بررسی احتمالاتی ظرفیت فروریزش لرزه ای سازه های سه بعدی قاب خمشی فولادی

تعیین دقیق لحظه ی فروریزش سازه ها به واسطه ی تحلیل های غیرخطی یکی از چالش های مهم مهندسین در طرح لرزه ای ساختمان ها می باشد. اگرچه آسیب های سازه ای در سطوح مختلف قابل ارزیابی هستند، اما فروریزش ساختمان ها ازجمله رخدادهای ناگوار در صنعت ساخت وساز محسوب می گردد که در آن تلفات به بیشترین مقدار ممکن خود می رسد. در این تحقیق، سازه های قاب خمشی فولادی سه بعدی با شکل پذیری ویژه ۴، ۸ و ۱۲طبقه تحت تحلیل های غیرخطی موردنظر شامل تحلیل های استاتیکی غیرخطی بار افزون و دینامیکی غیرخطی افزایشی قرارگرفته و در نهایت به منظور بررسی ظرفیت فروریزش آن ها از منحنی های شکست استفاده شده است. زلزله های موردنظر نیز بر اساس دستورالعمل FEMA P۶۹۵ شامل۲۲ زوج رکورد دور از گسل، ۱۴زوج رکورد نزدیک گسل بدون پالس و ۱۴ زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل با پالس در نظر گرفته شده اند. مدل ها به صورت سه بعدی در نرم افزارETABS ۲۰۱۶ طراحی شده اند و کنترل ضوابط لرزه ای آن ها بر اساس آیین نامه های معتبر و استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش چهارم به طور کامل صورت گرفته است. مدل های غیرخطی سازه ها نیز به صورت سه بعدی در نرم افزار OpenSees۲.۵.۰ ایجادشده اند. اثر زوال سختی و مقاومت الما ن-های سازه نیز بر اساس نتایج مدل های آزمایشگاهی لحاظ شده و ظرفیت فروریزش سازه های سه بعدی قاب خمشی فولادی ویژه به صورت احتمالاتی بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که ظرفیت فروریزش سازه های ۴، ۸ و ۱۲ طبقه تحت زلزله های دور از گسل بیشترین و تحت زلزله های نزدیک گسل با پالس کمترین است و در بین آن ها سازه ی کوتاه مرتبه ی ۴ طبقه، ظرفیت فروریزش کمتری دارد. برای مثال ظرفیت فروریزش سازه ی ۴ طبقه در سطح آماری ۸۴ درصد، تحت زلزله های نزدیک گسل با پالس، بدون پالس و دور از گسل به ترتیب g ۲۱/۳، g ۶۱/۳ و g۱۴/۴ می باشد.

Keywords:

ظرفیت فروریزش , قاب خمشی فولادی , شکل پذیری ویژه , سه بعدی , تحلیل دینامیکی افزایشی , دستورالعمل FEMA P۶۹۵ , منحنی شکست , زوال سختی و مقاومت