تخمین نیاز لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی ویژه در حوزه نزدیک گسل

در حوزه نزدیک گسل، اثرات جهت پذیری پیش رونده باعث ایجاد نگاشت های پالسی شکل پریود بلند با مدت زمان موثر کوتاه و دامنه بزرگ در تاریخچه زمانی سرعت حرکت زمین می‏شود که این مسئله باعث افزایش نیاز شکل پذیری برای سازه ها می شود. به دلیل رواج استفاده از روش های خطی برای تحلیل و طراحی سازه ها به جهت تخمین و کنترل تغییر شکل های سازه توسط مهندسین و با توجه به قرارگیری تعدادی از شهرهای ایران در محدوده نزدیک گسل، در این مطالعه نیاز برش پایه و تغییر مکان نسبی طبقات قاب های خمشی فولادی تحت اثرات جهت پذیری پیش رونده در حوزه نزدیک گسل با تغییرات ارتفاع مورد بررسی قرار گرفته است؛ به طوری که با استفاده از روش های استاتیکی خطی، دینامیکی خطی و دینامیکی غیر خطی، نیاز لرزه ای 5 مدل قاب خمشی فولادی 3، 5، 7، 10 و 15 طبقه تحت 20 نگاشت زلزله حاوی اثرات جهت پذیری پیش رونده و جهت پذیری خنثی بررسی شد. مقایسه نتایج روش های خطی با نتایج حاصل از 100 تحلیل دینامیکی غیر خطی نشان داد نسبت برش پایه حوزه نزدیک به دور از گسل با افزایش پریود تجربی سازه با شیب 40% افزایش می یابد. همچنین روش های خطی دقت کافی برای تخمین نیاز تغییر مکان قاب های خمشی را ندارند. چنان که به طور میانگین 14% و حداکثر 50% تخمین غیر محافظه کارانه ای در حوزه نزدیک گسل ارائه می دهند. در پایان، روابط تجربی برای تخمین تقریبی نیازهای لرزه ای قاب های خمشی و اصلاح جابجایی نسبی طبقات در حوزه نزدیک گسل ارائه شده است.

Seismic Demand Estimation of Steel Moment Resisting Frames in Near Field of Fault

Forward directivity effects in near field of fault causes the creation of longperiod pulselike records with low effective duration and high amplitude at velocity time history of ground motions that lead to increase in ductility demand for structures [13]. Because of widespread use of linear methods for structural design in order to estimate and control the structural drift by engineers and according to standing some of the Iran's cities in near field of fault [3], in this study the base shear and relative displacement demand of steel moment frame are studied under the effects of forward directivity with height changes in near and far field of fault. The seismic demand of 5 steel momentresisting frames under 20 earthquake records is determined for estimating forward and neutral directivity effects on the demand of steel momentresisting frames (base shear and relative displacement of stories), using linear static, linear dynamic and nonlinear dynamic methods. Then the accuracy and correctness of linear methods for the estimation of structural demands are discussed, comparing results of demands obtained from linear methods with nonlinear dynamic method in near field and far field of fault. At last, based on the far field of fault's data some relations are proposed for estimation of base shear and drift demand of steel moment frames in near field of fault.