ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های فولادی ساده با سیستم مقاوم جانبی دیوار برشی بتن مسلح

امروزه با گسترش شهرنشینی، تقاضا برای مسکن به شدت افزایش یافته است. در این بین ساختمان های فولادی با توجه به سرعت بالای ساخت از جایگاه ویژه ای برخوردارند. از جمله معایب سازه های فولادی نسبت به نوع بتنی هزینه بالاتر ساخت این نوع سازه هاست. لذا گاها سازنده ها به منظور آنکه هم از مزیت سرعت در ساخت سازه های فولادی برخوردار شوند و هم تا حدی هزینه تامین سیستم مهاربندی جانبی فولادی را کاهش دهند از ساختمان های فولادی با دیوار برشی بتنی به عنوان سیستم باربر جانبی سود می برند. لذا مطالعه در زمینه تحلیل و طراحی این نوع سیستم سازه ای ضروری به نظر می رسد. در حال حاضر یکی از مهمترین اهداف مهندسان زلزله پیش بینی رفتار سازه ها در برابر زلزله های آینده است. اطلاعات محدود ما در مورد پارامتر های لرزه ای از قبیل فاصله از مرکز زلزله، محتوای فرکانسی و حداکثر شتاب زلزله و نیز وجود عدم قطعیت ها در روش های تحلیلی باعث شده است تئوری احتمال وارد مهندسی زلزله شود. این تئوری روشی احتمالاتی برای طراحی لرزه ای ساختمان ها ارائه می کند. بر اساس این روش، ظرفیت و تقاضای سازه به وسیله تغییر مکان های دینامیکی غیر خطی سازه بیان می شوند و سپس با ترکیب احتمالاتی این دو، احتمال وقوع فروریزش در سازه محاسبه می گردد. تحلیل دینامیکی فزاینده یک ابزار تحلیلی مفید در مهندسی زلزله براساس عملکرد و از بهترین و جدیدترین روش های ارزیابی لرزه ای ساختمان ها می باشد. از این رو در مطالعه حاضر از این روش در بررسی عملکرد لرزه ای سازه ها استفاده شده است. این روش نوپا با در نظر گرفتن رکوردهای مختلف شتاب، عملکرد سازه را از حالت الاستیک تا خرابی کامل مورد بررسی قرار می دهد. در این مطالعه عملکرد لرزه ای قاب های فولادی ساده با سیستم مقاوم جانبی دیوار برشی بتن مسلح، مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، دو ساختمان با دو پلان مستطیلی مشابه و تنها با اندازه دهانه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. اندازه دهانه پلان اول و دوم به ترتیب برابر 5 و 5/6 متر می باشد. ابتدا، ساختمان های شامل هر دو پلان با توجه به تعداد طبقات 3، 6، 9 و 12، به ترتیب با استفاده از نرم افزار etabs تحلیل و طراحی شدند. به سبب منظمی ساختمان ها در پلان به لحاظ پیچش، تحلیل دینامیکی فزاینده غیر خطی تنها در حالت دوبعدی با استفاده از نرم افزار قدرتمند opensees انجام شده است. تاثیرات غیر خطی شامل اثرات غیر خطی هندسی و مصالح می باشند. برای همه قاب ها منحنی های خوشه ای و چندک ترسیم شده اند. سپس قاب ها براساس عملکرد لرزه ای با استفاده از منحنی های چندک و تئوری احتمال ارزیابی شده اند.