تاب¬آوري يك رويكرد جديد در مهندسي زلزله است كه شامل ابعاد فني، سازماني، اجتماعي، اقتصادي و زيست¬ محيطي مي باشد. هدف تاب¬آوري به حداقل رساندن تلفات و خسارات اقتصادي و عملكردي جهت برگرداندن جامعه يا سيستم آسيب ديده به شرايط "طبيعي" در كوتاه ترين زمان ممكن مي¬باشد .آيين نامه 2800 مدارس را در زمره ساختمان هاي با اهميت زياد در نظر گرفته و ضـريب ايمنـي بـالاتري را بـراي فضـاهاي آموزشي، نسبت به ساختمان هاي ديگر، اعمال مي كند. حوادث اخير نشان داده¬اند كه اين تسهيلات ضروري به عنوان مكان¬هايي كه هزاران كودك و نوجوان و حتي بزرگسالان بهترين زمان حيات خود را در آن مي¬گذرانند، در مقابل حوادث شديد آسيب¬پذير هستند و خسارات سازه‎اي و غير سازه‎اي گسترده در اين ساختمان‎ها منجر به تعطيلي آنها مي‎شود. با توجه به عدم كفايت و دقت آيين نامه¬هاي قبلي بسياري از مدارس كشور نياز به بهسازي و افزايش تاب¬آوري دارند. در اين پژوهش، هنرستان كشاورزي باهنر واقع در استان زنجان بررسي خواهد گرديد. براي اين منظور پس از مدلسازي سازه در نرم افزار opensees ابتدا با درنظر گرفتن عدم قطعيت مصالح فولادي و بارگذاري زلزله و با تغيير سيستم سازه‎اي (سازه قبل از بهسازي بدون در نظر گرفتن اثر ميانقابها، سازه قبل از بهسازي با در نظر گرفتن اثر ميانقابها، سازه بهسازي شده با بادبند ضربدري، سازه بهسازي شده با بادبند شورون و سازه بهسازي شده با بادبند EBF) تحليل تاريخچه زماني انجام شده است، براي انجام تحليل تاريخچه زماني از ركوردهاي حوزه دور FEMA P695 استفاده شده است. ركوردها مطابق با آيين نامه2800 مقياس شده‎اند و خروجي نرم افزار opensees (ماكزيمم دريفت نسبي طبقات)به عنوان ورودي به نرم افزار Rt داده شده است و بر روي توابع حالت حدي تحليل قابليت اعتماد به روش FORM انجام شده است. سپس با درنظر گرفتن عدم قطعيت مصالح و با تغيير در سيستم‎هاي سازه‎اي تحليل IDA انجام شده است سپس منحني‎هاي شكنندگي و آسيب پذيري رسم شده‎اند و با درنظر گرفتن عدم قطعيت سطح خطر زلزله، Damage از منحني هاي آسيب پذيري استخراج شده و به عنوان ورودي به نرم افزار Rt داده شده است بر روي توابع حالت حدي تحليل قابليت اعتماد به روش FORM انجام شده است.در نهايت با در نظر گرفتن عدم قطعيت مصالح و سطح خطر زلزله، زمان بهسازي، خسارت اوليه و مقدار تاب‎آوري محاسبه شده و به عنوان متغيير تصادفي وارد نرم افزار Rt شده است و بر روي توابع حالت حدي تحليل قابليت اعتماد به روش FORM و Sampling انجام شده است و از بين سيستم‎هاي سازه‎اي پيشنهاد شده براي بهسازي سازه، بهسازي با بادبند ضربدري كمترين كاهش عملكرد و بيشترين تاب‎آوري را دارد. همچنين تاثير ميانقابها در سازه موجب افزايش تاب‎آوري و كاهش عملكرد سازه شده است. نتايج بدست آمده مي تواند براي ارائه تصميم گيري در خصوص نحوه ساخت و ايمن سازي ساختمان هاي مشابه مورد مطالعه در مدارس مورد استفاده قرار گيرد. واژه‌هاي كليدي: تاب آوري، تحليل قابليت اعتماد،opensees ، Rt، ميانقاب.

1397/12/01

Reliability Analysis of Seismic Resiliency Parameters at Shahid Bahonar Steel School Building in Zanjan

2/20/2019 12:00:00 AM

Resilience is a new approach in earthquake engineering, which includes technical, organizational, social, economic, and environmental aspect. The goal of the resilience is to minimize casualties and economic and operational losses in order to bring the community or the system damaged to "natural" conditions in the shortest possible time. The Code 2800 considers schools as important buildings and applies a higher safety margin for educational spaces than other buildings. Recent events have shown that these essential facilities are vulnerable to severe accidents as places where thousands of children and young adults and even adults spend their best time of their life in there, So the structural and non-structural damage to these buildings leading to their closure. Regarding the inadequacy and precision of the previous codes, many schools in the country need to improve and increase resilience. It should be noted that the techniques used in retrofitting should minimize performance reduction during incidents. In this research, a high school located in Zanjan city in Iran built in 1981will be investigated for seismic resilience evaluation. For this purpose, after structural modeling in opensees software, first considering the uncertainty of steel materials and earthquake loading, and with the change of the structural system , (1) as-built school without masonry infill walls, (2) as-built school with masonry infill walls, (3) school retrofitted with X-braced system, (4) school retrofitted with EBF system, and finally (5) school retrofitted with chevron braced system, the nonlinear analysis of mentioned structures are done. the 22 number of far-field earthquake records based on the FEMA-P695 recommendation were used for nonlinear analysis. Records are scale in accordance with the 2800 regulations and the output of the software opensees (maximum inter-story drift ratio) is given as input to the Rt software. The other step was Incremental Dynamic Analysis (IDA) of different structural types and extracting fragility and vulnerability curves with considering materials uncertainty. Damage is given as input to the Rt software. Finally with considering earthquake hazard level uncertainty, recovery time uncertainty, initial losses uncertainty, resilience index uncertainty For reliability analysis, the First Order Reliability Method (FORM) and Sampling method were applied in Rt software. The results show that retrofitting with X-braced system is the best option having the highest resiliency and the lowest losses. Moreover, considering the effect of infill walls, it can be concluded that the damage to the structure would be decreased. The results of this study could help stockholders how to make a decision on selection of the best option for retrofitting operations taking into account resiliency parameters, structural deficiency, and disaster risk reduction mitigations. Keywords: Resiliency, Reliability Analysis, Opensees, Rt, infill .