ارزیابی تأثیرات طبقه نرم در عملکرد لرزه ای قاب های بتن مسلح با استفاده از روش ida

زمین لرزه به عنوان یکی از مخرب ترین حوادث طبیعی، عامل بسیاری از تلفات و خسارات اقتصادی در کشورهای مختلف جهان به حساب می آید. هر چند دانش زلزله شناسی پیشرفت قابل توجهی در سال های اخیر داشته است، ولی تاکنون علیرغم تلاش های فراوان محققان و هزینه های صرف شده در زمینه پیش بینی زمین لرزه، نتایج مطلوبی به دست نیامده است. ساخت وسازهای مقاوم در برابر زلزله گامی اساسی در مواجهه با این پدیده می باشد که در چند دهه اخیر با پیشرفت های قابل قبولی همراه بوده است؛ اما همچنان و با وجود پیشرفت در زمینه ساخت وساز سازه ها و مستقل از کیفیت خوب ساخت و طراحی، با مرور زلزله های سراسر جهان شاهد خسارات شدید و یا حتی فروریزش در ساختمان ها می باشیم. از عمده عواملی که در میان این صدمات دیده می شود خسارات ناشی از مکانیزم طبقه نرم می باشد. آسیب های شدید و فروریزش های بی شمار ساختمان های دارای طبقه نرم همکف در زلزله های اخیر، ضرورت انجام این تحقیق را به منظور ارزیابی دقیق تر رفتار و ظرفیت یک چنین سازه هایی تحت تحریکات لرزه ای ایجاب می کند. در این پژوهش، جهت بررسی اثرات تشکیل طبقه نرم همکف در خرابی قاب های بتن آرمه، از روش آنالیز دینامیکی غیرخطی افزایشی (ida) تحت شتاب نگاشت های مختلف استفاده شده است. در این رابطه، اثر ارتفاع طبقه همکف و تعداد طبقات بر تشکیل طبقه نرم در قاب های 6 (کوتاه)، 10 (متوسط) و 13 (بلند) طبقه که دارای طبقه همکف با ارتفاع 3، 5/4 و 5/5 متر می باشد، ارزیابی می گردد. جهت انجام آنالیز، یک مجموعه از 20 حرکت ثبت شده زمین و متعلق به زلزله های حوزه ی دور از گسل و با بزرگی های نسبتاً زیاد 1/6-4/7 انتخاب شده است. پس از انجام آنالیز تحت هر یک از شتاب نگاشت ها، با انتخاب شتاب طیفی مود اول ارتعاشی با میرایی 5 درصد بعنوان شدت لرزه ای و انتخاب ماکزیمم تغییرمکان نسبی طبقات بعنوان شاخص خسارت، منحنی ida رسم می شود. سپس با خلاصه سازی منحنی ها و رسم منحنی شکست در حالات حدی عملکردی در ماکزیمم تغییرمکان نسبی 2% و 4% و 5%، عملکرد لرزه ای قاب ها ارزیابی می گردد. سرانجام، با مقایسه منحنی شکست در معیار آسیب ماکزیمم تغییرمکان نسبی طبقات با منحنی شکست در معیار آسیب تغییرمکان نسبی طبقه اول، اثرات ارتفاع طبقه اول و تعداد طبقات در تشکیل طبقه نرم بررسی می گردد. در این پژوهش مشاهده می شود در قاب های با تعداد طبقات کمتر (پریودهای کوچک) افزایش پتانسیل شکل گیری طبقه نرم با افزایش ارتفاع طبقه همکف کاملأ قابل توجه می باشد. بنابراین با افزایش ارتفاع طبقه اول پتانسیل شکل گیری طبقه نرم افزایش یافته و شدت این افزایش در قاب های بلندتر، کمتر است.