تاثیر نسبت ظرفیت ستون به تیر بر پاسخ لرزه ای و ظرفیت فروریزش قاب فولادی طراحی شده به روش پلاستیک

طراحی پلاستیک مبتنی بر عملکرد (PBPD) جایگزینی نوینبرای روش سنتی طراحی مبتنی بر نیرو (FBD) است که با هدف رفع محدودیتهای آن، اهداف عملکردی مورد نظر از جمله محدودیت جابجایی نسبی طبقات و ظرفیت اتالف انرژی را بهصورت مستقیم در فرآیند طراحی وارد می کند. برخالف FBD که عمدتا بر توزیع نیروهای الاستیک و شاخصهای غیرمستقیم عملکرد تکیه دارد، PBPD چارچوبی منطقیتر برای دستیابی به رفتار غیرالستیک قابل اطمینان تحت اثر زلزله فراهم میسازد. یکی از پارامترهای کلیدی در PBPD ضریب مقاومت اضافی ستونها (Cpr) است که نشاندهنده مقاومت پیش بینیشده تیرها در نواحی مفصلی پلاستیک بوده و تضمین می کند که ستونها عمدتا در محدوده الاستیک باقی بمانند. این ویژگی از بروز مکانیزم طبقه نرم جلوگیری کرده و منجر به ایجاد الگوهای مطلوبتر فرو ریزش کلی میشود. انتخاب مناسب Cpr برای حفظ نسبت مقاومت ستون به تیر و دستیابی به رفتار شکلپذیر در سازه ضروری است. در این مطالعه، تاثیر نسبت مقاومت ستون به تیر بر پاسخ لرزه ای و ظرفیت فروریزش قابهای خمشی فولادی طراحی شده به روش PBPD بررسی شده است. برای این منظور، یک قاب خمشی ویژه پنجطبقه با مقادیر مختلف Cpr در بازه ۲.۱ تا ۶.۰ مدلسازی شد. از تحلیلهای غیرخطی استاتیکی (Pushover) و دینامیکی افزایشی (IDA) با استفاده از نرمافزار OpenSees برای ارزیابی عملکرد سازه در برابر این تغییرات استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که کاهش Cpr تا ۶.۰ تاثیر چشمگیری بر ظرفیت فروریزش نداشته و حاشیه امن فروریزش تامین شده است و در عین حال موجب کاهش وزن ۴۴ درصدی وزن کل سازه شده است.

کلیدواژه ها:

ظرفیت فروریزش ، طراحی پلاستیک بر مبنای عملکرد ، تحلیل دینامیکی افزایشی ، تحلیل پوش اور ، ستون قوی - تیر ضعیف