شماره ركورد
14450
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
14450
پديد آورنده
مسعود يخچاليان
عنوان
انتخاب سنجه شدت مناسب براي بررسي عملكرد لرزهاي سازهها
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
سازه
سال تحصيل
خرداد ماه 1394
تاريخ دفاع
خرداد ماه 1394
استاد راهنما
دكتر احمد نيكنام
استاد مشاور
دكتر غلامرضا قدرتي اميري
دانشكده
عمران
چكيده
چكيده
در مدل مهندسي زلزله براساس عملكرد متغير واسطهاي كه نتايج تحليل خطر لرزهاي را با نتايج آناليز لرزهاي سازه مرتبط ميكند سنجه شدت (Intensity Measure) ناميده ميشود. تمركز اين رساله بر روي بررسي سنجههاي شدت مختلف براي ارزيابي عملكرد لرزهاي سازهها ميباشد. يك سنجه شدت كارا قادر است كه پاسخ سازه و يا ظرفيت فروريزش سازه را با پراكندگي كم پيشبيني كند، بنابراين استفاده از آن قابليت اطمينان ارزيابي عملكرد لرزهاي سازه را افزايش ميدهد. نتيجه معمول تحليل خطر به روش احتمالاتي نرخ ميانگين فراگذشت ساليانه يك سنجه شدت (IM) ميباشد. در چارچوب مهندسي زلزله براساس عملكرد پس از انجام تحليل خطر احتمالاتي آناليز لرزهاي سازه انجام ميشود تا يك مدل احتمالاتي براي پاسخ سازه (پارامتر تقاضاي مهندسي (EDP)) به صورت تابعي از سنجه شدت (IM) بدست آيد. به هر حال اين فرض كه پاسخ سازه فقط به سنجه شدت بستگي دارد بايد با دقت مورد بررسي قرار گيرد. اين شرط مورد نياز كفايت يك سنجه شدت ناميده ميشود. اگر شرط كفايت يك سنجه شدت برآورده نشود، آنگاه توزيع بدست آمده براي پارامتر تقاضاي مهندسي (EDP) فقط وابسته به سنجه شدت نميباشد، بلكه به ساير ويژگيهاي شتابنگاشتهاي انتخاب شده براي انجام آناليزهاي لرزهاي نيز وابسته است. بنابراين اگر ويژگيهاي شتابنگاشتهاي انتخاب شده سازگار با شرايطي كه سازه تحت اثر آنها قرار خواهد گرفت نباشند آنگاه در برآورد پاسخ سازه خطا ايجاد ميشود.
به توانايي يك سنجه شدت در ايجاد توزيعي براي پاسخ سازه كه مستقل از ضرايب مقياس شتابنگاشتهاي بكار گرفته شده براي انجام آناليزهاي ديناميكي غيرخطي باشد قابليت مقياس شدن سنجه شدت گفته ميشود، كه در واقع به معناي كفايت سنجه شدت نسبت به ضريب مقياس ميباشد. علاوه بر كارايي و كفايت كه از ويژگيهاي يك سنجه شدت مناسب براي ارزيابي عملكرد لرزهاي سازهها ميباشند، يك سنجه شدت مناسب بايد قابل پيشبيني نيز باشد. به عبارت ديگر سنجه شدت مورد نظر بايد داراي يك رابطه كاهندگي قابل اعتماد باشد.
در اين رساله توانايي سنجههاي شدت مختلف شامل سنجههاي شدت اسكالر و برداري براي ارزيابي عملكرد لرزهاي سازهها در سطوح مختلف پاسخ سازه (شدتهاي مختلف رفتار غيرخطي) مورد بررسي قرار گرفته است. دارا بودن شرايط يك سنجه شدت مناسب (شامل كارايي، كفايت، قابليت مقياس شدن و قابل پيشبيني بودن) براي هر يك از سنجههاي شدت مورد نظر بررسي شده است. در نهايت سنجههاي شدت برداري بهينه براي پيشبيني حداكثر دريفت بين طبقهاي، ارزيابي ظرفيت فروريزش سازهها، پيشبيني حداكثر شتاب طبقه و حداكثر دريفت بام پيشنهاد شدهاند كه معيارهاي يك سنجه شدت مناسب را برآورده ميكنند.
يكي ديگر از روشهاي ارزيابي قابل اطمينان عملكرد لرزهاي سازهها، انتخاب شتابنگاشتها براساس يك فيلتر كارا و انجام آناليزها با استفاده از يك سنجه شدت اسكالر ساده ميباشد. در اين رساله فيلترهاي كارا براي انتخاب شتابنگاشت در ارزيابي فروريزش لرزهاي سازههاي داراي زمان تناوب اصلي بزرگتر از 1 ثانيه و سازههاي داراي زمان تناوب اصلي كوچكتر مساوي 1 ثانيه پيشنهاد شدهاند. نتايج بدست آمده نشان ميدهند كه انتخاب شتابنگاشت براساس اين فيلترها باعث كاهش قابل ملاحظهاي در پراكندگي ظرفيت فروريزش سازه ميشود و در نتيجه دقت ارزيابيهاي لرزهاي افزايش مييابد.
در بخش آخر اين رساله ويژگيهاي بارزي كه شتابنگاشتهاي حوزه نزديك را از شتابنگاشتهاي حوزه دور متمايز ميكنند شرح داده شدهاند، و ضمن بررسي سنجههاي شدت پيشنهاد شده توسط محققان سعي شده است كه يك سنجه شدت بهبود يافته پيشنهاد شود كه استفاده از آن به برآورد واقعيتر و قابل اطمينانتري از ظرفيت فروريزش سازهها تحت اثر زلزلههاي حوزه نزديك بيانجامد.
واژههاي كليدي: سنجه شدت، ظرفيت فروريزش سازه، كارايي، كفايت، منحني شكنندگي، انتخاب شتابنگاشت.