ارزیابی روش های تحلیل استاتیکی غیرخطی در برآورد لرزه ای قاب های مهاربندی شده برون محور

نیاز به طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله و یا مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود، پژوهشگران مهندسی سازه و زلزله را به تحقیق پیرامون ابداع روش های کارآمد طراحی و تحلیل لرزه ای ترغیب نموده است. حاصل این تحقیقات منجر به معرفی روش طراحی بر اساس عملکرد شده است که ابزار تحلیلی مفید برای طراحی بر اساس عملکرد، روش تحلیل استاتیکی غیر خطی یا بارافزون می باشد. این روش انواع مختلفی دارد که نکته ی مشترک تمامی آن ها اعمال یک توزیع بار جانبی افزایشی استاتیکی به سازه در گام های مختلف، تا رسیدن نقطه ی کنترل سازه به نقطه ی عملکرد (تغییرمکان هدف) است. در یک تقسیم بندی کلی این روش به روش های بار افزون مرسوم، بار افزون با لحاظ کردن اثرات مودهای بالاتر ارتعاش سازه در پاسخ، بارافزون با الگوی بار تطبیقی با سختی جاری سازه و بار افزون با لحاظ کردن دو مورد اخیر تقسیم می شود. در این پایان نامه روش بارافزون مودی و بارافزون مودی با منحنی ظرفیت انرژی پایه و بارافزون مودی با یک بار تطبیق الگوی بار جانبی (بارافزون مودی اصلاح شده) ، در تخمین تغییر مکان و تغییر مکان نسبی برای پنج زمین لرزه معروف ارزیابی شده است. از آنجایی که ارزیابی این روش ها در تحقیقات مختلف عموماً حول قاب خمشی بوده است و برای مشاهده ی دقت این روش ها در سیستم های سازه ای دیگر، در این پایان نامه سه قاب دو گانه ی خمشی و بادبندی شده ی برون محور با ارتفاع های 15، 30 و 45 متر در تعداد طبقات 5، 10 و 15 به روش های مذکور ارزیابی شده اند. با تحلیل نتایج حاصل از روش ها مشاهده می شود که امکان به وجود آمدن پدیده ی برعکس شدن منحنی ظرفیت این سیستم سازه ای بسیار است. از مقایسه نتایج با پاسخ های تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به عنوان پاسخ دقیق تحت پنج شتاب نگاشت، در شرایط برعکس شدن منحنی ظرفیت روش بار افزون مودی با منحنی ظرفیت انرژی پایه توانسته تخمین دقیق تری از پاسخ ها ارائه دهد. از طرف دیگر مقادیر تغییرمکان و تغییرمکان نسبی با اعمال الگوهای بار جانبی معادل و یکنواخت به هر قاب تا میانگین تغییرمکان بام که با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به دست آمده، به منظور ارزیابی دقت روش بارافزون مرسوم با سایر پاسخ ها مقایسه شده است و مشاهده شده که روش مرسوم مقادیر نیاز را با خطای زیادی تخمین می زند. لذا محدودیت روش بارافزون مرسوم مخصوصا در تخمین تغییرمکان نسبی مشهود است.