بررسی آسیب پذیری لرزه ای سازه های فولادی با قاب خمشی با استفاده از شاخص خسارت تجمعی تحت زلزله های نزدیک گسل

در بسیاری از نقاط جهان از جمله کشور ما، ویران کننده ترین خطر طبیعی برای ابنیه، ارتعاشاتی است که در اثر تحریکات زلزله به سازه وارد شده و باعث به وجود آمدن آسیب جدی در آن می شود. با توجه به این موضوع که در تجزیه و تحلیل خسارت وارد بر یک سازه پس از رخداد یک حادثه ی مخرب، برآورد میزان دقیق خسارت وارد بر هر نقطه از سازه غیر ممکن به نظر می رسد، لذا معرفی شاخص های خرابی برای ارزیابی میزان خسارت وارد بر المان های سازه ضروری می باشد. این شاخص ها می توانند مبنایی مناسب برای ارزیابی عملکرد سازه در برابر نیروهای رفت و برگشتی زلزله باشند. خسارت سازه اثر توأم بزرگی پاسخ سازه و تعداد چرخه های بارگذاری است. برای سازه های فولادی اثرات این دو پارامتر با به کار بردن قوانین خسارت تجمعی مدل می گردد. تغییر شکل های پلاستیک در سازه توسط اثر خسارت تجمعی، واقعی تر به نظر می رسد. چون سازه دارای حافظه ای است که تغییرات ماندگار را تحت اثر بارهای چرخه ای در خود ذخیره می کند. در این پژوهش از شاخص های خرابی شکل پذیری، پارک و انگ، دالی و کرول و کرزینگ در تعیین آسیب پذیری قابهای خمشی فولادی 4، 7، 10، 15 و 20 طبقه در سطح عضو، طبقه و کل سازه در سطوح شکل پذیری 2، 3 و 4 استفاده شده است. همچنین زمین لرزه های مورد مطالعه، 20 زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل که از کارهای تحقیقاتی baker گرفته شده اند، می باشد. 20 شتاب نگاشت مربوط به مولفه ی عمود بر گسل (sn) و 20 شتاب نگاشت مربوط به مولفه ی موازی آن (sp) می باشد. این شتاب نگاشت ها بر مبنای رسیدن سازه به شکل پذیری های هدف مورد نظر، مقیاس شده اند. نتایج بدست آمده از 20 شتاب نگاشت در هر جهت، میانگین گیری شده است. نتایج نشان می دهد که در اکثر مواقع، مولفه ی عمود بر گسل زلزله طبقات پایینی سازه ها را تحت تأثیر قرار می دهد و باعث به وجود آمدن آسیب بیشتری می شود، در حالیکه مولفه ی موازی با گسل باعث به وجود آمدن آسیب بیشتری در طبقات میانی و به خصوص طبقات بالایی سازه ها می شود. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش شکل پذیری هدف، میزان آسیب پذیری سازه ها نیز افزایش می یابد. با مشاهده ی نتایج می توان به این موضوع نیز اشاره کرد که استفاده از شاخص های تجمعی که به صورت ترکیبی از چند پارامتر خرابی مختلف می باشد، آسیب پذیری سازه ها را واقع بینانه تر تخمین می زند.