بررسی اثر الگوهای مختلف بار معادل طراحی بر نتایج تحلیل تاریخچه زمانی مدل قاب ها

با توجه به ماهیت بارهای لرزه ای که به صورت شتاب پایه در پای ساختمان وارد می شود، تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه، به عنوان دقیق ترین روش جهت تعیین تقاضای لرزه ای سازه مطرح می باشد. ولی با این حال به علت پیچیدگی ها و مشکلات کاربردی، استفاده از این روش با محدودیت هایی روبروست. از این رو، سادگی روش استاتیکی معادل در مقابل روش های تحلیل طیفی و تحلیل تاریخچه زمانی سبب شده است تا محققین با حفظ چارچوب کلی این روش، اصلاحاتی برای تکمیل آن انجام دهند. پاسخ های سازه در برابر تحریک زلزله علاوه بر جرم طبقات، به توزیع مقاومت و سختی در سازه نیز وابسته است، از طرفی توزیع مقاومت و سختی نیز وابسته به الگوی بارگذاری جانبی انتخاب شده در مرحله طراحی می باشد. هنگامی که مقاومت طراحی سازه از مقاومت نیاز در یک زلزله کمتر باشد طبیعتاً سازه وارد حوزه خمیری می شود. بنابراین نحوه توزیع مقاومت در ارتفاع سازه در مرحله طراحی، بر پاسخ سازه در حوزه خمیری تأثیرگذار خواهد بود و با توجه به وابستگی توزیع مقاومت به الگوی بارگذاری جانبی، انتخاب الگوی بارگذاری مناسب در مرحله طراحی از اهمیت و ضرورت ویژه ای برخوردار خواهد بود. در تحقیق حاضر چند الگوی ساده به همراه الگوی پیشنهادی آیین نامه طرح لرزه ای ایران (ویرایش سوم استاندارد 2800)، برای توزیع برش پایه در روند طراحی دو قاب خمشی فولادی 8 و 15 طبقه به کار گرفته شده است. از بهینه¬یابی مقاطع با روش الگوریتم توارثی برای منحصربه فرد نمودن طراحی (غربال گری توزیع مقاومت و سختی) تحت هر الگوی بار جانبی استفاده شده است. مسئله بهینه¬یابی بر اساس ضوابط آیین نامه طرح لرزه ای ایران و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران، رابطه سازی شده و در روند بهینه¬یابی در نرم افزار متلب پیاده و اجرا شده است. در بخش بعدی برای ارزیابی طرح های حاصل از الگوهای بار جانبی بکار گرفته شده، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از سه نگاشت زلزله روی مدل ها انجام گرفته است. معیارهایی از جمله حداکثر جابجایی طبقات، حداکثر گریز طبقات، برش پایه دینامیکی، نقطه شروع خرابی و ترتیب و موقعیت تشکیل مفاصل خمیری ملاک ارزیابی و سنجش عملکرد طرح های حاصل از الگوهای بکار گرفته شده قرار گرفته است. رویکرد اصلی تحقیق حاضر، بررسی وجود الگوی بار جانبی مناسب تری نسبت به پیشنهاد آیین نامه است، به طوری که طراحی سازه با آن بتواند توزیع مطلوبی از مقاومت و سختی را به سازه دیکته کند و تحت بارگذاری زلزله واقعی با توزیع متفاوتی از مفاصل خمیری، رفتار بهتری ایجاد نماید و حالت های نامطلوب شکست و خرابی کلی در سازه را به تعویق بیاندازد.