انتخاب و مقیاس‌سازی بهینه‌ی شتاب‌نگاشت‌ها برای تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه‌ها

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

دانشگاه ملایر

چکیده

در این مقاله، با استفاده از یک روش احتمالاتی به انتخاب و مقیاس‌سازی بهینه‌ی شتاب‌نگاشت‌های موردنیاز در تحلیل دینامیکی تاریخچه‌ی زمانی پرداخته شده است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی کارایی این روش در حداقل نمودن خطا و پراکندگی پاسخ‌های غیرخطی سازه‌ای و همچنین مقایسه‌ی این روش با روش آئین‌نامه‌ی لرزه‌ای ایران است. روش استفاده شده در این مقاله استفاده از ترکیب عددی و لحاظ نمودن زمان تناوب و ضریب رفتار سازه می‌باشد. در این روش بهینه‌ترین شتاب‌نگاشت‌ها انتخاب و مقیاس‌سازی آن‌ها به‌گونه‌ای انجام می‌گیرد که ضمن حداقل شدن پراکندگی پاسخ‌های غیرخطی، میانگین پاسخ‌های خطی نیز بر طیف زلزله طرح منطبق شده و ماهیت لرزه‌ای شتاب‌نگاشت‌ها حفظ شود. بررسی نتایج تحلیل تاریخچه‌ی زمانی قاب‌های فولادی چند درجه آزادی و مقدار عددی پراکندگی پاسخ‌های سازه‌ای نسبت به پاسخ متوسط، نشان‌دهنده‌ی کارایی این روش در کاهش پراکندگی پاسخ‌های سازه‌ای در هر دو ناحیه‌ی خطی و غیرخطی در مقایسه با روش آئین‌نامه‌ی لرزه‌ای ایران (استاندارد 2800) است. بر اساس تحلیل‌های انجام شده در این تحقیق، نتایج پاسخ‌های لرزه‌ای روش احتمالاتی در مقایسه با نتایج حاصل از آئین‌نامه‌ی لرزه‌ای ایران دارای پراکندگی کمتری بوده و استفاده از پاسخ متوسط حاصل از آن می‌تواند بیانگر اثر واقعی زلزله در سازه‌ها باشد.

کلیدواژه‌ها


Newmark, N.M. and Hall, W.J. (1973) ‘Procedures and Criteria for Earthquake Resistant Design.’ In: Building Practices for Disaster Mitigation, Building Science Series No. 46, National Bureau of Standards, Washington, D.C., 209-236.
Martinez-Rueda, J.E. (1998) Scaling procedure for natural accelerograms based on a system of spectrum intensity scales. Earthquake Spectra, 14(1), 135-152.
Shome, N., Cornell, C.A., Bazzurro, P., and Carballo, J.E. (1998) Earthquakes, records, and nonlinear responses. Earthquake Spectra, 14(3), 469-500.
Naeim, F., Alimoradi, A., and Pezeshk, S. (2004) Selection and scaling of ground motion time histories for structural design using genetic algorithms. Earthquake Spectra, 20(2), 413-426.
Kottke, A. and Rathje, E.M. (2008) A semi-automated procedure for selecting and scaling recorded earthquake motions for dynamic analysis. Earthquake Spectra, 24(4), 911-932.
Baker, J.W. (2011) Conditional mean spectrum: tool for ground-motion selection. Journal of Structural Engineering, ASCE, 137(3), 322-331.
Kalkan, E., Chopra, A.K. (2011) Modal-pushover-based ground motion scaling procedure. Journal of Structural Engineering, ASCE, 137(3), 298-310.
Building and Housing Research Center (2006) Iranian Seismic regulations, Standard 2800, 3rd, Publication 253.
Ay, B.Ö. and Akkar, S. (2012) A procedure on ground motion selection and scaling for nonlinear response of simple structural systems. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 41(12), 1693-1707.
ASCE (2005) Minimum Design Loads For Buildings. ASCE/SEI 7-05, Reston, VA.
Building and Housing Research Center (2015) Basic Data of Accelerograms in Iran. Strong Motion Center.
Akkar, S. and Bommer, J.J. (2010) Empirical equations for the prediction of PGA, PGV, and spectral accelerations in Europe, the Mediterranean Region, and the Middle East. Seismological Research Letters, 81(2), 195-206.
MATLAB (2012) The MathWorks Inc., Natick, MA, USA.
SeismoStruct (2010) A computer program for static and dynamic nonlinear analysis of framed structures. Seismosoft.
ETABS (2011) Extended 3D analysis of building systems. Computers and Structures, Inc., Berkeley University.
UBC (1997) ‘Structural engineering design provisions.’ In: Uniform Building Code, International Conference of Building Officials, 2.