اثر مودهای بالاتر بر شکل پذیری ساختمان های بلند

بطور معمول روش های طراحی لرزه ای در آیین نامه های موجود بر مبنای روش های تحلیل خطی و بر اساس مود اول شکل گرفته و راه کار ویژه ای برای مدنظر گیری اثرات ناشی از افزایش طبقات در تحلیل استاتیکی معادل پیشنهاد نشده است. از جمله این عوامل، تأثیر مشارکت مودهای بالاتر بر رفتار لرزه ای سازه های بلند می باشد. لذا با طراحی این سازه ها بر اساس تحلیل خطی، با استفاده از ضریب رفتار پیشنهادی آیین نامه، نتایج حاصل از تحلیل غیرخطی متفاوت می باشد. هدف از این مطالعه در نظر گیری اثر مشارکت مودهای بالا بر روی پارامترهایی همچون دریفت طبقات، نسبت نیاز به ظرفیت شکل پذیری، حداکثر لنگر خمشی و همچنین ضریب رفتار سازه می باشد. در این مطالعه پنج قاب-دیوار 5، 12، 18، 30 و 50 طبقه با استفاده از روش های خطی در نرم افزار etabs طراحی شده و اثرات مودهای بالاتر بر پاسخ لرزه ای این قاب ها با استفاده از یک روش تحلیل استاتیکی غیرخطی مودال در نرم افزار perform-3d مورد آنالیز قرار گرفته است. از جمله پارامترهای لرزه ای مورد بررسی در این مطالعه تقاضای شکل پذیری اجزای سازه ای می باشد، که اثر قابل توجهی بر تعیین مقدار ضریب رفتار سازه دارد. ضرایب رفتار حاصل از نتایج تحلیل های غیرخطی در این مطالعه با ضریب رفتار آیین نامه مورد مقایسه قرار گرفته و در ادامه رابطه ای بر حسب زمان تناوب هر مود و ضریب مشارکت مودی، جهت محاسبه ضریب رفتار سیستم سازه ای مذکور پیشنهاد شده است. مقدار ضریب رفتار کلیه قاب ها با استفاده از منحنی های نیرو تغییرمکان ایده آل سازی شده حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی مودال بهنگام، تحت اثر یک مود و ترکیب مودها محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش طبقات میزان جذب انرژی در طبقات میانی کاهش یافته و در نتیجه میزان ضریب رفتار به طور قابل ملاحظه ای کاسته شده و علیرغم اینکه آیین نامه برای ضریب رفتار پیشنهادی اثرات ناشی از پریود را لحاظ نکرده است، در این مطالعه نشان می دهد که ضریب رفتار سازه های بلند با زمان تناوب و درصد مشارکت مودهای بالاتر ارتباط دارد. نهایتاً برای روشن شدن این موضوع ، دو قاب 30 طبقه، که یکی با استفاده از ضریب رفتار پیشنهادی آیین نامه و دیگری با استفاده از ضریب رفتار به دست آمده از این مطالعه طراحی و به صورت غیرخطی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج تحلیل های انجام شده حاکی از آن بود که شکل پذیری المان های قاب طراحی شده با استفاده از ضریب رفتار این مطالعه، بیشتر از شکل پذیری المان های قاب طراحی شده بر اساس ضریب رفتار آیین نامه می باشد.