بخشی از مقاله
خلاصه
این مقاله یک کار تحقیقاتی در زمینه ارزیابی پاسخ لرزه ای سازه های بتن آرمه بر اساس طراحی به روش تغییر مکان مستقیم را شرح می دهد. یک گروه سازه بتن آرمه با تعداد طبقات متغیر، بر اساس این روش طراحی شده اند. سپس عملکرد لرزه ای قاب طراحی شده، با انجام پوش-اور و تحلیل دینامیکی غیر خطی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل با رفتار لرزه ای مورد انتظار مقایسه شده اند. بعضی از این ارزیابی ها نیز بر اساس تفاوت بین روش طراحی تغییر مکان مستقیم و روش های سنتی نیرو محور ارایه شده است.
.1 مقدمه
آیین نامه های لرزه ای فعلی بر اساس روش های طراحی نیرو محور هستند و روند انها کنترل این موضوع است که مقاومت اعضای سازه باید بیشتر از نیروی ناشی از زمین لرزه معین، با اعمال ضریب کاهش نیرو باشد . این عامل به میزان شکل پذیری سازه وابسته است که در مورد ساختمان های جدید و با وجود قوانین طراحی تضمین شده است. در مورد روش های طراحی نیرو محور کاربرد ضوابط طراحی بر اساس ظرفیت بر اساس پاسخ های غیر الاستیک بوده و مشروط بر این است که توزیع مقاومت به گونه ای باشد که در ستون ها و دیوار های برشی مفصل پلاستیک ایجاد نگردد .
علاوه بر این، محدودیت های دریفت این اجازه را به ما می دهد که برای روش های طراحی نیرو محور، جابه جایی را یک پارامتر وابسته به آسیب های لرزه ای بدانیم. به هر حال روش های طراحی نیرو محور، چندین مشکل دارند
اول اینکه اسیب لرزه ای به طور عمده به کرنش و یا دریفت وابسته است و این در حالی است که ارتباط ان با مقاومت، به وضوح مشخص نیست. طراحی نیرو محور بر پایه ی فاکتور کاهش یک نیروی مشخص مفروض، بسته به ظرفیت شکل پذیری، برای یک نوع سازه و مصالح موردنظر قرار دارد.
در حالی که تحقیقات مختلف نشان داده که ظرفیت شکل پذیری به بازه ی گسترده ای از فاکتور های دیگر مثل نسبت نیروی محوری، نسبت مسلح سازی یا هندسه ی سازه ای مرتبط است.سازه های مختلف طراحی شده با توجه به میزان ضریب کاهش نیرو ، میزان متفاوتی از اسیب را تجربه کرده اند. این موضوع یاد اور این است که میزان خطر همواره یکسان نیست. برخی از مشکلات نیز ناشی از تعریف سختی است.
روش های نیرو محور از سختی اولیه اعضا برای تعیین دوره و توزیع نیروی بین المان های سازه استفاده می کند. این در حالی است که مطاعات نشان داده اند که سختی به طور مستقیم با مقاومت متناسب است. علاوه بر این توزیع نیروهای لرزه ای بر اساس سختی اولیه نمی توانند براورد کلی از توزیع نیرو در محدوده غیر الاستیک ارایه کنند. در سال های اخیر تحقیقات زیادی با هدف کاهش مشکلات طراحی بر اساس نیرو صورت گرفته است.به طور خاص، چندین روش طراحی برای رسیدن به یک حالت تغییر شکل خاص تحت زلزله ارایه شده است
این رویکرد ها با فرض تغییرمکان به عنوان پارامترهای اساسی طراحی دسته بندی شده اند و به عنوان روش های طراحی مبتنی بر جابه جایی شناخته می شوند. زمانی که روش طراحی نیازمند تکرار نباشد، روش طراحی تغییر مکان مستقیم نامیده میشود. روش پیشنهادی پریستلی - 2000 و [3,4] - 2006، روش مبتنی بر تغییر مکان مستقیم با استفاده از سختی نهایی به بیشینه جابه جایی دسته بندی شده اند. با استفاده از این روش مشکلات مربوط به سختی اولیه قابل چشم پوشی هستند.
این روش بر اساس خصوصیات یک سازه جایگزین و با استفاده از طیف جابه جایی بسیار میرا است.این روش به شکل نسبتا کامل توسعه داده شده است و در مورد انواع گسترده ای از سازه ها مورد استفاده قرار میگیرد. این با پژوهش با توجه ویژه به قاب های بتن آرمه انجام شده است . مجموعه ای از قاب های بتن آرمه با تعداد طبقات متفاوت بر اساس روش تغییر مکان مستقیم طراحی شده اند. عملکرد لرزه ای قاب طراحی شده از طریق پوش اور و تحلیل دینامیکی غیر خطی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج با رفتار مورد انتظار از سازه مقایسه شده اند.
.2 روند طراحی
طراحی به روش تغییر مکان مستقیم مبتنی بر ظوابط و قوانین پریستلی و همکارانش و با ارجاع به قاب های بتن آرمه در سال 2007 ارایه شد.[5] در مرحله اول، برای یک جابه جایی داده شده، برش پایه با توجه به تغریف سازه جایگزین، در نظر گرفته شده است. از محدوده ی تنش یا رانش، تعریف شده بر اساس شدت لرزه ای طراحی، امکان بدست آوردن تغییر مکان هر طبقه ی طرح وجود دارد. با استفاده از ارتباطات پیشنهادی که در ادامه آورده می شود.
