ارزیابی عملکرد و بررسی خطرپذیری لرزه ای سازه های ورزشگاهی (مطالعه موردی: سازه غیرمسقف ورزشگاه فوتبال)

سازه های بزرگ مقیاس ورزشگاهی به عنوان بخشی از المانهای شهری با کارکرد اجتماعی و تفریحی قابلیت ایفای نقش دوگانه ای را در برنامه ریزی مدیریت خطرپذیری لرزه ای شهرهای لرزه خیز کشور دارند. با توجه به نوع کاربری سازه هایی از این قبیل که تجمع جمعیت انسانی در آنها در زمان وقوع زلزله محتمل است، ارزیابی عملکرد لرزه ای این سازه ها هم از جنبه جلوگیری از تلفات زیاد و هم از جنبه حفظ سرمایه گذارى مالی می تواند به پیشگیری و کاهش خسارات وارده کمک قابل توجهی نماید. در این تحقیق، سازه جایگاه تماشاگران یک استادیوم روباز ورزشی با سیستم باربر جانبی از نوع قاب خمشی بتنی بر اساس ضوابط آیین نامه ای موجود کشور طراحی لرزه‌ای شده است. سپس عملکرد لرزه ای این سازه، با اعمال روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی فزاینده تحت اثر مولفه های افقی شتابنگاشتهای لرزه ای سازگار با ساختگاه در دو حالت استادیوم پر وخالی از جمعیت در زمان زلزله ارزیابی شده است. نتایج ارزیابی حاکی از کاهش 20 تا 50 درصدی ظرفیت شدت لرزه ای میانه سازه در حالت استادیوم پر نسبت به حالت استادیوم خالی می باشد. در حالت ورزشگاه خالی در زمان وقوع زلزله، هدف عملکردی پیش بینی شده در آیین نامه لرزه ای برای ساختمانهای با دسته بندی با اهمیت زیاد تامین شده و امکان استفاده از سازه به عنوان فضای پشتیبان مقابله با بحران در 72 ساعت بعد از وقوع زلزله در تمام سطوح خطر احتمالی فراهم است لکن در بدبینانه ترین سناریو که همزمانی وقوع زلزله با پر بودن کامل ورزشگاه لحاظ شده است، افزایش قابلیت اطمینان به تامین سطح عملکرد مطلوب در زمان وقوع زلزله های با سطح خطر زلزله طرح و بالاتر از آن، از منظر برنامه های کاهش خطرپذیری لرزه ای و موضوعاتی مانند برنامه تخلیه اضطراری جمعیت مورد توجه قرار گرفته است.

Performance Evaluation and Seismic Risk Assessment of Stadium Structures (Case Study: A Roofless Football Stadium)

The largescale stadium structures as part of the urban elements with social and recreational functions can play a dual role in the seismic risk management of seismicprone countries. Because of the possibility of human density and unsafely of the crowd during earthquake events, evaluating the seismic performance of these buildings both in terms of minimizing high human losses and ensuring financial investments could help to prevent and mitigate risks, significantly. For this purpose, the grandstand structure of a roofless sports stadium with concrete moment frame lateral system is designed according to the current seismic codes. Then, the seismic performance of the structure is assessed under two different crowd scenarios by applying nonlinear timehistory incremental dynamic analysis method under bidirectional excitation of a set of sitecompatible earthquake records. According to the results, the median IM capacity of the structure is decreased from 20% to 50% in the full crowded scenario compared to the empty scenario, over the various limitstates. The expected functional objectives of the current seismic codes are satisfied for the scenario of empty structure and it can be considered as backup emergency facilities for the first 72 hours after earthquake events with any intensity levels. However, by considering the most pessimistic scenario when the earthquake coincides with the stadium being full, the application of the seismic risk reduction strategies seems to be essential to the decisionmaking process to ensure the desired performance level during the earthquake events with return periods more than 475 years for emergency evacuation or emergency temporary accommodation.