ارزیابی شکنندگی لرزه ای قاب خمشی فولادی با دیواربرشی فولادی به روش تحلیل دینامیکی فزاینده(IDA)

در چند دهه اخیر استفاده از دیوارهای برشی فولادی بعنوان سیستم باربر جانبی در ساختمانها مورد توجه طراحان قرار گرفته است. در کشورهایی با لرزه خیزی بالا نظیر نیوزلند و ژاپن برای احداث ساختمان های جدید و بهسازی ساختمانهای موجود از این سیستم استفاده می گردد. بدین منظور در این مقاله یک سازه فولادی 5 طبقه دارای سیستم باربر جانبی قاب خمشی با سه دهانه به فاصله 5 متر و ارتفاع 2/3 متر مورد بررسی قرار گرفت. این سازه ها یکبار با در نظر گرفتن دیوار برشی فولادی و بار دیگر بدون دیوار برشی فولادی، مطابق با استاندارد 2800 ویرایش چهارم، با نرم افزار Etabs مدل سازی و سپس بارگذاری لرزه ای شد و در نرم افزار Opensees مورد تحلیل غیر خطی قرار گرفت. روش به کار رفته در بررسی رفتار این سازه، تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) است. در این روش 7 شتاب نگاشت با توجه به مشخصات سازه انتخاب شدند. بعد از انجام تحلیل IDA تحت رکوردهای مذکور، دسته ای از منحنی های IDA به دست آمد که با توجه به تعداد زیاد نمودارها و برای دستیابی به یک حالت کلی از رفتار سازه و کاهش پراکندگی اطلاعات، منحنی های IDA در صدک های 16٪، 50٪ و 84٪ خلاصه گردید. سپس با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA) تحت 7 رکورد زلزله 4 حالت خرابی بر اساس نسبت ماکزیمم Drift بین طبقه در نظر گرفته شد که به ترتیب حالت خرابی جزیی(Slight)، حالت خرابی متوسط (Moderate)، حالت خرابی گسترده (Extensive) و حالت خرابی کلی یا کامل(Complete) می باشد. همچنین مقادیر عددی مربوط به هر حالت خرابی مطابق با آیین نامه HAZUS ارایه شده است. نتایج حاصله نشان می دهد اثرات دیوار برشی فولادی در قاب دوگانه بر اساس منحنی ظرفیت سازه باعث کاهش در صدک های 16 درصد،50 درصد و 84 درصد نسبت به سازه قاب خمشی فولادی شده است که این میزان کاهش در سازه 5 طبقه 83%، 81% و 68% می باشد.

Keywords:

تحلیل دینامیکی فزآینده , فروپاشی دینامیکی , دیوار برشی فولادی , رفتار لرزه ای , منحنی شکنندگی