ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های فلزی با مهار بند خرپایی در حوزه نزدیک گسل (مطالعه موردی شهر شیراز)

در سال های گذشته، محققین شاهد اثرات متفاوت زلزله های نزدیک و دور از گسل بر سازه ها بوده اند. در فاصله نزدیک به منبع زلزله ارتعاشات زمین به صورت یک پالس قوی که حاوی انرژی زیادی می باشد، در سطح آزاد می شود. این سطح انرژی به ویژه در سایت هایی که در امتداد سطح پارگی گسل قرار دارند، بسیار بالا است. در آیین نامه طراحی لرزه ای ایران (استاندارد 2800) در خصوص ساخت و ساز در حوزه نزدیک گسل ضابطه خاصی ارائه نشده است؛ بلکه تنها به این مطلب اشاره شده است که از ساخت و ساز بررو و مجاورت گسل هایی که احتمال فعال شدن آن ها وجود دارد، می بایست اجتناب ورزید. این ضعف آیین نامه طراحی لرزه ای ایران در حوزه نزدیک گسل وجوب مطالعات حوزه نزدیک را محرز می سازد. بدین منظور، ابتدا طیف طرح ویژه ساختگاه شهر شیراز با استفاده از شتاب نگاشت های سه مولفه ای حوزه نزدیک تهیه شده است. نگاشت های مورد استفاده در این پژوهش مربوط به زلزله های شیراز که از نزدیک ترین ایستگاه به مرکز زلزله برداشت شده اند، می باشد، که با استفاده از آن ها طیف های پاسخ افقی و قایم برای هر شتاب نگاشت برای نسبت میرایی %5 رسم شده اند. با میانگین گیری طیف های پاسخ، طیف های طرح هموار نشده به دست آمده و پس از آن طیف طرح هموار شده ترسیم می گردد. در این پژوهش، برآنیم تا رفتار لرزه ای سازه های کوتاه ، متوسط وبلند مرتبه با مهار خرپایی را در حوزه نزدیک و دور از گسل ارزیابی نماییم. این سازه ها تحت بارجانبی زلزله به روش دینامیکی طیفی با نرم افزار sap 2000 برای حالت رفتار الاستیک خطی تحلیل و طراحی می شوند. سپس به منظور ارزیابی عملکرد لرزه ای سازه های فوق الذکر از تحلیل استاتیکی غیر خطی(پوش آور) استفاده می نمائیم. در استفاده از این روش ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان مد نظرمی باشد. علاوه بر این به منظور بهتر لحاظ نمودن اثر محتوای فرکانسی شتاب نگاشتهای حوزه نزدیک و همچنین بررسی اثر مولفه قائم زلزله بر عملکرد لرزه ای سازه ها از آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی( ida)استفاده شده است. پس از انجام مراحل فوق به ارزیابی سطح عملکرد سازه ها در دو حوزه نزدیک و دور از گسل پرداخته و سایر خروجی های حاصل از تحلیل، نظیر کاهش سختی سازه و آهنگ تغییرات آن و همچنین شاخص خسارت سازه ها نیز مقایسه خواهد شد. با بررسی نتایج حاصل از پژوهش می توان به عدم کفایت آیین نامه 2800 در طراحی لرزه ای سازه ها در حوزه نزدیک پی برد، علاوه بر این می توان دریافت که طراحی سازه ها براساس روشهای نیرویی قادر نمی باشد سطح عملکرد مورد انتظارآیین نامه(life safty) را حتی در برخی از سازه های حوزه دور تامین نماید.