بهبود پاسخ تحلیل‌های غیرخطی لرزه‌ای سازه‌های بتن مسلح برمبنای تعیین جابجایی تسلیم (مقایسه روش‌های طیف نقطه تسلیم و طیف ظرفیت)

Abstract

ارزیابی عملکرد لرزه¬ای سازه¬های مختلف نیازمند انجام تحلیل¬های غیرخطی (استاتیکی و دینامیکی) است. از روش¬های تحلیل دینامیکی غیرخطی می¬توان به تحلیل تاریخچه زمانی (TH) و از روش¬های تحلیل استاتیکی غیر¬خطی می¬توان به تحلیل طیف ظرفیت با استفاده از مفهوم طیف غیر¬خطی با شکل¬پذیری ثابت (CSA) و تحلیل طیف نقطه تسلیم (YPSA) اشاره کرد. در ارزیابی عملکرد لرزه­ای سازه­های مختلف نیازمند انجام تحلیل­های غیرخطی (استاتیکی و دینامیکی) است. از روش­های تحلیل دینامیکی غیرخطی می­توان به تحلیل تاریخچه زمانی (TH) و از روش­های تحلیل استاتیکی غیر­خطی می­توان به تحلیل طیف ظرفیت با استفاده از مفهوم طیف غیر­خطی با شکل­پذیری ثابت (CSA) و تحلیل طیف نقطه تسلیم (YPSA) اشاره کرد. در این مقاله دقت دو روش CSA و YPSA در تعیین پاسخ به عنوان روش اصلی نسبت به روش TH به عنوان روش شاهده و دقیق، مورد مقایسه قرار گرفته­است. به این منظور 3 سازه ساختمانی سه بعدی با تعداد طبقات 8، 12 و 15 با شکل­پذیری متوسط که در یک جهت شامل سیستم دوگانه (قاب-دیوار) و در جهت دیگر شامل سیستم مقاوم قاب خمشی است، انتخاب شده­اند. هر یک از این سازه­ها ابتدا بر اساس استاندارد 2800 و آیین­نامه بتن ایران تحلیل و طراحی و سپس با سه روش CSAو YPSA و TH تحلیل شدند. نتایج به دست آمده نشان می­دهد روش YPS در زلزله­هایی که سازه را تا حد زیادی وارد ناحیه غیرخطی می­کند، دقت کافی ندارد. همچنین این روش برای تعیین پاسخ، حساسیت بالایی به جابه‌جایی تسلیم تعیین شده دارد. از این رو راهکارهایی برای رفع این کاستی­ها ارائه شده است. در ادامه نشان داده شده است که بهترین بازه برای در نظر گرفتن جابه‌جایی تسلیم در سازه­های دوگانه بتن مسلح تا حداکثر ارتفاع 50 متر 0.6% تا 0.8% ارتفاع سازه است.