توسط پژوهشگران دانشگاهی صورت گرفت
ارزیابی رفتار ستون قوی-تیر ضعیف در مقابل زلزله
جاوید شو: محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از رویکرد احتمالاتی در تحقیقات خود، معیاری را برای کمی سازی کارآیی نسبت ستون قوی-تیر ضعیف عرضه کردند.
به گزارش جاوید شو به نقل از ایسنا، محمد قربان زاده، دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی ستون قوی-تیر ضعیف در ساختمان های بتنی با لحاظ اثر اندرکنش خاک و سازه تحت تأثیر رکوردهای زلزله های حوزه نزدیک»، اظهار داشت: در خیلی از نقاط جهان، زلزله عامل خرابی های گسترده و خسارت های جانی و مالی فراوانی بوده است.
وی با اشاره به اینکه قاب های خمشی بتنی، یکی از سیستم های باربر لرزه ای متداول هستند که به علت عملکرد لرزه ای مناسب به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، اظهار داشت: با این وجود موارد گوناگونی هم از خرابی مشاهده شده است که علل آنرا میتوان ناشی از ناکافی بودن ظرفیت باربری جانبی طرح در مقابل شدت زمین لرزه بوقوع پیوسته، اثرات بزرگ نمایی ناشی از خاک نرم، فقدان شکل پذیری مورد انتظار برای اعضا و خطاهای موجود در فرایند ساخت و طراحی دانست.
قربان زاده تصریح کرد: افزون بر این، مشاهدات بدست آمده از عملکرد این ساختمان ها در زلزله های پیشین بر خرابی های قابل توجه تر زمانی که در حوزه نزدیک گسل قرار دارند، در مقایسه با سازه های موجود در حوزه دور اشاره دارد.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: این مورد ناشی از خصوصیات پالسی رکوردهای چنین زلزله هایی است.
این محقق با اشاره به اینکه در سالهای اخیر مطالعات زیادی درباره اثر رکوردهای زلزله ای که از حوزه نزدیک گسل ناشی می شوند، بر رفتار سازه ها انجام شده است، اظهار داشت: این نوع از رکوردها می توانند تقاضای نیرویی و جابه جایی متفاوتی را حتی در سطوح یکسان شدت زلزله نسبت به رکوردهای حوزه دور گسل ایجاد نماید.
به قول قربان زاده، یکی از علل خرابی سازه ها در زلزله های گذشته نبود شکل پذیری مناسب در آنها بوده است.
مجری طرح افزود: ساختمان های بتنی دارای سیستم باربر جانبی قاب خمشی ویژه، با نیروی جانبی کمتری طراحی می شوند که یکی از الزامات آن برقراری ضابطه ستون قوی-تیر ضعیف است. به صورت ساده یعنی ستون ها باید دارای بیشینه مقاومتی نسبت به تیرها باشند که با یک نسبت تعریف می شود.
وی با تکیه بر این که کارآیی این ضابطه آئین نامه ای تابحال برای این نوع زلزله ها بررسی نشده است، اظهار داشت: علاوه بر این، در طراحی های متداول ساختمان ها، از اثر اندرکنش خاک و سازه هم بر رفتار لرزه ای سازه صرف نظر می شود. این تأثیر شامل اتلاف انرژی لرزه ای، تغییر پریود سازه و فرم تغییر شکل آن خواهد بود.
وی افزود: در حالیکه در این مطالعه با لحاظ رفتار غیرخطی خاک، شامل تسلیم در فشار، دوران پی و بلند شدگی آن در کشش نشان داده شد که رفتار خاک اثر مثبت قابل توجهی در احتمال فروریزش سازه ها بویژه برای سازه های بلندتر می تواند داشته باشد.
قربان زاده با تکیه بر این که البته این مزیت، وابستگی زیادی به محتوای فرکانسی رکوردهای زلزله دارد، مطرح کرد: در مطالعات گذشته کارآیی ضابطه ستون قوی-تیر ضعیف بشکلی که در آئین نامه مطرح شده زیر سؤال برده شده است. اما در تحقیق صورت گرفته، با استفاده از رویکرد احتمالاتی، معیاری برای کمی سازی کارآیی نسبت ستون قوی-تیر ضعیف عرضه شد تا وضعیت خرابی المان های سازه ای را بهتر توصیف کند.
وی ضمن اشاره به نتیجه این پروژه اظهار داشت: نتایج پژوهش نشان داده اند که مؤثر بودن ضابطه ستون قوی-تیر ضعیف با افزایش ارتفاع سازه ها و کاهش پریود پالس روند نزولی داشته و به صورت کلی برای سازه های میان مرتبه مفیدتر از سازه های کوتاه و بلند مرتبه عمل می کند.
این محقق اضافه کرد: در مطالعه حاضر بیش تر از ۶۰ مدل سازه ای استفاده شدند. برای پوشش عدم قطعیت های لرزه ای، رکوردهای مختلف زلزله بگونه ای انتخاب شدند تا طیف وسیعی از پریودهای پالس از نیم تا پنج برابر پریود اصلی سازه ها را دربرگیرند.
وی ضمن اشاره به استفاده این پروژه اظهار داشت: طراحی سازه های عمرانی به صورت کلی بر رعایت مجموعه الزامات آئین نامه ای استوار است که در خلال زمان به کمک تست های آزمایشگاهی، مشاهدات عینی از زلزله ها و البته محاسبات نرم افزاری وسیع بدست آمده اند.
قربان زاده اظهار داشت: طبیعتا میزان قابلیت اعتماد این ضوابط بر ایمنی سازه راه اندازی شده اثر قابل توجهی دارد. با عنایت به قدمت بعضی از این ضوابط از یک طرف و محدودیت ذاتی در کارهای آزمایشگاهی و مشاهدات تجربی از طرفی همواره این نیاز وجود داشته است تا آئین نامه ها مورد بازنگری و در صورت نیاز اصلاح قرار گیرند.
وی افزود: بنابراین تعداد زیادی از مطالعات در حوزه مهندسی عمران به این حوزه اختصاص یافته اند. در این پژوهش هم تلاش شده تا کفایت یکی از ضوابط مهم موجود در آئین نامه ها که کمتر مورد توجه بوده، در شرایط جدید بررسی شود.
مجری طرح ضمن اشاره به خصوصیت های این طرح، اظهار داشت: استفاده از مدلهای سازه ای مختلف با شرایط تکیه گاهی، ارتفاعی و مقاومتی مختلف، ارزیابی رفتار ساختمان ها تحت تأثیر بیشتر از ۱۰۰ رکورد زلزله دارای ماهیت شتاب نگاشتی متفاوت، لحاظ اثر رفتار غیرخطی المان ها در آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی، توجه ویژه به رفتار ساختمان ها در شرایط فروریزش با لحاظ اثر خاک و استفاده از نگاههای احتمالاتی به جای روش های تعینی مرسوم از خصوصیت های این طرح به حساب می آید.
قربان زاده ضمن اشاره به مزیت های رقابتی طرح، اظهار داشت: برای آنکه عدم قطعیت های زیادی که در فرایند طراحی و ارزیابی ساختمان ها وجود دارد را بتوان زیر پوشش قرار داد و نگاه همه جانبه به آنها داشت، استفاده از نگاههای احتمالاتی اجتناب ناپذیر است.
وی در مورد کاربردهای پروژه، اظهار داشت: مدلهای احتمالاتی عرضه شده، در تسهیل آنالیز ریسک خرابی لرزه ای و کاهش حجم آنالیزهای دینامیکی موردنیاز برای ارزیابی صدمه پذیری ساختمان ها در مقابل زلزله تأثیر بسزایی می توانند داشته باشند.
به نقل از دانشگاه امیرکبیر، اساتید راهنمای این پروژه دکتر فرامرز خوشنودیان، دکتر تورج تقی خانی اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند.
منبع: جاوید شو
این پست جاوید شو را پسندیدید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب