تحلیل دینامیکی و غیرخطی 3 بعدی یک ساختمان فلزی موجود جهت ارزیابی رفتار لرزه ای آن

بسیاری از ساختمانهایی که بر طبق ضوابط آیین نامه های نسبتا جدید طراحی و احداث شده اند، در زلزله های اخیر دچار آسیب های جدی شده اند. لذا نیاز به کنترل مجدد صحت طراحی و اجرا بکمک روشهایی که در آنها رفتار خمیری اعضا در نظر گرفته شده است، احساس می شود. بدین منظور در این پایان نامه برای کنترل طراحی و ارزیابی رفتار لرزه ای یک ساختمان 8 طبقه فلزی موجود (ساختمان جدید موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله) از تحلیل های استاتیکی معادل، دینامیکی خطی و استاتیکی غیرخطی ‏‎(pushover)‎‏ استفاده گردیده است. از نتابج مهم اخذ شده، مقدار شکل پذیری و فرامقاومت سازه در حیطه غیرخطی می باشد. طراحی و اجرا سازه نیز دارای ضعفی است که به چند نمونه از آنها اشاره شده است.اتصالات این ساختمان از نوع مفصلی و هر دو جهت اصلی پلان دارای مهاربندی های همگرای ‏‎x, a‎‏ و ‏‎z‎‏ می باشد. مقاطع مورد استفاده در فایلهای ورودی به 3 گروه مندرج در دفترچه محاسبات، نقشه های اجرایی و اجرا شده واقعی تقسیم بندی شده اند.تحلیل های استاتیکی معادل و دینامیکی خطی بکمک نرم افزار ‏‎(ver:5.2) sap90‎‏ و تحلیل های استاتیکی غیرخطی بکمک نرم افزار ‏‎(ver:94) nisa ii‎‏، با در نظر گرفتن اثر توام رفتار غیرخطی هندسی و مصالح انجام گردیده است. در تحلیل های استاتیکی معادل از 9 ترکیب بارگذاری ارائه شده در آیین نامه های معتبر بارگذاری ساختمان های فولادی استفاده گردیده است. در تحلیل های دینامیکی خطی از شتابنگاشتهای 3 مولفه ای ناغان و سرخون بندرعباس و با ترکیب های متفاوت مندرج در استاندارد 2800 (ویرایش دوم) بهره گرفته شده است. بارگذاری سازه در تحلیل های استاتیکی غیرخطی همانند استاتیکی معادل است، با این تفاوت که مقادیر نیروی زلزله اعمالی در ضریب رفتار سازه (7) و ترکیبهای بارگذاری در ضریب طراحی خمیری (7/1) مندرج در مقررات ملی ساختمان (مبحث دهم) ضرب شده اند.مقادیر لنگر، نیروی محوری و نیروی برشی حاصل از تحلیل های مذکور با مقادیر برش طبقه در مقابل جابجایی نسبی بین طبقه ای ‏‎(dift)‎‏ حاصل از تحلیل های استاتیکی غیر خطی، و توزیع نیروی طبقات و مقایسه آن با مقادیر متناظر حاصل از تحلیل های استاتیکی معادل از جمله خروجیهای مهم تحلیل ها می باشد.نتایج نشان می دهند که اولا، طراحی سازه دارای معایب زیادی است که از جمله می توان به عدم رعایت موازین استاندارد های بارگذاری و زلزله (تحلیل های دینامیکی خطی) و همچنین عدم دقت در محاسبات اشاره نمود؛ ثانیا، همپایه کردن برش پایه دینامیکی و استاتیکی معادل باعث افزایش مقادیر نیروهای اعضا در تحلیل های دینامیکی خطی مولفه ای نسبت به 3 مولفه ای می شود که این موضوع، با ماهیت زلزله و رفتار واقعی سازه از دیدگاه آیین نامه ها مغایرت دارد؛ ثالثا، سازه در تحلیل های استاتیکی غیرخطی و هنگامی که هر دو اثر رفتار غیرخطی هندسی و مصالح مشترکا در نظر گرفته شود قادر به تحمل کل بار زلزله وارده نمی باشد که گاهی مقدار بار قابل تحمل به 50% کل بار وارده نیز می رسد. این امر می تواند ناشی از مقدار نامناسب ضریب رفتار سازه باشد - البته توزیع نامناسب مهاربندها در طبقات نیز بی تاثیر نیست.به دلیل حجم بالای ورودی و ظرفیت ناکافی برنامه ‏‎nisa ii‎‏، تحلیل های دینامیکی غیرخطی بر روی این ساختمان امکان پذیر نشده است.