مقدمه-1-1

در این تحقیق، به بررسی نوآوريها در روش طراحی براساس عملکرد در سازههـاي بـتن مسـلح پرداخته میشود.علاقه به روشهاي ارزیابی لرزهاي بر اساس عملکرد از دهـه 1980 در میـان مهندسـین جهت طراحی لرزهاي و بهسازي سازهها آغاز شد. ریشه ابداع این روش به توصیههاي اتحادیه مهندسـی سازه کالیفرنیا (SEAOC (در سال 1960 و نشریههاي اتحادیه سیمان پرتلند میرسـد. SEAOC یـک معادله براي نیروي جانبی به صورت = ZKCW V بیان نمود که در آن Z خطر لرزهاي، K عملکرد سیستم سازهایو C)به عنوان تابعی از دوره تناوب T (پارامتري جهت درنظر گرفتن دینامیک سازه میباشد. 

در این تحقیق، به بررسینوآوری‌ها در روش طراحی براساس عملکرد در سازه‌های بتن مسلح پرداخته می‌شود. رخداد زمین‌لرزه‌های تازه در سراسر جهان، نیاز به بازنگری و ابداع روش‌های جدید در طراحی لرزه‌ای سازه‌ها دارد. آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای رایج بر اساس روش‌های نیرویی بوده یعنی نیروها و تغییرمکان‌ها در محدوده الاستیک محاسبه می‌شوند و ترکیبشان برای طراحی المان‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای استفاده می‌شود.

اما سطوحی از عملکرد که متضمن پذیرش خسارت است براساس معیار جابجایی قابل تعریف است. لذا تغییرمکان معیار مناسب جهت تعریف شاخص خسارت و طراحی براساس عملکرد است. روش طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد برای حل محدودیت‌های روش طراحی لرزه‌ای بر اساس نیرو که برای نمایش رفتار غیرالاستیک و اثرات بارگذاری سیکلیک در سازه‌های بتن مسلح استفاده می‌شد، پیشنهاد شد. روش ارائه شده اجازه می‌دهد که ساختمان‌ها به صورت واقعی و قابل اعتماد در برابر خطرات لرزه ای آتی با توجه به مسائل اقتصادی و سطوح مورد انتظار عملکردی طراحی شوند. 

بررسی نوآوری ها در روش طراحی براساس عملکرد در سازه های بتن مسلح

طراحی دارای دو هدف اصلی می‌باشد

طراحی دارای دو هدف اصلی می‌باشد. تعیین مناسب عدم قطعیت‌های همراه با پروسه ارزیابی عملکرد و تعیین آسیب سازه‌ای. هدف طراحی در آیین‌نامه‌های فعلی حفظ ایمنی جانی تحت اثر زلزله‌های سطح خطر 1 است (بهسازی مبتا). این موضوع دارای این اشکال است که برای سازه‌های خاص نیاز به تعیین اهداف کامل‌تر و مشخص‌تری می‌باشد. آیین‌نامه‌های رایج سعی نموده‌اند که با وارد کردن ضریب اهمیت این مسئله را مد نظر قرار داده که با گذشت زمان مشخص شده است که این روش نمی‌تواند نیازهای مختلف طراحی را برآورده سازد.

بدین منظور در روش‌های مبتنی بر عملکرد به جای در نظر گرفتن دو هدف طراحی ایمنی جانی و خدمت‌رسانی، چهار هدف عملکردی یعنی خدمت‌رسانی بی‌وقفه، قابلیت استفاده بی‌وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش مدنظر قرار می‌گیرد. مفاهیم طراحی بر اساس عملکرد به‌طور گسترده-ای در آیین‌نامه‌های مختلف ایالت متحده بویژه آیین‌نامهFEMA273مورد بررسی قرار گرفته است. بر نحوه استفاده از این مفاهیم و تکامل دادن آن در آینده بیشتر صحبت خواهد شد. این مفاهیم از این جهت با روش‌های آیین‌نامه رایج متفاوتند که معیارهایی را برای رسیدن به عملکردهای مشخص سازه، ارائه می‌دهند.

بررسی نوآوری ها در روش طراحی براساس عملکرد در سازه های بتن مسلح

ترازهای عملکردی سازه می‌تواند شامل جلوگیری از تخریب کامل، مصونیت جانی، استقرار فوری و قابل کاربری بودن پس از زلزله باشد. مفاهیم طراحی بر اساس عملکرد به طور کلی در دستورالعمل‌هایFEMA، ATC-40و SEAOC معرفی شده‌اند. این اسناد و مدارک بهترین جزئیات تجربی جهت شناخت و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها را در بردارند. لذا، در این پایان‌نامه به تفصیل به بررسی تحقیقات جدید در روش طراحی بر اساس عملکرد پرداخته می‌شود.