ارزیابی خسارت تجمعی سازه های فولادی تحت زمین‌ لرزه‌های حوزه دور و نزدیک با استفاده از شاخص‌ های خسارت پارک - آنگ و کرتزیگ

از کارهای تجربی و مطالعات تحلیلی کاملاً اثبات ‌شده است که پارامترهای مقاومت و سختی المان‌ها و سازه در طی بارگذاری چرخه‌ای ناشی از ماهیت دینامیکی تحریک‌های لرزه‌ای، روبه‌زوال می‌رود. تاثیر هم‌زمان بزرگی پاسخ سیستم و تعداد چرخه‌های بارگذاری با قوانین خسارت تجمعی بیان می‌شود؛ به ‌عبارت‌ دیگر تغییر شکل‌های فعلی یک المان یا سازه بستگی به تجمع آسیب در همه نوسانات گذشته دارد که در حافظه سیستم باقی‌مانده است. تحلیل و طراحی سازه‌ها بر پایه عملکردی و شاخه پایش سلامت سازه­ها به داشتن تصویری روشن از مقدار خسارت‌های احتمالی در سطوح مختلف خطر منجر شده است و در چند دهه اخیر توجه محققین بسیاری را به این حوزه جلب کرده ‌است تا با توسعه روش‌های مختلف ارزیابی آسیب‌پذیری قدمی موثر در جلوگیری از فروپاشی سازه‌های مهندسی و رخداد فجایع انسانی برداشته شود. در این پژوهش به بررسی ارزیابی خسارت تجمعی سازه‌های فولادی تحت زمین‌لرزه‌های حوزه دور و نزدیک با استفاده از شاخص‌های خسارت پارک-آنگ و کرتزیگ پرداخته‌شده است. دو سیستم سازه‌ای قاب خمشی فولادی ویژه و سیستم دوگانه فولادی (قاب خمشی فولادی ویژه و مهاربند همگرای ویژه) با تعداد طبقات 8، 15 و 23 موردمطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که شاخص خسارت کرتزیگ مقادیر آسیب بیشتری را نسبت به شاخص خسارت پارک-آنگ برای سازه مشابه تحت رکورد زلزله یکسان به دست می‌دهد، همچنین با تغییر سیستم قاب خمشی به قاب دوگانه مقادیر آسیب کاهش می‌یابد.

evaluation of cumulative damage of steel structures under far and near field earthquakes using park-ang kratzig damage indices

from experimental researches and analytical studies, it has been fully proven that the resistance and stiffness parameters of elements and structures decline during cyclic loading due to the dynamic nature of seismic excitations. the simultaneous effect of the magnitude of the system response and the number of loading cycles is expressed by cumulative damage laws; in other words, the current deformation of an element or structure depends on the accumulation of damage in all past oscillations that remain in the system’s memory. the analysis and design of structures based on performance and the branch of health monitoring of structures has led to having a clear picture of the amount of possible damage at different levels of risk, and in the last few decades, it has drawn the attention of many researchers to this field by developing different evaluation methods. in this research, the evaluation of the cumulative damage of steel structures under far and near field earthquakes has been investigated using park-ang and kratzig damage indices. two structural systems of special steel moment frame and dual structural system (special steel moment frame and special concentric braced frame) with the number of floors 8, 15 and 23 were studied and investigated. the results of this research show that the kratzig damage index shows more damage values than the park-ang damage index for the same structure under the same earthquake record, and the damage values are reduced by changing the moment frame system to a dual structural system.