بخشی از مقاله
چکیده
امروزه با توجه به افزایش سازههاي با پریود بالا، در نظر گرفتن حرکت زمین با دوره تناوب طولانی اهمیت
پیدا کرده است. این نوع حرکت میتواند به علت وقوع زلزلههاي بسیار بزرگ در فواصل دور از گسل حاصل شود و اصولا تناوب بالاتري نسبت به حرکت زمین در حوزه نزدیک گسل دارد.
فروریزي سازهها در اثر زمینلرزههاي شدید، ناشی از تغییرمکان بیش از حد بهوجود آمده در المانهاي سازه می باشد. بنابراین یکی از اهداف مهم در طراحی لرزهاي سازهها تعیین جابجاییها و تغییرمکانهاي نسبی غیرالاستیک بوجود آمده در سازه تحت اثر زمینلرزههاي شدید میباشد.
در این تحقیق با ایجاد 9 مدل در سه ارتفاع 3و8و15 طبقه و سه سیستم ﺳﺎزهاي قاب خمشی فولادي متوسط، سیستم دوگانه قاب خمشی فولادي متوسط با مهاربند همگراي ویژه و قاب خمشی متوسط با مهاربند واگراي ویژه تحت 20 رکورد زلزله با محتواي پریود متفاوت، با استفاده از نرمافزار SAP 2000 با استفاده از LRFD و به روش تحلیل تاریخچهزمانی خطی و غیرخطی، تغییرات ضریب بزرگنمایی تغییرمکان بررسی شده و اثرات پریود غالب زمینلرزه بر پاسخ این سازهها باهم قیاس شدهاند.
در این تحقیق ضریب بزرگنمایی تغییرمکان براي سیستمهاي قاب خمشی در هر سه سازه 3، 8 و 15 طبقه کوچکتر از مقدار پیشنهادي ویرایش چهارم آیین نامه طراحی لرزهاي 2800 و براي سیستمهاي دوگانه مقدار این ضریب بیشتر از مقدار آیین نامه بدست آمد. بررسی ها نشان داد یک یا دو رکورد با پریود غالب خیلی نزدیک به پریود مود اصلی ارتعاش، ضریب Cd بیشتري نسبت به رکوردهاي با پریود غالب کمتر از پریود اصلی سازه دارند.
.1 مقدمه
حرکت زمین با دوره تناوب طولانی میتواند به علت وقوع زلزلههاي بسیار بزرگ در فواصل دور از گسل بخصوص در حوزهي رسوبی و به کمک اثرات مسیر حاصل شود. این نوع حرکت اصولا شامل امواج سطحی و داراي زمان تناوب بیشتري نسبت به حرکت زمین مشابه در حوزهي نزدیک گسل است. در گذشته براي طراحی سازه هاي بلند مرتبه توجهی به حرکت زمین با دوره تناوب طولانی نمیشده است و طراحی سازه را بر مبناي حرکت زمین با پریود کوتاه - یک ثانیه یا کمتر - انجام میدادهاند درحالیکه پدیده تشدید براي آن ها بسیار اهمیت داشته است.
اکنون با توجه به افزایش سازههاي با پریود بالا، در نظر گرفتن حرکت زمین با دوره تناوب طولانی بطور فزایندهاي اهمیت پیدا کرده است. در آیین نامه هاي طراحی لرزه اي، ماکزیموم تغییرمکان غیرالاستیک سازه، با بزرگنمایی و افزایش تغییرمکان هاي نسبی حاصل از آنالیزهاي الاستیک خطی و متناسب با سطح نیروهاي طراحی لرزه اي، تخمین زده می شود.
این بزرگنمایی توسط ضریبی به عنوان ضریب افزایش تغییرمکان انجام می شود. این ضریب می تواند در تعیین حداقل فاصله مجاز بین دو ساختمان مجاور، تعیین محدودیت جابجایی نسبی طبقات به منظور کنترل کرنش در مصالح و اجزاي غیرسازه اي و تاسیساتی و غیره کاربرد داشته باشد. با تعیین مقادیر مجاز در خصوص تغییرمکان هاي نسبی غیرالاستیک سازه، نیازهاي لرزه اي سازه نظیر نیاز شکل پذیري تغییرمکانی، به صورت غیرمستقیم کاهش داده می شوند
مساله حرکت زمین با دوره تناوب طولانی و تاثیر آن بر سازههاي نسبتا بلند ابتدا در مکزیک، آمریکا و ژاپن در طول سالهاي 1990-1980 مطرح گردید. مشهودترین مثالی که از تخریب ناشی از حرکت زمین با دوره تناوب طولانی میتوان نام برد زلزله مکزیکوسیتی در سال 1985 با بزرگاي 8 ریشتر میباشد. کانون این زلزله در ساحل اقی انوس آرام واقع در یکی از ایالات مکزیک در فاصله 350 کیلومتري مکزیکوسیتی قرار داشت. اگرچه کانون زلزله در بیش از 300 کیلومتري مکزیکوسیتی قرارداشت، با این وجود شهر متحمل خسارات زیادي شد. این زلزله طی 3تا4 دقیقه به وقوع پیوست و تا مساحت 825000 کیلومتر مربع به خوبی قابل احساس بود.
در زلزلههاي بزرگ، اثرات مسیر و ساختگاه، منجر به حرکت زمین با دوره تناوب طولانی می شود که این حرکت حاوي دامنهي طولانی و مدت زمان زیاد است. چن و یان در سال 2013 با قیاس سه زلزله در حوزه ي نزدیک گسل و سه زلزله در حوزهي دور از گسل، نشان دادند که حرکت زمین با دوره تناوب طولانی در حوزه ي دور از گسل، 1 دقیقه یا بیشتر طول میکشد در حالیکه این نوع حرکت در نزدیک گسل تنها 10 تا 20 ثانیه طول میکشد. از این رو حرکت زمین در یک زلزله قوي واقع در حوزهي دور علاوه بر داشتن دوره تناوب طولانی داراي طیف پاسخ سرعت قابل قیاس، علیرغم دامنه کوچکتر، نسبت به زلزله نزدیک گسل میباشد
