ارزیابی رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی با مقطع کاهش یافته دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع با استفاده از منحنی های شکنندگی

امروزه با ورود دستورالعمل ها و فلسفه های جدید طراحی که از معیار رفتار برای طراحی سازه ها استفاده می کنند، موضوع برآورد عملکرد لرزه ای سازه ها از اهمیت بسیاری برخوردار گشته است و تحقیقات زیادی در این زمینه در حال انجام می باشد. در ارزیابی عملکرد لرزه ای سازه ها بایستی عدم قطعیت های پیوند خورده با تقاضای لرزه ای و ظرفیت سازه ای در نظر گرفته شود. منحنی های شکنندگی، ابزاری رایج برای بررسی عملکرد سازه ها می باشند. در این میان، ساختمان های نامنظم بخش وسیعی از سازه های شهری را تشکیل می دهند. محدودیت های ناشی از ملاحظات معماری، کاربری و اقتصادی می تواند منجر به ایجاد نامنظمی در سازه شود. از آنجا که سازه های نامنظم رفتاری متفاوت نسبت به سازه های منظم رایج از خود نشان می دهند، ارزیابی عملکرد لرزه ای این سازه ها دارای اهمیت می باشد. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی آسیب پذیری سازه های نامنظم جرمی در ارتفاع، برای حالات حدی مختلف و در قالب منحنی های شکنندگی می باشد که با توجه به احتمالاتی بودن آن ها، این منحنی ها اطلاعات وسیعی را به شکلی ساده در اختیار مهندسین قرار می دهد. برای در نظر گرفتن پاسخ لرزه ای سازه ها آنالیز دینامیکی غیر خطی انجام شده است. برای در نظر گرفتن اثر تغییر پذیری رکورد های زلزله، این آنالیزها در قالب آنالیز دینامیکی افزایشی صورت گرفته است. شتاب طیفی در پریود اصلی سازه و جابجایی نسبی زاویه ای به ترتیب به عنوان مقیاس شدت زلزله و پارامتر تقاضای مهندسی انتخاب گردید. یک سازه مرجع منظم با توزیع جرمی مشابه با سازه های معمولی، تعریف و مواردی که بیانگر سازه های نا منظم هستند با اصلاح توزیع جرم در ارتفاع برای سازه مرجع (منظم) تعریف گردید. برای در نظر گرفتن نامنظمی جرمی در سازه، مطابق با آیین نامه asce 7-05 عمل گردید. برای هر قاب چهار حالت منظم، نامنظمی در طبقه ی بالا، نامنظمی در طبقه ی میانه و نامنظمی در طبقه ی پایین سازه در نظر گرفته شد تا نامنظمی در تمام ارتفاع سازه را پوشش دهد. آنالیز دینامیکی غیر خطی بر روی قاب های فولادی خمشی ویژه 5، 9، 12 و 15 طبقه با مدل سازی در نرم افزار opensees انجام پذیرفت. نتایج تحقیق نشان می دهد توزیع غیر یکنواخت جرم و به تبع آن خصوصیات المان های مقاوم جانبی در ارتفاع سازه، بر روی عملکرد لرزه ای سازه و به خصوص حالت حدی آستانه فرو ریزش و فروریزش موثر می باشد. این اثرات با توجه به ظرفیت شدت لرزه ای و بسته به مکان نامنظمی در ارتفاع سازه می تواند متفاوت باشد. نتایج نشان میدهد که با ایجاد نامنظمی در طبقات پایینی سازه احتمال رسیدن سازه به حالت حدی فروریزش بیشتر می شود.