فهرست مطالبفصل 1: مقدمه.......... 71-1-مقدمه........ 8فصل 2: مروری بر ادبیات موضوع............ 132-1-مقدمه............ 142-2-روش طراحی لرزه ای بر اساس روش تجویزی........... 152-2-1-عوامل مؤثر بر ضریب کاهش نیروی زلزله......... 182-2-1-1-شکل پذیری............. 182-2-1-1-1-ضریب شکل پذیری کلی سازه.............. 192-2-1-1-2-ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری........... 202-2-1-2-مقاومت افزون............................ 252-2-1-2-1-ضریب مقاومت افزون.................... 272-2-2-شکل پذیری در روش طراحی براساس روش تجویزی.... 292-3-روش طراحی لرزهای براساس عملکرد سازه............ 302-3-1-فواید طراحی براساس عملکرد................... 312-3-2-شکلپذیری در روش طراحی براساس عملکرد......... 322-3-3-معیارهای پذیرش اعضا در روش طراحی براساس عملکرد342-3-4-فلسفه ی طراحی براساس عملکرد................. 352-4-مروری بر یافته های دیگر محققین................. 362-4-1-تحقیقات طاهری بهبهانی....................... 362-4-2-تحقیقات Repapis و همکاران.................... 372-4-3-تحقیقات Kunnath و همکاران................... 382-4-4-تحقیقات Elnashai و همکاران.................... 392-5-جمع بندی و نتیجه گیری.......................... 40فصل 3: روش تحقیق.................................... 423-1-مقدمه.......................................... 433-2-معرفی نمونه ها................................. 433-2-1-تعیین جزئیات سازه ای........................ 443-2-1-1-مدلسازی و هندسه......................... 443-2-1-2-بارگذاری................................ 453-2-1-3-نتایج طراحی نمونه ها.................... 483-3-ارزیابی........................................ 503-3-1-مدلسازی..................................... 503-3-1-1-مدلسازی کلی سازه........................ 503-3-1-2-مدلسازی اعضا............................ 513-3-1-3-مدلسازی رفتار مصالح..................... 523-3-1-4-مقاومت اعضای سازهای..................... 523-3-1-5-بررسی منحنی رفتاری اعضاء................ 533-3-2-بررسی نرم افزارهای کاربردی.................. 543-3-3-بررسی مشخصه های تحلیل نمونه ها.............. 543-3-3-1-روش تحلیل............................... 543-3-3-2-بارگذاری................................ 553-3-3-2-1-الگوی بارگذاری....................... 563-3-3-3-تغییر مکان هدف.......................... 56فصل 4: نتایج و تفسیر................................ 614-1-مقدمه.......................................... 624-2-بررسی نتایج.................................... 634-2-1-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه سه طبقه..... 664-2-2-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه پنج طبقه.... 694-2-3-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه هفت طبقه.... 724-2-4-بررسی نتایج حاصل از شکل پذیری سازه.......... 724-3-تعیین عملکرد لرزهای اعضاء...................... 744-3-1-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان سه طبقه....... 794-3-2-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان پنج طبقه...... 844-3-3-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان هفت طبقه...... 89 فصل 5: جمع بندی و نتیجه گیری........................ 905-1-جمع بندی....................................... 91منابع و مراجع....................................... 95 فهرست اشکالشکل(2-1) ارتباط بین ضریب کاهش نیرو، اضافه مقاومت، ضریب کاهش به علت شکل پذیری و ضریب شکل پذیری....................... 19شکل(2-2) منحنی نیرو- تغییر شکل عضو.................. 32شکل(2-3) معیارهای پذیرش اعضا در سطوح مختلف عملکردی.. 34شکل(2-4) نتایج مطالعاتKunnath و همکاران.............. 38شکل(3-1) نمایی از قاب نمونههای مورد مطالعه در تعداد طبقات 3، 5 و 7 44شکل(3-3) منحنی رفتاری عضو........................... 51شکل(3-4) منحنی ساده شده برش پایه- تغییرمکان......... 58شکل (4-1) منحنی رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع اول 64شکل (4-2) وضعیت رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع یک 64شکل (4-3)منحنی رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع دوم 65شکل (4-4) وضعیت رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع دوم 65شکل(4-5) منحنی رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع اول 67شکل (4-6) وضعیت رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع اول67شکل (4-7) منحنی رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع دوم68شکل (4-8) وضعیت رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع دوم68شکل (4-9) منحنی رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع اول70شکل (4-10) وضعیت رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع اول70شکل (4-11) منحنی رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع دوم71شکل (4-12) وضعیت رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع دوم71شکل(4-13) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 75شکل(4-14) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 75شکل(4-15) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 76شکل(4-16) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 76شکل(4-17) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 77شکل(4-18) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 77شکل(4-19) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 78شکل(4-20) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 78شکل(4-21) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 80شکل(4-22) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 80شکل(4-23) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 81شکل(4-24) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 81شکل(4-25) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 82شکل(4-26) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 82شکل(4-27) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 83شکل(4-28) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 83شکل(4-29) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 85شکل(4-30) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X................................................ 85شکل(4-31) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 86شکل(4-32) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y................................................ 86شکل(4-33) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 87شکل(4-34) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X................................................ 87شکل(4-35) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 88شکل(4-36) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y................................................ 88 فهرست جداول(3-1) مقادیر ضریب بازتاب () و ضریب زلزله () در نمونه های مورد مطالعه47جدول(3-2) مقاطع تیر، ستون و بادبند نمونه 3 طبقه48جدول(3-3) مقاطع تیر، ستون و بادبند نمونه 5 طبقه49جدول(3-4) مقاطع تیر،ستون و بادبند نمونه 7 طبقه49جدول (3-5) مقادیر 59جدول (3-6) مقادیر ضریب . 60جدول (3-7) مقادیر ضریب 60جدول(4-1) پارامترهای رفتاری ساختمان سه طبقه66جدول(4-2) پارامترهای رفتاری ساختمان پنج طبقه69جدول(4-3) پارامترهای رفتاری ساختمان پنج طبقه72 1-1-مقدمهدر سالهای اخیر فلسفه روشهای سنتی که در طراحی سازه در مقابل مخاطرات طبیعی بر مبنای آنها صورت میگرفت، دچار تغییرات عمدهای شده است. تخریب گسترده سازههای طراحی شده بر مبنای آئیننامههای قدیمی در زلزلههای اخیر، پیشرفتهای به وجود آمده در روشهای تحلیل و نیازهای عملکردی پیچیدهتر مورد انتظار صنایع ساختمانی منجر به معرفی روشهای موثرتری در طراحی سازهها شدهاست. یکی از این روشها که در بسیاری از آئیننامهها وجود دارد و سبب سادهسازی مراحل طراحی میشود، روش تحلیل استاتیکی معادل میباشد که در آن نیروهای طراحی به وسیله ضریب رفتار کاهش داده میشوند. این روش بر این فرض استوار است که مقاومت سازه از مقداری که طراحی بر اساس آن صورت میگیرد، بزرگتر است و به علاوه سازه تحت زلزله با ورود به مرحله غیر خطی، بخشی از انرژی زلزله را جذب میکند. طراحی لرزهای مطلوب برای ساختمان را میتوان دستیابی به سازهای با عملکرد مطلوب، به مفهوم امکان ایجاد خسارت کنترل شده و از قبل پیشبینی شده در حین زلزله برای ساختمان دانست ضمن آنکه تخمین نادرست مشخصات زلزله و رفتار سازه و عملکرد آن در مواجهه با زلزله از دلایل مهم آسیبهای شدید وارد بر سازه میباشد. به جهت شناخت هر چه بهتر این مشخصات و ویژگی ها، در قبال روشهای تجویزی مرسوم در آئیننامههای پیشین که طراحی را بر اساس نیروهای کاهش یافته زلزله بیان میکرد، آئیننامههای طراحی و بهسازی لرزهای ارائه گردید که طبق آن طراحی لرزهای سازه به روش طراحی بر اساس عملکرد پیشنهاد میگردد.به دلیل غیر اقتصادی بودن رفتار الاستیک سازه تحت زلزله، هدف اصلی در طراحی لرزهای ساختمانها بر این مبناست که رفتار ساختمان، در مقابل نیروی ناشی از زلزلههای کوچک بدون خسارت و در محدوده خطی مانده و در مقابل نیروهای ناشی از زلزله شدید، ضمن حفظ پایداری کلی خود، خسارتهای سازهای و غیر سازهای را تحمل کند. به همین دلیل مقاومت لرزهای که مورد نظر آئیننامههای طراحی در برابر زلزله است، عموما کمتر و در برخی موارد، خیلی کمتر از مقاومت جانبی مورد نیاز برای حفظ پایداری سازه در محدوده ارتجاعی، در یک زلزله شدید است. بنابر این، رفتار سازهها به هنگام رخداد زلزله های متوسط و بزرگ وارد محدوده غیر ارتجاعی میگردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیر ارتجاعی است. ولی به دلیل پر هزینه بودن این روش و عدم گستردگی برنامههای غیر ارتجاعی و سهولت روش ارتجاعی، روشهای تحلیل و طراحی متداول، بر اساس تحلیل ارتجاعی مورد نیاز عموما با استفاده از ضرایب کاهش مقاومت انجام میشود[2].یکی از مشکلات موجود در زمینه ضریب رفتار در آئیننامههای قدیمی، مربوط به تجربی بودن مقادیر پیشنهاد شده بود. یعنی با وجود اینکه ضرایب رفتار تعیین شده در آئیننامههای لرزهای در نظر داشتند بیانگر رفتار هیستریک، شکل پذیری، مقاومت افزون، میرایی و ظرفیت استهلاک انرژی باشند، مقادیر این ضرایب در آئین نامه های زلزله، اصولا بر اساس مشاهدات عملکرد سیستمهای ساختمانی مختلف، در زلزلههای قوی گذشته، بر مبنای قضاوت مهندسی بود. بر این اساس، پژوهشهای زیادی در این زمینه صورت گرفت تا مقادیری مبتنی بر مطالعات تحقیقاتی و پشتوانه محاسباتی در آئیننامههای زلزله بیان شود که در نهایت منجر به اصلاح این ضرایب بر اساس مطالعات علمی شد.