در ارزيابي عملكرد لرزه‌اي سازه ها، چگونگي رفتار سازه، به ويژه در شرايطي كه در اثر زلزله از محدوده رفتار الاستيك خارج مي شود، بررسي مي‌شود. بدين منظور مقايسه‌اي بين پارامتر نياز لرزه‌اي و پارامتر ظرفيت سازه صورت مي‌گيرد.
در روش‌هاي مرسوم طراحي، نيروي برش پايه پارامتر اصلي طراحي سازه است و طراح با مقايسه نياز نيروي برش پايه ناشي از زلزله و ظرفيت برش پايه، سازه را طراحي مي‌كند. در اين روش‌ها نيروهاي زلزله تا حدي كه رفتار سازه در دامنه الاستيك مورد بررسي قرار گيرد، كاهش داده مي‌شوند. هنگامي كه سازه وارد محدوده رفتار غير الاستيك گردد، پارامتر نيروي برش پايه
ديگر نمي تواند مشخص‌كننده آسيب‌هاي وارده به اجزاي سازه باشد.
در اين ناحيه رفتاري، بدون تغيير قابل توجه در نيروي برش پايه، آسيب پيش رونده در سازه به وقوع مي‌پيوندد. برخي قسمت‌هاي سازه تسليم مي‌شود، نيروها در سازه باز توزيع مي‌شوند و نياز غير الاستيك بين اجزاي سازه تغيير خواهد كرد. با توجه به موارد فوق، طراحي سازه بر اساس نيرو در دامنه رفتار غير خطي، توزيع شتاب در تراز طبقات و بام نيز تغيير خواهد كرد.
با توجه به موارد فوق، طراحي سازه بر اساس نيرو در دامنه رفتار الاستيك، كه روش مرسوم طراحي سازه‌ها در برابر زلزله است، نمي‌تواند به تنهايي مبناي مناسبي براي تعيين عملكرد سازه در برابر زلزله، كه اساس روش طراحي بر اساس عملكرد است، باشد.
پارامتر مناسب براي مقايسه نياز زلزله و ظرفيت سازه در محدوديت رفتار غير خطي مي‌تواند تغيير شكل سازه باشد. در حال حاضر عملي‌ترين و مرسوم‌ترين روش ارزيابي عملكرد سازه تحت زلزله، استفاده از آناليز استاتيكي غير خطي براي تعيين رابطه بار - تغيير مكان جانبي سازه است كه به روش طيف ظريف مرسوم است. در اين روش رفتار سازه بصورت غير خطي تحت بارجانبي استاتيكي متغير مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و پارامترهاي مرتبط با اهداف عملكردي سازه، از قبيل تغيير مكان نسبي طبقات، محاسبه مي‌شوند.
از مزاياي اين روش مي‌توان به نمايش ترسيمي عملكرد لرزه‌اي سازه اشاره نمود. البته محدوديت‌هايي را مي‌توان براي اين روش برشمرد. از جمله اينكه به دليل استاتيكي بودن اين روش، تاثير مودهاي بالاتر ارتعاش سازه، به طور كامل در نظر گرفته نمي‌شود. محدوديت ديگر اين روش، برآورد نسبت ميرايي موثر سازه است كه پارامتر مهمي در تعيين طيف نياز لرزه‌اي سازه مي‌باشد.
اين نسبت به شكل حلقه‌هاي هيسترزيس و يا به عبارت ديگر رفتار سازه تحت بارهاي سيكلي بستگي دارد. در آناليز استاتيكي بار جانبي رفتار سازه تحت بارهاي سيكلي بستگي دارد.
در آناليز استاتيكي بار جانبي رفتار هيسترتيك سازه را تنها به صورت تقريبي مي‌توان لحاظ نمود. با وجود محدوديت‌هاي فوق ، روش استاتيكي طيف ظرفيت به منظور سهولت و كارايي قابل ملاحظه در مقايسه با روش‌هاي ديناميكي ، متداول‌ترين روش ارزيابي عملكردي سازه محسوب مي‌گردد. به طور خلاصه ارزيابي عملكرد سازه و طراحي آن بر اساس عملكرد با روش طيف ظرفيت شامل مراحل: تعيين اهداف عملكردي سازه، منحني ظرفيت سازه، تعيين نقطه عملكرد سازه (محل تلاقي منحني‌هاي ظرفيت سازه و نياز زلزله) و كنترل اهداف عملكردي سازه مي‌باشد.
اهداف عملكردي
هدف عملكردي را مي‌توان تراز مطلوب و مورد نظر عملكرد لرزه‌اي سازه در قبال تراز مشخصي از خطر زلزله دانست. بعبارت ديگر با تركيب يك تراز عملكرد ساختمان و يك تراز زمين لرزه يك هدف عملكردي شكل مي‌گيرد.
تراز عملكرد را مي‌توان بر اساس مقادير مجاز و يا قابل قبول آسيب سازه اي تعريف نمود. تراز عملكرد ساختمان با تركيب يك تراز عملكرد سازه‌اي و يك تراز عملكرد غير سازه‌اي تعيين مي‌شود.
تعاريف بنيادي http://mahdihashemi.blogspot.com/
- شتاب طيفي
شتاب طيفي برابر است با مقدار حاصله از طيف طرح استاندارد و يا طيف طرح ويژه ساختگاه در يك زمان تناوب مشخص و براي يك نسبت ميرايي خاص. مقدار شتاب طيفي در زمان تناوب يك ثانيه و براي ميرايي %۵را با S1و مقدار شتاب طيفي در زمان تناوب كوتاه و براي ميرايي %۵را با SSنشان مي‌دهند.
- بيشينه شتاب موثر
عبارت است از مقدار شتاب طيفي (دامنه طيف شتاب) در محدوده دوره تناوب۰/۱ تا ۰/۵ثانيه، براي ميزايي %۵تقسيم بر ۲/۵
- طيف طرح استاندارد
طيف استاندارد از حاصل ضرب مقادير طيف ضريب بازتاب ساختمان( )Bو شتاب مبناي طرح ( )Aحاصل مي‌شود.
براي بدست آوردن شتاب مبناي طرح ( )Aمي‌توان از نقش‌هاي معتبر پهنه بندي لرزه‌اي كه در آن ميزان بيشينه شتاب زمين براي دوره‌هاي بازگشت مختلف ارائه شده است، استفاده نمود.
- طيف طرح ويژه ساختگاه
تهيه طيف طرح ويژه ساختگاه براي انجام محاسبات مربوط به بهسازي ويژه بر اساس تحليل خطر ويژه ساختگاه انجام مي‌شود.
خبرگزاري جمهوري اسلامي http://mahdihashemi.blogspot.com/
در روش‌هاي مرسوم طراحي، نيروي برش پايه پارامتر اصلي طراحي سازه است و طراح با مقايسه نياز نيروي برش پايه ناشي از زلزله و ظرفيت برش پايه، سازه را طراحي مي‌كند. در اين روش‌ها نيروهاي زلزله تا حدي كه رفتار سازه در دامنه الاستيك مورد بررسي قرار گيرد، كاهش داده مي‌شوند. هنگامي كه سازه وارد محدوده رفتار غير الاستيك گردد، پارامتر نيروي برش پايه
ديگر نمي تواند مشخص‌كننده آسيب‌هاي وارده به اجزاي سازه باشد.
در اين ناحيه رفتاري، بدون تغيير قابل توجه در نيروي برش پايه، آسيب پيش رونده در سازه به وقوع مي‌پيوندد. برخي قسمت‌هاي سازه تسليم مي‌شود، نيروها در سازه باز توزيع مي‌شوند و نياز غير الاستيك بين اجزاي سازه تغيير خواهد كرد. با توجه به موارد فوق، طراحي سازه بر اساس نيرو در دامنه رفتار غير خطي، توزيع شتاب در تراز طبقات و بام نيز تغيير خواهد كرد.
با توجه به موارد فوق، طراحي سازه بر اساس نيرو در دامنه رفتار الاستيك، كه روش مرسوم طراحي سازه‌ها در برابر زلزله است، نمي‌تواند به تنهايي مبناي مناسبي براي تعيين عملكرد سازه در برابر زلزله، كه اساس روش طراحي بر اساس عملكرد است، باشد.
پارامتر مناسب براي مقايسه نياز زلزله و ظرفيت سازه در محدوديت رفتار غير خطي مي‌تواند تغيير شكل سازه باشد. در حال حاضر عملي‌ترين و مرسوم‌ترين روش ارزيابي عملكرد سازه تحت زلزله، استفاده از آناليز استاتيكي غير خطي براي تعيين رابطه بار - تغيير مكان جانبي سازه است كه به روش طيف ظريف مرسوم است. در اين روش رفتار سازه بصورت غير خطي تحت بارجانبي استاتيكي متغير مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و پارامترهاي مرتبط با اهداف عملكردي سازه، از قبيل تغيير مكان نسبي طبقات، محاسبه مي‌شوند.
از مزاياي اين روش مي‌توان به نمايش ترسيمي عملكرد لرزه‌اي سازه اشاره نمود. البته محدوديت‌هايي را مي‌توان براي اين روش برشمرد. از جمله اينكه به دليل استاتيكي بودن اين روش، تاثير مودهاي بالاتر ارتعاش سازه، به طور كامل در نظر گرفته نمي‌شود. محدوديت ديگر اين روش، برآورد نسبت ميرايي موثر سازه است كه پارامتر مهمي در تعيين طيف نياز لرزه‌اي سازه مي‌باشد.
اين نسبت به شكل حلقه‌هاي هيسترزيس و يا به عبارت ديگر رفتار سازه تحت بارهاي سيكلي بستگي دارد. در آناليز استاتيكي بار جانبي رفتار سازه تحت بارهاي سيكلي بستگي دارد.
در آناليز استاتيكي بار جانبي رفتار هيسترتيك سازه را تنها به صورت تقريبي مي‌توان لحاظ نمود. با وجود محدوديت‌هاي فوق ، روش استاتيكي طيف ظرفيت به منظور سهولت و كارايي قابل ملاحظه در مقايسه با روش‌هاي ديناميكي ، متداول‌ترين روش ارزيابي عملكردي سازه محسوب مي‌گردد. به طور خلاصه ارزيابي عملكرد سازه و طراحي آن بر اساس عملكرد با روش طيف ظرفيت شامل مراحل: تعيين اهداف عملكردي سازه، منحني ظرفيت سازه، تعيين نقطه عملكرد سازه (محل تلاقي منحني‌هاي ظرفيت سازه و نياز زلزله) و كنترل اهداف عملكردي سازه مي‌باشد.
اهداف عملكردي
هدف عملكردي را مي‌توان تراز مطلوب و مورد نظر عملكرد لرزه‌اي سازه در قبال تراز مشخصي از خطر زلزله دانست. بعبارت ديگر با تركيب يك تراز عملكرد ساختمان و يك تراز زمين لرزه يك هدف عملكردي شكل مي‌گيرد.
تراز عملكرد را مي‌توان بر اساس مقادير مجاز و يا قابل قبول آسيب سازه اي تعريف نمود. تراز عملكرد ساختمان با تركيب يك تراز عملكرد سازه‌اي و يك تراز عملكرد غير سازه‌اي تعيين مي‌شود.
تعاريف بنيادي http://mahdihashemi.blogspot.com/
- شتاب طيفي
شتاب طيفي برابر است با مقدار حاصله از طيف طرح استاندارد و يا طيف طرح ويژه ساختگاه در يك زمان تناوب مشخص و براي يك نسبت ميرايي خاص. مقدار شتاب طيفي در زمان تناوب يك ثانيه و براي ميرايي %۵را با S1و مقدار شتاب طيفي در زمان تناوب كوتاه و براي ميرايي %۵را با SSنشان مي‌دهند.
- بيشينه شتاب موثر
عبارت است از مقدار شتاب طيفي (دامنه طيف شتاب) در محدوده دوره تناوب۰/۱ تا ۰/۵ثانيه، براي ميزايي %۵تقسيم بر ۲/۵
- طيف طرح استاندارد
طيف استاندارد از حاصل ضرب مقادير طيف ضريب بازتاب ساختمان( )Bو شتاب مبناي طرح ( )Aحاصل مي‌شود.
براي بدست آوردن شتاب مبناي طرح ( )Aمي‌توان از نقش‌هاي معتبر پهنه بندي لرزه‌اي كه در آن ميزان بيشينه شتاب زمين براي دوره‌هاي بازگشت مختلف ارائه شده است، استفاده نمود.
- طيف طرح ويژه ساختگاه
تهيه طيف طرح ويژه ساختگاه براي انجام محاسبات مربوط به بهسازي ويژه بر اساس تحليل خطر ويژه ساختگاه انجام مي‌شود.
خبرگزاري جمهوري اسلامي http://mahdihashemi.blogspot.com/
0 نظرات:
ارسال یک نظر