بررسی اثر زلزله های حوزه نزدیک بر عملکرد لرزه ای سازه های بتن آرمه با سیستم ADAS

در سال های اخیر، تاثیر مخرب زلزله های حوزه نزدیک به ویژه حضور پالس های سرعت قوی و ویژگی های منحصر به فرد آن ها موجب افزایش توجه به رفتار غیرخطی و عملکرد لرزه ای سازه های ساختمانی مختلف شده است. در این میان سازه های بتن آرمه مجهز به سیستم های اتلاف انرژی همچون مهاربندهای ADAS (Added Damping and Stiffness) به عنوان گزینه ای مناسب جهت بهبود رفتار لرزه ای و کاهش آسیب پذیری مطرح هستند. هدف این مقاله بررسی جامع نقش تاثیرگذار زلزله های حوزه نزدیک بر عملکرد لرزه ای قاب های بتن آرمه دارای سیستم ADAS با تکیه بر شاخص های پاسخ غیرخطی، تغییر مکان نسبی، طبقات شکل پذیری و جذب انرژی است. برای این منظور مدل سازی دقیق سه بعدی قاب های بتن آرمه مجهز به ADAS با بهره گیری از نرم افزارهای تحلیلی پیشرفته، تحت شتاب نگاشت های منتخب از زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور انجام شد. نتایج تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی نشان می دهد که حضور پالس سرعت در زلزله های حوزه نزدیک موجب افزایش قابل توجه پاسخ سازه، به ویژه در مقادیر تغییر مکان نسبی طبقات و نیاز به شکل پذیری می گردد. با این حال، استفاده از سیستم ADAS توانسته است با جذب بخش عمده ای از انرژی ورودی زلزله و توزیع همگن تر نیروها، موجب کاهش قابل ملاحظه آسیب های موضعی و افزایش سطح عملکرد لرزه ای سازه گردد. همچنین مشاهده شد در قاب های دارای ADAS، شاخص های آسیب لرزه ای حتی در برابر زلزله های شدید حوزه نزدیک در مقایسه با سازه های فاقد این سیستم به طور معناداری کمتر است. جمع بندی نتایج بیانگر آن است که به کارگیری سیستم های ADAS به عنوان راهکاری موثر در بهبود رفتار سازه های بتن آرمه در برابر بارهای شدید لرزه ای حوزه نزدیک توصیه می شود. همچنین توجه به ویژگی های خاص زلزله های حوزه نزدیک در فرآیند طراحی لرزه ای و انتخاب سامانه های مقاوم سازی مبتنی بر اتلاف انرژی ضرورتی اجتناب ناپذیر به شمار می رود تا ایمنی و پایداری سازه ها در مناطق با خطر لرزه ای بالا تضمین گردد.

کلیدواژه ها:

زلزله حوزه نزدیک ، عملکرد لرزه ای سازه بتن آرمه ، مهاربند ADAS ، اتلاف انرژی ، شکل پذیری ، تحلیل غیر خطی