كليدواژه :
تحليل ديناميكي غيرخطي فزاينده , منحني شكنندگي لرزهاي هوشمند , سازه هاي بلند مرتبه , آزمو ن هاي نكويي برازش
چكيده فارسي :
منحني‌هاي شكنندگي ابزاري قدرتمند براي ارزيابي و كنترل خسارت‌هاي احتمالي سازه‌هاي موجود و برآورد احتمال فراگذشت از رفتار لرزهاي سازه‌ها تحت تأثير سطوح مختلف زلزله هستند. اين منحني‌ها احتمال خسارت را به صورت تابعي از مشخصه حركت زمين عرضه مي‌كنند. هدف اصلي اين مقاله، بررسي روش‌هاي موجود و ارائه روش مناسب براي توليد منحني‌هاي شكنندگي لرزهاي تحليلي و پيشنهاد روابط مناسب احتمال فراگذشت از سطوح عملكردي متفاوت است. براي اين منظور، سه ساختمان بلند مرتبه 20، 25 و 30 طبقه با نسبت لاغري بزرگ‌تر از عدد π ، بر اساس استاندارد 2800 و مبحث ششم و دهم مقررات ملي ساختمان ايران طراحي شدند. سپس بعد از استخراج قاب پيراموني، با استفاده از نرم‌افزار3D Perform مدل تحليلي آن‌ها تعريف و درستي‌آزمايي شد. براي ارزيابي تقاضاي پاسخ لرزهاي قاب‌ها، تحليل‌هاي ديناميكي غيرخطي فزاينده (IDA) انجام شد. براي تحليل‌هاي IDA، از 22 ركورد توصيه شده در دستورالعمل FEMAP695 و دو زلزله ايران استفاده شد. براي پيدا كردن تابع مناسب احتمال فراگذشت از حالات حدي و استفاده از آن‌ها در توليد منحني‌هاي شكنندگي، از نتايج تحليل‌هاي IDA و نوزده تابع احتمال مختلف با بهره‌گيري از برنامه‌ي مناسب، استفاده شد. نتايج حاصل‌شده از آزمون‌هاي نكويي برازش نشان مي‌دهد كه رتبه توزيع احتمال مورد استفاده پژوهشگران (لوگ نرمال) در رتبه‌بندي بهترين توزيع احتمال برازش شده، در مقابل ساير توابع توزيع احتمال متغير است و انتخاب توزيع احتمال مناسب در نتيجه‌گيري‌ها و مشخص كردن احتمال فراگذشت سازه از حالت‌‌هاي حدي مورد نظر تأثيرگذار است. بنابراين در راستاي كاهش عدم‌قطعيت مربوط به مدل رياضي (عدم‌قطعيت شناختي) در قالب يك ديدگاه جامع و بنا بر دقت و هدف لرزهاي مورد نياز، يك روش مناسب براي توليد منحني‌هاي شكنندگي با نام منحني شكنندگي لرزهاي هوشمند (ISFC[1]) ارائه مي‌شود. به صورتي كه اگر از ميان نوزده تابع احتمال مورد بررسي در اين مقاله، تنها استفاده از يك توزيع و با هدف مقايسه بين چند گزينه از جمله تصميم گرفتن درباره‌ي چگونگي مقاوم‌سازي يا مقايسه‌ي عملكرد لرزهاي چند سازه با سيستم دوگانه‌ي قاب خمشي ويژه با مهاربند واگرا براي رسم منحني شكنندگي مدنظر است، به پژوهشگران پيشنهاد مي‌شود از توزيع احتمال پيشرفته ""Generalized Extreme Value به علت قابليت برازش هرچه بهتر نسبت به توزيع "لوگ نرمال" استفاده كنند اما براي سازه‌هايي با كاربري حساس‌تر مانند تصميم‌گيري براي نيروگاه‌هاي هسته‌اي و بيمارستان‌ها كه از اهميت بالايي برخوردارند يا با هدف رسيدن به دقيق ترين برازش ممكن براي تصميم‌گيري در تخمين آسيب پذيري انواع سيستم هاي سازه‌اي با ارتفاع‌هاي مختلف، آنگاه توصيه مي‌شود براي برآورد احتمال فراگذشت از سطوح عملكردي، قبل از تحليل شكنندگي با ارزيابي احتمالاتي و بهره بردن از آزمون‌هاي نكويي برازش روي توابع احتمال مناسب، ابتدا در تمام سطوح عملكردي بهترين توزيع احتمال برازش شده انتخاب شود و سپس آسيب پذيري سازه‌ها توسط منحني‌هاي شكنندگي تخمين زده شود.
چكيده لاتين :
Fragility curves are powerful tools to assess and control of possible damages to the existing structures and estimate the exceedance probability from the seismic behavior of the structures under the influence of different earthquake levels. these curves present the probability of damage as a function of the ground motion characteristics. The main goal of the current study is to examine the existing methods and the presentation of a suitable method for the production of analytical seismic fragility curves and the proposal of appropriate relationships for the exceedance probability from different performance levels. For this purpose, three high-rise building frames with 20, 25, and 30 stories with a slimming ratio greater than π, according to the standard 2800 and the sixth issues and tenth issues of the national building regulations of Iran, were designed. Then, by using Perform 3D program, their analytical model was defined and validated. To evaluate the seismic response demand of frames, incremental nonlinear dynamic analysis (IDA) was performed. For IDA analysis, the 22 recommended records in the FEMAP695 guideline and two earthquakes in Iran were used. Spectral acceleration of the first mode of the structure with damping of 5 Percentage (Sa (T1.5%)) was used to introduce the intensity of the earthquake (IM) and the inter story drift ratio was used to introduce the engineering demand parameter (EDP) or damage measure (DM). To find the appropriate function of the exceedance probability from limit states and use them in the production of fragility curves, the results of IDA analysis and nineteen different probability functions using the suitable program were used. in order that the used distribution describes the sample data in the best manner, the goodness of fit tests was used. the results obtained from the goodness of fit tests show that The probability distribution rank used by researchers (log normal) versus other probability distribution functions varies in ranking the best fitted probability distribution. and selecting the appropriate probability distribution is effective in the conclusions and determining the probability exceedance of the structure from the desired limit states. Therefore, in order to reduce the uncertainty related to the mathematical model (epistemic uncertainty) in the template of a comprehensive view and according to accuracy and the required seismic target, a suitable method for developing fragility curves for types of steel structural systems with different heights with the name of intelligent seismic fragility curve (ISFC) is introduced and presented. Such that if only one distribution is desired to compare several options, including deciding how to reinforce or comparing the seismic performance of several structures to plot the fragility curve, it is recommended: to use the probability distribution "Generalized Extreme Value", due to having more parameters and the ability to fit better than the distribution "log normal", but for more sensitive structures, such as nuclear power plants and hospitals that are of great importance and require high precision or in order to achieve the most accurate fitted possible to decide on about the vulnerability estimation of any structural system, It is then recommended: to estimate the exceedance probability from performance levels at the structure, before fragility analysis, by probabilistic evaluation and using the goodness of fit tests on suitable probability functions, At First, a best fitted probability distribution should be selected at all performance levels and then the vulnerability of structures is estimated by fragility curves.
