بررسی پارامتری و انتخاب موجک ها در تحلیل و بازسازی شتاب نگاشت های زلزله

تحلیل تاریخچه زمانی سازه‏ها نیاز به استفاده از یک یا چند شتاب‏نگاشت به عنوان بار لرزه‏ای ورودی در تحلیل سازه در برابر زلزله دارد. در سال‏های اخیر تبدیل موجک پیوسته به عنوان یک ابزار ریاضی نوین در اصلاح شتاب‏نگاشت‏های واقعی و منطبق کردن طیف پاسخ آن‏ها بر طیف طرح مورد استفاده قرار گرفته‏است. این ایده روشی نوین در تولید شتاب‏نگاشت‏های سازگار با طیف طرح بوده و ورود آن به حوزه‏های کاربردی نیازمند بررسی ویژگی‏های این شتاب‏نگاشت‏ها و مقایسه‏ی رفتار لرزه‏ای سازه‏ها تحت اثر آن‏ها و شتاب‏نگاشت‏های واقعی می‏باشد. در مطالعه‏ی حاضر تبدیل موجک در دو روش تطبیق طیفی و تطبیق طیفی تکه‏ای برای تولید شتاب‏نگاشت‏های سازگار با طیف طرح مورد استفاده قرار گرفته‏است. پس از تولید این شتاب‏نگاشت‏ها ابتدا ویژگی‏های حرکات قوی آن‏ها مورد مطالعه قرار گرفته‏است. نتایج این بررسی‏ها حاکی از ایجاد تغییرات قابل‏توجه در ویژگی‏های حرکات قوی شتاب‏نگاشت‏ها در فرآیند تطبیق طیفی موجکی می‏باشد. شدت این تغییرات در حالاتی که بازه‏ی تطبیق طیفی به سمت پریودهای بلند پیش می‏رود بیش‏تر است. پس از بررسی ویژگی‏های شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته، یک دسته شتاب‏نگاشت واقعی با طیف پاسخ میانگین نزدیک به طیف طرح با استفاده از الگوریتم بهینه‏یابی جستجوی هارمونی انتخاب و پاسخ‏های لرزه‏ای و پراکندگی آن‏ها در چهار سازه بتن‏آرمه 4، 8، 12 و 16 طبقه تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته و واقعی مورد مقایسه قرار گرفته‏است. مقادیر گریز طبقات تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های واقعی و تطبیق یافته در بازه‏های تطبیق 0i و3i انطباق خوبی با هم داشته و تطبیق طیفی موجکی توانسته است میزان پراکندگی پاسخ‏ها را به طور قابل‏توجهی کاهش دهد. در بازه‏ی تطبیق 4i و 5i نیز میزان پراکندگی گریز طبقات تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته کم است. اما با توجه به عدم پوشش پریود سازه در ناحیه غیرخطی در این بازه‏های تطبیق مقادیر گریز طبقات در این بازه‏ها در شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته نسبت به شتاب‏نگاشت‏های واقعی کم‏تر بوده و دست پایین هستند. مقادیر نیروی جانبی طبقات نیز در شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته در بازه‏ی 0i در تمامی قاب‏ها انطباق مناسبی با مقادیر حاصل از شتاب‏نگاشت‏های واقعی داشته‏است. اما تطبیق طیفی به اندازه‏ای که در کاهش پراکندگی مقادیر گریز طبقات در این قاب‏ها موثر بوده، نتوانسته‏است پراکندگی مقادیر نیروی جانبی طبقات را کاهش دهد. در بازه‏ی تطبیق 3i در قاب‏های 4 و 8 طبقه انطباق مناسبی بین مقادیر نیروی جانبی طبقات تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته و واقعی مشاهده می‏شود. اما با افزایش تعداد طبقات قاب در قاب‏های 12 و 16 طبقه از این انطباق کاسته شده و مقادیر نیروی جانبی طبقات تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته از شتاب‏نگاشت‏های واقعی کم‏تر هستند. در بازه‏ی تطبیق 4i و 5i در قاب‏های 4 و 8 طبقه مقادیر نیروی جانبی طبقات تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته کم‏تر از مقادیر نظیر تحت اثر شتاب‏نگاشت‏های واقعی هستند. اما با افزایش تعداد طبقات در قاب‏های 12 و 16 طبقه مقادیر حاصل از شتاب‏نگاشت‏های تطبیق یافته به شتاب‏نگاشت‏های واقعی نزدیک‏تر شده‏اند.