8]:
*(کلیه پارامتر های معادله فوق در فصل 4 بخش 4 به طور کامل شرح داده خواهد شد)
اهداف نهایی در این چهار چوب تخمین احتمالاتی خسارت، هزینه ها و مدت زمان توقف کاربری میباشند. معادله بالا یک ساختار کلی برای هماهنگ سازی و ترکیب تحقیقات متنوع تحلیل خطر لرزه ای، مهندسی زلزله و تحلیل ریسک است و بدین وسیله، مسئله ابتدا به چهار جزء پایه ای تحلیل خطر، پیش بینی تقاضا، مدل سازی حالتهای آسیب و گسیختگی و تخمین خسارت از طریق معرفی سه متغیر میانی، [6]IM ،[7]EDP و [8]DM تفکیک میشود و سپس این اجزا مجدداً از طریق انتگرال گیر
ی روی تمام سطوح متغیرهای میانی به هم مرتبط میشوند.
هدف این پایان نامه و یا تحقیقات مشابه یعنی ارزیابی عملکرد با استفاده از تحلیل احتمالاتی تقاضای لرزهای بر مبنای پارامتر IM، جزیی از چشم انداز جامع و کلی پیشنهادی برای ارزیابی اهداف عملکردی توسط PEER است که میتواند در چارچوب زیر تعریف شود:
*(کلیه پارامتر های معادله فوق در فصل 4 بخش 4 به طور کامل شرح داده خواهد شد)
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-10] [ 04:48:00 ق.ظ ]
|