بررسی کفایت برون مرکزی اتفاقی پیشنهاد شده توسط استاندارد 2800 برای در نظر گرفتن مولفه دورانی زلزله

Abstract

به دلیل در دسترس نبودن داده­های سه مولفه دورانی زلزله­ها، تحلیل لرزه­ای ساختمان­ها معمولا تنها با اعمال مولفه­های انتقالی انجام می­شود. استاندارد 2800 برای در نظر گرفتن اثر مولفه پیچشی زلزله در تحلیل لرزه­ای این سازه­ها برون مرکزی اتفاقی را پیشنهاد نموده است. مقاله حاضر بر روی بررسی اثرات مولفه پیچشی بر پاسخ لرزه­ای سازه­های ساختمانی با مشخصات دینامیکی متفاوت متمرکز شده است. علاوه بر این کفایت 5 درصد برون مرکزی اتفاقی برای گنجاندن اثر مولفه پیچشی در تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی نیز مطالعه گردیده است. برای این منظور تعداد زیادی مدل یک طبقه سخت و نرم پیچشی با دوره تناوب­های انتقالی بین 05/0 تا 2 ثانیه و سه مقدار خروج از مرکزیت 0، 15 و 25% با استفاده از نرم افزار OpenSees مدلسازی شده و یکبار تحت تحریکات انتقالی و بار دیگر تحت تحریک انتقالی-دورانی قرار گرفته­اند. این مدل­ها مجددا طبق توصیه استاندارد 2800 با جابجایی مرکز جرم به میزان 05/0 بعد ساختمان در جهات مثبت و منفی بوسیله مولفه­های انتقالی تحلیل شده­اند. در این تحقیق 14 زلزله حوزه دور انتخاب شده و مولفه دورانی آن­ها بوسیله روشی غیر مستقیم بر پایه تئوری انتشار امواج لرزه­ای استخراج گردیده است. در مجموع بیش از 2600 تحلیل دینامیکی غیرخطی در این مطالعه پارامتریک انجام شده است. مقایسه پاسخ­های حاصل از تحلیل­ها نشان می­دهد که مولفه پیچشی زلزله اثر قابل ملاحظه­ای بر ساختمان­ها دارد و این اثر تابعی از مشخصات دینامیکی و پیچشی سازه­ها است. تغییرمکان سازه در اثر گنجاندن مولفه پیچشی در ترکیب بار لرزه­ای می­تواند تا 50% افزایش یابد. در ضمن نتایج بیان می­دارد که 05/0 برون مرکزی اتفاقی برای شبیه­سازی آثار مولفه پیچشی در تحلیل غیرخطی برای اکثر موارد جایگزین مناسبی نیست و منجر به نتایج غیرواقعی و دست پایین می­شود.