بررسي ميزان خطاي روش‌هاي تحليل لرزه‌اي در سازه‌‌هاي ميان مرتبه با نامنظمي سختي جانبي

Investigation of the Error Rate of Seismic Analysis Methods in Mid-Rise Structures with Lateral Stiffness Irregularity

اصولاً در بين مراحل مختلفي كه هنگام طراحي يك ساختمان براي پايداري در برابر زلزله موردتوجه قرار مي­گيرند، مرحله­ ي تصميم­گيري در مورد پيكربندي ساختمان از اهميت اساسي برخوردار است. يكي از عوامل مهم كه تأثير بسزايي بر عملكرد لرزه­اي ساختمان دارد موضوع منظمي يا نامنظمي آن در پلان و ارتفاع مي­باشد. اغلب ساختمان‌هايي كه داراي پيكربندي نامنظم ­اند، در مقابل زلزله خسارت بيشتري مي­بينند. ازاين‌ رو تعيين معيارهايي جهت تشخيص انواع نامنظمي ­ها در سازه­ ها از اهميت خاصي برخوردار است. در اين تحقيق، به منظور بررسي ميزان خطاي روش‌هاي تحليل لرزه‌اي (استاتيكي معادل، طيفي و تاريخچه زماني) در سازه‌هاي ميان مرتبه با نامنظمي سختي، 4 نمونه­ ي فولادي 5 طبقه با سيستم دوگانه­ ي قاب خمشي و مهاربندي با حالت­هاي مختلف نامنظمي سختي در ارتفاع در نرم­افزار SAP مدل­سازي شده ­اند. نتايج نشان داد كه روش تحليل استاتيكي معادل همواره نسبت به ساير روش‌ها مقادير محافظه‌كارانه و تا حدودي هم غيراقتصادي را ارائه مي‌دهد، لذا مي‌توان گفت براي ساختمان‌هاي ميان مرتبه، تحليل استاتيكي معادل قابل اطمينان است. هر جند تحليل تاريخچه زماني نسبت به تحليل طيفي، نمايانگر بهتر رفتار سازه در هنگام وقوع زلزله مي‌باشد.

Basically, among the various stages that are considered to design a building for earthquake resistance, the decision stage regarding the building configuration is of fundamental importance. One of the important factors that has a significant impact on the seismic performance of the structure is its regularity or irregularity in plan and height. Most buildings with irregular configurations are more damaged by the earthquakes. Therefore, determination of the criteria for detecting various types of irregularities in structures is of particular importance. In this study, in order to investigate the error rate of seismic analysis methods (static equivalent, spectral and time history) in mid-rise structures with stiffness irregularity, four 5-story steel samples with 4 states of stiffness irregularity in height including dual moment frame and bracing system are modeled in SAP software. The results revealed that the equivalent static analysis method always provides conservative and somewhat uneconomical values ​​compared to other methods, so it can be said that for mid-rise buildings, equivalent static analysis is reliable. However, time history analysis is better than spectral analysis for structural behavior during an earthquake.