• طبقه ­بندی سیستم­های مختلف ساختمانی
  • تعیین و تعریف حالات خرابی
    • تعریف توابع خرابی برای ساختمان

      • (( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

  • استفاده از روش­های فنی و تخصصی
  • تهیه­ خروجی.

۲-۴-۱ طبقه ­بندی ساختمان­ها در HAZUS
تقسیم ­بندی کلی سازه­ها از نظر کاربری در دستورالعمل HAZUS شامل سازه­های مسکونی، تجاری، صنعتی، کشاورزی، مذهبی، دولتی و آموزشی و… می­باشد. علاوه براین انواع سازه­ها از لحاظ سیستم ساختمانی نیز طبقه ­بندی شده ­اند. اطلاعات مورد نیاز برای تحلیل و ارزیابی احتمال وقوع خرابی در اثر زلزله با طبقه ­بندی و نوع سازه­ها ارتباط دارد. در واقع هدف اصلی از تقسیم ­بندی انواع مختلف سازه­ها این است که ساختمان­هایی که ویژگی­های مشابهی دارند و احتمالاً در اثر زلزله نیز دچار خرابی مشابهی می­شوند در یک طبقه قرار بگیرند.
در تقسیم بندی سازه­ها، ارتفاع آنها نیز در نظر گرفته شده است تا از این طریق تفاوت پریود سازه­ها و سایر پارامترهای طراحی که با ارتفاع سازه مرتبط هستند، در ارزیابی خطرات لرزه­ای در نظر گرفته شود.
علاوه بر این موارد تقسیم بندی­های دیگری نیز برای سیستم حمل و نقل شامل سیستم­های بزرگراهی، راه­آهن، سیستم حمل و نقل اتوبوس، فرودگاه و بندرگاه درنظر گرفته شده است.
دستورالعمل HAZUS انواع سازه­ها را از لحاظ روش طراحی به ۴ گروه طبقه بندی کرده است که شامل موارد زیر می­باشد:

  • حالت طراحی High- code طبق استانداردهای طراحی لرزه­ای.
  • حالت طراحی Moderate-code طبق استاندارد­های طراحی لرزه­ای.
  • حالت طراحی Low-code طبق استانداردهای طراحی لرزه­ای.
  • حالت طراحی Pre-code که شامل ساختمان­هایی است که طبق ضوابط لرزه­ای طراحی نشده­اند.

۲-۴-۲ منحنی شکست در HAZUS
یکی از روش­هایی که برای ارزیابی آسیب­پذیری لرزه­ای در HAZUS مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از منحنی­های شکنندگی می­باشد. در منحنی شکنندگی، احتمال وقوع هریک از حالات خرابی معرفی شده در مقابل مقادیر مختلف PGA مورد بررسی قرار می­گیرد.
اطلاعات مورد نیاز برای تخمین خرابی سازه­ها با بهره گرفتن از منحنی شکنندگی به شرح زیر می­باشد:

  • نوع سیستم ساختمانی، ارتفاع ساختمان و نوع طراحی لرزه­ای.
  • طیف پاسخ یا مقدار PGA در منطقه­ای که ساختمان در آن واقع شده است.

نهایتاً، منحنی شکنندگی احتمال رسیدن یا فراگذشت سازه را از هریک از حالت­های خرابی را در مقادیر مختلف PGA نمایش می­دهد از این منحنی­ها می­توان برای تخمین خسارات فیزیکی، مالی و اجتماعی استفاده کرد. شکل ۲-۴ یک نمونه منحنی شکست بر حسب جابجایی طیفی در مقابل احتمال رسیدن یا فراگذشت از ۴ حالت خرابی را ارائه می­دهد.
شکل (۲-۴).یک نمونه منحنی شکست ارائه شده در HAZUS
در دستورالعمل HAZUS منحنی شکنندگی از رابطه­ زیر محاسبه می­ شود:
P [ds| Sd ] = ϕ [ ln ( ) ] (2-4)
که در رابطه­ بالا:
= مقدار نیاز لرزه­ای است که همان متوسط مقدار جابجایی طیفی و یا مقدار PGA در زمانی است که مدل به هریک از حالات حدی برسد.
= مقدار ظرفیت لرزه­ای است که با توجه به هریک از سیستم­های ساختمانی و برای هر حالت خرابی در HAZUS مقداری ارائه شده است.
= مقدار انحراف معیار لگاریتم طبیعی جابجایی طیفی برای هریک از حالات خرابی می­باشد.
ϕ = تابع توزیع تجمعی نرمال می­باشد.
در حالت کلی مقدار از ترکیب سه مؤلفه به دست می ­آید:

  • عدم قطعیت در تعیین محدوده­های حالات خرابی
  • تفاوت در خواص ظرفیتی هر یک از مدل­های انتخاب شده
  • عدم قطعیت در پاسخ در اثر عدم قطعیت در جنبش زمین.

هریک از این سه عامل باعث ایجاد انحراف معیار می­ شود که اثر آنها در اینجا اعمال شده است. برای هر نوع سیستم ساختمانی و با توجه به تعداد طبقات آن، مقدار ظرفیت لرزه­ای و انحراف معیار در HAZUS به شکل ضرایبی معرفی شده ­اند که می­توان از آنها برای تهیه­ منحنی شکست استفاده کرد.
توضیحات کلی­تر در مورد سیستم ساختمانی انتخاب شده، هریک از حالات خرابی استفاده شده طبق HAZUS و نیز ضرایب مورد استفاده برای تولید منحنی شکست در فصل­های بعدی ارائه خواهد شد.
۲-۵ پیشینه­ی تحقیق
بعد از آغاز حیات مهندسی زلزله در سال ۱۹۷۰، روش ارزیابی خطر لرزه­ای توسط افراد زیادی ( انجمن تکنولوژی کاربردی آمریکا (ATC 1985) ، ولینگ[۱۶] ۱۹۹۱، شینوزو کا ۱۹۹۷[۱۷] و ونر و ونزیونا [۱۸]۲۰۰۲) انجام شد. تمام روش­هایی که پیشنهاد شد، به لحاظ مفهومی مشابه بودند و از فلوچارت شکل ۲-۵ پیروی می­کردند.
شکل(۲-۵): چهارچوب ارزیابی خطر شبکه( کریمی مریدانی،۱۳۸۷)
۳۸۷)
مرحله اساسی در ارزیابی خطر لرزه­ای، تخمین خرابی فیزیکی در مؤلفه­ های شریان­های حیاتی در پی یک رویداد لرزه­ای است. منحنی­های شکنندگی مؤلفه­ های شبکه، ورودی­های ضروری در الگوریتم تخمین خرابی هستند. این منحنی­های شکنندگی جهت تخمین خرابی فیزیکی سازه­ها و در نگاهی دیگر جهت تخمین هزینه ترمیم خرابی نیز استفاده می­شوند. تخمین خرابی، جهت تخمین کاربری مؤلفه­ های شبکه بعد وقوع زلزله و زمان مورد نیاز، جهت بهسازی آنها نیز کاربرد دارد.
اساساً خسارت در سیستم شبکه مستقیماً به خسارات اقتصادی و اجتماعی وارده در پی یک زلزله مرتبط است. یکی از اولین تلاش­ها جهت فرمولیزه کردن خطر لرزه­ای، توسط ویتمن و همکاران[۱۹] (۱۹۷۵) صورت گرفت. روش پیشنهادی آنها تحت عنوان SDDA با در نظرگرفتن اثر خطر لرزه­ای درخسارت ساختمان و هزینه­ های مستقیم و غیرمستقیم بود. این تحقیق، مبنایی برای تحقیقات لرزه­ای بعدی بود.
در سال ۱۹۸۵، گروه تکنولوژی کاربردی آمریکا بر مبنای مطالعات ویتمن، مجموعه ­ای شامل ریسک لرزه­ای زیرساخت­ها در کالیفرنیا ارائه کرد. در این مجموعه نیاز به توسعه توابع متعدد آسیب برای تیپ­های مختلف ساختمان و تأسیسات و مؤلفه­ های شریانی حیاتی بصورت ماتریس­های احتمال خسارت بود. از آنجائیکه در این تحقیق با کمبود داده ­های واقعی مواجه بودند، از قضاوت مهندسی بهره گرفته شد. در سال ۱۹۹۱، این انجمن در گزارشی تحت عنوان ATC-25 توانستند تا حدودی نواقص موجود در گزارش قبلی را جبران کند بطوریکه، نتایج این گزارش نه تنها در کالیفرنیا، بلکه در ایالات مرکزی امریکا (ایالات متحده آمریکا) نیز قابل استفاده بود.
در تلاشی دیگر جهت پیشبرد روش­های ارزیابی خطر­لرزه ای، انجمن مدیریت بحران فدرال(FEMA) میزگردی از کارشناسان را به منظور توسعه یک سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS)) بر مبنای نرم­افزار ارزیابی خطر، برگزار کرد. نسخه اول این نرم­افزار در سال۱۹۹۷ منتشر شد کهHAZARD US یا HAZUS نامیده شد.
با توجه به این­که این داده ­ها بر اساس قضاوت مهندسی بود، نیازمند به روز نمودن و اصلاح و تکمیل آنها در پی وقوع زلزله­های بعدی بود و به همین دلیل داده ­های بیشتری گردآوری و روش­های بهتری نیز ارائه گردید که از آنها در نسخ بعدی نرم­افزارHAZUS (1999 و ۲۰۰۳ ) استفاده شد.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...