بخشی از مقاله
چکیده
زمین لرزه یکی از مهمترین مسائلی است که مهندسی عمران با آن سروکار داشته است. یکی از مباحثی که در رابطه با این پدیده طبیعی وجود دارد بررسی اثرات لرزهای قبل و بعد از لرزه اصلی که اصطلاحاً به آنها پیشلرزه و پسلرزه گفته میشود بر روی سازههای مهندسی است. پیش از وقوع رویداد اصلی تا زمانی که رشته پسلرزهها ادامه دارند تغییرات زیادی در پارامترهای جنبش زمین بوجود میآید که همین امر باعث میشود تا یک سازه با مشخصات ثابت در معرض امواج لرزهای با ویژگیهای متفاوت قرار بگیرد.
در این مطالعه برای بررسی اهمیت پیشلرزه و پسلرزهها، طیف پاسخ سازه یک درجه آزادی که در لرزه اصلی احتمالا دچار آسیب میشود تحت رویدادهای دنبالهدار - لرزه اصلی به همراه پیشلرزه و پسلرزه - محاسبه شده و سپس با طیف پاسخ لرزه اصلی مقایسه میگردد. برای بررسی این موضوع پارامترهای تاثیرگذار بر روی طیف پاسخ نظیر ضریب سخت شدگی، ضریب شکل پذیری، دوره تناوب سازه و نوع خاک منطقه به ازای مقادیر مختلف لحاظ گردیده است. نتایج بدست آمده در این مطالعه نشان میدهد که پیشلرزه و پسلرزهها تاثیر چشمگیری بر طیف پاسخ ناشی از لرزه اصلی می- گذارد و این امر بایستی به نحوی در مبانی آییننامههای طراحی لرزهای گنجانده شود.
-1 مقدمه
زمینلرزه یکی از مهمترین مسائلی است که مهندسی عمران با آن سروکار داشته است. یکی از مباحثی که در رابطه با این پدیده طبیعی وجود دارد بررسی اثرات لرزهای قبل و بعد از لرزه اصلی که اصطلاحاً به آنها پیشلرزه و پسلرزه گفته میشود بر روی سازههای مهندسی است. در واقع زمین لرزه و پسلرزه های آن مجموعا یک پدیده بوده که می بایست اثراتشان نیز با یکدیگر در نظر گرفته شود.
با توجه به بررسی نمونه های مشاهده شده، اختلافات زیادی بین زلزله اصلی و پسلرزه های آن می توان یافت. از زمین لرزه اصلی تا پسلرزه های آن تغییرات زیادی در پارامترهای زمین لرزه وجود دارد که همین امر باعث میشود تا یک سازه با مشخصات ثابت در معرض چندین موج زلزله با ویژگی های متفاوت قرار می گیرد. در برخی از زلزله های مشاهده شده در دنیا موارد بسیاری وجود دارد که شتاب حداکثر پسلرزه های رخ داده چندین برابر شتاب حداکثر زلزله اصلی بوده است. در شکل 1 - - نمونه ای از یکی از پسلرزه های زلزله 11 آگوست 1996 ژاپن آورده شده است و همانطور که مشاهده می شود پسلرزه با بزرگای کوچکتر از زلزله اصلی، شتاب حداکثر بیشتری دارد.
شکل1 ؛ پسلرزه 13 آگوست 1996 مربوط به زمین لرزه 11 آگوست 1996 ژاپن
در این مطالعه برای بررسی اهمیت پسلرزهها، به بررسی تاثیرات رویدادهای دنباله دار بر طیف پاسخ خواهیم پرداخت، به این صورت که طیف پاسخ سازه یک درجه آزادی که در لرزه اصلی احتمالا دچار آسیب میشود تحت رویدادهای دنبالهدار - لرزه اصلی به همراه پسلرزه - محاسبه شده و سپس با طیف پاسخ لرزه اصلی مقایسه میگردد.
در خصوص بررسی اثرات پسلرزه بر روی سازه ، آمادیو و همکاران [2] برای سازه های یکدرجه آزادی را که تحت اثر
زلزله های تکرارشونده قرار دادند، میزان تغییرات انرژی و خسارت و ضریب رفتار را بدست آوردند. هاتزیگئورگیو و بسکوش [3] برای تعیین تغییرشکل نسبی غیرخطی سازه های یکدرجه آزادی، این سازه ها را تحت اثر زلزله های تکرارشونده قرار دادند. همچنین هاتزیگئورگیو و لیولیوس[4] نیز رفتار غیرخطی سازه های نامنظم بتنی را تحت همین زلزله های متناوب مورد بررسی قرار دادند.
-2 توصیف مدل، رکورد های ورودی
در این تحقیق از یک سیستم یک درجه آزادی الاستو پلاستیک با سخت شدگی و نرم شدگی خطی و میرایی ویسکوزیته بعنوان مدل سازه ای، همانطور که در شکل - - 2 نشان داده شده است، مورد استفاده قرار گرفته است.
شکل .2 مدل الاستو پلاستیک دوخطی برای سیستم یک درجه آزادی
Kt بعنوان سختی ناحیه غیر خطی سازه معرفی می شود - شکل - - - 2 که به صورت رابطه - 1 - تعریف می شود:
ضریب H می تواند مقادیر مختلفی داشته باشد. در این تحقیق رفتار مصالح بصورت الاستو پلاستیک دوخطی با -0/03 و [3] 0/03 بکار برده شده است.
1-2 رکورد های ورودی
در کل برای 39 رکورد زمین لرزه اصلی، برای حالت های مختلف - زلزله اصلی، زلزله اصلی با یک پسلرزه، زلزله اصلی با تمامی پسلرزه و زلزله اصلی با تمامی پسلرزه آن - چیزی نزدیک به 59040 بار تحلیل غیر خطی انجام دادیم در کل 60 سازه یک درجه آزادی را مدل کردیم. کلیه زمین لرزه ها ی جمع آوری شده با پسلرزه ها و پیش لرزه های همراه آن در مجموع به تعداد 175 رکورد می باشد که برای 2 نوع ساختگاه بر طبق آیین نامه [5] IBCدسته بندی شده اند.
ساختگاه نوع سنگ طبق تعریف این آیین نامه، بر اساس سرعت موج برشی بزرگتر از 365 - m/s - و ساختگاه نوع خاک هم بر اساس سرعت موج برشی کوچکتر از 365 - m/s - می باشد. بدین ترتیب برای ساختگاه نوع خاک در مجموع 19 رکورد و برای ساختگاه نوع سنگ 20 رکورد موجود می باشد. از میان این 39 زلزله انتخاب شده برخی تنها دارای یک پسلرزه و برخی دیگر تا حدود 9 پسلرزه نیز دارند. در میان دادههای استفاده شده تعداد 19 از داده ها مربوط به زلزله های ژاپن، 8 مورد مربوط به زلزله های ایران و 12 زلزله نیز از ایتالیا و کالیفرنیا انتخاب شده اند.
