بررسی عدم قطعیت زاویه ثبت مولفه افقی شتابنگاشت‌های لرزه‌ای برای سناریوهای بحرانی ارزیابی لرزه‌ای سازه‌های منظم

از جمله عدم قطعیت‌های موجود در ارزیابی لرزه‌ای سازه ها به روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی، موضوعاتی نظیر نحوه انتخاب و اعمال زوج مولفه افقی شتابنگاشت لرزه‌ای به سازه می باشد. با توجه به اینکه جهت استقرار سنسورهای دستگاه شتابنگار در خصوصیات لرزه‌ای داده‌های شتابنگاری ثبت شده مانند بیشینه شتاب زمین، طیف پاسخ و انرژی تاثیر قابل توجهی دارد لذا نحوه دوران شتابنگاشت لرزه‌ای برای دستیابی به سناریوهای بحرانی‌تر پاسخ سازه‌ها بر حسب درجه اهمیت آنها محل بحث است. در این تحقیق، بر اساس داده های ثبت شده در شبکه شتابنگاری ایران برای پنج زمین لرزه بارز در سه پهنه لرزه زمین ساخت زاگرس، ایران مرکزی و البرز، سه روش دوران پیشنهادی در تحقیقات قبلی شامل روش محورهای اصلی، روش جهت حداکثری و روش محورهای موازی و عمود بر گسل ارزیابی شده و تاثیر آنها در پاسخ لرزه‌ای دو تیپ ساختمانی قاب خمشی فولادی منظم کوتاه‌مرتبه (4طبقه) و میان‌مرتبه (8 طبقه) با استفاده از روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی بررسی شده است. نتایج نشان داد که توجه به عدم قطعیت ناشی از زاویه استقرار سنسورهای دستگاه‌های ثبت شتابنگاشت در ایستگاه‌های شتابنگار لرزه‌ای تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر پاسخ لرزه‌ای سازه های کوتاه مرتبه و میان مرتبه موردبررسی داشته است، به نحوی که افزایش بین 10 تا 120 درصدی بیشینه تغییرمکان نسبی طبقات و بیشینه برش پایه سازه در زلزله‌های مختلف بنابر نوع زلزله، دوری و نزدیکی ایستگاه، نوع روش دوران و ارتفاع سازه مشاهده شده است لکن انتخاب روش دوران برای رسیدن به بحرانی‌ترین سناریوی ممکن پیچیده بوده و بسته به دوری و نزدیکی سازه به گسل متفاوت می باشد. برای کاهش محاسبات شناسایی سناریوی بحرانی برای روش دوران شتابنگاشت‌های لرزه‌ای در روش تحلیل‌ تاریخچه زمانی، اولویت دادن به روش دورانی که با اعمال آن، پارامترهای لرزه‌ای بیشینه شتاب و چگالی انرژی ویژه شتابنگاشت لرزه‌ای حداکثر شود به عنوان پیشنهاد مطرح گردید.

study on the uncertainty of the recorded orientation of horizontal components of ground motions for critical scenarios of seismic evaluation of regular structures

one of the uncertainties in the seismic evaluation of structures is how to select random seismic records and how to consider the orientation effects of horizontal components of ground motions in the time history analysis. the rotation of the recorded components can increase the seismic characteristics such as peak ground acceleration, response spectrum shape, or earthquake energy. therefore, the effects of this issue on the most critical scenarios of seismic response of important structures are questionable. this study has evaluated three rotation methods proposed by previous studies, i.e., principal axes, maximum direction, and fault normal and fault parallel orientation, based on the data available in the iranian strong motion network. then, the effects of these methods are assessed on the seismic response of two building types, low rise and medium rise regular steel moment frames, using the nonlinear time history analyses. according to the results, if the structure principal axes are along with the most critical orientation of the accelerometer installation, the magnification of the seismic response can be expected, especially in near fault structures. so that for the studied structures, , two structural response parameters including the maximum base shear and maximum inter story drift ratio are increased between 10 and 120 percent under different rotated ground motions, depending on the earthquake type and the applied method of record rotation and also depending on the building height and its distance to the fault. according to the results, the selection of the most critical rotation method was a complicated and time consuming process. based on this research results, it is proposed to give priority to the rotation method which maximizes the value of peak ground acceleration and specific energy density of the seismic record to reduce the calculations of identifying the critical scenario for the rotation method of seismic ground motions in the time history analysis method