انتخاب و مقیاس سازی بهینه شتاب نگاشت ها برای تحلیل غیرخطی سازه ها
چکیده
طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله و ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های موجود، نیازمند اعمال نیروی زلزله با روشی مناسب و تعیین پاسخ های سازه ای با انجام تحلیل غیرخطی سازه است. از میان روش های موجود، روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی، با اعمال شتاب زمین به صورت تابعی از زمان در تراز پایه سازه، واقع گرایانه ترین رفتار سازه در برابر زلزله را شبیه سازی کرده و به عنوان دقیق ترین روش در این زمینه شناخته می شود. این روش نیازمند استفاده از تعدادی شتاب نگاشت است که باید پس از انتخاب و مقیاس سازی با زلزله طرح هماهنگ شده و به عنوان ورودی تحلیل مورد استفاده قرار گیرند. لذا دقت نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی کاملا وابسته به مشخصات این شتاب نگاشت ها و نحوه مقیاس سازی آن ها می باشد. از این رو، انتخاب و مقیاس سازی شتاب نگاشت ها یک بحث مهم در مهندسی سازه و زلزله است که در چهار دهه اخیر بسیار مورد توجه بوده است. در این تحقیق، با استفاده از یک روش احتمالاتی نوین به انتخاب و مقیاس سازی بهینه شتاب نگاشت ها با هدف حداقل نمودن مقدار خطا و پراکندگی در پاسخ های غیرخطی سازه ای پرداخته شده است. این روش، انتخاب و مقیاس سازی را به گونه ای انجام می دهد که ضمن حداقل نمودن پراکندگی در پاسخ های غیرخطی، میانگین پاسخ های خطی نیز بر طیف زلزله طرح منطبق بوده و ماهیت لرزه ای شتاب نگاشت ها نیز حفظ خواهد شد. در این تحقیق با بررسی پاسخ سیستم های یک درجه آزادی و همچنین تحلیل تاریخچه زمانی قاب های فولادی چند درجه آزادی به ارزیابی دقت این روش در انتخاب و مقیاس سازی بهینه شتاب نگاشت ها پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده کارایی بالای این روش در کاهش خطای پاسخ های سازه ای در هر دو ناحیه رفتار خطی و غیرخطی در مقایسه با روش های رایج مانند روش استاندارد 2800 ایران است.