مدل سازی احتمال فروریزش قاب های بتن مسلح با در نظرگرفتن عدم قطعیت های مرتبط

اطلاعات موجود از زمین لرزه های قدیمی تا به حال نشان می دهد، فروریزش سازه های قابی عامل اصلی تلفات انسانی در حین زمین لرزه و بعد از آن می باشد. علاوه بر این، فروریزش این نوع از سازه ها بطور مستقیم و ویژه در خسارات اقتصادی وارد بر جامعه پس از زمین لرزه نقش دارد. بعلت این تاثیرات، کمی کردن پتانسیل فروریزش سازه های موجود و سازه هایی که در آینده طراحی خواهند شد، از مهمترین رویکردهای مهندسی زلزله می باشد. برای این مهم با توجه به ماهیت تصادفی زمین لرزه ها و عدم قطعیت های موجود در مشخصات سازه از روشهای آماری و احتمالاتی برای کمی کردن ظرفیت فروریزش سازه استفاده می شود. مناسب ترین روش، استفاده از بیان احتمال فروریزش سازه می باشد. این بیان بوسیله منحنی های شکنندگی فروریزش نمایش داده می شود. با توجه به نکات ذکر شده، در پژوهش حاضر با انتخاب روشی مناسب به مدل سازی احتمال فروریزش قاب های بتن مسلح تحت اثرات زمین لرزه پرداخته می شود. برای این امر معیار فروریزش سازه حالت حدی ناپایداری جانبی دینامیکی یک یا چند طبقه از سازه در نظرگرفته می شود. این معیار با استفاده از آنالیز دینامیکی افزایشی و منحنی شکنندگی فروریزش کمی می شود. در این بخش مشاهده شد برای تولید منحنی شکنندگی فروریزش شتاب طیفی در دوره تناوب اصلی سازه معیار مناسب تری نسبت به بیشینه شتاب زمین می باشد. در گام بعدی اثر عدم قطعیت های مرتبط با سازه های قابی بتنی در ارزیابی فروریزش سازه مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور با استفاده از روشهای آنالیز حساسیت دیاگرام تورنادو و روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم، پارامترهای مهم در حالات مختلف رفتار سازه شناسائی و نتایج دو روش با یکدیگر مقایسه می شوند. در این بخش مشاهده شد، روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم نسبت به آنالیز دیاگرام تورنادو روش مناسبتری برای طبقه بندی عدم قطعیت های مختلف می باشد. سپس با استفاده از روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم و شبیه سازی مونت کارلو، اثرات عدم قطعیت ها بر پاسخ انتخابی با یکدیگر ترکیب می شوند. در نهایت با انتخاب روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم به عنوان مناسب ترین روش برای ترکیب اثرات عدم قطعیت های سازه ای، اثر عدم قطعیت های سازه ای بر روی منحنی شکنندگی فروریزش سازه اعمال می شود. تمام تحلیل ها بر روی قاب دو بعدی بتن مسلح انجام می گیرد. در انجام این پژوهش از نرم افزار com3 توسعه یافته در آزمایشگاه بتن دانشگاه توکیو استفاده شده است.