بهینه سازی قاب های فولادی بر اساس مفاهیم کنترل خسارت

هدف از این تحقیق بررسی و مطالعه روش های بهینه سازی قاب های فولادی با توجه به سطوح عملکردی مورد انتظار از سازه می باشد. همچنین در این مطالعه همزمان با طراحی بر اساس عملکرد، سطوح مختلف خرابی و معیار های محاسبه خرابی سازه ای مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اهمیت مبحث هزینه های ثانویه در سازه که شامل هزینه خرابی ناشی از زلزله می باشد، از مدل خسارت پارک-آنگ [1]، که در سال 1985معرفی شد برای تحلیل خسارت اعضا و در مقیاس بزرگتر، سازه ها به کار گرفته می شود. در این تحقیق یک قاب فولادی خمشی هشت طبقه جهت بررسی روش پیشنهادی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.در تحقیق پیش رو از رکورد زلزله السنترو به منظور آنالیز دینامیکی غیر خطی استفاده شده برای بهینه سازی سازه های فولادی در معرض بارهای لرزه ای یک قاب فولادی مسطح 8 دهنه مورد مطالعه قرار گرفته شده است. مقدار بیشینه ی دریفت در سطح عملکرد IO برابر 0.87 در جدول (1) نیز ملاحظه می شود که مقدار GDI برابر با 0.41 می شد و این مقدار کاملا نشان می دهد که روابط آیین نامه ای طراحی بر اساس عملکرد کاملا در تطابق با مفاهیم شاخص خسارت پارک- انگ می باشد. همچنین با توجه به اینکه طبق معیارهای آیین نامه، حداکثر مجاز بیشینه ی دریفت در سطح عملکرد CP برابر 5% می باشد و این مقدار در سازه طرح شده برابر 2.6٪ بوده و با مقدار مجاز بسیار فاصله دارد می توان نتیجه گرفت که در طراحی این سازه دریفت سطح IO حاکم بر طراحی بوده است. مقادیر شاخص خسارت محلی تمامی اعضا در نمودار شکل (1) آمده است. از مقایسه نتایج بدست آمده برای سازه هشت طبقه و در دو حالت بهینه سازی بر اساس هزینه ساخت (هزینه اولیه) و هزینه نهایی می توان نتیجه گرفت که سازه هایی که بر اساس هزینه ساخت بهینه می شوند دارای هزینه تعمیر زیادی در طول عمر مفید سازه هستند. در صورتیکه سازه بر اساس هزینه نهایی بهینه شود سازه هایی بدست می آیند که با افزایش جزیی در هزینه اولیه مقدار خرابی و یا به عبارت دیگر هزینه تعمیر آنها کاهش می یابد.