فهرست مطالب
فصل 1 مقدمه 1
2
3
4
بر منابع 5
6
6
7
8
9
2-2-4معادلات انرژی در سیستم چند درجه آزادی با رفتار غیرخطی……………………………..9
10
2-2-5-1 انرژی ورودی ) 11
) 11
) 12
) 12
) 13
13
13
14
14
14
15
15
16
16
16
17
17
17
2-3-3 شاخص ­های ترکیبی 18
18

2-3-4 شاخص ­های خسارت بیشینه شکل­پذیری 19
2-3-5 میانگین وزنی شاخص ­های خسارت 20
2-3-6 تاریخچه شاخص خسارت 20
24
24
25
26
27
28
28
29
31
42
35
38
40
42
42
43
46
48
49
51
فصل 3 معرفی و مدلسازی سازه­های موردمطالعه 54
55
55
56
59
60
61
61
61
گام زمانی در آنالیز غیرخطی نرم­افزار Perform 3D 62
کنیک حل نرم­افزار Perform 3D 62
62
63
65
65
65
68
فصل 4 نتایج و تفسیر آنها 71
72
73
73
75
77
79
81
81
81
83
83
84
84

85
86
87
88
89
90
91
91
92
93
94
95
95
96
96
98
100
102
104
105
106
107
108
109
110
فصل 5 جمع‌بندی و پیشنهادها 111
112
112
113
مراجع 115
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست شکل‌ها
3
8
11
30
31
32
33
35
36
36
37
37
39
39
40
41
42
44
46
47
47
57
57
58
59
63
64
66
66
68
69
70
74
74
75
75
76
76
77
77
78
78
79
79
80
80
81
82
82
82
82
83
83
83
83
84
84
84
84
85
85
85
85
86
86
86
86
87
87
87
87
88
88
89
89
90
90
91
92
92
93
93
94
94
95
96
97
97
98
98
99
99
100
100
101
101
102
102
103
103
104
105
106
106
107
107
108
108
109
 
فهرست جدول‌ها
45
48
60
60
67
67
67
68
69
73
110
110
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست نمادها
انرژی ورودی……………………………
انرژی جنبشی …………………………..
انرژی میرایی…………………………..
انرژی کرنشی الاستیک……………………..
انرژی هیسترتیک…………………………
شاخص خسارت پارک انگ…………………..
میراگر ویسکوالاستیک…………………… VED
مدول ذخیره برشی ……………………….
مدول اتلاف برشی…………………………
مدول مرکب برشی…………………………
سختی میراگر……………………………
میرایی میراگر………………………….
نسبت میرایی معادل ……………………..
مدول اتلاف………………………………
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

فصل 1
مقدمه

1-1 مقدمه

سالانه در جهان، به‌طور متوسط 10000 نفر در اثر زلزله می­میرند (شکل (1-1)). بررسی­های سازمان یونسکو نشان می­دهد که خسارت مالی ناشی از زلزله از سال 1926 تا 1950 میلادی، چیزی در حدود 10 میلیارد دلار بوده است. در این فاصله زمانی در آسیای میانه دو شهر و 200 روستا تخریب شدند. از آن موقع به بعد نیز چندین شهر ازجمله عشق­آباد (1948)، اقادیر (1960)، اسکو پیه (1963)، ماناگوا (1972)، گمونا و تانگ شان (1976)، مکزیکوسیتی (1985)، اسپیتاکا (1988)، کوبه (1995)، شهرهایی در ترکیه و تایوان (1999) و صدها روستا در اثر زمین­لرزه با خاک یکسان شدند. نوشته­های تاریخی گواه نگرانی دیرینه بشر از خطرات ناشی از زمین­لرزه می­باشند[1]. به همین دلیل است که انسان درصدد مقابله با این پدیده طبیعی می­باشد که در این راه پیشرفت­های چشمگیری نیز کرده است. اما بااین‌وجود به دلیل پیچیدگی بیش‌ازحد این پدیده کماکان نتوانسته چه ازلحاظ جانی و چه ازلحاظ مادی به ایمنی و تضمین کامل برسد.
امروزه به‌خوبی مشخص‌شده است که سازه­های طراحی ‌شده بر اساس ضوابط آیین‌نامه‌های موجود، در برابر زلزله­های شدید، متحمل خسارات سنگین خواهند شد. ولی بااین‌وجود هنوز برخی ضوابط طراحی لرزه­ای ( خصوصاً در طراحی اولیه سازه­ها ) بر پایه تحلیل­های ارتجاعی و استفاده از یک نیروی استاتیکی معادل با زلزله بناشده‌اند[2و3].
بارهای لرزه­ای اصولاً ماهیتی قراردادی و اعتباری داشته و نیروهای طراحی لرزه­ای پیشنهادشده توسط آیین‌نامه‌ها عموماً به‌مراتب کوچک‌تر از نیروهایی می­باشند که در هنگام زلزله به سازه وارد می­گردند. نیروهای بکار گرفته‌شده به‌وسیله زلزله به ویژگی­های الاستیک و پلاستیک سازه بستگی دارند.
پژوهش­های مختلف نشان می­ دهند که در پاسخ لرزه­ای سازه­ها، پارامترهای دیگری نیز دخیل می­باشند و صرف بحث نیرو – تغییر مکان در ارتجاعی یا حتی الاستوپلاستیک کامل دوخطی نمی ­تواند توجیه‌کننده تمامی رفتارهای لرزه­ای سازه باشد. درنتیجه پژوهشگران، به دنبال پیشنهاد روشی نوین در طرح لرزه­ای سازه­ها می­باشند. در همین راستا و طی دو دهه اخیر بحث انرژی بسیار موردتوجه قرارگرفته است. زیرا با پیشرفت­های حاصل‌شده در این روش، بسیاری از پارامترها و رفتارهای مطرح در طرح لرزه­ای سازه­ها قابلیت توجیه و اعمال در فرایند طراحی را یافته­اند. بااین‌وجود، هنوز هم ناشناخته­ها و کاستی­های فراوانی درروش انرژی وجود دارد که مانع از ارائه آن به‌عنوان یک روش جامع در قالب آیین‌نامه‌ای مطمئن گشته است. با توجه به تحقیقات و پژوهش‌های گسترده‌ای که در حال حاضر روی این موضوع در سطح جهان صورت می­گیرد، آتیه­ای روشن برای آن پیش‌بینی می­گردد و چه‌بسا در آینده­ای نزدیک، اصول و ضوابط موجود فعلی در آیین‌نامه‌ها با اصول و ضوابط روش انرژی جایگزین گردند.

• خسارت جانی ناشی از زمین­لرزه­های مهم[1]

1-2 ضرورت و اهداف تحقیق