تأثیر بازتوزیع لنگر بر پایداری ساختمان های بتن آرمه قاب خمشی تحت اثر زمین لرزه

Abstract

تحت اثر زمین‌لرزه‌های قوی پاسخ دینامیکی سازه از محدوده خطی و الاستیک عبور نموده و وارد ناحیه غیرالاستیک می‌شود. به منظور اطمینان از ایمنی سازه‌ها در ناحیه غیرالاستیک، پایداری و رفتار غیرخطی سازه می‌بایست به دقت مورد بررسی قرار گیرد. در ساختمان­های بتن‌آرمه هنگامی که فولاد کششی تسلیم می‌شود، سختی مقطع کاهش یافته و به تبع آن با افزایش بار، انتقال نیروهای داخلی به نواحی سخت‌تر صورت می‌گیرد. در حالیکه تغییرشکل در ناحیه بحرانی به طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد، بازتوزیع نیروها تا حصول ظرفیت تغییرشکل در مقطع ادامه می‌یابد. ازاینرو ظرفیت دوران پارامتر کلیدی در بازتوزیع لنگر و پایداری سازه می‌باشد. لذا به منظور بررسی اثر بازتوزیع لنگر بر پایداری ساختمان­های بتن­آرمه با سیستم قاب خمشی در این مقاله 4 مدل ساختمانی، با تعداد طبقات 4، 7، 10و 13طبقه در نظر گفته شده است. در این سازه­ها رفتار غیرخطی اجزای اسکلتی توسط مفصل اندرکنشی PMM در نظر گرفته شده است. با انجام تحلیل تاریخچه­زمانی غیرخطی تحت اثر هفت رکورد زمین‌لرزه و همچنین تحلیل بارافزون و ذخیره نمودن ماتریس سختی برای 5 نقطه، میانگین دوران پلاستیک و با انجام تحلیل کمانش ضرایب کمانش به دست آمده است. با استفاده از تحلیل مودال، فرکانس طبیعی محاسبه و سعی گردید ارتباط منطقی بین دوران پلاستیک با ضرایب کمانش و فرکانس طبیعی برقرار گردد. نتایج نشان دادند با افزایش مقدار دوران پلاستیک ضرایب کمانش تا حدود 96 درصد کاهش می­یابد. هنگامی که میانگین دوران پلاستیک برابر 006/0 رادیان شود سازه وارد حالت ناپایدار می‌گردد. در سازه­های 4 و7 طبقه، مود اول کمانش باعث ناپایداری سازه شده و در سازه­های 10 و13 طبقه مود دوم هم در ناپایداری سازه اثرگذار بوده است.