مرور و بررسی مدل مکانیکی آسیب دیدگی لرزه ای پارک - انگ برای سازه های بتن مسلح

ارزیابی میزان آسیب دیدگی سازه ها یکی از موثرترین ابزارها برای سنجش عملکرد لرزه ای و تصمیم گیری در زمینه طراحی، بهسازی و مدیریت ریسک سازه های بتن مسلح محسوب می شود. در این میان شاخص های خسارت به عنوان معیارهایی کمی که ترکیبی از چندین مولفه پاسخ سازه را در بر می گیرند، نقش مهمی در توصیف سطح آسیب اعضا و سازه ها ایفا می کنند. در این مقاله مدل مکانیکی آسیب دیدگی لرزه ای ارائه شده توسط پارک و انگ به صورت گام به گام مرور و تشریح شده است. این مدل آسیب سازه ای را به صورت تابعی خطی از بیشینه تغییر شکل و انرژی هیسترزیس جذب شده ناشی از بارگذاری های چرخه ای مکرر تعریف می کند و بدین ترتیب هم اثر دامنه پاسخ و هم اثر تاریخچه بارگذاری را به طور همزمان در نظر می گیرد. در مطالعه پارک و انگ، مجموعه گسترده ای از داده های آزمایشگاهی موجود شامل آزمایش های یکنواخت و چرخه ای استاتیکی و دینامیکی روی تیرها و ستون های بتن مسلح مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از این داده ها پارامترهای کلیدی مدل آسیب شامل تغییر شکل نهایی، مقاومت تسلیم، ضریب اثر بارگذاری چرخه ای و انرژی هیسترزیس کالیبره شده و عدم قطعیت های موجود در پیش بینی ظرفیت نهایی و شکل پذیری اعضا بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که شاخص خسارت پارک انگ، علی رغم سادگی فرمول بندی، قادر است رفتار پیچیده آسیب در اعضای بتن مسلح تحت بارگذاری های لرزه ای را با دقت قابل قبولی توصیف کند. همچنین توزیع آماری شاخص خسارت از نوع لگنرمال بوده و پراکندگی قابل توجهی در ظرفیت آسیب اعضا مشاهده می شود که بیانگر ذات تصادفی و غیر قطعی رفتار سازه های بتن مسلح تحت بارگذاری های چرخه ای شدید است. در پایان با توجه به اینکه در این مطالعه محدوده های خاص از مقاومت فشاری بتن جهت تعیین پارامتر B) ناشی از اتلاف انرژی) بین حدودا ۱۶ تا ۴۲ مگاپاسکال و برای تعیین پارامتر Hu) ضریب شکل پذیری نهایی (حدودا ۱۷ تا ۳۴ مگاپاسکال مجاز شمرده شده است و نیز نمونه های مورد استفاده در این مطالعه دارای نسبت دهانه برشی بین ۱ تا ۷ می باشند، نیاز است برای سایر مقاومت های فشاری بتن و نیز نسبت دهانه های برشی اعضا خارج از محدوده های ذکر شده، مطالعات عددی و آزمایشگاهی بیشتری صورت بگیرد.

کلیدواژه ها:

المانهای بتن مسلح ، شاخص آسیب پارک لانگ ، عدم قطعیت ، توزیع آماری