بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش ابتدا تحلیل احتمالاتی خطره زمین لرزه در گستره آذربایجان شرقی انجام گرفته و شهر تبریز به عنوان مرکز استان مورد توجه ویژه قرارگرفته و سپس به تحلیل آسیب پذیری سازه ای و بررسی ریسک آن، پرداخته شده است. در این پژوهش همچنین به بررسی و ارزیابی آسیب پذیری 3 قاب فولادی با تعداد طبقات 4 و 7 و 10، که از جمله متداول ترین نوع سازه های بکار رفته در منطقه مورد نظر می باشد، پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا کاتالوگ رخداد های لرزه ای در بازه زمانی از تاریخ 1900 میلادی تا کنون، در گستره ای به شعاع 200 کیلومتری از مرکزیت شهر تبریز، جمع آوری و پردازش شده است و پس از حذف پیش لرزه و پس لرزه ها از کاتالوگ، پارامترهای لرزه خیزی - و - بطورجداگانه برای هرناحیه با استفاده از روش گوتنبرگ - ریشتر بدست آمده است. درگام بعد مقادیر حداکثر شتاب زمین - PGA - ، با استفاده از روش تحلیل احتمالاتی خطر زمین لرزه در دو سطح خطر %2 و %10 احتمال فراگذشت در 50 سال، بدست آمده است.
تحلیل احتمالاتی خطر زمین لرزه با استفاده از سه رابطه کاهندگی بور و همکاران 1994، امبرسیس 1996و قدرتی 2006 برای یک نوع گروه بندی خاک - بستر سنگی - ، انجام شده است و جهت ارائه نتایج تحلیل آسیب پذیری سازه ها، برای 3 مدل قاب مذکور با استفاده از نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی با اعمال تابع توزیع نرمال استاندارد بر روی نقاط مختلف منحنی ظرفیت حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی، احتمال عبور از سطح عملکرد بخصوصی را تحت زمین لرزه مشخص، محاسبه و بررسی شده است.
- 1 مقدمه
قرار گرفتن فلات ایران در کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا، که از لرزه خیزترین مناطق جهان محسوب میگردد، سبب شده که تا کنون موارد متعددی از زلزلههای شدید در کشور ما رخ دهد که برخی از آنها منجر به رقم خوردن فجایع هولناکی شدهاند. اگرچه به نظر نمیرسد که راهی جهت جلوگیری از وقوع این پدیده وجود داشته باشد، اما مقابله با نتایج ناگوار آن از طریق طراحی سازههای مقاوم و مقاوم سازی سازههای موجود، امری شدنی است.[3-1] در استان آذربایجان شرقی، با توجه به تاریخچه زمین لرزه های بزرگ گذشته و وجود گسل های بزرگ و مهمی همچون گسل شمال تبریز احتمال رویداد زمین لرزه ای ویرانگر با بزرگی بالاتر از 7 ریشتر در گستره استان امری بسیار محتمل است .[4-3]
یکی از مسائل مهم در مقاوم سازی سازه ها، کیفی بودن نتایج آنها می باشد. به طوری که اغلب موارد نمی توان بین طرح های مختلف مقاوم سازی برای یک سازه خاص، معیار منطقی و مهندسی جهت انتخاب گزینه برتر پیدا کرد. معیارهای ارائه شده صرفا جنبه های اقتصادی طرح ها را در نظر می گیرند و مقایسه معنی داری بر اساس عملکردی و مهندسی طرح ها انجام نمی پذیرد. از سوی دیگر در ارزیابی میزان آسیب پذیری ساختمان ها نیز فقط به ضوابط دستورالعمل بهسازی استناد می شود. در صورتی که اگر بتوان میزان احتمال آسیب پذیری سازه را طی یک زمین لرزه مشخص و در طول عمر سازه تعیین نمود، می توان انعطاف پذیری بیشتری در پذیرش یا عدم پذیرش یک ساختمان داشت. به دلایل مذکور در سال های اخیر توجه محققان به تعیین میزان آسیب پذیری سازه ها معطوف گشته و مطالعاتی برای تعیین تابع خسارت - تابع آسیب پذیری - انجام شده است.
-2 روش تحقیق
روشی که برای تحلیل خطر لرزهای در این پژوهش انتخاب شده است، بدین صورت میباشد که ابتدا پارامترهای لرزه خیزی برای کل گستره طرح و سپس برای هر پهنه تعیین میگردند و در نهایت این پارامترها به چشمههای لرزه زای هر پهنه نسبت داده میشوند. برآورد پارامترهای لرزه خیزی و گام مهمی در شناخت لرزه خیزی هر منطقه به شمار می آید. در تحلیل استاتیکی غیرخطی با توجه به اینکه بارگذاری اِعمالی به سازه بهصورت مرحلهای و نموی است، در هر مرحله بار اِعمالی به سازه افزوده میشود، سختی جدید با توجه به مفاصل تشکیل شده در سازه اصلاح میگردد، و تغییر مکانهای سازه در هر مرحله به دست آورده میشوند. پارامترهای زیادی در انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی تأثیرگذارند که با توجه به امکانات کاربر میتواند تعداد مراحل تحلیل، الگوی اِعمال بار جانبی، روش باربرداری از مفاصل و.... را با توجه به سازهی مورد بررسی تنظیم کند. بنابراین در انجام این پژوهش از ابتدا مدلسازی سازه و تا انتهای آن که تحلیل و بررسی نتایج و خروجی ها می باشد
-1-2 محاسبه و
در هرقسمت با استفاده از داده های اطلاعاتی موجود و ترسیم نمودار لگاریتمی آن مقدار و β را بدست می آوریم.
-2-2 مشخصات گسل ها در گستره مورد نظر
مشخصات گسلهای موجود در گستره مورد نظر اعم از تمامی گسل های اصلی و لرزه زا که در قبل از آن صحبت شده بود را با مختصات واقعی آنها آورده شده است.
-3-2 تعریف مختصات گسل شمال تبریز
پس از قراردادن مختصات و نوع گسلهای هرچشمه مورد بررسی مقدار و بدست آورده برای هر چشمه را نیز تعریف می کنیم.
-4-2 منحنی بیشینه شتاب سطخ خطر براساس %2 و %5 احتمال رویداد در50 سال
میزان بیشینه شتاب حرکت افقی زمین براساس سطح خطر %2 و %5 احتمال رویداد در 50 سال برای هریک از انواع انتخاب روابط کاهندگی به تفکیک رنگ آورده شده است که بیانگر بیشینه شتاب زمین با احتمال فراگذشت مشخص و یک درصد میرایی خاص - %5 - می باشدکه در اینجا برمبنای احتمال وقوع %2 و %5 در طول عمر مفید سازه ها 50 - سال - تحلیل انجام می شود.
-5-2 مدلسازی قاب
دراین پژوهش از مدلسازی اجزاء محدود استفاده می نماییم که جهت مدلسازی سازه و طراحی آن نیز استفاده شده است.
6-2 معرفی مشخصات مصالح
در مدل سازی رفتار خطی سازه از مشخصات کرانه پایین مقاومت مصالح استفاده می شود . براساس FEMA-356 ودستورالعمل بهسازی در صورت وجود نقشه های اجرایی معتبر مشخصات کرانه پایین مقاومت مصالح را می توان برابر مقادیر آورده شده در نقشه های اجرایی ساختمان در نظر گرفت. در مدل سازی رفتار غیرخطی سازه در اعضای کنترل شونده توسط تغییر شکل از مشخصات مقاومت در مورد انتظار مصالح استفاده می شود. مشخصات مقاطع در شکل1 آمده است.
