در سال های اخیر زلزله های شدیدی در اطراف شهرهای مدرن رخ داده که خسار ت های شدیدی به سازه ها و ساختمان ها وارد کرده است. با توجه به طرح و اجرای سازه ها بر اساس آیین نامه ها و استانداردهای طراحی مقاوم سازه ها در برابر زلزله، این خسارت های وارد شده فراتر از انتظار مهندسان بوده است. امروزه روش های طراحی لرزه ای استفاده شده نتیجه پیشرفت تاریخی درک دینامیک سازه و به ویژه درک پاسخ سازه به تحریک های لرزه ای، اصلاحات و پیشرفت های آیین نامه ها در دنیاست.
اگر چه کاربرد روش های طراحی دقیق تر و جامع تر شده است ولی اصل و پایه روش از ابتدای استفاده از آن در اوایل قرن بیستم تغییر قابل توجهی نداشته است. در نتیجه توزیع نیروها در ارتفاع و بنابراین سختی و مقاومت، بر اساس مود ارتعاش الاستیک سازه است.در این خصوص بیش تر آیین نامه های ساختمانی فعلی، الگوی بار لرزه ای ساده استاتیکی معادل و دینامیکی طیفی را در طرح سازه ها پیشنهاد کرده اند که به طور انکار ناپذیری بیش ترین مقبولیت را یافته است. اگر چه در برخی شرایط غیرمعمول تحلیل تاریخچه زمانی خطی الاستیک یا تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی پلاستیک نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
همه این روش ها اساساً بر محاسبه نیاز حداکثر یک پارامتر طراحی خاص مانند جابه جایی، شکل پذیری و نیروی داخلی اعضا متمرکز شده اند و دیگر جنبه های مهم عملکرد لرزه ای سازه ها مانند شکل پذیری چرخه ای تجمعی، تعداد چرخه های تسلیم، ویرانی فزاینده، خستگی کم چرخه و ظرفیت اتلاف انرژی تنها به شکل غیرمستقیم و با کمک ضریب کاهش مقاومت مجاز پاسخ الاستیک در نظر گرفته می شود.
روش های جاری طراحی مقاوم لرزه ای به طور ضمنی نیازهای ساختمان های جدید را محافظه کارانه در نظر می گیرند. بررسی کفایت سازه های موجود در برابر زلزله به ویژه در نواحی با خطر لرزه خیزی پایین و متوسط نشان می دهد که با توجه به نبود یک تعریف جامع از مقاومت چرخه ای نهایی، روش های تحلیل و طراحی مرسوم می توانند بر اورد دست بالای نیروی زلزله را به دنبال داشته باشند.تا به امروز مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی متعددی برای ارزیابی صحت توزیع نیروهای جانبی ارائه شده در آیین نامه های لرزه ای انجام شده است. از جمله این روش ها استفاده از سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و دیوار برشی بتنی است.
شاخص خسارت
شاخص خرابی برای ارزیابی خسارت وارد بر سازه به صورت شاخص خرابی موضعی و شاخص خرابی کلی تعریف می شود. شاخص خرابی بیان کمی خسارت است که برای خسارت وارد بر یک عضو (شاخص خرابی موضعی) و یا مجموعه اعضا مانند اعضای یک طبقه یا کل سازه (شاخص خرابی کلی) به صورت کمیتی عددی بین صفر تایک و یا بر حسب درصد بین صفر تا صد درصد بیان می شود.
عدد شاخص خسارت در عضو یا سازه ای که هیچ خسارتی ندیده است با مقدار صفر یا صفر درصد و در عضو یا سازه ای که منهدم یا گسیخته می شود، با مقدار یک یا صددر صد بیان می شود. تا به امروز شاخص های خسارت زیاد یتعریف شده اند. شکل پذیری و جابه جایی نسبی طبقات از جمله شاخص های خسارتی هستند که خسارت را تحت بزرگ ترین چرخه در نظر می گیرند.شکل پذیری به تنهایی پارامترهای مدت زمان حرکت شدید زمین، محتوای فرکانسی و تغییر شکل پلاستیک تجمعی را در نظر نمی گیرد.
مطالعات نشان می دهد که هیچ همبستگی بین خسارت سازه ای و جابه جایی نسبی طبقات وجود ندارد و جابه جایی نسبی طبقات مدت زمان حرکت شدید زمین، محتوای فرکانسی و تغییر شکل پلاستیک تجمعی را در نظر نمی گیرد.انرژی هیسترتیک یک شاخص خسارت تجمعی است که تاریخچه بارگذاری و خسارت را بیان می کند. آن ها نسبت انرژی هیسترتیک تحت زلزله به انرژی هیسترتیک نهایی تحت بار استاتیکی یک جهته را به عنوان شاخص خسارت معرفی کردند. محققان انرژی هیسترتیک را به عنوان شاخص خسارت مناسب ندانستند، زیرا وقتی نیروی وارد به عضو یا سازه شدید باشد، تحت انرژی کمی گسیختگی اتفاق می افتد.
ضرورت تعیین توزیع خسارت های کلی و موضعی سازه
درباره استفاده از انواع شاخص های خسارت طبقه، انواع اعضا و هر یک از اعضا باید توجه داشت که شاخص خسارت طبقه و شاخص خسارت انواع اعضا نوعی شاخص خسارت کلی هستند و محاسبه شاخص خسارت کلی به تعیین تابع وزنی مناسب نیاز دارد که این کار پیچیده و دشوار است. در نهایت نیز شاخص خسارت کلی نقایصی دارد و پتانسیل خسارت در یک یا چند عضو را نشان نمی دهد، در حالی که خسارت وارد به هر یک از اعضا وا نهدام موضعی برخی از اعضا می تواند انهدام کلی سازه را به دنبال داشته باشد.
نتیجه آن که اگرچه خسارت کلی در هر یک از طبقات یا انواع اعضا نتایج منطقی و اطلاعات مفیدی درباره سازه ها به دست می دهد ولی باید خسارت هر یک از اعضاء نیز بررسی شود تا ارزیابی رفتار لرزه ای سازه کامل شود، چرا که در نهایت نیز باید اعضای ضعیف که نیاز به تقویت یا جایگزینی دارند، مشخص شوند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
