بررسی رابطه پارامترهای لرزه ای با شدت و محل آسیب در سازه های بتن مسلح
Abstract
آگاهی از نحوه آسیب سازه ها تحت زمین لرزه برای برآورد کارآیی و قابلیت بهره برداری از آنها، امکان سرویس دهی سازه در آینده و نیز بازتوانی و رفع عیوب ناشی از آسیب، نقش مهمی دارد. بنابراین ایجاد روشی که در آن بتوان با استفاده از مشخصات لرزه ای، آسیب سازه ها را ارزیابی کرد، به ویژه در مناطق با خطر نسبی زمین لرزه زیاد یا خیلی زیاد، از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتی که رابطه بین مشخصه های لرزه ای و چگونگی آسیب سازه مشخص باشد، با تکیه بر تجربه زمین لرزه های گذشته می توان نقاط ضعف سازه ها را شناسایی کرد و با رعایت اصول طراحی، ساز ه هایی مقاوم در برابر زلزله ساخت. در پژوهش حاضر ارتباط مشخصه های لرزه ای با شدت و محل آسیب وارد بر قاب های بتن مسلح مورد بررسی قرار می گیرد. در این راستا قاب های خمشی بتن مسلح مدل می شوند و تحت تحلیل دینامیکی غیر خطی با استفاده از 124 رکورد حوزه دور قرار می گیرند. مشخصه های لرزه ای در سه گروه پارامترهای مربوط به بیشینه حرکت زمین، پارامترهای مربوط به انرژی و پارامترهای طیفی از رکوردهای انتخابی استخراج می شوند. با استفاده از روش های آماری مناسب هم بستگی هر یک از مشخصه های لرزه ای با شدت و محل آسیب بررسی می شود. هم چنین با مقایسه میزان هم بستگی مشخصه های لرزه ای با شدت و محل آسیب، پارامترهای لرزه ای مناسب معرفی می شوند. با مشخص شدن پارامترهای لرزه ای مناسب برای توصیف آسیب سازه، می توان با در نظر گرفتن مشخصه های زلزله های پیشین در هر منطقه عملکرد موثرتری در طراحی، اجرا و مقاوم سازی سازه ها داشت. نتایج مربوط به هم بستگی بین شدت آسیب و مشخصه های لرزه ای نشان می دهد، در تمامی حالت ها پارامترهای مربوط به بیشینه حرکت زمینpga ،sma و eda، پارامترهای مربوط به انرژی "a" _"rms" ، "i" _"a" ، "i" _"c" و a95 و هم چنین پارامترهای طیفی hi، asi و vsi دارای هم بستگی قوی با شدت آسیب هستند. هم چنین با ترکیب خطی پارامترهای مهم می توان به پارامترهای جدیدی دست یافت. این پارامترهای جدید که با استفاده از معادله های رگرسیون استاندارد حاصل می شوند، هم بستگی بیش تری با شدت آسیب دارند و پارامترهایی بسیار مناسب برای توصیف آسیب تحت زمین لرزه معرفی می شوند. نتیجه بررسی رابطه محل آسیب قاب ها و پارامترهای لرزه ای نشان می دهد، محل وقوع آسیب ارتباطی با پارامترهای حرکت زمین ندارد و تنها به طراحی سازه بستگی دارد. هم چنین رابطه مشخصی بین حالت های آسیب در المان هایی که دچار بیش ترین آسیب شده اند با پارامترهای حرکت زمین وجود ندارد. گرچه برای رکوردهای قوی زلزله، احتمال رخ دادن بیش ترین آسیب در ستون های سازه بالاتر است که این موضوع نیز می تواند به طراحی سازه مربوط باشد.