تحلیل حساسیت رفتار لرزهاي قابهاي خمشی معمولی فولادي نسبت به ویژگیهاي مفصل خمیري مجید محمدي استادیار پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سیده سمانه میرکاظمی دانشجوي کارشناسی ارشد مهندسی زلزله دانشگاه غیرانتفاعی صدرالمتا لهین تهران چکیده در تحلیلهاي بار افزون یا تاریخچهزمانی معمولا رفتار غیرخطی سازه با معرفی خصوصیات مفاصل پلاستیک که در دو سر هر المان تعریف میشوند منظور میگردد. در این تحقیق اثر هر یک از کمیتهاي تعریف مفصل پلاستیک شامل اثر سختی اولیه سختی ثانویه مقاومت نهایی شکل- پذیري و همچنین رفتار مفصل پس از تجربه مقاومت نهایی بر رفتار لرزهاي کل سازه مد نظر قرار گرفته است. در این صورت میتوان در تحلیلهاي زمانبر تاریخچه زمانی غیرخطی دید مناسبی نسبت به تا ثیر هر یک از کمیتهاي مربوط به مفصل در رفتار لرزهاي کلی سازه داشت. براي این موضوع دو سازه یک و دو طبقه در نظر گرفته و اثر عوامل یاد شده بر رفتار آنها در پنج زلزله مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. براي انجام تحلیلها از نرمافزار PERFORM- 3 استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که حداکثر برشی که یک سازه در زلزله شدید دریافت میکند بیش از آنکه به خصوصیات زلزله بستگی داشته باشد تابعی از مقدار مقاومت خود سازه است. ضمنا ایدهآلسازي رفتار مفصل به صورت دو خطی میتواند دقت محاسبات را براي برش پایه و تغییرمکانهاي طبقات به مقدار قابلملاحظهاي کاهش دهد. نکته مهمتر این است که افزایش شکلپذیري مفصل پلاستیک همواره باعث پایدارتر شدن سازه میگردد. کلیدواژهها: ساختمان فولادي مفصل پلاستیک سختی مقاومت نهایی نرمافزار PERFORM-3 لازمه انجام هرگونه تحلیل غیرخطی معرفی مشخصات مفصل غیرخطی است. این مفاصل در نقاطی از اعضاء که احتمال تجاوز نیروهاي داخلی عضو از نیروهاي تسلیم وجود دارد تعریف میشوند [1]. رفتار واقعی اجزاء در یک سازه حقیقی معمولا با عدم قطعیتهاي بیشماري سر و کار دارد. در بیشتر مواقع بهترین راهکار این است که فقط از قسمتهایی از یک رفتار غیرخطی استفاده کنیم که بیشترین تا ثیر را دارند [2]. در قاب خمشی این مفاصل در ابتدا و انتهاي تیرو ستون در نظر گرفته شدهاند [3]. در این تحقیق براي بررسی رفتار غیرخطی از نرمافزار PERFORM-3 (پرفورم) استفاده شده است [2]. رفتار غیرخطی سازهها در محل تشکیل مفصل پلاستیک در نرمافزار پرفورم در شکل (1) آمده است. این رفتار با اندکی تفاوت در نشریه [4] 360 نیز آمده است. در شکل (1) نقطه اولین نقطه تسلیم و محل آغاز رفتار غیرخطی است. نقطه U نقطه مقاومت نهایی و بیشترین مقاومت است. نقطه L نقطه حد شکلپذیري و نقطه شروع کاهش مقاومت است. نقطه R نقطه مقاومت باقیمانده یا حداقل مقاومت باقیماندهاي است که سازه به آن میرسد. 1- مقدمه یکی از راههاي متداول براي بررسی رفتار غیرخطی سازه تمرکز رفتار غیرخطی المانها به نقاطی به نام مفصل است. شکل (1): منحنی رفتار غیرخطی سازهها در محل تشکیل مفصل پلاستیک در نرمافزار پرفورم. پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91 53
) مجید محمدي و سیده سمانه میرکاظمی در نقطه X معمولا تغییرشکل بزرگی را شاهد بوده و اگر اجزاء بیشتر از این نقطه تغییرشکل دهند تحلیل متوقف میشود [2]. برخی از مهندسین بر این باورند که افزایش مقدار سختی و مقاومت همواره در زلزلههاي شدید به نفع سازه است که این موضوع در مقاله حاضر بررسی شده است. اول: ابتدا سازه اصلی یعنی سازهاي با سختی K و مقاومت نهایی F y مطابق شکل (2) مدل میشود (.(K,F 2- بررسی صحت نرمافزار براي تحقیق صحت نرمافزار پرفورم در انجام تحلیل تاریخچه زمانی خطی یک سازه یک درجه آزادي تحت تحریک سینوسی 5000sin10t در نرمافزار پرفورم تحلیل و نتایج آن با حل دستی مقایسه گردید که نتایج حاکی از صحت و دقت نرم افزار میباشد. در مرحله بعد نتایج تحلیل تاریخچه زمانی خطی با اعمال رکورد کوبه و طبس و نرثریج 1 به همان سازه در دو نرم افزار سپ [5] و پرفورم برابر با هم ب ه دست آمد که نشانگر صحت تحلیل تاریخچه زمانی خطی در این نرمافزار است. براي اطمینان از صحت تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی در این نرمافزار مثالی که در آن یک مسا له به صورت دقیق و دستی حل شده بود (مثال 5 و 6 مرجع [6] پس از مدلسازي نتایج حاصل از نرمافزار به خوبی با حل دقیق همخوانی داشت. نمودارها و نتایج مربوطه به طور کامل در مرجع [7] آمده است. 3- آنالیز حساسیت سازه یک طبقه براي تغییرات سختی و مقاومت 1-3- مدلسازي سازه یک دهانه یک طبقه با سیستم قاب خمشی فولادي متوسط ابتدا یک ساختمان یک طبقه تک دهانه داراي قاب خمشی فولادي متوسط بر اساس آییننامه [8] 2800 طراحی شده که مقاطع تیر و ستون آن IPE200 به دست آمد. حال حساسیت رفتار لرزهاي غیرخطی این ساختمان براي تغییرات سختی و مقاومت در پنج زیر مورد بررسی قرار میگیرد. لازم به ذکر است که براي تغییر سختی و مقاومت سازه به ترتیب مقدار مدول الاستیسیته و تنش جاري شدن المانها به همان مقدار تغییر مییافت: شکل (2): نمودار رفتار الاستوپلاستیک سازه اصلی. دوم: سختی سازه اصلی دو برابر شده و مقاومت نهایی همان مقاومت نهایی سازه اصلی است (.(2K,F سوم: در این هم سختی و هم مقاومت نهایی سازه اصلی دو برابر میشود.(2K,2F ( چهارم: مقاومت نهایی سازه اصلی دو برابر شده ولی سختی همان سختی سازه اصلی است.(K,2F ( پنجم: مقاومت نهایی سازه اصلی دو برابر شده و سختی.(2.66K,2F 2/66 برابر سختی سازه اصلی است ( با انجام بررسی بین نسبت مدول پلاستیک و نسبت ممان اینرسی یک مقطع و مقاطع بالاتر از خود (یک دو و سه شماره بالاتر) و میانگینگیري از آنها میتوان گفت که سوم (2K,2F) و پنجم (2.66K,2F) به ترتیب مربوط به ی است که تقویت در همگی مقاطع صورت گرفته و اعضاء به یک شماره بالاتر و سه شماره بالاتر ارتقاء پیدا کردهاند. تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سازهها با تعریف رفتار تیر و ستون به صورت دو خطی کامل (الاستوپلاستیک) و با اعمال رکوردهاي طبس منجیل السنترو کوبه و نرثریج با مشخصات آمده در جدول (1) در نرمافزار پرفورم انجام میشود. بدیهی است براي بررسی اثر پارامترهاي مفصل پلاستیک باید سازه وارد محدوده غیرخطی گردد. براي این منظور رکوردي که به سازه معرفی شده اعمال میگردد و آنقدر مقیاس میشود که این مهم حاصل گردد. 54 پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91
جدول (1): مشخصات رکوردهاي لرزهاي اعمالی به سازه. رکورد لرزهاي تاریخ وقوع (g) PGA 0/836 1978/09/ طبس 16 0/821 1995/01/ کوبه 16 0/39 1990/06/ منجیل 20 1/779 19901/ نرثریج 17 0/23 1940/05/ السنترو 22 2-3- تحلیل استاتیکی و تاریخچه زمانی غیرخطی روي پنج سازه در پنج K,F) K,2F -2K,2F 2K,F و (2.66K,2F تحلیل بار افزون انجام گرفت. نمودار حاصل از این تحلیلها در پنج در شکل (3) آمده است. جمعبندي نتایج تحلیل بار افزون و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی پنج رکورد طبس منجیل السنترو کوبه و نرثریج در پنج مختلف در جدول (2) آمده است. تغییرمکان نسبی طبقه اول بر حسب متر برش پایه بر حسب نیوتن u ماکزیمم جابهجایی و F u ماکزیمم برش پایه هر سازه بوده که از نمودار تحلیل بار افزون u جابهجایی متناظر همان شکل (3) حاصل شده است. ی است که در آن جابهجایی یا دوران حداقل یک مفصل پلاستیک به نهایی خود رسیده باشد. بعد از این لحظه شکل (3): مقایسه نمودار تحلیل بار افزون در پنج 2K,F K,F. 2.66K,2F و K,2F 2K,2F نرمافزارهاي موجود که عمدتا به عنوان ابزار تحلیل غیرخطی بار افزون یا تاریخچه زمانی قرار میگیرند از تحلیل سازه ناتوانند. لازم به ذکر است منحنیهاي حاصل از تحلیل بار افزون سازهها تا جایی که توسط نرمافزار پرفورم محاسبه میشد در شکل (3) اراي ه شده است. در آخرین نقاط موجود در منحنی- ها مقدار دوران یکی از مفاصل به حد نهایی خود رسید که معمولا نرمافزارهاي معمولی این نقطه را آخرین مرحله رفتار سازه در تحلیل بارافزون در نظر میگیرند و نمیتوانند اثرات بعد از خراب شدن یک مفصل را در سازه مدل کنند. جدول (2- الف): برش پایه و جابهجایی ماکزیمم حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با اعمال پنج رکورد در حالات مختلف. السنترو (PGA= 0/ 90g) منجیل (PGA= 1/ 95g) کوبه (PGA= 0/ 90g) نرثریج (PGA= 1/ 25g) طبس (PGA= 1/ 09g) 100/85 7/ 5 96/ 99 10/ 8 101/ 94 12/ 7 9 40 8/ 6 95/ 19 6 K, Fy 69/90 7 101/ 01 5/ 8 98/ 79 8 101/ 47 2 101/ 88 5/ 3 2K, Fy 176/64 9/ 0 178/ 57 11/ 0 179/ 93 10/ 3 179/ 14 10/ 2 177/ 84 8/ 3 K, 2Fy 167/23 1 188/ 47 5/ 9 175/ 28 2 171/ 62 2 187/ 51 5/ 8 2K, 2Fy 176/99 5 177/ 26 6 192/ 89 2/ 4 158/ 99 2/ 8 19 40 6 2.66K, 2Fy ): مقاومت نهایی و جاري شدن حاصل از منحنی بار افزون سازه یک طبقه. جدول (2 ب - F y مقاومت و جابهجایی بهدست آمده از منحنی تحلیل بارافزون y F y y 98/47 15/ 6 8 98 5 100/44 8/ 1 79/ 05 2/ 0 2 199/72 2 1 156/ 85 8/ 1 K, 2Fy 2097 12/ 5 16 35 0 2K, 2Fy 2005 9/ 6 16 38 0 2.66K, 2Fy پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91 55
مجید محمدي و سیده سمانه میرکاظمی 3-3- تحلیل حساسیت مدل رفتاري مفصل پلاستیک بر رفتار غیرخطی سازه یک طبقه 1-3-3- تا ثیر سختی اولیه منظور از سختی اولیه همان شیب نمودار در محدوده خطی است پارامتر K در شکل (2). براي ارزیابی اثر مقدار این سختی بر رفتار سازه در سازهاي با سختی K با ثابت ماندن سایر پارامترها تنها سختی را دو برابر میکنیم (سختی 2K). مطابق جدول (2) از مقایسه سازههاي با مقاومت F (سازه در دو K,F و (2K,F و سازههاي با مقاومت 2F (سازه در دو,K 2F و,2K) 2F مشاهده میگردد که در همه رکوردها (به جز اول رکورد طبس) دو برابر کردن سختی باعث کاهش جابهجایی ماکزیمم سازه شده است. همچنین در همه رکوردها با افزایش سختی (دو برابر شدن) مقدار برش پایه متناظ ر تغییر شیب (محل جاري شدن) و نهایی نیز کمی اضافه شده است که علت آن تلاش ناشی از اثر P-Δ است. با افزایش سختی تغییرمکان ماکزیمم کاهش و اثر ناشی از P-Δ نیز کم میشود. در ضمن ظرفیت قاب که مجموع تلاشهاي ناشی از اثرات P-Δ و تلاشهاي ناشی از بار جانبی در لحظه شکست (مقاومت نهایی یا جاري شدن) بوده داراي مقدار ثابتی است بنابراین با دو برابر کردن سختی سازه و کاهش تلاش ناشی از اثر P-Δ باید تلاشهاي ناشی از بار جانبی در لحظه شکست (مقاومت نهایی یا جاري شدن) افزایش یابد تا مقدار ظرفیت ثابت بماند. 2-3-3- تا ثیر مقاومت در بررسی این بخش رفتار سازه الاستوپلاستیک کامل فرض شده که در آن مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی سازه یکسان است. براي ارزیابی اثر مقدار مقاومت بر رفتار سازه با توجه به جدول (2) با مقایسه سازه در دو K,F و K,2F و نیز در دو 2K,F و 2K,2F دیده میشود در همه رکوردها دوبرابر کردن مقاومت سبب تقریبا دو برابر شدن برش پایه ماکزیمم سازه شده و در همه حالات حداکثر برشپایه که به سازه رسیده است بسیار نزدیک مقاومت نهایی سازه است. 3-3-3- تا ثیر نسبت سختشدگی ثانویه به سختی اولیه براي ارزیابی سختشدگی بر رفتار سازه در زمانی که رفتار سازه سه خطی در نظر گرفته میشود (نسبت K 2 K/ 1 در شکل (4)) دو در نظر گرفته شده است: اول: سازه رفتار طبق شکل (1) با سختی اولیه K مقاومت F و نسبت K 2 /K 1 برابر صفر دارد ).(K,Fy دوم: سازه همه پارامترهاي اول و رفتار طبق شکل (4) با نسبت K 2 K/ 1 برابر 0/125 داراست.(Ktrilinear, Fy) شکل (4): نمودار رفتار سه خطی اعضاء در در نظرگیري سخت- شدگی ثانویه. سازه در هر دو با سختی اولیه یکسان به یک مقاومت نهایی میرسد. جدول (3) خلاصه نتایج تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی دو را با اعمال حداکثر شتاب قابل تحمل توسط سازه که در رکورد طبس منجیل و نرثریج به ترتیب با شتاب 1/95g 1/09g و 1/25g است نشان میدهد. با مقایسه رفتار سازه از جدول (3) دیده میشود که برش پایه در دوم در تمامی رکوردها از اول کمتر بوده و تغییرمکان دوم در رکورد طبس کمتر از اول و در رکورد منجیل و نرثریج بیشتر از اول است. جدول (3): نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی رفتار سه خطی و رکورد طبس منجیل نرثریج رفتار الاستوپلاستیک رکورد طبس منجیل و نرثریج. حداکثر جابهجایی نسبی طبقه اول برش پایه ماکزیمم 95/19 55 81/66 96 Ktrilinear, Fy 96/99 10/ 8 80/40 12/ 5 Ktrilinear, Fy 940 8/ 59 81/43 11/ 1 Ktrilinear, Fy 56 پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91
لازم به ذکر است مقادیر برش پایه و جابهجایی در جدول (3) از نمودار بار افزون سازهها به دست آمده است. 4-3-3- تا ثیر شکلپذیري براي ارزیابی اثر میزان ضریب شکلپذیري سازه یعنینسبت تغییرمکان نهایی سازه به تغییرمکان نقطه تسلیم تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی در دو با رفتار الاستوپلاستیک شکل (1) و با ضریب شکلپذیري در اول برابر 20 و در دوم برابر 100 انجام میشود. هر چند ممکن است چنین ضرایب شکلپذیري براي سازههاي معمولی کمی غیر واقعی به نظر برسد ولی باید توجه نمودکه حدود متغیرها در تحلیل حساسیت به اندازهاي بزرگ انتخاب شدهاند که اثر آنها کاملا مشهودباشد.حداکثر شتاب تحمل شده توسط سازه در رکورد طبس و منجیل در اول به ترتیب 0 5g/ و 0/78g و در دوم به ترتیب 1/34g و 2/34g است. یعنی در هر دو رکورد شتابهاي دوم بسیار فراتر رفته که این موضوع نشانگر این امر است که سازه شکلپذیرتر میتواند زلزلههاي بسیار بزرگتر را تحمل نماید. 5-3-3- تا ثیر شیب کاهش مقاومت براي ارزیابی اثر شیب کاهش مقاومت با تغییر شیب LR در شکل (1) رفتار مفصل پلاستیک در دو مدل میشود که در اولR/ برابر 12 و در دوم برابر 15 میباشد. بقیه پارامترهاي مشترك عبارتند از: U / = 8, X / = 16, L/ = 11, FR/FU = 0.6 حرف اول این کمیتها و F بهترتیب تغییرمکان و مقاومت وحرف دومنامنقطه مورد نظر در نمودار شکل (1) است. با توجه به شکل (5- الف) و (5 ) دیده ب- میشود که نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با اعمال رکورد طبس با شتاب 0/42g در هر دو کاملا مشابه هم و داراي تغییرمکان ماکزیمم یکسان (82 سانتیمتر) و برش پایه ماکزیمم یکسان (70/81 کیلونیوتن) میباشد. نتایج حاصل از اعمال رکورد منجیل با شتاب 0/78g نیز در دو کاملا مشابه بودهوسازه داراي تغییرمکان ماکزیمم یکسان (05 سانتیمتر) و برش پایه ماکزیمم یکسان (727 کیلونیوتن) در دو است. ایننتایج بیانگر آن است که شیب کاهش مقاومت (شیب (LR در نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سازه یک طبقه تا ثیري ندارد. شکل (5): مقایسه نتایج حاصل از تغییرR/ در اعمال رکورد لرزهاي طبس با شتاب 0/42g. 6-3-3- تا ثیر میزان مقاومت باقیمانده براي ارزیابی اثر پارامتر باقیمانده FR که در شکل (1) نشان داده شده است دو در نظر گرفته شده که در آنها نسبت مقاومت نقطه R به U در شکل (1) یعنی نسبت FR/FU به ترتیب برابر 0/6 و /0 3 میباشد. پارامترهاي مشترك این دو نیز عبارتند از: U / = 8, R/ = 15, L/ = 11, X/ = 16 نتایجتحلیلتاریخچهزمانیغیرخطی با اعمال رکورد منجیل با شتاب 0/78g در شکل (6) نشان میدهد که نتایج دو کاملا یکسان و داراي تغییرمکانماکزیمم (05 سانتیمتر) و برشپایهماکزیممیکسان( 727 کیلونیوتن) هستند. این نتایج بیانگر آن است که میزان مقاومت باقیمانده (نسبت (FR/FU در نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سازه یک طبقه تا ثیري نداشته و نتایج در دو کاملا مشابه هم میباشد. پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91 57
مجید محمدي و سیده سمانه میرکاظمی نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی سازهها در دو براي بررسی اثر تغییرR/ و FR/FU روي این تحلیل در شکل (7- الف) و (7 - ب ( آمده است. همانطور که در شکل 7) - الف) و 7) ( دیده ب- 7) ب - میشود نمودار در محدوده افزایش بار تا مرحله قبل از کاهش مقاومت در هریک رفتار حالات دقیقا مشابه هم بوده ولی در مرحله کاهش مقاومت در شکل (7 - الف) اول (12 (R/= با شیب تندتري نسبت به دوم (15 (R/= کاهش یافته و در شکل ( دوم (FR/FU=0/3) با شیب تندتري نسبت به اول (FR/FU=0/6) کاهش یافته است که علت تفاوت شیب در هر دو قسمت تفاوت تعریف منحنی رفتاري دو است که در مرحله کاهش مقاومت شیب با هم متفاوتند. شکل (6): مقایسه نتایج حاصل از تغییر FR/FU در اعمال رکورد منجیل با شتاب 0/78. g شکل (7): مقایسه نمودار حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی در دو. 4 -آنالیز حساسیت سازه دو طبقه به تغییرات سختی و مقاومت 1-4- مدلسازي سازه تک دهانه دو طبقه با سیستم قاب خمشی فولادي متوسط باطراحی سازه تک دهانه دو طبقه با سیستم قاب خمشی 2 فولادي متوسط در نرمافزار ایتبز به صورت استاتیکی خطی بر اساس آییننامه 2800 مقاطع IPE 200 براي تیر و ستون بهدست آمده و براي ارزیابی حساسیت در برابر تغییر سختی و مقاومت سه سازه زیر با اختصاص مفاصل پلاستیک به انتهاي تیرها و ستونها در نرمافزار پرفورم مدل میشوند. سازه اول: در این سازه (سازه اصلی) همه اعضاء داراي سختی K و مقاومت نهایی F هستند (.(K,F سازه دوم: همه اعضاي این سازه دو برابر مقاومت و سختی اعضاي سازه اول را دارا هستند.(2K,2F ( سازه سوم: در این سازه فقط ستونهاي طبقه اول داراي سختی 2K و مقاومت نهایی 2F هستند و بقیه اعضاء همانند سازه اول داراي سختی K و مقاومت (.(2K,2F ST1 نهایی F هستند از آنجایی که معمولا براي ارضاي ضوابط کنترل تغییرمکان جانبی طبقات تقویت مقاطع در طبقات پایین صورت میگیرد لذا ارزیابی سازهاي که تنها در طبقه اول آن تقویت صورت گرفته ( (2K,2F ST1 نیز در این تحقیق انجام میگیرد. 58 پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91
منحنی رفتاري مفصل پلاستیک در سازه همانند شکل (1) با مشخصات زیر مدل میشود: U = 8, L = 11, R = 15, X = 16, F F R U = 0.6, F F U = 0.82 در سازه اول چهار مفصل و در سازه دوم سه مفصل و در سازه چهارم پنج مفصل پلاستیک تشکیل شده که محل و ترتیب تشکیل آنها در سازه در شکل (8) آمده است. مفاصل ستونهاي طبقه اول به خرابی رسیدهاند. نمودار بارافزون هر سه سازه و مقایسه آنها و همچنین محل و ترتیب تشکیل مفاصل در نمودار بارافزون آنها در شکل (9) آمده است. شکل (8): محل و ترتیب تشکیل مفاصل پلاستیک در سازه اول دوم و سوم. شکل (9): مقایسه نمودار بارافزون و محل و ترتیب تشکیل مفاصل پلاستیک روي آنها در سازه اول دوم و سوم دو طبقه. 2-4- تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ماکزیمم نتایج برش پایه و تغییرمکان جانبی طبقه اول و دوم حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سازه اول دوم و سوم با اعمال رکوردهاي طبس منجیل کوبه نرثریج و السنترو با همان مشخصات ذکرشده در جدول (1 ) به ترتیب در جداول (4) و (5) آمده است. در جدول (6) مقاومت وجابهجایی متناظر نقطه جاري شدن و نقطه نهایی که از منحنی بارافزون سازه دو طبقه به دست آمده ملاحظه میشود. با مقایسه نتایج جداول (4) و (5) نتیجه گرفته میشود که در اغلب موارد اول (K,F) داراي کمترین برش پایه و بیشترین تغییرمکان و دوم (2K,2F) داراي بیشترین برش پایه و کمترین تغییرمکان است. جدول (4): برش پایه وجابهجایی ماکزیمم حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی پنج رکورد در طبقه اول سازه دو طبقه. السنترو (PGA = 0/ 16g) منجیل (PGA = 0/ 39g) کوبه (PGA = 0 / 08g) نرثریج (PGA = 0 / 18g) طبس (PGA = 0/ 17g) 47/83 2/ 9 47/ 82 1 30/ 27 1/ 8 27/ 95 1/ 3 52/ 25 3 70/62 2/ 0 65/ 13 1/ 6 32/ 38 0/ 9 4 56 1/ 2 3 49 / 1 51/14 1/ 9 60/ 37 2/ 1 37/ 02 1/ 5 36/ 97 1/ 3 47/ 16 / 6 K, Fy 1 2K,2Fy 1 2K, 2Fy ST1 جدول (5): برش پایه وجابهجایی ماکزیمم حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی پنج رکورد در طبقه دوم سازه دو طبقه. السنترو (PGA = 0 / 16g) منجیل (PGA = 0 / 39g) کوبه (PGA = 0 / 08g) نرثریج (PGA = 0 / 18g) طبس (PGA = 0 / 17g) 37/35 5/ 87 31/ 69 6/ 53 22/ 77 65 22/ 58 2/ 95 39/ 88 1 48/71 19 47/ 53 39 21/ 82 1/ 97 29/ 39 2/ 53 30/ 08 / 3 32/58 41 40/ 57 5/ 24 28/ 15 75 21/ 93 2/ 9 35/ 95 / 16 7/ 2 2K,2Fy 4 2K, 2Fy ST1 پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91 59
مجید محمدي و سیده سمانه میرکاظمی 6- مراجع.1 جدول (6): مقاومت وجابهجایی نهایی و جاري شدن به دست آمده از منحنی بارافزون سازه دو طبقه. مقاومت و جابهجایی به دست آمده از منحنی بارافزون رضاي یان علیرض ا (1388). اس تانداردهاي جوش کاري و طراحی سازههاي فولادي در بینالمللی روشهاي اتصال تهران. مناطق لرزهاي کنگره Fu u Fy y زرینقلم یاشار (1388). تحلیل غیرخطی و ارزیابی عملکرد سازههاي سه بعدي مو سسه فرهنگی دیباگران تهران..2 66/81 1 1 31/ 23 / 8 149/90 11/ 9 95/ 11 / 8 105/95 16/ 4 42/ 23 / 2 3 5 2K, 2Fy 4 2K, 2FyST1.3 5- نتیجهگیري در این تحقیق اثر سختی مقاومت و شکپذیري و برخی کمیتهاي دیگر اعضاء در رفتار لرزهاي سازه در پنج زلزله مختلف مورد توجه قرار گرفته است. تحلیلها بر روي دو سازه یک و دو طبقه انجام و رفتار لرزهاي غیرخطی سازهها با نرمافزار پرفورم مورد ارزیابی قرار گرفته است. در تحلیلهاي یاد شده رفتار غیرخطی هر المان با تعریف مفاصل پلاستیک در دو سر آن در نظر گرفته شد و تلاش گردید اثر هر یک از کمیتهاي مورد نیاز براي تعریف مفاصل پلاستیک در رفتار کلی سازه مورد توجه قرار گرفته تا در تحلیلهاي پیچیدهتر میزان تا ثیر هر عامل بر رفتار لرزهاي کل سازه مد نظر قرار گیرد. نتایج نشان میدهند که افزایش مقاومت در سازه باعث افزایش برش بیشینه سازه در زلزلههاي قوي میشود. به عبارت دیگر حداکثر برشی که یک سازه در زلزله شدید دریافت میکند بیش از آنکه به خصوصیات زلزله بستگی داشته باشد تابعی از مقدار مقاومت خود سازه است. البته افزایش سختی همواره باعث کاهش جابهجایی نسبی طبقات میگردد و از این لحاظ مطلوب میباشد. ضمنا نشان داده شد که ایدهآلسازي رفتار مفصل به صورت دو خطی میتواند دقت محاسبات را براي برش پایه و تغییرمکانهاي طبقات به مقدار قابل ملاحظهاي کاهش دهد لذا پیشنهاد میگردد در بررسی رفتار لرزهاي تا حد امکان رفتار مفصل شبیه واقع مدلسازي گردد. نکته مهمتر این است که افزایش شکلپذیري سازه که با ازدیاد شکلپذیري مفصل پلاستیک تعریف میگردد همواره باعث پایدارتر شدن سازه میگردد لذا براي افزایش پایداري سازه بیش از هر چیز باید با عواملی شکلپذیري را افزایش داد. حسن باجی و هاشمی جواد (1386). پروژههاي کاربردي در تحلیل و طراحی سازهها انتشارات متفکران چاپ پنجم. 4. Chopra, A.K. (2002). ynamics of structures, University of California, Berkeley, Second Edition, New elhi..5.6 میرکاظمی سیده سمانه (1390). تحلیل حساسیت مقدار سختی و مقاومت و بررسی اثر نحوه تقویت لازم براي تا مین ضوابط کنترل تغییرمکان بر رفتار لرزهاي قاب خمشی فولادي پایاننامه کارشناسی ارشد دانشگاه غیرانتفاعی صدرالمتا لهین. کمیته بازنگري آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (1389). آییننامه طراحی ساختمانها در برابر.7 زلزله استاندارد 2800 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ویرایش جدید. دستورالعمل بهسازي لرزهاي ساختمانهاي موجود (1381). سازمان مدیریت و برنامهریزي کشور دفتر امور فنی و تدوین معیارها پژوهشگاه زلزلهشناسی و مهندسیزلزله. 8. CSI Analysis Reference Manual for SAP2000, Computers and Structures, Inc. (1995). University Avenue, Berkeley, California, USA. 1 -SAP2000 10.0.7 2 - ETABS 9.02 7- پانوشت 60 پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91
پژوهشنامه زلزلهشناسی و مهندسی زلزله سال پانزدهم شماره اول بهار 91 61