ارزیابی روابط تجربی آیین نامه های طرح لرزه ای برای تعیین زمان تناوب اصلی قاب های خمشی بتن آرمه

زمان تناوب اصلی ساختمان یکی از مهمترین پارامترهایی است که مشخص کردن آن مبنای محاسبه برش پایه و نیروهای وارده بر سازه در طی حرکت زمین می باشد. برای مشخص کردن زمان تناوب اصلی سازه با استفاده از آنالیزهای کامپیوتری، باید تمامی مولفه های قاب را در مدلسازی به طور مناسب در نظر بگیریم و سپس با استفاده از روش های مناسبی نظیر روش رایلی یا روش تحلیل مودال، زمان تناوب سازه را محاسبه کنیم. در مدل های معمول کامپیوتری، تعریف دقیق تمام مولفه های سازه به خصوص المان های غیر سازه ای، چندان ساده نیست. در نظر گرفتن اثر متقابل المان های مختلف این کار را پیچیده تر نیز می کند. آیین نامه های طرح لرزه ای، برای غلبه بر این مشکل، روابط تجربی را برای محاسبه زمان تناوب اصلی سازه پیشنهاد می کنند. این روابط تجربی آیین نامه ای، معمولاً روابط ساده ای هستند که فقط تابع پارامترهای محدودی از سازه، نظیر ارتفاع یا تعداد طبقات می باشند و از آنجا که زمان تناوب سازه تابعی از جرم و سختی آن می باشد، لذا می توان گفت هر عاملی که باعث تغییر در این پارامترها شود، می تواند بر زمان تناوب اصلی تأثیر بگذارد و در نظر گرفتن پارامترهای محدود، باعث ایجاد خطا در نتیجه محاسبات می شود. برای غلبه بر این مشکل، در این مطالعه 223 مدل قاب دو بعدی، با در نظر گرفتن چند پارامتر متغیر دیگر، نظیر تعداد و طول دهانه ها، سختی تیرها و ستون ها و درصد میان قاب ها، علاوه بر ارتفاع سازه ایجاد شدند، سپس با استفاده از تحلیل مودال زمان تناوب اصلی آنها محاسبه شد. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل با پیش بینی های آیین نامه ای نشان داد که مقادیر بدست آمده با استفاده از دو روش مذکور کاملاً یکسان نیستند، هرچند در مواردی به هم نزدیک اند. به منظور لزوم بررسی اثر هر کدام از پارامترهای مورد مطالعه بر زمان تناوب اصلی سازه، با ایجاد مدل سه لایه شبکه عصبی مصنوعی، تمامی پارامترهای مورد مطالعه به عنوان ورودی شبکه معرفی شدند و با انجام آنالیز حساسیت، اثر هر کدام از آن ها بر خروجی شبکه، که همان زمان تناوب اصلی سازه می باشد، بررسی شد و در پایان، با در نظر گرفتن پارامتر های موثر تر، روابط جدیدی ارائه شد که منجر به نزدیکی نتایج حاصل از آن، با نتایج حاصل از تحلیل گردید.