انتخاب و مقیاس نگاشت های زلزله به منظور دستیابی به توزیع احتمالاتی پاسخ سازه با درنظر گرفتن زلزله های حوزه نزدیک

- ماهیت تصادفی رویداد زلزله از یکسو و همچنین همبستگی بسیار زیاد پاسخ سازه ها به میزان شدت اندازه زلزله از سوی دیگر، انتخاب و مقیاس نگاشت های زلزله را برای انجام تحلیل دینامیکی لازم می کند. مبنای همه روش های موجود در انتخاب و مقیاس نگاشت زلزله، بررسی پارامترهای میانگین و یا توزیع پاسخ هاست. بیشتر روش های موجود همچون روش های موجود در استاندارهای طراحی بر مبنای میانگین پاسخ ها است که در این روش ها پراکندگی پاسخ ها مورد توجه نیست. روش های مبتنی بر توزیع پاسخ به بررسی هم زمان میانگین و پراکندگی پاسخ ها با استفاده از پارامتر انحراف معیار می پردازند. روش های مبتنی بر عملکرد و تحلیل خطرپذیری از جمله مواردی هستند که علاوه بر میانگین بر پراکندگی پاسخ ها نیز تمرکز دارند. در این پایان نامه، هدف تعیین بهینه ترین نگاشت های مورد نیاز برای انجام تحلیل دینامیکی با بررسی اثر هم زمان میانگین و پراکندگی پاسخ سازه است. بنابراین ابتدا، پاسخ های دینامیکی سازه تحت زلزله های مورد بررسی تعیین و سپس میانگین و انحراف معیار پاسخ ها متناسب با نوع نگاشت زلزله محاسبه می شود. همچنین، برای تعیین شکل اولیه توزیع پاسخ ها از یکسو و سرعت در ارائه روش پیشنهادی از سوی دیگر، از روش تقریبی معادل سازی سازه چند درجه آزادی به سیستم یک درجه آزادی معادل استفاده شده است. بنابراین، ابتدا به بررسی رابطه میان پاسخ های دو سیستم چند درجه آزادی و سیستم معادل پرداخته شده است. در ادامه با استفاده از سیستم معادل به تعیین شکل اولیه توزیع برای تعیین نگاشت های بهینه می پردازد و با بهره از ابزارهای بهینه یاب (که در این پایان نامه از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است) می توان بهینه ترین نگاشت زلزله را که دارای شکل توزیعی با کمترین اختلاف نسبت به شکل توزیع کلی تمامی نگاشت ها است، تعیین نمود. در این پایان نامه همچنین به منظور جامعیت بخشیدن به روش پیشنهادی، میزان تأثیر پارامترهای لرزه ای منبع لرزه زا نیز بر شکل توزیع بررسی گردید. به همین منظور نخست، نگاشت های مورد نظر مطابق پارامتر لرزه ای منبع لرزه زا طبقه بندی گردید، سپس میزان تأثیر پارامتر لرزه زا بر شکل توزیع در هر دو سیستم چند درجه آزادی و سیستم معادل بررسی شد. در این بررسی مشاهده گردید، زلزله های دارای اثر پیش روندگی، ساختگاه های واقع در خاک نوع iv و همچنین نگاشت های با گسل نرمال رفتار متفاوت و حساس تری در توزیع پاسخ ها را شاهد خواهند بود که منجر به اختلاف بیشتر در توزیع پاسخ ها می گردند. نتایج نشان می دهند که با افزایش تعداد نگاشت زلزله میزان اختلاف میان توزیع پاسخ در سازه معادل به شدت کاهش می یابد. این روند کاهش در میزان اختلاف توزیع پاسخ ها در سازه چند درجه آزادی، به تعداد نگاشت انتخابی بسیار حساس است. از مزایای روش جدید انتخاب و مقیاس نگاشت های زلزله امکان تعیین تعداد و نوع نگاشت زلزله مورد نیاز، هم به ازای یک شدت اندازه مورد نظر و هم برای تمامی شدت اندازه ها است. همچنین در این روش به دلیل استفاده از سازه معادل زمان انجام تحلیل حدود 1/24 کاهش می یابد و این در حالی است که خطای میان پاسخ ها در بیشینه حالت ها به 10% می رسد.