بررسی عملکرد شاخص‏های خرابی تجمعی موضعی در تحلیل لرزه‏ای قاب‏های خمشی ‏فولادی

در تجزیه و تحلیل خسارت وارد بر یک سازه پس از رخداد یک حادثه مخرب، برآورد میزان دقیق خسارت وارد بر هر نقطه از سازه غیرممکن به نظر می‏رسد. لذا معرفی شاخص‏ خرابی برای ارزیابی میزان خسارت وارد بر المان‏ها‏ی سازه ضروری می‏باشد.‏ این شاخص‏ها‏ می‏توانند مبنایی مناسب برای ارزیابی عملکرد سازه در برابر نیروهای رفت و برگشتی زلزله باشند. شاخص‏ها‏ی خرابی تابعی از شکل پذیری سازه، انرژی مستهلک شده در سازه، دامنه، زمان و تعداد سیکل‏های بارگذاری می‏باشند. نکته مهم در کاربرد شاخص‏ها‏ی خرابی، وابستگی شدید آن‏ها‏ به جنس مواد تشکیل دهنده المان‏ها‏ می‏باشد. خسارت سازه اثر توام بزرگی پاسخ سازه و تعداد چرخه‏ها‏ی بارگذاری است. برای سازه‏های فولادی اثرات ‏این دو پارامتر با به کار بردن قوانین خسارت تجمعی مدل می‏گردد. تغییرشکل‏های پلاستیک در سازه توسط اثر خسارت تجمعی واقعی‏تر به نظر می‏رسد. چون سازه حافظه‏ای دارد که تغییرات ماندگار را در تحت اثر بارهای چرخه‏ای در خود ذخیره می‏کند. در این مطالعه به بررسی شاخص‏های خرابی تغییرمکان نسبی، شکل پذیری، سینماتیکی، حداکثر محدوده drift پلاستیک، شاخص خرابی دالی و کرول و شاخص خرابی خستگی کم چرخه در قاب‏های خمشی فولادی 5، 10، 15 و 20 طبقه در سطوح شکل‏پذیری 3، 5 و 7 پرداخته شده است. همچنین زمین لرزه‏های مورد استفاده به روش استاندارد 2800 مقیاس شد‏ه‏اند و با میانگین آن‏ها شاخص‏ها محاسبه شده است تا مشخص گردد سطح شکل پذیری هدف در استاندارد 2800 به چه مقداری نزدیک است. جهت بررسی سازه‏ها از نرم فزار غیرخطی perform-3d استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که قاب‏های طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، تحت تحلیل دینامکی غیرخطی آسیب‏هایی اعم از آسیب داخلی تا گسیختگی المان را تجربه می‏کنند و با افزایش شکل پذیری هدف از سطح 3 به سطح 5 میزان افزایش خسارت در تمامی شاخص‏ها به طور میانگین 65% است و از سطح 5 به سطح 7 میزان افزایش خسارت به طور میانگین 24% است. سطح شکل پذیری هدف در استاندارد 2800 نیز تقریبا به سطح شکل ‏پذیری 3 نزدیک است.