صفحه محصول - مقاله اثر ضربه ساختمان های مجاور در هنگام بارهای لرزه ای

قیمت 35٬000 تومان
پرداخت و دانلود

توضیحات

مقاله اثر ضربه ساختمان های مجاور در هنگام بارهای لرزه ای (docx) 3 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 3 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

عنوان: اثر ضربه ساختمان هاي مجاور در هنگام بارهاي لرزه اي اثر ضربه ساختمان هاي مجاور در هنگام بارهاي لرزه اي ه: 6544057163677665440572042160654405735021526544057856183265440579028176در طی زلزله هاي شدید، بر اثر ارتعاش غیر هم فاز سازه هاي مجاور که داراي فاصله کافی از یکدیگر نمی باشـند،پدیده ضربه اتفاق می افتد. آسیب هاي ناشی از ضربه به طور کامل در زلزله هاي شدید سال هاي گذشته گـزارش شـدهاست. از آنجایی که کشور ایران از لحاظ لرزه خیزي در یکی از فعال ترین مناطق جهان قرار داشته و هر از چنـد گـاهیزلزله اي مخرب با آسیب هاي جانی و مالی وسیع در کشور اتفاق می افتد و از آنجایی که معمولاً در مناطق اصلی و مهم شهرهاي بزرگ به منظور استفاده حداکثر از زمین، در برخی از موارد ساختمان ها با فاصله ناکـافی از یکـدیگر سـاختهمی شوند، لزوم تحقیق در مورد آسیب هاي ناشی از ضربه ضروري به نظر می رسد.در این پایان نامه جهـت بررسـی اثـراختلاف ارتفاع ساختمان هاي مجاور بر پاسخ ساختمان ها قابهاي خمشی فولادي متوسط با تعـداد طبقـات 3، 6، 8 و 12 طبقه در نظر گرفته شده است. مدل سازي ها در قالـب قـابهـاي مجـاور 3-6، 3-8، 6-8، 6-12 و 8-12 طبقـهانجام شده است. جهت بررسی اثر اختلاف جرم، مدل ساختمان هاي مجـاور 3-6 طبقـه بـا کـاربري متفـاوت و جهـتبررسی اثر ضربه میان ستون مدل ساختمان هاي 6-12 طبقه با اختلاف در ارتفـاع طبقـات منظـور شـده اسـت. ایـنمدل ها در نرم افزار 2000SAP مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی تحت شتاب نگاشت هاي چـی چـیتایوان، لوماپریتا و نورتریج قرار گرفتند. به منظور شبیه سازي ضربه المان اتصال GAP (رفتار صـرفاً فشـاري) در تـرازبرخورد ساختمان هاي مجاور مدل سازي شده است. براي در نظر گرفتن رفتار غیر خطـی مصـالح اعضـاي سـازهاي از مفاصل پلاستیک دستورالعمل 356FEMA استفاده گردیده است.نتایج نشان می دهد که در تمامی مدل هـا، مقـادیرپاسخ لرزه اي دو ساختمان مجاور (تغییر مکان و نیروي برش طبقه) به واسطه نیروي ضـربه ایجـاد شـده در ترازهـايبرخورد دستخوش تغییرات زیادي بوده و عمدتاً باعث ایجاد شرایطی بحرانیتري نسبت به حالت ارتعاش بـدون ضـربهمی شود. کلید واژهها: : ضربه، ساختمان هاي مجاور، تحلیل دینامیکی غیر خطی ، المان GAP ، مفاصل پلاستیک -731510فهرست مطالب عنوان مطالب صفحه فصل اول: کلیات، (معرفی پدیده ضربه، پیشینه تحقیقات انجام شده و معرفی انواع المان تماس) 1-1 - مقدمه ................................................................................. ........................................ 2 1-1 -1 -تعریف پدیده ضربه بین ساختمان هاي مجاور (Pounding) .........................................................2 1-2 - ضرورت مطالعه پدیده ضربه ..................................................................... .......................... 3 1-3 - انواع گوناگون ضربه زنی ساختمان ها به یکدیگر...........................................................................4 1-3 -1 - ضربه ساختمان به ستون ساختمان مجاور(ضربه میان ستون ،Mid – column pounding) ...................4 5............. (Heavier Adjacent Building Pounding) ضربه ساختمان سنگین به ساختمان سبک تر مجاور - 2- 3-1 1-3 -3 - ضربه ساختمان کوتاه تر به ساختمان بلندتر مجاورTaller Adjacent Building pounding) ) ..................5 1-3 -4 - ضربه دو ساختمان مجاور با مرکز جرم ناهمراستا (Eccentric pounding) ........................................6 1-3 -5 - ضربه پاندولی ساختمان ها (ضربه ساختمان انتهایی ،End Building Pounding) ................................6 1-4 - طبقه بندي آسیب هاي وارده ناشی از ضربه............................................................................... 7 1-4 -1 -چند نمونه از خسارات ناشی از ضربه در زلزله هاي اخیر...............................................................8 1-5 - بر پیشینه مطالعات انجام شده11 مروري.................................................................................... 1-5 -1 - مطالعات ارتعاش سیستم یک درجه آزادي (SDOF).................................................................11 1-5 -2 - مطالعات ارتعاش سیستم چند درجه آزادي (MDOF).............................................................13 1-5 -3 - مطالعات به روش مدل سازي اجزاي محدود (Finite element studies) ........................................14 1-5 -4 - بحث و نتیجه گیري در خصوص پیشینه مطالعات تئوري.......................................................... 15 1-5 -5 - مطالعات آزمایشگاهی در خصوص ضربه (EXPERIMENTAL TESTS) ......................................16 1-6- مدل هاي تحلیلی براي ضربه................................................................................. ..............18 19 .................................................................. (Contact Element Method) روش المان تماس -1-6-1 1-6-1-1- المان الاستیک خطی (المان فنر خطی) .......................................................................... 21 1-6-1-2- المان ویسکو الاستیک خطی (المان کلوین – ویت ،Kelvin-Voight element) ........................... 21 1-6-1-3- المان الاستیک غیر خطی (المان هرتز ،Hertz element) ...................................................... 22 1-6-1-4- المان هرتز – میراگر................................................................................. ................23 1-6-1-5- المان ویسکوالاستیک غیر خطی ...................................................................................23 1-6-2- مدل سازي ضربه به روش تئوري استریو مکانیک (Stereomechanical Impact).............................. 24 1-7 - بررسی و مقایسه ضوابط آئین نامه اي ک مختلف در خصوص درز انقطاع 25 أ شورهاي.................................1-7 -1 - ضوابط آئین نامه کشورهاي مختلف.................................................................................................................................26 1-7 -2 - ضوابط آئین نامه هاي کشور ایران.....................................................................................................................................28 فصل دوم: مبانی نظري تحلیل پدیده ضربه 2-1- مقدمه ......................................................................................................................................................................................31 2-2 - بررسی روش هاي موجود در تحلیل ضربه زدن و شرح نقاط قوت و ضعف آن ها........................................................31 2-2 -1 - بررسی ضربه در ساختمان مجاور هم به صورت سیستم یک درجه آزادي هاي.....................................................31 2-2 -2 - بررسی ضربه در ساختمان مجاور هم به صورت سیستم چند درجه آزادي33 هاي.................................................... 2-2 -2 -1- فرضیات و محدودیت هاي مدل چند درجه آزادي..................................................................................................33 2-2 -2 -2- تحلیل تاریخچه زمانی خطی با در نظر گرفتن دو حالت مجزا.............................................................................33 2-3 - معرفی نرم افزارهاي آنالیز سازه اي ضربه ............................................................................................................................36 2-4 - تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی در نرم افزار SAP 2000 .........................................................................37 فصل سوم: نحوه مدل سازي و استخراج نتایج آنالیز ضربه در ساختمان هاي مجاور 3-1 - مشخصات کلی مدل هاي سازه اي و فرضیات مدل سازي................................................................................................40 3-1 -1 - مدل سازي ...................................................................................................................................................40 فرضیات...... 3-1 -2 - معرفی مدل هاي تحلیلی اثر ضربه.................................................................................................................................40 3-1 -3 - مدل سازي اثر ضربه بین دو ساختمان مجاور...............................................................................................................41 3-1 -4 - نحوه مدل کردن رفتار غیر خطی اعضاي تیر و ستون.................................................................................................42 3-2 - تحلیل دینامیکی غیر خطی....................................................................................................................................................43 3-2 -1 - معرفی شتاب نگاشت ها و نحوه انتخاب آنها ............................................................................................................. 44 3-2 -2 - روش مقیاس کردن شتاب نگاشتها............................................................................................................................. 46 3-2 -3 - آنالیز حداکثر نیروهاي ضربه.............................................................................................................................................47 3-2 -4 - بررسی اثر ضربه بر تشکیل مفاصل پلاستیک در اعضاي سازهاي.............................................................................47 3-2 -5 - ارزیابی و تعیین شاخص خرابی........................................................................................................................................48 فصل چهارم: یافته هاي پژوهش 4-1 - بررسی تأثیر ارتفاع (اختلاف طبقات) در ضربه بین دو ساختمان مجاور........................................................................53 4-1-1- اثر ضربه بین دو ساختمان 3 و 6 طبقه (اختلاف طبقه: 3) ............................................................................53 4-1-1-1- اثر ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات53 ........................................................................................... 4-1-1-2- اثر ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات56 ب..................................................................................................... 4-1-1-3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP........60 ............................................................................................ 4-1-1-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک61 ............................................................................................. 4-1-1-5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی68 ................................................................................................................ 4-1-2- اثر ضربه بین دو ساختمان 3 و 8 طبقه (اختلاف طبقه: 5) 69 .......................................................................... 4-1-2-1- اثر ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات 69 ........................................................................................ 4-1-2-2- اثر ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات72 .................................................................................................... 4-1-2-3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP ...................................................................................................75 4-1-2-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک76 ............................................................................................. 4-1-2-5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی83 ................................................................................................................ 4-1-3- اثر ضربه بین دو ساختمان 6 و 8 طبقه (اختلاف طبقه: 2) .........................................................................84 4-1-3-1- اثر ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات84 ......................................................................................... 4-1-3-2- اثر ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات87 ................................................................................................... 4-1-3-3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP ....................................................................................................91 4-1-3-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک92 ............................................................................................. 4-1-3-5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی99 ................................................................................................................ 4-1 -4 - اثر ضربه بین دو ساختمان 6 و 12 طبقه (اختلاف طبقه: 6) ...................................................................100 4-1 -4 -1- ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات100 اثر 4-1 -4 -2- ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات.....................................................................................104 اثر 4-1 -4 -3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP ..............................................................................................................................................................................................108 4-1-4-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک.........................................................................................109 4-1 -4 -5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی....................116 ......................................................................................... 4-1 -5 - اثر ضربه بین دو ساختمان 8 و 12 طبقه (اختلاف طبقه: 4) ...................................................................117 4-1 -5 -1- ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات.........117 اثر 4-1 -5 -2- ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات......................................................................................121 اثر 4-1-5-3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP ..............................................................................................................................................................................125 4-1-5-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک.....126 4-1 -5 -5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی.......................................................................................................................................................................................... 133...... ج 4-1 -6- بررسی اثر ارتفاع بر نیروي ضربه المان GAP...............................................134 ............................................... 4-2 - بررسی تأثیر اختلاف جرم در ضربه بین دو ساختمان 3 و6 طبقه....138 ............................................................... 4-2 -1 - اثر ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات................................................................ 138 .......................... 4-2 -2 -اثر ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات140 ...................................................................................................... 4-2 -3 - اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP.....141 ................................................................................................. 4-2-4- اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک 142 ............................................................................................. 4-2-5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی..... 145 ............................................................................................................. 4-3- بررسی اثر ضربه میان ستون بین دو ساختمان 6 و 12 طبقه 146 ........................................................................ 4-3-1-اثر ضربه بر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ..................................... 146 ................................................... 4-3-2- ضربه بر حداکثر نیروي برش طبقات 148 اثر 4-3-3- اثر ضربه بر حداکثر نیروي المان GAP................................................................................................................. 149 ........................................................................................... 4-3-4-اثر ضربه بر تغییر وضعیت مفاصل پلاستیک150 ................................................................................................ 4-3-5-ارزیابی و تعیین شاخص خرابی 153 .................................................................................................................. فصل پنجم: نتیجه گیري و پیشنهادات 4-1 - مقدمه................ 156 ........................................................................................................................................... 4-2 - نتایج................156 .............................................................................................................................................. 4-3- پیشنهادها....................................................................................................157 .................................................. فهرست منابع و مآخذ................ 158 ............................................................................................................................. د -731510فهرست جدولها عنوان جدول صفحه جدول 1 -1: خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي یک درجه آزادي (SDOF).......12 جدول 1 -2: خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي چند درجه آزادي (MDOF).....14 جدول 1-3 خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه به روش مدل سازي اجزاي محدود Finite element studies ( ....( جدول 1 -4: خلاصه نتایج پیشینه مطالعات آزمایشگاهی در خصوص ضربه (EXPERIMENTAL TESTS1815 جدول 1 -5: مقادیر نسبت مییرایی ξمتناسب با آن مقدار ضریب جبران Anagnostopoulos, 1988) CR )...............22 .................( جدول 1 -6: درز انقطاع بین ساختمان هاي مجاور در ضوابط لرزه اي آئین نامه هاي مختلف...................................28 جدول 3 -1: مشخصات شتاب نگاشت هاي انتخابی جهت انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی...................................45 جدول 3 -2: تقسیم بندي ساختمان ها از نظر پتانسیل برخورد لرزه اي(Jeng & Tzeng, 2000).............................50 جدول 4-1: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان...54 جدول 4-2: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا54 ............. جدول 4-3: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج .............. جدول 4-4: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان...54 جدول 4-5: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا55 ............. جدول 4- 6: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج ............. جدول 4- 7: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان...... جدول 4- 8: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا .................... جدول 4- 9: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج58 ..................... جدول 4- 10: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان58 ....... جدول 4- 11: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا .................. جدول 4- 12: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج ................... جدول 4 -13: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 3 و 6 طبقه........................................................ جدول 4 -14: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان63 .......... جدول 4-15: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان63 ............ جدول 4 -16: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت لوماپریتا...........65 جدول 4 -17: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله لوماپریتا....65 جدول 4 -18: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتریج.....67 جدول 4 -19: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله نورتریج.....67 جدول 4-20: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان.... 68 ه جدول 4- 21: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان69جدول 4- 22: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا....... 70 جدول 4- 23: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج70 ........... جدول 4- 24: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه ،تحت زلزله چی چی تایوان..70 جدول 4- 25: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا ......... جدول 4- 26: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج ........... جدول 4- 27: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان73 ....... جدول 4- 28: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا 73.................. جدول 4- 29: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج73 ................... جدول 4- 30: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان ....... جدول 4- 31: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا ................. جدول 4- 32: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج74 ................... جدول 4 -33: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 3 و 8 طبقه........................................................ 76 جدول 4-34: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان......... 78 جدول 4-35: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان......... 78 جدول 4 -36: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت لوماپریتا........... 80 جدول 4-37: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله لوماپریتا... 80 جدول 4 -38: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتریج.....82 جدول 4 -39: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله نورتریج..... 82 جدول 4-40: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 3 و 8 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان83 ...... جدول 4- 41: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان84 جدول 4- 42: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا85 .......... جدول 4- 43: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج85 ........... جدول 4- 44: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان85 جدول 4- 45: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا 86.......... جدول 4- 46: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج طبقه......... جدول 4- 47: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان......86 88 جدول 4- 48: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا ................... جدول 4- 49: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج .................... جدول 4- 50: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان89 ........ جدول 4- 51: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا89 جدول 4- 52: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج .................. طبقه............... و90 جدول 4 -53: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 6 و 8 طبقه........................................................ 91 جدول 4-54: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان......... 93 جدول 4-55: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان......... 94 جدول 4 -56: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت لوماپریتا........... 95 جدول 4 -57: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپریتا.....96 جدول 4 -58:مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتریج.......98 جدول4-59: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتریج.......98 جدول 4-60: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 6 و 8 تحت زلزله چی چی تایوان طبقه..... جدول 4 -61: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان99100 ...... جدول 4- 62: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا..... 101 جدول 4- 63: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج101 ........ جدول 4 -64: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان... 101 جدول 4- 65: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا... 102 جدول 4- 66: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج..... 102 جدول 4- 67: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان ..... جدول 4- 68: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا ................ جدول 4- 69: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج ................. جدول 4- 70: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان 105 جدول 4- 71: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا ............. جدول 4- 72: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج .........106 جدول 4 -73: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 6 و 12 طبقه.....................................................108 جدول 4-74: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان..... 110 جدول 4-75: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان..... 110 جدول 4 -76: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت لوماپریتا........ 112 جدول 4-77: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپریتا.............. 112 جدول 4 -78: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله نورتریج..114 جدول 4-80: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا116 ............ جدول 4 -81: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان..... 118 جدول 4- 82: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا..... 118 جدول 4- 83: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج ........ جدول 4 -84: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان... جدول 4- 85: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله طبقهلوماپریتا... ز119 جدول 4- 86: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج.... جدول 4- 87: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان طبقه.... جدول 4- 88: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا122طبقه........... جدول 4- 89: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج122122 ................. جدول 4- 90: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان 123 جدول 4- 91: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا .......123 جدول 4- 92: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتریج.......... 124 جدول 4 -93: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 8 و 12 طبقه............................................... 125 جدول 4-94: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان........... 128 جدول 4-95: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان........... 128 جدول 4 -96: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت لوماپریتا......130 جدول4-97: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله لوماپریتا......130 جدول 4 -98: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله نورتریج...132 جدول 4-99: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتریج...... 132 جدول 4-100: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 8 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا...... 134 جدول 4 -101: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان...139 جدول 4 -102: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان... 139 جدول 4- 103: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان 140 جدول 4- 104: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چی چی تایوان طبقهجدول 4 -105: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 3 و 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان................... 141142 جدول 4-106: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان........... 144 جدول 4-107: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان............ 144 جدول 4-108: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چی چی تایوان..145 جدول 4- 109: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا... 147 جدول 4- 110: مقادیر حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا...147 جدول 4- 111: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا طبقه......... جدول 4- 112: مقادیر حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغییرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپریتا.......148 149 جدول 4 -113: حداکثر نیروي المان GAP بین دو ساختمان 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا........................150 جدول 4-114: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا.... 152جدول 4-115: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپریتا.... 152 جدول 4-116: شاخص خرابی و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحرانی در ساختمان هاي 6 و 12 تحت زلزله لوماپریتا..154 طبقه..... ح -731510فهرست شکلها عنوان شکل صفحه شکل 1 -1:رفتار لرزه اي ساختمان هاي مجاور (a): قبل از زمین لرزه (b): ارتعاش هم فاز (c): ارتعاش غیر هم فاز(DOĞAN & GÜNAYDIN, 2009)..... 2 شکل 1 -2: ضربه یک ساختمان به ستون ساختمان مجاور(ضربه میان ستون)(Jeng & Tzeng, 2000) .................... 5 شکل 1 -4: ضربه یک ساختمان کوتاه تر به ساختمان بلندتر مجاور (Jeng & Tzeng, 2000) ..................................5 شکل 1 -5: ضربه دو ساختمان مجاور با مرکز جرم ناهمراستا (Jeng & Tzeng, 2000).........................................6 شکل 1 -6: الف: ضربه در اثر پیچش ناشی از خروج از مرکزیت بین جرم و سختی دو ساختمان ب: سطح برخورد دو ساختمان (DOĞAN & GÜNAYDIN, 2009) ................................................................................. .. 6 شکل 1 -7: ضربه پاندولی ساختمان ها (Jeng & Tzeng, 2000)................................................................. 7 شکل 1 -8: اثر فروریزش (DOĞAN & GÜNAYDIN,2009) (Liquefaction effect)..................................... 7 شکل 1-9: خسارت ناشی از ضربه دو ساختمان مجاور در زلزله سال 2011 منطقه (Chouw & Hao,2011) Christchurch......8 شکل 1 -10: خسارات ناشی از ضربه بین دو ساختمان 5 طبقه بتنی و 10 طبقه فولادي (FEMA 389,Ch3).............9 شکل 1 -11: خرابی طبقه میانی هتل دي کارلو در زلزله 1985 مکزیکوسیتی (Bechtoula & Ousalem, 2005)........9 شکل 1- 12: یک مرکز تجاري منعطف واقع بین دو ساختمان سخت مجاور در زلزله 1985 مکزیکوسیتی (Bechtoula & Ousalem, 2005)....... شکل 1- 13: خسارت ناشی از ضربه طبقه به ستون ساختمان مجاور در زلزله سال 2003 منطقه Zemmouri در شمال کشور الجزایر 9 10................ ................................................................................. (Bechtoula & Ousalem, 2005) شکل 1 -14: خسارت ناشی از برخورد دو ساختمان مجاور در زلزله سال 1999 منطقه چی چی در کشور تایوان (Chung & et al,2007)..10 شکل 1- 15: ضربه بین یک ساختمان قدیمی در مجاورت یک ساختمان جدیدالاحداث طی زلزله سال 2009 منطقه L’Aquila ((Rajaram & Ramancharla, 2012 ................................................................................. ....... ...... 11 شکل 1 -16: ضربه یک و دو طرفه سیستم یک درجه آزادي (Wolf & Skrikerud,1980) ..................................11 شکل 1 -17: مدل ضربه سیستم یک درجه آزادي (Athanassiadou et al, 1994)..............................................12 شکل 1 -18: مدل سازي ساختمان هاي مجاور (Anagnostopoulos & Spiliopoulos, 1992)......................... .....13 شکل 1 -19: مدل آزمایشگاهی ضربه در مطالعات سال 1995 پاپاراکیس و همکاران (Papadrakakis et al, 1995)...... 16 شکل 1 -20: نمایی از دو سازه نصب شده بر روي میز لرزان (Rezavandi & Moghadam, 2007)........................ ...17 شکل 1 -21: اثرات کاهنده نصب پلی استیرن را بر روي پاسخ شتاب دو سازه (Rezavandi & Moghadam, 2007)..... 18 21Anagnostopoulos, 1988) شکل 1 -22: المان الاستیک خطی ..................................................................( شکل 1 -22: رابطه نیرو تغییر مکان مدل الاستیک خطی (Anagnostopoulos, 1988) .......................................21 شکل 1 -23: المان ویسکو الاستیک خطی (Anagnostopoulos, 1988)........................................................ 21 شکل 1- 24: رابطه نیرو – سرعت نسبی المان ویسکو الاستیک کلوین – وویت براي مدل سازي ضربه (Anagnostopoulos, 1988)...22 شکل 1 -25: ضربه استریو مکانیک (شکل سمت چپ: وضعیت قبل از برخورد، شکل سمت راست: وضعیت بعد از برخورد) (Goldsmith, 1960)...24 ط شکل1-26: مقایسه روش هاي تعیین تغییر مکان نسبی (میرزا گل تبار روشن ،1390)............................................................ 26شکل 2 -1: مدل ایده آل شده دو ساختمان مجاور هم (غنی نیا طبرستانی ،1389)...................................................................31شکل 2 -2: مدل دو سازه با اتصالات کششی– فشاري و سازه معادل (غنی نیا طبرستانی ،1389) ........................................32شکل 2 -3: نیروي وارد بر یک سازه (غنی نیا طبرستانی ،1389) ...................................................................................................32شکل 2 -4: مسأله ضربه و ایده آل سازي مدل (Jeng & Kasai,1994)..........................................................................................34 شکل 3 -1: مدل هاي ضربه دو قاب مجاور .............................................................................................................................................41 شکل 3 -2: المان GAP مورد استفاده در شبیه سازي پدیده ضربه(Rajaram & Ramancharla, 2012) ..............................42 شکل 3 -3: منحنی نیرو – تغییر مکان (لنگر – دوران) در نرم افزار (CSI SAP2000 Manual ,2008) SAP 2000..........42 شکل 3 -4: منحنی نیرو - تغییر مکان (لنگر – دوران) تعمیم یافته براي اعضا و اجزاي فولادي (FEMA 356,2000).....43 شکل 3 -5: شتاب نگاشت زلزله Chi-Chi, Taiwan ......................................................................................................................... 45 شکل 3 -6: شتاب نگاشت زلزله Loma Prieta ...................................................................................................................................46 شکل 3 -7: شتاب نگاشت زلزله Northridge............................................................................................................................ ............46 شکل 3 -8: سطوح عملکرد ساختمان(FEMA356,2000) ................................................................................................................48 شکل 4 -1: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان ...........55 شکل 4 -2: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا ...............56 شکل 4 -3: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج..................56 در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان59 طبقه .............. در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتاطبقه ......................... درشکل 4 -4: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 6 شکل 4 -5: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 6 شکل 4 -6: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 6 شکل4 -7: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAPطبقهاثر ضربه تحت زلزله نورتریج ........................... در بالاترین تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه (تحت زلزله چی چی تایوان)..............61 شکل 4 -8: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان........................... 62 شکل 4 -9: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان ..........................62 شکل 4 -10: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان ................... 62 شکل 4 -11: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا......................................64 شکل 4 -12: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا......................................64 شکل 4 -13: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا ...............................64 شکل 4 -14: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج.......................................66 شکل 4 -15: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج.......................................66 شکل 4 -16: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتریج...................................66 شکل 4-17: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان...................... 71 شکل 4 -18: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا ............71شکل 4 -19: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج...............72ي شکل 4 -20: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان......................74شکل 4 -21: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا........................75شکل 4 -22: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.........................75 شکل4 -23: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 3 و 8 طبقه (تحت زلزله چی چی تایوان)..........76شکل 4 -24: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان..........................77شکل 4 -25: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان..........................77 شکل 4 -26: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.....................77 شکل 4 -27: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا.....................................79 شکل 4 -28: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا.....................................79 شکل 4 -29: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا ................................79 شکل 4 -30: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج .....................................81 شکل 4 -31: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج......................................81 شکل 4 -32: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتریج ................................81 شکل 4-33: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان....................... 86 شکل 4 -34: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا...............87 شکل 4 -35: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج...............87 شکل 4 -36: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان.............90 شکل 4 -37: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا........................90 شکل 4 -38: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.........................91 شکل4 -39: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 6 و 8 طبقه (تحت زلزله چی چی تایوان)........ 92 شکل 4 -40: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.........................92 شکل 4 -41: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.........................93 شکل 4 -42: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.....................93 شکل 4 -43: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا ....................................94 شکل 4 -44: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا.....................................95 شکل 4 -45: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا ..............................95 شکل 4 -46: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج......................................97 شکل 4 -47: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج.....................................97 شکل 4 -48: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتریج................................97 شکل 4-49: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان................. 103شکل 4-50: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا............................. 103شکل 4-51: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.............................. 103 ك شکل 4-52: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان........................... 107 شکل 4 -53: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا.................... 107شکل 4 -54: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.....................107 شکل4-55: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 6 و 12 طبقه (تحت زلزله لوماپریتا)..... 108 شکل 4 -56: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان........................109شکل 4 -57: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان ...................109 شکل 4 -58: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان................110 شکل 4 -59: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا .................................. 111 شکل 4 -60: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا.................................111 شکل 4 -61: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا...........................111 شکل 4 -62: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج.....................................113 شکل 4 -63: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج .................................114 شکل 4 -64: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان هاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتریج..............................114 جدول 4-79: مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتریج...........115 شکل 4-65: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان................. 120 شکل 4-66: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا120 ............................ شکل 4 -67: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.....................121 شکل 4-68: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان............................ 124 شکل 4 -69: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا ..................124 شکل 4 -70: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتریج.....................125 شکل4-71: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 8 و 12 طبقه (تحت زلزله لوماپریتا)... 126 شکل 4 -72: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان........................126 شکل 4 -73: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان ....................127 شکل 4 -74: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان................127 شکل 4 -75: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا...................................129 شکل 4 -76: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا ...............................129 شکل 4 -77: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا...........................129 شکل 4 -78: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج....................................131 شکل 4 -79: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتریج..................................131 شکل 4 -80: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتریج.............................131 شکل 4 -81: نمودار میله اي مقادیر حداکثر نیروي ضربه (نیروي المان GAP) در ترازهاي برخورد تمامی مدل ها تحت زلزله چی چی تایوان...135 شکل 4- 82: نمودار میله اي مقادیر حداکثر نیروي ضربه (نیروي المان GAP) ترازهاي برخورد تمامی مدل درها تحت زلزله لوماپریتا ل136 شکل 4- 83: نمودار میله اي مقادیر حداکثر نیروي ضربه (نیروي المان GAP) ترازهاي برخورد تمامی مدل 137 درها تحت زلزله نورتریجشکل 4 -84: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی ....تایوان139شکل 4 -85: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چی چی تایوان...................141 شکل4 -86: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه (تحت زلزله چی چی تایوان).......142 شکل 4 -87: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.......................143 شکل 4 -88: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان.......................143 شکل 4 -89: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمانهاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چی چی تایوان..................143 شکل 4-90: نمودار حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا............................. 147 شکل 4 -91: نمودار حداکثر نیروي برشی طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپریتا..................149 شکل4-92: نمودار تاریخچه زمانی نیروي ضربه المان GAP در بالاترین تراز برخورد ساختمان 6 و 12 طبقه (تحت زلزله لوماپریتا) 150 شکل 4 -93: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا...................................151 شکل 4 -94: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپریتا...............................151 شکل 4 -95: وضعیت مفاصل پلاستیک ساختمانهاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپریتا..........................151 م فصل اول: کلیات (معرفی پدیده ضربه، پیشینه تحقیقات انجام شده و معرفی انواع المان تماس) 1-1- مقدمه ضربه ساختمان هاي همجوار به یکدیگر از جمله خطراتی است که حین وقوع زلزله ممکن است رخ دهد. با توجه به قرارگیري ایران در محل گذر کمربندهاي زلزله خیزي مختلف و با عنایت به گسترش و توسعه عمودي شهري از طریق برج سازي در کشورمان، بررسی روش هاي کاهش و یا حتی المقدور حذف آن را در ساختمان ها الزامی می ینماد. این مهم در مراحل طراحی سازه هاي جدید و یا مقاوم سازي ساختمان هاي ساخته شده در گذشته می تواند با بررسی عوامل گوناگون مؤثر بر ضربه صورت پذیرد. آیین نامه هاي جدید طراحی شامل الزاماتی جهت جداسازي لرزه اي براي ساختمان هاي همجوار هستند، با وجود این قسمت هاي وسیعی از شهرهاي واقع شده در مناطق فعال لرزه اي، قبل از ایجاد این الزامات ساخته شده اند لذا تقریباً در هر شهري ساختمان هاي بسیاري پیدا می شوند که با احتمال برخورد به یکدیگر ساخته شده اند و بنابراین به شدت مستعد آسیب ناشی از ضربه می باشند. همچنین در کلان شهرها به علت قیمت بالاي زمین دیدگاه هاي مختلف در مورد اجراي فاصله بین ساختمان ها خصوصاً در میان افراد ذینفع در ساخت و ساز و صاحبان ساختمان به عنوان کارفرما وجود دارد. از دلایل دیگر براي مخالفت، نحوه تمیز نگاه داشتن و رفع رطوبت در حد فاصل بین دو ساختمان می باشد. حتی در زلزله هاي خفیف ،خصوصاً در ساختمان هاي قدیمی، اثر ضربه موثر بوده و باعث ضربه گشته است (Sortis & Pasquale,1997). بنابراین واضح است با توجه به ارزش بالاي زمین در کلان شهرها و مشکلات ذکر شده در فوق، براي اجتناب از خسارات مابین دو ساختمان مجاور، تحقیقات براي حل اقتصادي مسئله برخورد در مقاوم سازي ساختمان هاي موجود که فاصله کافی ندارند، لازم است .(Bertero,1996) 1-1-1-تعریف پدیده ضربه بین ساختمان هاي مجاور (Pounding) در یک زلزله دو سازه مجاور با فاصله جداساز ناکافی از یکدیگر به دلیل تفاوت در ارتفاع و جرم و سختی شروع به ارتعاشات غیر هم فاز نموده که نتیجه آن وقوع برخورد و ضربه زدن دو سازه به یکدیگر خواهد بود .این پدیده تحت عنوان (Pounding) شناخته می شود (شکل شماره 1-1). شکل 1 -1:رفتار لرزه اي ساختمان هاي مجاور (a): قبل از زمین لرزه (b):ارتعاش هم فاز (c):ارتعاش غیر هم (DOĞAN & GÜNAYDIN, 2009)فاز ٢ وجود سه شرط اساسی نظیر وقوع زمین لرزه و عدم رعایت درز انقطاع کافی بین دو سازه مجاور و تفاوت در مشخصات دینامیکی آن دو منجر به برخورد آنها در اثر ارتعاشات غیر هم فاز می شود. نیروهاي ضربه ناشی از برخورد که گویی به صورت نیروهاي جانبی اضافی پیش بینی نشده در طراحی سازه، به تراز کف طبقات وارد می شوند، می توانند پاسخ دو سازه مجاور را تغییر دهند. بلعکس در صورتی که دو سازه داراي مشخصات دینامیکی یکسان باشند حتی اگر هیچ فاصله اي بین آن ها وجود نداشته باشد انتظار می رود به یکدیگر برخورد نکنند (DOĞAN & GÜNAYDIN, 2009). 1-2- ضرورت مطالعه پدیده ضربه آثار ضربه زنی ساختمان ها به یکدیگر در بسیاري از زلزله ها به صورت جزئی و در پاره اي از موارد به صورت خطرناك مشاهده گردیده است. خسارت هاي ضربه زدن در زلزله توکاچیاوکاي ژاپن (1968)، ماناگوا (1972)، آلاسکا (1964)، فریولی ایتالیا (1976)، رومانی (1977)، یونان (1978،1981،1986)، مکزیکوسیتی (1985)، لوماپریتا (1989)، نوتریج (1994) و کوبه (1995) مشاهده شده است(Anagnostopoulos,1995). اما گستردگی خسارات ناشی از ضربه ساختمان ها به یکدیگر در زلزله 1985 مکزیکوسیتی باعث شد که این مساله به عنوان یک مشکل بزرگ خودنمایی کند. در این زلزله حدود 40 درصد ساختمان ها مشکل ضربه را داشتند و 15 درصد از کل تخریب ها ناشی از اثر ضربه بود. البته در گزارش دیگري اعلام شد که احتمالاً فقط 20 تا 30 درصد از حالت هاي آسیب سازه اي ناشی از آثار ضربه اي می باشد که نسبت به گزارش هاي اولیه مقادیر کمتري از آثار ضربه را شامل می شود در تحقیقات صورت گرفته در زلزله مکزیکوسیتی مشخص شد که بسیاري از ساختمان هاي در امان مانده از اثر ضربه، با ساختمان هاي مجاور خود به صورت متصل احداث شده بودند و بنابراین تمام بلوك هاي ساختمانی مانند یک واحد عمل کردند و بدین علت این گروه از ساختمان ها از یک ساختمان هاي مجزا از هم قوي تر بوده اند. این یافته ها نیاز به تحقیقات جدي روي موضوعاتی از قبیل ضربه گیر و طرح و اجراي ساختمان هاي بهم چسبیده را مطرح می کند (Anagnostopoulos,1995). در سال 1989، زلزله لوماپریتا همانند بسیاري از زلزله هاي قبلی، یک بار دیگر خطر لرزه اي برخورد یا ضربه ساختمان ها را به همراه داشته است. گزارشات ارائه شده مؤید این مطلب است که ضربه در مناطق وسیعی اثر خود را بجا گذاشته است. از 500 مورد ساختمان بررسی شده، در بیش از 200 مورد آن ضربه ساختمان مشاهده شده و 79 درصد از آن ها، آسیب هاي معماري و 21 درصد از آن ها آسیب سازه اي بوده اند. در این زلزله (لوماپریتا) اگرچه مرکز زلزله در فاصله 90 کیلومتري از منطقه پرجمعیت شهري بود ولی موارد بسیاري از ضربه در سانفرانسیسکو و اوکلند گزارش شده است و در آن هر چند که بیشتر ساختمان ها بدلیل منظم بودن پلان، آسیب هاي کمتري دیده اند با این همه، در گزارش هاي ارائه شده به این موضوع توجه شده بود که پدیده ضربه نقش اصلی در خسارات ساختمان هاي مجاور داشته است &(Masion .(Kasai1990 اولین مورد اعمال اثر ضربه در آیین نامه ها در سال 1955 در آیین نامه UBC کشور آمریکا و در سال 1959 در آیین نامه SEAOC این کشور می باشد (Bertero, 1996). استفاده از شبیه سازي دینامیکی به صورت (جرم- فنر-میراگر) و کسب نتایج به صورت طیف سرعت ضربه به صورت سیستم یک درجه آزادي جزء اولین کارها بود و اولین بحث در خصوص سیستم هاي چند درجه آزادي از سال 1973 به صورت مختصر شروع شد. همچنین مباحثی در خصوص استفاده از تحلیل غیر خطی سیستم هاي مورد استفاده و بهره گیري از مصالح با مشخصات غیر خطی و نیز در خصوص آثار ضربه در یک سري ٣ از ساختمان هاي مجاور هم صورت پذیرفته است(Davis, 1992). به طور کلی اختلاف در ارتفاع، سیستم سازه اي و یا پیکربندي ساختمان هاي مجاور از عوامل اساسی براي افزایش شدت ضربه ذکر گردیده است (Anagnostopoulos, 1996). وسترمو در سال 1989، حالت اتصال دو ساختمان به یکدیگر براي جلوگیري از ضربه را مطالعه کرده است. در این مطالعه ارتعاش ساختمان هاي جدا از هم و در حالت بدون ضربه با حالت ارتعاش دو ساختمان متصل به هم بررسی شده است (Westermo,1989). میسون و کاسایی در سال 1990، فرمول بندي و حل معادلات سیستم هاي چند درجه آزادي براي یک نوع از ضربه زدن سازه ها را ارائه داده اند .ضربه زدن مابین ساختمان مورد نظر با ساختمان مجاور صلب در یک ارتفاع خاص مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از تئوري و آنالیز ضربه زدن، برنامه کامپیوتري SLAM نوشته شده و با استفاده از آن یک نمونه آنالیز ساختمان واقعی 15 طبقه در مجاورت با ساختمان هشت طبقه صلب فرضی، انجام گرفته است (Masion & Kasai1990) .فرزانه حامدي و حسن مقدم در سال 1995 فاصله لازم به منظور جلوگیري از ضربه زدن سازه هاي مجاور را مورد بررسی قرار داده اند، در این تحقیق، سازه به صورت یک درجه آزادي در نظر گرفته شده و از المان کششی فشاري براي اتصال دو سازه استفاده شده است (حامدي و مقدم 1374). ژنگ و همکاران در سال 2000، آثار ضربه را در ساختمان هاي بلند مورد بررسی قرار داده و تأثیر آن را در نیروي برشی طبقات بیان کرده اند، همچنین با تعریف شاخص آسیب (Index damage) ساختمان هایی را که در شهر تایپه بر اثر ضربه آسیب خواهند دید را مورد بررسی قرار داده اند (Jeng & Tzeng, 2000) .آرش رضاوندي و عبدالرضا سروقد مقدم در سال 2007، با مدل سازي دو قاب فولادي روي میز لرزان آثار استفاده از مواد ضربه گیر مابین دو سازه را در کاهش نیروي ضربه بررسی کرده اند. در این تحقیق، قاب ها بصورت قاب خمشی در نظر گرفته شده و مابین دو سازه از ماده ضربه گیر پلی استیرن استفاده شده که باعث کاهش در نیروي ضربه و آثار آن بر روي سازه شده است (رضاوندي و سروقدمقدم ،1382). 1-3- انواع گوناگون ضربه زنی ساختمان ها به یکدیگر انواع حالات ضربه زنی ساختمان ها به یکدیگر که در زلزله هاي اخیر دیده شده است، به پنج حالت کلی تقسیم می شود :(Jeng & Tzeng, 2000) 1-3-1- ضربه ساختمان به ستون ساختمان مجاور(ضربه میان ستون ،Mid – column pounding) این نوع پدیده ضربه در ساختمان هاي مجاوري دیده شده است که تراز کف طبقات آن ها در یک ارتفاع نباشند، بنابراین در هنگام ارتعاش غیر هم فاز ساختمان هاي مجاور، کف یک ساختمان به ستون هاي ساختمان مجاورش ضربه زده که باعث خسارات بسیار شدید شده و می تواند موجب گسیختگی ستون هاي طبقه شود. این نوع ضربه زدن دو ساختمان مجاور به هم، خطرناك ترین حالت از انواع ضربه ها می باشد که می تواند باعث تخریب آنی ساختمان نیز گردد. مدلی از این نوع ضربه ساختمان ها به هم، در شکل شماره1-2 نشان داده شده است. ۴ شکل 1 -2: ضربه ساختمان به ستون ساختمان مجاور(ضربه میان ستون) (Jeng & Tzeng, 2000) 1-3-2- ضربه ساختمان سنگین به ساختمان سبک تر مجاورHeavier Adjacent Building Pounding) ) ساختمانهاي مجاور به علت تفاوت در نوع سیستم سازه اي کف و یا اختلاف در نوع کاربري می توانند جرم هاي متفاوتی نسبت به هم داشته باشند که باعث ارتعاش غیر هم فاز آن ها در طی زلزله شده و در صورت ضربه زدن به یکدیگر، ساختمان سبک تر، پاسخ هاي شدیدتري را تحمل خواهد کرد (شکل شماره 1- 3). شکل 1 -3: ضربه ساختمان سنگین به ساختمان سبک تر مجاور (Jeng & Tzeng, 2000) 1-3-3- ضربه ساختمان کوتاه تر به ساختمان بلندتر مجاورTaller Adjacent Building pounding) ) زمانی که دو ساختمان مجاور داراي ارتفاع هاي مختلفی نسبت به هم هستند، به علت اختلاف در مشخصات دینامیکی ساختمان کوتاه تر به ساختمان مجاورش ضربه زده که باعث بوجود آمدن برش طبقاتی زیادي در تراز بالاي محل ضربه می شود. شایسته ذکر است هر چه تراز ارتفاع محل ضربه بیشتر باشد، ساختمان بلندتر پاسخ هاي شدیدتري را تحمل می کند (شکل شماره 1- 4). شکل 1 -4: ضربه ساختمان کوتاه تر به ساختمان بلندتر مجاور (Jeng & Tzeng, 2000) ۵ 1-3-4- ضربه دو ساختمان مجاور با مرکز جرم ناهمراستا (Eccentric pounding): در ساختمان هاي مجاوري که مرکز جرم طبقات آن ها در یک راستا نباشد، در طی زلزله هاي شدید یک ساختمان به گوشه ساختمان مجاور ضربه زده و باعث بوجود آمدن لنگرهاي پیچشی شدیدي شده که می تواند باعث تخریب ستون هاي گوشه ساختمان مورد ضربه شود (شکل شماره 1 -5). شکل 1 -5: ضربه دو ساختمان مجاور با مرکز جرم ناهمراستا (Jeng & Tzeng, 2000) همچنین خروج از مرکزیت بین جرم و سختی دو ساختمان مجاور باعث ایجاد پیچش و در نتیجه برخورد دو ساختمان به یکدیگر می شود. (شکل شماره 1-6 -الف) ولی اگر ساختمان ها منظم و بدون خروج از مرکزیت جرم و سختی باشند در نتیجه یک سطح برخورد بین آن ها ایجاد می شود. (شکل شماره 1-6 -ب) که در بسیاري موارد این وضعیت بهتر از پیچش ایجاد شده در شکل شماره 1-6-الف می باشد (DOĞAN & GÜNAYDIN,2009). شکل 1 -6: الف: ضربه در اثر پیچش ناشی از خروج از مرکزیت بین جرم و سختی دو ساختمان ب: سطح برخورد دو (DOĞAN & GÜNAYDIN, 2009) ساختمان 1-3-5 - ضربه پاندولی ساختمان ها (ضربه ساختمان انتهایی ،End Building Pounding) این نوع ضربه در ساختمان هایی که بصورت سري و کاملاً مشابه ساخته شده اند (همانند شهرك هاي مسکونی) دیده شده است .در این نوع ضربه، تعدادي ساختمان مشابه که به صورت هم شکل ارتعاش پیدا می کنند در طی زلزله هاي شدید به ساختمانهاي انتهایی ضربه زده و باعث بوجود آمدن تغییر مکانهاي زیادي در ساختمان مورد ضربه م یشوند این نوع ضربه به علت حرکت هم شکل تعدادي ساختمان و بالا بودن اندازه حرکت (Moment) آنها پاسخ هاي بسیار شدیدي را در ساختمان انتهایی ایجاد می کند. موارد متعددي از این نوع ضربه در زلزله 1985 مکزیکوسیتی دیده شده است (شکل شماره .(7-1 ۶ شکل 1 -7: ضربه پاندولی ساختمان ها (Jeng & Tzeng, 2000) یکی دیگر از حالاتی که ممکن است باعث برخورد دو ساختمان به یکدیگر گردد واژگونی کلی یک ساختمان بر روي ساختمان دیگر است(شکل شماره 1 -8) .در این حالت فاصله بین دو ساختمان مورد ارزیابی قرار نمی ردیگ در غیر این صورت فاصله بین دو ساختمان بایستی برابر با ارتفاع ساختمان بلندتر باشد(اثر فروریزش Liquefaction effect) .(DOĞAN & GÜNAYDIN,2009) (DOĞAN & GÜNAYDIN,2009) (Liquefaction effect) شکل 1 -8: اثر فروریزش 1-4- طبقه بندي آسیب هاي وارده ناشی از ضربه از آنجا که نیروي ضربه از نوع نیروهاي اندازه حرکتی به شمار می آید در شدید ترین وضعیت حتی موجب واژگونی سازه ها نیز می گردد از نظر رنجبر و رزاقی پدیده ضربه در چهار وضعیت در سازه هاي مجاور هم رخ می دهد (رنجبر و رزاقی ، :(1384 – هنگامی که سازه هاي مجاور هم ،داراي خصوصیات دینامیکی متفاوت باشند. این خصوصیات دینامیکی متفاوت می تواند تفاوت در سختی، ارتفاع، جرم یا مقاومت سازه هاي مجاور هم باشد. – هنگامی که مرکز تأثیر نیروي جانبی (مرکز جرم) سازه هاي مجاور هم در یک امتداد نباشد. – هنگامی که سازه هاي مجاور هم داراي فواصل کافی از یکدیگر نباشند. – هنگامی که سازه هاي مجاور هم از یکدیگر دور بوده ولی توسط یک پل ارتباطی به یکدیگر متصل شده باشند. آسیب هاي عمده اي که در نتیجه پدیده ضربه به سازه ها وارد می شود می توان به قرار زیر تقسیم بندي کرد(رنجبر و رزاقی ،1384): – آسیب هاي شدید سازه اي، از جمله کمانش ستون ها در اثر نیروي مستقیم ضربه ستون به ستون (ضربه میان ستون) یا در تراز سقف که ستون به آن متصل است، جدا شدن سقف از تیرها. – آسیب هاي معماري و غیر سازه اي و یا آسیب هاي سازه اي جزئی مانند ترك دیوار، خردشدگی موضعی بتن ،ستون ها و تیرها و خرد شدن دیوارهاي جانبی. – شکست و ریزش سازه که موجب تقلیل امنیت جانبی ساکنان می شود. – آسیب به تأسیسات ساختمانی از جمله سیستم مکانیکی، برق، گاز، آسانسور و سیستم هاي اطفاي حریق. هر چه اختلاف بین مشخصات دینامیکی بیشتر باشد، ضربه شدیدتري بین آن ها اتفاق می افتد و بالعکس. اگر هر دو سازه داراي مشخصات دینامیکی یکسان باشند (جرم، ارتفاع و سختی) حتی اگر فاصله اي بین آن ها وجود نداشته باشد به یکدیگر برخورد نخواهند کرد در خلال زلزله هاي شدید هنگامی که دو سازه مجاور هم که فاصله کافی از یکدیگر ندارند شروع به ارتعاش می کنند. مدت زمانی را تنها ارتعاش کرده و سپس مدتی را در تماس با یکدیگر ارتعاش می کنند (ضربه می زنند) پس از یکدیگر جدا شده و مجدداً به تنهایی ارتعاش می کنند. مهم ترین تفاوت عمده بین خرابی هاي ناشی از پدیده ضربه و انواع دیگر آسیب هاي لرزه اي که می توان به آن ها اشاره کرد به شرح زیر می باشند: مقادیر نیروي ناشی از ضربه می تواند در مواردي نیروهاي لرزه اي که توسط آیین نامه براي سازه پیش بینی شده است را بیشتر نمایند. حضور نیروهاي ضربه می تواند باعث واژگونی آنی در سازه ها شده و فرصت لازم را براي ساکنان جهت تخلیه سازه ندهد. 1-4-1- چند نمونه از خسارات ناشی از ضربه در زلزله هاي اخیر در این بخش چند نمونه از خسارات ناشی از ضربه ساختمان هاي مجاور در نقاط مختلف جهان ارائه شده است: در زلزله سپتامبر سال 2011 شهر Christchurch ساختمان هاي ناحیه مرکز تجاري این شهر به علت درز انقطاع ناکافی و برخورد به یکدیگر دچار خسارات زیادي شدند. در شکل شماره 1-9 تصاویري از آسیب ضربه تحت این زلزله نشان .(Chouw & Hao,2011) داده شده است شکل 1 -9: خسارت ناشی از ضربه دو ساختمان مجاور در زلزله سال 2011 منطقه (Chouw & Hao,2011) Christchurch در شکل شماره 1-10 خسارات ناشی از ضربه بین دو ساختمان 5 طبقه بتنی و 10 طبقه فولادي نشان داده شده است. همان گونه که ملاحظه می شود ساختمان دچار خسارات شدید سازه اي در بالاي سطح برخورد شده است .(FEMA 389,Ch3) شکل 1 -10: خسارات ناشی از ضربه بین دو ساختمان 5 طبقه بتنی و 10 طبقه فولادي (FEMA 389,Ch3) در شکل شماره 1-11 خرابی طبقه میانی هتل دي کارلو در زلزله 1985 مکزیکوسیتی، ناشی از ضربه ساختمان .(Bechtoula & Ousalem, 2005) سمت چپ نشان داده شده است شکل 1 -11: خرابی طبقه میانی هتل دي کارلو در زلزله 1985 مکزیکوسیتی (Bechtoula & Ousalem, 2005) در شکل شماره 1-12 خرابی یک مرکز تجاري منعطف واقع بین دو ساختمان سخت مجاور در زلزله سپتامبر سال 1985 مکزیکوسیتی نشان داده شده است. همان گونه که در شکل ملاحظه می گردد ضربه ساختمان هاي سخت مجاور باعث خرابی طبقات فوقانی (بالاي تراز طبقه ساختمان همسایه) این مرکز تجاري شده است(Bechtoula & Ousalem, 2005). شکل 1 -12: یک مرکز تجاري منعطف واقع بین دو ساختمان سخت مجاور در زلزله 1985 مکزیکوسیتی (Bechtoula & Ousalem, 2005) در شکل شماره 1-13 خسارت ناشی از ضربه طبقه به ستون ساختمان مجاور در زلزله سال 2003 منطقه .(Bechtoula & Ousalem, 2005) در شمال کشور الجزایر نشان داده شده است Zemmouri شکل 1 -13: خسارت ناشی از ضربه طبقه به ستون ساختمان مجاور در زلزله سال 2003 منطقه Zemmouri در (Bechtoula & Ousalem, 2005) شمال کشور الجزایر 6 - در شکل شماره 1 -14 خسارت ناشی از برخورد دو ساختمان مجاور در زلزله سال 1999 منطقه چی چی کشور تایوان نشان داده شده است. همان گونه که ملاحظه می شود عدم رعایت درز انقطاع کافی بین دو ساختمان باعث برخورد .(Chung & et al,2007) آن ها به یکدیگر شده است شکل 1 -14: خسارت ناشی از برخورد دو ساختمان مجاور در زلزله سال 1999 منطقه چی چی در کشور تایوان (Chung & et al,2007) 7- در شکل شماره 1 -15 ضربه بین یک ساختمان قدیمی در مجاورت یک ساختمان جدیدالاحداث را طی زلزله .(Rajaram & Ramancharla, 2012) نشان می دهد L’Aquila سال 2009 منطقه شکل 1 -15: ضربه بین یک ساختمان قدیمی در مجاورت یک ساختمان جدیدالاحداث طی زلزله سال 2009 منطقه (Rajaram & Ramancharla, 2012) L’Aquila 1-5- مروري بر پیشینه مطالعات انجام شده 1-5-1 - مطالعات ارتعاش سیستم یک درجه آزادي (SDOF) در سال 1978 ولف و همکارش ضربه یک طرفه و دو طرفه سیستم یک درجه آزادي را بررسی کردند. همان گونه که در شکل شماره 1-16 نشان داده شده است شتاب زمین به پایه نوسانگر اعمال شده است. آن ها پدیده ضربه را با به کارگیري فنر خطی براي المان تماس مطالعه کردند. مطالعه در محدوده ضربه الاستیک متمرکز بود و اتلاف انرژي در روند ضربه مورد بررسی و ارزیابی قرار نگرفت .آن ها پس از محاسبه زمان تناوب هاي طبیعی این سیستم ها طیف پاسخ مربوط به ارتعاش هارمونیک و زلزله مصنوعی اعمال شده به سیستم ها را بدست آوردند. آن ها دریافتند که ضربه می تواند پاسخ کلی سازه ها را تغییر دهد. در این تحقیق براي سازه ها با شکل پذیري بالا یک افزایش براي پاسخ کلی سازه رخ داد اگر چه در سازه هاي سخت اندکی کاهش مشاهده گردید. تغییر مکان ها و تنش هاي عمده در مجاورت منطقه ضربه اتفاق افتاد. تاریخچه زمانی نیروي ضربه شامل دامنه اي از فرکانس هاي بالا بود که این امر باعث افزایش طیف پاسخ سازه در حوزه .(Wolf & Skrikerud,1980) فرکانس هاي بالا می گردید شکل 1 -16: ضربه یک و دو طرفه سیستم یک درجه آزادي (Wolf & Skrikerud,1980) در سال 1994 آتناسیادو و همکاران سازه ها را به صورت یک سیستم یک درجه آزادي در یک امتداد با رابطه نیرو تغییر مکان غیر الاستیک مدل کردند .(شکل شماره1-17) تماس بین دو سازه توسط تئوري ضربه استریو مکانیک مدل شده بود. نتایج نشان داد براي پنج ساختمان مدل شده در یک امتداد، ضربه تأثیر ناچیزي بر پاسخ هاي سازه دارد. وقتی در یک امتداد تعداد ساختمان ها به هشت ساختمان افزایش یافت براي پنج ساختمان اولی ضربه باعث کاهش پاسخ ها و در سه ساختمان آخري پاسخ ها به مقدار اندکی افزایش یافت. همچنین با افزایش نسبت زمان تناوب ساختمان هاي مجاور ،تأثیر شدت اختلاف فاز در پاسخ ها کمتر شد (Athanassiadou et al, 1994). (Athanassiadou et al, 1994) شکل 1 -17: مدل ضربه سیستم یک درجه آزادي در سال 2006 جانکاوسکی طیف پاسخ نیروي ضربه را براي دو سازه مجاور پیشنهاد داد. این طیف نشان دهنده یک ترسیم از مقادیر بیشینه نیروي ضربه به صورت تابعی از زمان تناوب هاي ارتعاش طبیعی سازه بود. مثال هاي طیف پاسخ نشان داد که پارامترهاي سازه اي نظیر فاصله درز انقطاع سازه ها، زمان هاي تناوب طبیعی آن ها، میرایی، جرم و شکل پذیري همانند تأخیر زمان رکوردهاي ورودي زمین لرزه می تواند تأثیرات اساسی در مقدار نیروي ضربه داشته باشد (Jankowski, )6002 در جدول شماره 1 خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي یک درجه آزادي (SDOF) آورده شده است. جدول 1 -1: خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي یک درجه آزادي (SDOF) منبع اهم نتایج مدل سازي ردیف (Athanassia dou et al,1994)در خصوص ساختمان هاي هم امتداد افزایش در پاسخ ساختمان انتهایی سیستم یک درجه آزادي غیر الاستیک ضربه: مدل استریو مکانیک شتاب نگاشت ها با اختلاف فاز در زمان هاي شروع تحریک 1افزایش پاسخ سخت ترین ساختمان در ساختمان هاي هم امتداد با افزایش نسبت زمان تناوب ساختمان هاي مجاور، تأثیر شدت اختلاف فاز در پاسخ ها کمتر می شود. (Valles & Reinhorn, )7991مفهوم شعاع شبه انرژي معرفی شد. مدل یک درجه آزادي ضربه: مدل استریو مکانیک اعمال تحریک سینوسی 2روشی براي محاسبه فاصله بحرانی جهت پیش گیري از ضربه پیشنهاد گردید. (Pantelides & Ma, )8991مؤلفین اهمیت فرکانس تحریکات القایی را بر وقوع ضربه سازه اي نشان دادند سیستم یک درجه آزادي الاستیک و غیر الاستیک با میرائی و ضربه یک طرفه ضربه: مدل ضربه الاستیک هرتز اعمال زلزله واقعی و مصنوعی 3افزایش ظرفیت انرژي میرائی ساختمان هاي برخورد کننده منجر به کاهش نیروهاي ضربه می گردد. در حالت غیر الاستیک نسبت به حالت الاستیک تغییر مکان بزرگ تر اما حداکثر سرعت ،شتاب و نیروي ضربه کمتر می باشد. (Jankowski, 2006)افزایش مقدار جرم باعث افزایش قابل توجهی در مقدار حداکثر نیروي ضربه می گردد. دو سیستم یک درجه آزادي الاستیک و غیر الاستیک ضربه: مدل هرتز با میرائی اعمال شتاب حرکت واقعی زمین به سازه 4اشکال طیف پاسخ به شتاب و محتواي فرکانسی رکوردهاي زمین لرزه اعمال شده بستگی زیادي دارد. 1-5-2- مطالعات ارتعاش سیستم چند درجه آزادي (MDOF) در سال 1992 اسپلیپولس و همکارش مطالعات خود را بر روي سیستم هاي یک درجه آزادي به سیستم هاي چند درجه آزادي گسترش دادند. آن ها پاسخ خطی و غیر خطی چند ساختمان مجاور هم امتداد را تحت شرایط ضربه بررسی کردند (شکل شماره 1-18) .آن ها سازه ها را به صورت جرم متمرکز با رابطه ي نیرو تغییر مکان دو خطی و تکیه گاه هاي ویسکو الاستیک ایده آل سازي کردند. ثابت سختی فنرها با در نظر گرفتن پی گسترده بر روي خاك سخت تعیین گردید. برخوردها توسط المان ضربه ي ویسکو الاستیک (کلوین) با اعمال پنج زمین لرزه واقعی شبیه سازي و ثابت میرائی براي المان تماس 0.5 در نظر گرفته شد. آن ها دریافتند که ضربه ممکن است باعث افزایش تنش ها گردد، مخصوصاً وقتی که ساختمان هاي برخورد کننده تفاوت هاي اساسی در جرم، ارتفاع و زمان تناوب داشته باشند. اگر سازه کوتاه تر خیلی سنگین و سخت تر باشد، پاسخ هاي شدید را براي ساختمان بلندتر می توان انتظار داشت. این مطالعه بر روي تغییرمکان ها متمرکز بوده و برش پایه و شتاب ها مورد بررسی قرار نگرفته اند (Anagnostopoulos & Spiliopoulos, 1992). (Anagnostopoulos & Spiliopoulos, 1992) شکل 1 -18: مدل سازي ساختمان هاي مجاور در سال 1992 میسون و کاسایی تأثیر پارامترهاي مختلف را بر ضربه بین ساختمان هاي 8 و 15 طبقه بررسی کردند آن ها دریافتند که پاسخ ساختمان بلندتر با افزایش جرم ساختمان کوتاه تر افزایش می یابد، همچنین افزایش در فاصله بین ساختمان ها ماکزیمم پاسخ ساختمان بلندتر را کاهش می دهد. با کاهش عرض درز انقطاع افزایشی پاسخ در طبقات فوقانی ساختمان بلندتر مشاهده گردید. نتایج مطالعات بر روي ساختمان هاي مورد نظر حاکی از آن بود که سختی و میرائی المان تماس تأثیر اندکی در پارامترهاي پاسخ مورد مطالعه دارد، لیکن محققان دریافتند که پاسخ شتاب به شدت تحت تأثیر سختی المان تماس می باشد (Maison & Kasai 1992). در جدول شماره 2 خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي چند درجه آزادي (MDOF) آورده شده است. جدول 1 -2: خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه بر روي سیستم هاي چند درجه آزادي (MDOF) منبع اهم نتایج مدل سازي ردیف (Maison & Kasai, 1990) با افزایش فاصله بین ساختمان ها پاسخ ها به حالت بدون ضربه نزدیک می شوند. دو سیستم چند درجه آزادي الاستیک ضربه: فنر الاستیک خطی ارتعاش آزاد و اجباري 1سختی فنر: کم ترین تأثیر بر روي حداکثر تغییر مکان و دریفت اما بیشترین تأثیر بر برش طبقات فوقانی محل ضربه (Anagnostop oulos & Spiliopoulos) )2991 ضربه می تواند باعث افزایش تنش ها شود. مدل جرم متمرکز، رفتار دو خطی نیرو تغییر مکان، تکیه گاه هاي پایه ویسکوالاستیک ضربه: مدل کلوین اعمال 5 زمین لرزه 2اگر سازه کوتاه تر خیلی سنگین و سخت تر باشد پاسخ هاي شدیدي براي ساختمان بلندتر می توان انتظار داشت. تغییر مکان ها به صورت قابل توجهی تحت تأثیر پارامترهاي المان تماس نبودند. وقتی که فاصله درز انقطاع افزایش می یابد تعداد برخوردها کاهش می یابد. در اثر تفاوت زیاد در جرم ها، ضربه باعث ایجاد افزایش تنش هاي بیشتر در ساختمان می شود. (Conoscente et al, 1992) برش طبقه تحت تأثیر ضربه می باشد ولی این تأثیرات محدود به منطقه ضربه است. دو سیستم چند درجه آزادي ضربه: مدل استریو مکانیک شتاب نگاشت هاي مصنوعی 3کاهش درز انقطاع منجر به افزایش در مقدار برش طبقه قسمت هاي فوقانی ساختمان می گردد. 1-5-3 - مطالعات به روش مدل سازي اجزاي محدود (Finite element studies) در سال 2000 جنگ و تیزنگ در خصوص درز انقطاع لرزه اي براي شهر تایپه Taipei مطالعاتی انجام دادند .یک سري آنالیزهاي ضربه بین ساختمان هاي مجاور را تحت زلزله هاي شبیه سازي شده صورت گرفت. ساختمان ها به صورت قاب خمشی الاستیک مدل سازي شدند. دو ساختمان با ارتفاع کل متفاوت ولی با ارتفاع طبقات یکسان مورد مطالعه قرار گرفتند. مکانیزم ضربه توسط یک فنر شبیه سازي شد. آن ها دریافتند که تا زمانی که فاصله بین ساختمان ها به اندازه اي باشد که مانع ایجاد ضربه بین آن ها نشود تفاوت در مقدار این فاصله تغییر عمده اي بر روري آثار ضربه ایجاد نمی کند. ماکزیمم افزایش هاي برش طبقه براي ساختمان بلندتر در قسمت بالاي طبقه محل ضربه و براي ساختمان کوتاه تر در طبقه محل ضربه مشاهده گردید. افزایش برش طبقه در سایر طبقات دامنه کمتري داشت (Jeng & Tzeng, 2000). در سال 2004 جانکاوسکس ضربه بین دو ساختمان سه طبقه مجاور هم با ارتفاع طبقات یکسان را از طریق مدل هاي جرم متمرکز چند درجه آزادي الاستوپلاستیک با مدل ضربه ویسکو الاستیک غیر خطی مورد مطالعه قرار داد. نتایج نشان داد که ضربه تأثیرات زیادي بر رفتار ساختمان سبک تر و شکل پذیرتر دارد و باعث افزایش پاسخ هاي آن می گردد. به عبارت دیگر رفتار ساختمان سنگین تر و سخت تر تأثیرات کمتري از ضربه داشت (Jankowski, 2004). ١۴ در جدول شماره 1-3 خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه به روش مدل سازي اجزاي محدود .آورده شده است (Finite element studies) جدول 1 -3 خلاصه پیشینه مطالعات انجام شده در خصوص ضربه به روش مدل سازي اجزاي محدود (Finite (element studies منبع اهم نتایج مدل سازي ردیف (Jeng &Tzeng , 2000)ماکزیمم افزایش برش طبقه براي ساختمان بلندتر در قسمت بالاي طبقه محل ضربه و براي ساختمان کوتاه تر در طبقه محل ضربه مشاهده گردید. قاب هاي خمشی الاستیک ضربه: فنر الاستیک خطی اعمال 9 زمین لرزه مصنوعی ساختمان ها با ارتفاع طبقات یکسان با ارتفاع کل متفاوت 1تا زمانی که فاصله بین ساختمان ها به اندازه اي باشد که مانع ایجاد ضربه بین آن ها نشود تفاوت در مقدار این فاصله تغییر عمده اي بر روري آثار ضربه ایجاد نمی کند. (Mouzakis & Papadrakakis , 2004)سازه شکل پذیر تر: متحمل تغییر مکان هاي بزرگ تر با فاصله درز انقطاع بزرگ تر می شود. سه بعدي، پاسخ سازه اي خطی و غیر خطی ضربه: استریو مکانیک اعمال شتاب نگاشت واقعی 2سازه سخت تر: به صورت اساسی تحت تأثیر فاصله درز انقطاع نمی باشد. (Jankowski, )4002ساختمان سبک تر و شکل پذیر تر: ضربه باعث افزایش پاسخ ها می شود. سیستم چند درجه آزادي الاستوپلاستیک با جرم متمرکز ضربه: مدل هرتز اي زمین لرزه مختلف 3ساختمان سخت تر: تأثیرات از ضربه قابل اغماض است. (Karayannis & Favvata )5002ضربه به صورت عمده نیازهاي شکل پذیري ستون ها را در محدوده ضربه افزایش می دهد. ضربه بین دال ها و ستون ها ضربه: مدل فنر الاستیک خطی اعمال سه زمین لرزه واقعی 4 1-5-4 - بحث و نتیجه گیري در خصوص پیشینه مطالعات تئوري زمین لرزه هاي اخیر نشان داده است که پدیده ضربه بین ساختمان هاي مجاور می تواند باعث ایجاد خسارت سازه اي در ساختمان ها شود. بر اساس پیشینه مطالعات انجام شده (ارائه شده در بخش هاي قبلی) ملاحظه گردید که پارامترهاي بحرانی مؤثر در پدیده ضربه شامل سختی سیستم، فاصله درز انقطاع ساختمان هاي مجاور و پارامترهاي زمین لرزه می باشد. با توجه به نتایج مطالعات مختلف با استفاده از مدل هاي سازه اي متفاوت ،روش هاي مختلف مدل سازي سازه، ضربه و تحلیل سازه و... می توان اظهار داشت که مقایسه بین نتایج تا حدودي غیر ممکن است. به علت تفاوت در پیش فرض ها و روش هاي انجام مطالعات ممکن است تعدادي از نتایج با یکدیگر تناقض داشته باشند و در حالت کلی هیچ قطعیتی در خصوص تأثیر ضربه بین ساختمان ها در پاسخ آن ها دیده نمی شود. تنها نتیجه کلی و مشترك مطالعات این است که تأثیرات ضربه بر پاسخ سازه ها بسیار پیچیده بوده و تحت تأثیر پارامترهاي مختلف از سازه و زمین لرزه می باشد. ١۵ 1-5-5- مطالعات آزمایشگاهی در خصوص ضربه (EXPERIMENTAL TESTS) در سال 1995 پاپاراکیس و همکاران آزمایش میز لرزان را در خصوص ضربه بین ساختمان هاي دو طبقه بتن آرمه با فاصله درز انقطاع صفر تحت تحریکات سینوسی انجام داد. سازه هاي مورد آزمایش طوري طراحی شده بودند که تحت شتاب طیف طراحی g1 الاستیک بمانند. در این آزمایش هم حالت ضربه و هم حالت بدون ضربه مورد مطالعه قرار گرفت. (شکل شماره 1-19) نتایج آزمایش نشان داد که ضربه موجب افزایش پاسخ سازه سخت تر و کاهش پاسخ سازه شکل پذیرتر می گردد. یک افزایش شش برابري در حداکثر شتاب به علت وقوع ضربه ثبت گردید این رکورد در یک بازه زمانی .(Papadrakakis et al, 1995) بسیار کوتاه اتفاق افتاد شکل 1 -19: مدل آزمایشگاهی ضربه در مطالعات سال 1995 پاپاراکیس و همکاران (Papadrakakis et al, 1995) در سال 2003 چاو و همکاران آزمایش میز لرزان را بر روي دو سازه فولادي تحت تحریکات سینوسی زمین انجام دادند. در طول این آزمایش فرکانس ها، میرائی ،فاصله هاي بین دو سازه و... به صورت متنوع مورد آزمایش قرار گرفتند. سازه ها در این آزمایش به شکل الاستیک باقی ماندند ضربه ها در این آزمایش در اثر تحریکات سینوسی به صورت منظم و نا منظم اتفاق افتاد. یک گروه از ضربه هاي غیر متناوب در بعضی از مودها به صورت متناوب تکرار می شدند. هنگامی که دو سازه اختلاف فرکانس طبیعی زیادي با هم داشتند ضربه ها به صورت نامنظم اتفاق افتاد. آزمایش نشان داد که ضربه پاسخ ساختمان سخت تر را افزایش و پاسخ سازه شکل پذیرتر را کاهش می داد. ماکزیمم سرعت نسبی ضربه بین زمان تناوب هاي طبیعی دو سازه اتفاق افتاد. یافته هاي آزمایشگاهی با نتایج مطالعات تحلیلی تئوري مطابقت زیادي با آن داشت مخصوصاًسرعت نسبی ضربه و تخمین فاصله درز انقطاع جهت جلوگیري از وقوع ضربه مطابقت خوبی داشت (Chau et al, 2003). در سال 2004 چاو و همکاران مطالعات خود را در هر دو زمینه تحلیلی تئوریک و آزمایشگاهی میز لرزان براي ضربه شامل پیچش گسترش دادند. دو سازه مجاور با زمان تناوب ها و نسبت میرائی متفاوت تحت فاصله درز انقطاع ها و تحریکات لرزه اي مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. یک خروج از مرکزیت جرم و سختی در هر دو سازه جهت ایجاد پیچش در دو سازه اعمال گردید. تحت تحریکات سینوسی هم پاسخ هاي پیچشی منظم و هم نامنظم مشاهده گردید. در این آزمایش ١۶ چنین استنباط شد که پاسخ ساختمان سبک تر بیشتر تحت تأثیر تحریکات شامل ضربه و خسارات ناشی از آن است(Chau et al, 2004). در سال 2007 رضاوندي و سروقد مقدم براي بررسی آثار ضربه، در امتداد یک سري آزمایشات صورت پذیرفته در پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ایران، دو سازه قاب خمشی تک دهانه با ابعاد حدود یک دهم سازه واقعی، سه طبقه و شش طبقه جهت مدل سازي اثر ضربه بر روي میز لرزان مورد آزمایش قرار گرفتند (شکل شماره 1-20) . سازه ها دو بعدي فرض گردیده و ارتفاع طبقات3/0متر براي هر دو سازه می باشد. ارتفاع مدل شش طبقه8/1 متر و ارتفاع مدل سه طبقه 9/0متر می باشد. مقاطع ستون ها و تیرها از نوع ورق و کلیه فولادهاي مورد استفاده از نوعst 37 می باشند. براي کسب مشخصات اولیه و تقریبی، دو سازه مورد آزمایش ارتعاش آزاد قرار گرفت و براي بررسی روش هاي کاهش اثر ضربه، ارتعاش بدون برخورد، تنظیم فواصل دو سازه به میزان 1و 5/0سانتیمتر و بعلاوه براي آزمایش استفاده از ماده ضربه گیر پلی استیرن نصب شده در تراز سوم سازه شش طبقه مدل، مد نظر قرار گرفت. جهت القا تحریک، سه زلزله منتخب السنترو، ناغان و طبس و نیز تحریک سینوسی با دامنه و فرکانس هاي مختلف اعمال شد و تغییرمکان و شتاب در ترازهاي مختلف ضبط گردید.پس از انجام آزمایشات، با استفاده از نرم افزار SAP 2000، دو سازه مدل با ورودي هاي اعمالی به میز لرزان مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفتند که نتایج براي مقایسه مورد استفاده قرار گرفت. براي بررسی اثر کاهش پاسخ ضربه، با نصب مصالح میراگر بین دو سازه فولادي، از پلی استیرن به عنوان نمونه استفاده گردید. این ماده پلیمري، داراي خواص ضربه گیري مناسبی می باشد. با عنایت به مقادیر مختلف مشخصات این ماده که ضمناً داراي خواص غیر خطی نیز هست و همچنین تنوع تولیدات کارخانه ها، فقط به تأثیر نصب آن در آزمایشات انجام شده بسنده شد .(Rezavandi & Moghadam, 2007) شکل 1 -20: نمایی از دو سازه نصب شده بر روي میز لرزان (Rezavandi & Moghadam, 2007) شکل شماره 1-21 آثار کاهنده نصب پلی استیرن را بر روي پاسخ شتاب دو سازه نشان می دهد که بویژه در تراز محل برخورد به شدت محسوس است. پلی استیرن در تراز سوم سازه شش طبقه که محل محتمل به برخورد بین دو سازه بوده و عملاً در آزمایشات نیز این مورد مشاهده گردید، نصب شده بود. نتایج نشان داد که با بکارگیري مصالح ضربه گیر پاسخشتاب قاب ها کاهش می یابد که براي المان هاي غیر سازه اي مفید می باشد. شکل 1 -21: آثار کاهنده نصب پلی استیرن را بر روي پاسخ شتاب دو سازه (Rezavandi & Moghadam, 2007) در جدول شماره 1-4 خلاصه نتایج پیشینه مطالعات آزمایشگاهی در خصوص ضربه (EXPERIMENTAL TESTS) آورده شده است. جدول 1 -4: خلاصه نتایج پیشینه مطالعات آزمایشگاهی در خصوص ضربه (EXPERIMENTAL TESTS) منبع نتایج ردیف (Papadrakakis et al, 1995)ضربه موجب افزایش پاسخ سازه سخت تر و کاهش پاسخ سازه شکل پذیرتر می گردد. 1افزایش زیاد شتاب به علت ضربه (Chau et al, 2003)ضربه پاسخ سازه سخت تر را افزایش و پاسخ سازه شکل پذیرتر را کاهش می دهد. 2نتایج آزمایشگاهی مطابقت خوبی با نتایج مدل سازي تحلیلی داشتند. (Chau et al, 2004)در تحریکات سینوسی پاسخ هاي متناوب و غیر متناوب مشاهده گردیدند. 3پاسخ ساختمان سبک تر بیشتر تحت تأثیر تحریکات شامل ضربه خسارات ناشی از آن می باشد. (Rezavandi & Moghadam , )7002 با بکارگیري مصالح ضربه گیر بین دو سازه پاسخ شتاب قاب ها کاهش می یابد که براي المان هاي غیر سازه اي مفید می باشد 4 1-6 - مدل هاي تحلیلی براي ضربه ضربه بین سازه هاي مجاور پدیده بسیار پیچیده اي است که می تواند با تغییر شکل پلاستیک در نقطه تماس، خرابی موضعی و یا خرابی در حد گسیختگی در محل برخورد دو سازه همراه باشد. به همین علت مدل سازي ضربه کار دشواري است، تغییر شکل هاي پلاستیک به راحتی در پدیده ضربه قابلیت کاربرد ندارند از این رو به ناچار فرضیات و ایده آل سازي هایی در مدل هاي تئوریک منظور می گردد. به عنوان مثال سازه ها به صورت یک نوسانگر یک درجه آزادي (SDOF) و یا چند درجه آزادي (MDOF) ایده آل سازي می شوند و ضربه بین سازه ها به صورت یک سیستم فنر میرا کننده خطی و یا غیرخطی مدل می گردد. علی رغم استفاده از این سادهسازي ها تحلیل هاي تئوریک در بسیاري از موارد شناخت خوبی را درخصوص مکانیزم ضربه فراهم می آورند. تقریبًاً اکثر مطالعات انجام شده چنین فرض کرده اند که ضربه در ارتفاع دیافراگم طبقه اتفاق می افتد و عملاً تمام تحقیقات بر روي تأثیرات ضربه بر پاسخ هاي کلی سازه متمرکز شده اند و تأثیرات موضعی نظیر خسارت ستون که توسط دال ساختمان مجاور به آن ضربه وارد شده است کمتر مورد توجه قرار گرفته است. شبیه سازي ضربه بین ساختمان هاي مجاور عموماً به سه روش قابل انجام است. روش استریو کیمکان، روش ضرایب لاگرانژ و روش استفاده از المان هاي تماس از جمله این روش ها می باشند. روش استریو کیمکان بر پایه اصل مومنتم بوده و به ضریب ارتجاع و سرعت قبل از برخورد بستگی دارد (Goldsmith, 1960). در روش ضرایب لاگرانژ بر اساس فرمول نویسی معادلات تعادل با توجه به تابع پتانسیل بدون شرایط نفوذ هندسی ایجاد می شود که منجر به یک مسئله بهینه سازي نامعین از تابعی لاگرانژین خواهد شد (Papadrakakis & et al, 1991). با توجه به این که دو روش فوق نمی توانند در قالب روش هاي اجزاي محدود قرار بگیرند، گسترش کمتري یافتند. از روش هاي گسترش یافته دیگر در مدل سازي ضربه، می توان به روش المان هاي تماس اشاره کرد. در این روش در شرایطی که مشخصات المان تماس به صورت مناسب به کار گرفته شود می تواند تقریب بسیار خوبی از مسائل واقعی ارائه دهد. (Contact Element Method) روش المان تماس -1- 6-1 روش المان تماس به علت سادگی آن در انطباق پذیري و ماهیت منطقی حاکم بر آن به صورت وسیع در فرمولاسیون مدل ضربه مورد استفاده قرار گرفته است. پدیده ضربه با استفاده از یک المان تماس مدل سازي می گردد، این المان هنگامی که فاصله بین دو سازه به صفر می رسد فعال می شود. در این مدل یک فنر با سختی زیاد جهت تخمین نیروي ضربه لازم می باشد که مانع نفوذ و روي هم افتادگی قطعات مجاور می گردد. این فنر ممکن است همراه و یا بدون المان میرایی استفاده شود. با وجود این استفاده از فنر با سختی بسیار بالا ممکن است در بعضی موارد منجر به همگرایی عددي مسئله و ایجاد نیروهاي ضربه زیاد و غیر واقعی گردد. دشواري حل این مسئله از تغییرات زیاد سختی فنر به محض ضربه و جدا شدن آن ایجاد می شود که منجر به نیروهاي نامتوازن زیاد و تأثیر بر پایایی معادلات منظور شده براي حرکت می گردد. در مطالعات گذشته چندین نوع المان تماس از جمله المان الاستیک خطی (المان فنر خطی)، المان ویسکو الاستیک خطی (المان کلوین – ویت ،Kelvin-Voight element)، المان الاستیک غیر خطی (المان هرتز ،Hertz element)، المان هرتز – میراگر، المان ویسک الاستیک غیر خطی مورد استفاده قرار گرفته اند. استویکوویچ المان الاستیک خطی را در تحلیل دینامیکی و طراحی اجزاي نیروگاه هاي اتمی استفاده کرد (Stoykovich, 1978). میسون و کاسائی با استفاده از این المان به بررسی برخورد دو سازه 8 و 15 طبقه پرداختند. با بررسی دینامیکی خطی سازه ها مشخص شد که اگر نیروي ضربه در طراحی ها وارد نگردد، طراحی سازه ها غیر محافظه کارانه خواهد بود(Maison & Kasai, 1990) .کارایانیس و فاواتا نیز با استفاده از المان تماس الاستیک خطی، ضربه ساختمان هاي مجاور با ارتفاع هاي نامساوي را بررسی کردند. آن ها با انجام تحلیل هاي دینامیکی غیر خطی بیان کردند که طبقات بالاتر از محل برخورد دو سازه داراي نیاز شکل پذیري بالاتري خواهند بود که علت آن می تواند اثر شلاقی شدن طبقات بالاتر باشد(Karayannis & Favvata, 2005). شاتوف از المان ویسکوالاستیک خطی در تحلیل دینامیکی غیر خطی اجزا با دماي زیاد در هسته رآکتورهاي گاز سرد استفاده کرد (Shatoff & et al,1980). آناگنوستوپولوس با استفاده از این المان به بررسی ضربه چندین ساختمان مجاور پرداخت. نتایج تحقیق او نشان داد که ساختمان هاي خارجی نسبت به ساختمان هاي داخلی داراي پاسخ هاي بزرگ تري می باشند (Anagnostopoulos, 1988). ژو و همکاران به بررسی اثر ضربه در پل ها پرداختند و از المان ویسکوالاستیک خطی در مدل کردن ضربه در حالت دو بعدي استفاده کردند و تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی به دست آوردند (Zhu & et al, 2002). آناگنوستوپولوس به بیان تفصیلی رابطه میرایی المان ویسکوالاستیک خطی پرداخت (Anagnostopoulos, 2005) . آناگنوستوپولوس و کارامانیس با استفاده از دیوار برشی به کم کردن فاصله مورد نیاز بین دو ساختمان پرداختند. آن ها در مدل سازي ضربه از المان ویسکوالاستیک خطی استفاده کردند و این نتیجه حاصل شد که با استفاده از دیوار برشی در داخل سازه ها می توان فاصله بین دو ساختمان را به شدت کم و یا حذف نمود (Anagnostopoulos & Karamaneas, 2008). هرتز رابطه المان تماس الاستیک غیر خطی را بیان نمود و گلداسمیت نشان داد که در ضربه دینامیکی بین دو جسم، پاسخ این المان تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. دیویس با استفاده از مدل بیان شده به بررسی ضربه یک سازه یک درجه آزادي با یک تکیه گاه صلب پرداخت و طیف سرعت سازه برخوردکننده را ایجاد کرد (Davis, 1992). چائو و همکاران برخورد دو سازه یک درجه آزادي را در آزمایشگاه بررسی کرده و سپس توسط المان الاستیک غیر خطی به مدل سازي عددي ضربه بین دو سازه پرداختند و بیان نمودند که پیش بینی هاي عددي توسط این المان می تواند با نتایج آزمایشگاهی قابل قیاس باشد (Chau & et al, 2003). موتوکومار و دسروشس پاسخ ضربه دو سازه یک درجه آزادي الاستیک را براي 27 زلزله با PGA هاي متفاوت و با در نظر گرفتن المان هاي تماس مختلف بررسی کردند. از بررسی هاي آن ها این نتیجه حاصل شد که در PGA هاي کم، پاسخ المان هاي مختلف تفاوتی ندارند. اما در PGA هاي بیشتر، پاسخ المان بدون میرایی از المان هاي با میرایی بیشتر است و پاسخ المان هرتز-میراگر از المان ویسکوالاستیک خطی بیشتر است. لذا براي PGA هاي متوسط و زیاد ،استفاده از المان هرتز -میراگر توصیه شد. همچنین تأثیر ضربه در نسبت هاي پریود بیشتر از 7/0 ناچیز است (Muthukumar 2006Desroches, &). جانکاوسکی المان ویسکوالاستیک غیر خطی را معرفی کرد. این المان در تطابق با نتایج آزمایشگاهی پاسخ هاي بسیار مناسبی در مقایسه با المان هاي بدون میرائی داده است (Jankowski, 2005). جانکاوسکی با استفاده از این المان طیف هاي نیروي ضربه را براي جرم، زمان تناوب، میرایی و شکل پذیري هاي متفاوت تحت زلزله هاي مختلف به دست آورد(Jankowski, 2006). جانکاوسکی از المان ویسکوالاستیک غیر خطی در مدل سازي ضربه دو سازه 3 طبقه استفاده نمود. بررسی هاي او نشان داد که نیروي ضربه باید حتماً در طراحی سازه سبک تر لحاظ گردد(Jankowski, 2008). محمود و همکاران به مقایسه المان هاي ویسکوالاستیک غیر خطی و هرتز - میراگر پرداختند. از مقایسه مدل سازي عددي با داده هاي آزمایشگاهی این نتیجه حاصل شد که المان هرتز - میراگر خطاي کمتري در سرعت و المان ویسکوالاستیک غیر خطی خطاي کمتري در شتاب و تغییر مکان دارند(Mahmoud & et al, 2008). 1-6 -1-1- المان الاستیک خطی (المان فنر خطی) ساده ترین المان تماس شامل یک المان الاستیک خطی است .این المان بعد از حذف فاصله به صورت یک فنر خطی شروع به کار می کند (شکل 1-22). (Anagnostopoulos, 1988) شکل 1 -22: المان الاستیک خطی رابطه حاکم بر المان به صورت زیر می باشد (Anagnostopoulos, 1988): F=0 ( )=u−u−g≤0 (1-1) F=ku−u−g if δ( )=u−u−g>0 (2-1) در روابط بالا ،1u و 2u به ترتیب تغییر مکان دو نقطه انتهایی المان می باشد، gp فاصله اي است که در صورت بسته شده المان به کار می افتد و kp سختی المان تماس است. محققین سختی المان تماس را 20 برابر سختی طبقه یا سختی درون صفحه سازه هاي برخورد کننده در نظر می گیرند (Anagnostopoulos, 1988). در ساده ترین نوع این المان دو سختی در نظر گرفته می شود سختی نزدیک شونده Ki و سختی بالا براي حالت جدا شدن Kf در شکل شماره 1 -22 رابطه نیرو تغییر مکان این مدل نشان داده شده است. شکل 1 -22: رابطه نیرو تغییر مکان مدل الاستیک خطی (Anagnostopoulos, 1988) 1-6 -1-2- المان ویسکو الاستیک خطی (المان کلوین – ویت ،Kelvin-Voight element) این المان به صورت یک المان الاستیک خطی می باشد که به همراه یک میراگر موازي معرفی شده است (شکل (23 شکل 1 -23: المان ویسکو الاستیک خطی (Anagnostopoulos, 1988) در این المان ضریب میرائی Cp متناسب با ضریب جبران CR می باشد که از محاسبه اتلاف انرژي در هنگام ضربه به دست می آید. روابط حاکم بر این المان به صورت زیر می باشد (Anagnostopoulos, 1988): F=0 ( )=u−u−g≤0 F=ku−u−g+C(u̇−u̇) if δ( )=u−u−g>0 629920-78870 C=2ξk در این روابط 1u̇ ،m2 ،m و u̇ به ترتیب جرم ها و سرعت هاي سازه اول و دوم است (Anagnostopoulos, 1988). گلداسمیت بر اساس نتایج آزمایش ضربات دینامیکی، ضریب جبران بتن را 65/0 بیان کرد (Goldsmith, 1960). در جدول شماره 1-5 مقادیر نسبت مییرایی ξ متناسب با آن مقدار ضریب جبران CR نشان داده شده است. همان گونه که در جدول ملاحظه می گردد دامنه تغییرات CR از صفر (براي ضربه کاملاًًپ لاستیک) تا یک (براي ضربه الاستیک) متغیر است. جدول 1 -5: مقادیر نسبت مییرایی ξمتناسب با آن مقدار ضریب جبران Anagnostopoulos, 1988) CR) در شکل شماره 1-24 رابطه نیرو – سرعت نسبی المان ویسکو الاستیک کلوین – وویت براي مدل سازي ضربه نشان داده شده است. شکل 1-24: رابطه نیرو – سرعت نسبی المان ویسکو الاستیک کلوین – وویت براي مدل سازي ضربه (Anagnostopoulos, 1988) 1-6 -1-3- المان الاستیک غیر خطی (المان هرتز ،Hertz element) این المان بعد از به کار افتادن به صورت یک فنر غیر خطی عمل می کند. روابط حاکم بر آن به صورت زیر معرفی :(Goldsmith, 1960)می گردد F=0 ( )=u−u−g≤0 (7-1) F=ku−u−g if δ( )=u−u−g>0 (8-1) که در این رابطه kp سختی المان تماس الاستیک غیر خطی است: . (9-1) R= (10-1) h= . (11-1) در این روابط، Ri شعاع معادل جسم برخورد کننده، Ei مدول الاستیسیته ،γ ضریب پواسون و ρ چگالی می باشد .(Goldsmith, 1960) 1-6 -1-4- المان هرتز – میراگر در این المان، اثر میرایی در کنار المان تماس غیر خطی معرفی شده است. روابط حاکم بر این المان به صورت زیر :(Muthukumar & Desroches, 2006) می باشد F=0 =u−u−g≤0 (12-1) (t if δ)=u−u−g>0 (13-1) در روابط بالا 1v و 2v سرعت دو نقطه انتهایی المان قبل از برخورد است. 1-6 -1-5- المان ویسکوالاستیک غیر خطی این المان علاوه بر دارا بودن رفتار وابسته به تغییر مکان، وابسته به سرعت بوده و حذف نیروي وابسته به سرعت را در سرعت هاي منفی لحاظ می کند .روابط حاکم بر المان ویسکوالاستیک غیر خطی به صورت زیر است (Jankowski, 2005): F(t)=βδ(t)+c(t)δ̇(t) if δ(t)>0 , δ̇>0 (14-1) F(t)=βδ(t) (t)>0 , δ̇≤0 if (15-1) F(t)=0 (t)≤0 (16-1) (17-1) (18-1) δ=u−u−g (19-1) δ̇=u̇−u̇ (20-1) در این روابط ̅c ،ξ و β به ترتیب نسبت میرائی، میرایی و سختی المان می باشند. 1-6 -2 - مدل سازي ضربه به روش تئوري استریو مکانیک (Stereomechanical Impact) تئوري استریو مکانیک براي پدیده ضربه روشی بر اساس فرمول بندي کلاسیک برخورد اجسام است. در این روش با فرض آنی بودن ضربه و با استفاده از اصل ممنتم و ضریب جبران، سرعت اجسام بعد از برخورد محاسبه می گردد (Goldsmith, 1960). این تئوري با صلب در نظر گرفتن اجسام برخورد کننده یک ضریب اصلاح براي اتلاف انرژي معرفی می کند و جهت تخمین شکل پذیري حین ضربه بر تعیین سرعت نهایی دو جسم برخورد کننده متمرکز است (این سرعت به سرعت اولیه دو جسم و ضریب جبران وابسته است). با توجه به نگاه ماکروسکوپیک این تئوري به پدیده ضربه، تغییر شکل ها و تنش هاي ناپایدار اجسام برخورد کننده را در محاسبات منظور نمی کند. در این تئوري تغییر شکل هاي دائمی اجسام از طریق ضریب جبران CR تخمین زده می شود و در یکی از اجسام برخورد کننده از آن قسمت انرژي جنبشی اولیه که به ارتعاشات بعد از ضربه تغییر شکل می یابد صرف نظر می گردد (Goldsmith, 1960). نقطه ضعف این روش هنگامی است که مدت استمرار ضربه طولانی شود در این حالت به علت تغییرات اساسی در وضعیت سیستم این روش نتایج مناسبی به دست نمی دهد. این ضعف نشان دهنده آن است که در این روش از پارامتر مدت استمرار ضربه غفلت شده است. به همین علت این تئوري به راحتی قابلیت کاربرد را در نرم افزارهاي تجاري امروزي ندارد. در این تئوري اگر نقطه تماس و مرکز جرم اجسام برخورد کننده در یک امتداد قرار گیرد (ضربه مرکز) سرعت نهایی دو جسم برخورد کننده در هنگام ضربه با روابط زیر قابل محاسبه است (Goldsmith, 1960): (21-1) (22-1) که در آن v̇ و v̇ سرعت اولیه اجسام برخورد کننده در مرحله شروع ضربه می باشند و m و m جرم اجسام و CR نیز ضریب جبران است: (23-1) شکل 1 -25: ضربه استریو مکانیک (شکل سمت چپ: وضعیت قبل از برخورد، شکل سمت راست: وضعیت بعد از (Goldsmith, 1960) (برخورد به صورت متداول فرض م یشود که ضریب جبران CR به خواص مصالح بستگی دارد هرچند تأثیر جرم، شکل و سرعت نسبی در این ضریب قابل تصدیق است. در روش سنتی مقدار ضریب جبران از طریق مشاهدات مربوط به سقوط (از ٢۴ ارتفاع h) یک گوي بر روي یک صفحه بزرگ با جنس مصالح یکسان با آن گوي و ثبت مقدار ارتفاع بازگشت آن (*b) بهارتفاع اولیه محاسبه می گردد (Goldsmith, 1960): (24-1) هنگامی که دو گوي با جنس متفاوت به یکدیگر برخورد کنند مقدار ضریب جبران می تواند از رابطه زیر تخمین زده شود. (25-1) که در آن C و C ضریب جبران گوي هاي برخورد کننده به یک صفحه هم جنس و E و E مدول الاستیسیته هر گوي می باشد (Goldsmith, 1960). 1-7- بررسی و مقایسه ضوابط آئین نامه اي کشورهاي مختلف در خصوص درز انقطاع در اکثریت آیین نامه هاي ساختمانی، براي کاهش و یا حذف اثر ضربه، به عامل فاصله بین دو سازه توجه شده و چهار عامل مختلف براي محاسبه فاصله جداساز بحرانی به صورت عموم استفاده می شود(Valles, 1996): عامل جمع تغییر مکان ها، ارتفاع، فاصله تثبیت شده و برآورد جابجایی بر اساس روش SRSS. علاوه بر این در آیین نامه هاي یونان و EC8 اروپا، استفاده از دیوار ضربه گیر به عنوان عامل سازه اي مقاوم در برابر اثر ضربه ذکر شده که ساختاري شبیه دیوار برشی دارد (Anagnostopoulos, 1995). یکی از راه هاي جلوگیري از ضربه زدن ساختمان هاي مجاور به یکدیگر رعایت فاصله ایمن بین دو سازه می باشد. این کار با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی و تعیین فاصله نسبی بین دو ساختمان در هر گام زمانی انجام می شود. اما به منظور سهولت در این امر می توان با استفاده از ماکزیمم تغییر مکان دو سازه مجاور که از تحلیل تاریخچه زمانی یا طیفی بدست می آید، فاصله نسبی را تخمین زد. تعدادي از محققین و آئین نامه هاي لرزه اي، تعیین فاصله ایمنی با استفاده از بیشترین تغییر مکان دو سازه با ترکیب ABS و SRSS براي جلوگیري از ضربه زدن دو سازه مجاور به یکدیگر را کافی دانسته اند :(Kasai & et al, 1996) 819912-11429 SRS=Su+u (26-1) ABS=u+u (27-1) uA و uB بیشترین تغییر مکان دو سازه می باشد. با توجه به اینکه فاصله نسبی بین دو سازه به شکل ارتعاش دو سازه وابسته است بطوري که اگر دو سازه مجاور به صورت کاملاً هم شکل ارتعاش کنند، کم ترین فاصله نسبی براي جلوگیري از ضربه مورد نیاز می باشد. همچنین از آن جهت که بیشترین تغییر مکان دو سازه مجاور هم زمان، اتفاق نمی افتد روش تفاضل طیفی (SPD) که می تواند جایگزینی براي تحلیل تاریخچه زمانی باشد، پیشنهاد می گردد. این روش که از تئوري ارتعاشات تصادفی بدست آمده، بر اساس تغییر مکان ماکزیمم هر کدام از سازه هاي مجاور و شکل ارتعاش آن ها پایه گذاري شده است (Jeng & Kasai, 1996). (28-1) (29-1) ٢۵ uA و uB تغییر مکان هاي ماکزیمم دو سازه مجاور بوده و TA و TB دوره تناوب مد اصلی سازه هاي مجاور می باشد. به همین منظور، مقای سهاي بین روش هاي بیان شده با مقدار دقیق بیشترین فاصله نسبی بین دو سازه، تحلیل تاریخچه زمانی با شتاب نگاشت السنترو (g348/0) در شکل شماره 1-26 انجام شده است. همان طور که در نمودارها مشخص است، روش تفاضل طیفی داراي دقت قابل قبولی م یباشد در حالیکه روش هاي ABS و SRSS فاصله نسبی بین دو سازه را به مقدار قابل توجهی دست بالا تخمین می زند (بیشترین مقدار این خطا در TB=1 sec کاملاً مشهود است). علت این خطا از آنجا ناشی می شود که در روش هاي فوق الذکر شکل ارتعاش دو سازه، نسبت به هم نادیده گرفته شده است (میرزا گل تبار روشن ،1390). شکل1-26: مقایسه روش هاي تعیین تغییر مکان نسبی (میرزا گل تبار روشن ،1390) 1-7-1- ضوابط آئین نامه کشورهاي مختلف در آئین نامه هاي طراحی لرزه اي کشورهاي مختلف از جمله استرالیا، آرژانتین، کانادا، فرانسه،تایوان، هند، پرو، مصر ،یونان و آمریکا براي جلوگیري از برخورد دو سازه مجاور درز انقطاعی به عنوان فاصله حداقل پیشنهاد شده است، لیکن روش تعیین این فاصله در آئین نامه ها متفاوت است. در آئین نامه UBC-1997 کشور آمریکا این فاصله از طریق ماکزیمم تغییر مکان هاي هر ساختمان محاسبه می گردد (Code UBC,1997). در کشور فرانسه از طریق ترکیب مربعات تغییر مکان هاي ماکزیمم بدست می آید. در آئین نامه کشور تایوان درز انقطاع وابسته به حداکثر ارتفاع ساختمان و شرایط خاك منطقه می باشد (Weng , Jeng & 2002). در آئین نامه کشور آرژانتین فاصله حداقل 5/2 سانتی متر پیشنهاد شده است .بر اساس آئین نامه بین المللی ساختمان (IBC-2009) درز انقطاع بین دو ساختمان مجاور توسط معادله زیر محاسبه می گردد (Code IBC,2009). δ= (30-1) که در آن δmax حداکثر تغییر مکان الاستیک طبقه است که از برش پایه طراحی ساختمان ایجاد می شود. Cd ضریب افزاینده تغییر مکان کل و I ضریب اهمیت بارگذاري لرزه اي است. بر اساس استاندارد کشور هند IS 1893:2002 درز انقطاع بین دو ساختمان مجاور باید با حاصل ضرب ضریب کاهش پاسخ (R ) در مجموع تغییر مکان هاي محاسبه شده طبقه برابر باشد. وقتی که دو ساختمان در یک ارتفاع مشابه باشند ضریب R با جایگزین می شود. این بند استاندارد کشور هند فقط رفتار دو بعدي ساختمان ها و ضربه انتقالی بین آن ها را دربر می گیرد و از ضربه پیچشی صرف نظر شده است (Indian standard, IS:1893-2002). ٢۶ جهت جلوگیري از (Federal Emergency Management Agency) FEMA: 273-1997 بر اساس دستورالعمل ضربه می بایست درز انقطاع بین دو ساختمان مجاور بیشتر از 4 در صد ارتفاع ساختمان باشد. بر اساس بند 2.11.10.2 این آئین نامه اگر در طبقه i ساختمان ها به اندازه اي بزرگ تر یا مساوي Si از هم فاصله داشته باشند ضربه اتفاق نمی افتد. مقدار Si برابر با 0.04 ارتفاع ساختمان می باشد (FEMA 273,1997). آئین نامه ملی ساختمان کشور پرو (NBC-PERU) چنین بیان می کند که هر سازه به جهت جلوگیري از تماس در زمان حرکت هاي قوي زمین می بایست از سازه مجاور خود توسط یک حداقل فاصله اي جدا شده باشد این حداقل فاصله نباید کمتر از مجموع ماکزیمم تغییر مکان بلوك هاي مجاور و یا کمتر از (Code PERU, E.030): S=3+0.004(h-500) (31-1) باشد. در این رابطه S عرض درز انقطاع بر حسب سانتی متر و h ارتفاع سازه بر حسب سانتی متر است. بر اساس بند 12.12.3 آئین نامه انجمن مهندسان عمران آمریکا (ASCE 7-2010) درز انقطاع می بایست بر اساس حداکثر پاسخ تغییر مکان غیر خطی (δM) محاسبه شوند و مقدار δM با در نظر گرفتن تغییر مکان انتقالی و پیچشی سازه .(ASCE SEI 7-10, 2010)تعیین گردد بر اساس ضوابط طرح لرزه اي کشور استرالیا، ساختمان هاي با ارتفاع بیشتر از 15 متر می بایست به جهت جلوگیري از خسارات ضربه از مرز احداث دو ساختمان فاصله کافی داشته باشند. این فاصله باید بیشتر از یک درصد ارتفاع سازه باشد. در کشور کانادا سازه هاي مجاور می ستیبا به اندازه مجموع تغییر شکل هاي جانبی هر یک (حاصل از تحلیل الاستیک) جدا از هم احداث شوند. در کشور مصر هر ساختمان بایستی از مرز ملک همسایه به اندازه دو برابر تغییر مکان هاي محاسبه شده یا 0.002 ارتفاع خود (هر کدام که بزرگ تر باشد) جدا شود و این مقدار نباید از 2.5 cm کمتر باشد. در کشور یونان در صورت عدم انجام تحلیل هاي دقیق این فاصله بر اساس تعداد طبقات روي سطح زمین که در تماس با یکدیگر می باشند تعیین می گردد؛ بدین گونه که اگر به تعداد سه طبقه در تماس با یکدیگر باشند این فاصله cm 4، اگر چهار تا هشت طبقه در تماس با یکدیگر باشند cm 8، و براي بیشتر از هشت طبقه cm 10 درز انقطاع منظور می گردد .(Rajaram & Ramancharla, 2012) در جدول شماره 1-6 خلاصه ضوابط تعدادي از آئین نامه هاي مختلف در خصوص محاسبه درز انقطاع ارائه شده است. جدول 1 -6: درز انقطاع بین ساختمان هاي مجاور در ضوابط لرزه اي آئین نامه هاي مختلف فرمول محاسبه فاصله مناسب براي درز انقطاع آئین نامه ردیف R ن / اگر دو ساختمان در یک 1904987-21252 ارتفاع مشابه باشند ضریب R با جایگزین می شود. (بند 7.12.3) INDIA (IS-1893:2007 (draft)) 1 IBC-2009 2 δ America (UBC 1997) 34 درصد ارتفاع ساختمان FEMA:273-1997 4این فاصله نباید کمتر از مجموع ماکزیمم تغییر مکان بلوك هاي مجاور و یا .باشد S=3+0.004(h-500) کمتر از Peru/NBC:E030-2003 5 (بند 12.12.3) ASCE:7-2010 6 S:فاصله درز انقطاع (cm)؛ h: ارتفاع ساختمان (cm) ؛ R: ضریب کاهش پاسخ؛ δM: فاصله بین دو ساختمان(cm)؛ δM1 و δM2 حداکثر پاسخ تغییر مکان ساختمان هاي 1 و2 ؛ Cd: ضریب افزاینده تغییر مکان کل؛ δmax: حداکثر تغییر مکان الاستیک طبقه که از برش پایه طراحی سازه ایجاد م یشود؛ I: ضریب اهمیت بارگذاري لرزه اي. 1-7-2- ضوابط آئین نامه هاي کشور ایران بر اساس بند 1 -4 -1 ویرایش سوم آئین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 84 -2800 کشور ایران) براي حذف و یا کاهش خسارت و خرابی ناشی از ضربه ساختمان هاي مجاور به یکدیگر ،ساختمان ها باید با پیش بینی درز انقطاع از یکدیگر جدا شده و یا با فاصله اي حداقل از مرز مشترك با زمین مجاور ساخته شوند. بر اساس بند 1 -6-3 این آئین نامه حداقل عرض درز انقطاع در هر طبقه برابر یک صدم ارتفاع آن طبقه از روي تراز پایه می باشد، براي تأمین این منظور، فاصله هر طبقه ساختمان از مرز زمین مجاور حداقل باید برابر پنج هزارم ارتفاع آن طبقه از روي تراز پایه باشد. در ساختمان هاي با اهمیت خیلی زیاد و زیاد (گروه بندي ساختمان ها بر حسب اهمیت موضوع بند 1 -7 این آئین نامه می باشد) و یا در سایر ساختمان هاي با هشت طبقه و بیشتر، این عرض در هر طبقه نباید کمتر از حاصل ضرب تغییر مکان جانبی نسبی طرح آن طبقه ضربدر ضریب رفتار R، در نظر گرفته شود .(این ضریب در بند 2-3-8 آئین نامه تعریف شده است) هر یک از ساختمان هاي مجاور یکدیگر ملزم به رعایت فاصله اي معادل حاصل ضرب 0.5R در تغییر مکان جانبی نسبی طرح آن ساختمان در هر طبقه می باشد (استاندارد 2800، 1384). در پیش نویس ویرایش چهارم آئین نامه مذکور (استاندار 92 -2800، غیر قابل استناد) پیش بینی درز انقطاع براي ساختمان هاي با هشت طبقه و بیشتر و ساختمان هاي با اهمیت خیلی زیاد و زیاد متفاوت تر از ضوابط ویرایش سوم می باشد. در بند 3-5-6 پیش نویس ویرایش چهارم استاندارد مذکور درز انقطاع بین این نوع ساختمان ها و ساختمان مجاور باید با استفاده از تغییر مکان جانبی غیر خطی طرح در طبقه (با در نظر گرفتن اثر P-Δ ) تعیین شود. براي این منظور پس از محاسبه این تغییر مکان براي هر دو ساختمان می توان از جذر مجموع مربعات دو عدد براي تعیین درز انقطاع استفاده نمود. در صورتی که مشخصات ساختمان مجاور در دسترس نباشد، حداقل فاصله هر طبقه از ساختمان ٢٨ مجاور باید برابر 70 % مقدار تغییر مکان جانبی غیر خطی طرح در آن طبقه ساختمان باشد (پیش نویس نهایی ویرایشچهارم استاندارد 2800، 1392). بر اساس بند 6-11 -14 ویرایش سوم مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (ویرایش سوم ،1392) ضوابط محاسبه درز انقطاع کمی متفاوت می باشد در این بند چنین بیان شده است: » در ساختمان هاي با پنج طبقه و کمتر، فاصله هر طبقه از مرز زمین مجاور حداقل باید برابر پنج هزارم ارتفاع آن طبقه از روي تراز پایه باشد. در ساختمان ها با گروه خطر پذیري یک و دو با هر تعداد طبقه و در ساختمان هاي با بیشتر از پنج طبقه، عرض فاصله هر طبقه از مرز زمین مجاور نباید کمتر از تغییر مکان جانبی طرح آن طبقه، تغییر مکان غیر ارتجاعی ناشی از زلزله طرح با اعمال ضریب بزرگنمایی Cd و لحاظ اثر P-Δ مندرج در استاندارد 2800 باشد. اگر زمین مجاور معبر عمومی باشد رعایت فاصله مزبور ضروري نیست. اگر درز انقطاع از داخل یک ساختمان واقع در یک ملک عبور نماید می توان از جذر مجموع مربعات تغییر مکان هاي جانبی طرح دو ساختمان براي تعیین درز انقطاع استفاده کرد و یا اینکه فاصله هر سازه از مرز مشترك دو قسمت را به 70% مقدار تغییر مکان جانبی طرح آن کاهش داد.« (مبحث ششم مقررات ملی ساختمان،1392) در خصوص این بند باید به این نکته توجه نمود که ضریب بزرگنمایی تغییر مکان Cd در پیش نویس ویرایش چهارم استاندارد 2800 در جدول 3-5 براي سیستم هاي مختلف مقاوم در برابر نیروي جانبی ارائه شده است و همچنین با توجه به تقدم و تأخر ابلاغ ضوابط چنین به نظر می رسد که در حال حاضر ضوابط مندرج در مبحث مقررات ملی ساختمان در کشور ایران لازم الاجرا می باشد. فصل دوم مبانی نظري تحلیل پدیده ضربه 2-1- مقدمه در بسیاري از دستگاه هاي سازه اي، مدل سازي دقیق پاسخ دینامیکی بر حسب یک مختصه تغییر مکانی امکان پذیر نیست یا در حالت کلی، پاسخ دینامیکی یک سازه را نمی توان به طور رضایت بخشی توسط یک مدل با یک درجه آزادي تقریب زد زیرا معمولاً علاوه بر اینکه دامنه پاسخ وابسته به زمان است شکل تابع جابه جایی نیز با زمان تغییر می کند. در این دستگاه ها براي مشخص کردن تغییر مکان جرم سازه در هر لحظه از زمان، احتیاج به تعداد بیشتري مختصه تغییر مکانی مستقل است. در این فصل ابتدا فرضیات و محدودیت هاي مدل یک درجه آزادي را بررسی کرده و سپس به بحث در رابطه با تئوري پدیده ضربه در سیستم هاي چند درجه آزادي پرداخته می شود. 2-2 - بررسی روش هاي موجود در تحلیل ضربه زدن و شرح نقاط قوت و ضعف آن ها 2-2-1- بررسی ضربه در ساختمان هاي مجاور هم به صورت سیستم یک درجه آزادي در این روش فرضیات زیر را در نظر می گیرند (غنی نیا طبرستانی ،1389): ساختمان ها هر کدام جرم، سختی و میرایی مخصوص خود را دارا هستند. هر کدام از ساختمان ها فقط به صورت یک درجه آزادي خطی فرض می شود. شکل 2 -1: مدل ایده آل شده دو ساختمان مجاور هم (غنی نیا طبرستانی ،1389) به منظور تعیین فاصله لازم بین دو ساختمان، معادلات حرکت آن ها را به صورت زیر نوشته می شود: مقادیر ki , ci عبارت است از: با جاگذاري روابط (3 -2) در (3 -1): در این روابط i درصد میرایی و Ti، زمان تناوب ارتعاشی هر ساختمان می باشد این معادله به جرم بستگی ندارد. با حل این معادله به صورت گام به گام مقادیر که به ترتیب تغییر مکان، سرعت و شتاب سازه در گام هاي زمانی معین می باشند مشخص می گردد. در این روش دو ساختمان با زمان تناوب هاي مختلف مورد بررسی قرار می گیرند و پاسخ هاي هر یک جداگانه محاسبه می شود. در هر لحظه دلخواه می توان قدر مطلق تغییر مکان هاي دو سازه یعنی |1xd= |x2-x را تعیین و سپس حداکثر این مقدار را به عنوان فاصله جدایی دو ساختمان تعریف کرد. همچنین براي تعیین نیروي اتصال کشش- فشار، در حالیکه دو سازه مجاور به هم متصل باشند می توان مدل سازيزیر را انجام داد. الف: دو سازه با اتصالات کششی – فشاري ب: سازه معادل شکل 2 -2: مدل دو سازه با اتصالات کششی – فشاري و سازه معادل (غنی نیا طبرستانی ،1389) با اتصال کشش - فشار دو سازه به هم، ساختمان ها به صورت یکپارچه عمل کرده و در این صورت فرمول حرکت سازه معادل به صورت زیر می باشد: (4- یا معادله دیفرانسیل (2-5) نیز با استفاده از روش گام به گام حل شده و مقادیر که نشان دهنده تغییر مکان، سرعت و شتاب سازه معادل می باشند در فواصل زمانی معینی بدست می آیند و نیروي اتصال با در نظر گرفتن تعادل یکی از سازه ها به صورت زیر محاسبه می شود: شکل 2 -3: نیروي وارد بر یک سازه (غنی نیا طبرستانی ،1389) که در آن: (t) می باشد و p(t) نیروي اتصال مابین دو ساختمان بوده که در گام هاي زمانی مختلف می توان مقدار آن را بدست آورد. این مدل، تقریبی از رفتار کلی دو ساختمان را نشان میدهد و بیشتر براي ساختمان هایی که عمده پاسخ آن ها از مداول ناشی می شود داراي نتایج بهتري است (ساختمان هاي کم ارتفاع و منظم در ارتفاع و پلان). همچنین نسبت به روشهاي دیگر که بعداً به آن پرداخته می ، داراشودي محاسبات ساده تري است. اما چون در این روش ضربه و آثار آن در نظر گرفته نشده است، لذا فقط فاصله جدایی که در آن ضربه زدن ایجاد نشود را نتیجه می دهد و همچنین به علت در نظر گرفتن فقط یک درجهي آزادي، اطلاعاتی در مورد پاسخ هاي سازه نظیر تغییر مکان جانبی طبقات، و برشهاي طبقات به دست نمیدهد. 2-2-2- بررسی ضربه در ساختمان هاي مجاور هم به صورت سیستم چند درجه آزادي با توجه به اینکه در عمل، ساختمان ها معمولاً داراي بیش از یک درجه آزادي هستند، بنابراین مدل سازي ساختمان ها به صورت چند درجه آزادي نسبت به مدل سازي یک درجه آزادي دقیق تر خواهد بود و رفتار ساختمان ها را در اثر ضربه زدن بهتر نمایان خواهد کرد. 2-2-2-1- فرضیات و محدودیت هاي مدل چند درجه آزادي در حالیکه مشخصات مهم مسأله وجود دارد براي کنترل و نتیجه گیري بهتر، لازم است فرضیاتی را مدنظر قرار داده که اهم آن ها به شرح زیر است: دو ساختمان مورد نظر، هر کدام داراي جرم و سختی مشخصی هستند که به طور جانبی به هم برخورد می کنند. از آنجایی که معمولاً ساخت امن هاي بلند داراي سیستم کف بتنی هستند که سختی صفحه اي آن ها نسبتاً بزرگ است بهتر است کف ها به صورت صلب در نظر گرفته شود، بنابراین درجات آزادي هر کف سه می شود (یعنی دو تغییر مکان انتقالی و یک دوران حول محور قائم) که در مرکز جرم کف در نظر گرفته می شود. با توجه به اینکه دیافراگم کف به صورت صلب در نظر گرفته شده است، نیروهاي ضربه بین همه اعضاي سازه اي متصل شده به کف توزیع می شود، بنابراین ضربه بر پاسخ کلی ساختمان تأثیر می گذارد (یعنی پاسخ در اکثر سطوح طبقات). 2-2-2-2- تحلیل تاریخچه زمانی خطی با در نظر گرفتن دو حالت مجزا در این روش فرضیات زیر را در نظر می گیرند(Jeng & Kasai,1994): ضربه زدن در یک ارتفاع کف در هر ساختمان وجود دارد و موقعیت آن از قبل مشخص است. هندسه ساختمان طوري است که داراي یک نقطه تماس حتمی است (مثلاً پیش آمدگی، همانند دالهاي طره اي بام یا اتصال هاي پلی بین دو ساختمان). باید توجه شود که کاربرد روش هاي فوق در حالت هایی که چند نقطه تماس دارند (مانند کناره هاي صاف عمودي و بدون جدایی) ممکن است که به نتایج غیر دقیقی منجر شود. بررسی حوادث ناشی از ضربه نشان می دهد که خسارت معمولاً در ارتفاع بام ساخت امن کوتاه تر متمرکز است که اشاره بر این دارد که نیروي اصلی ضربه به طور معمول در ارتفاع بام وجود دارد و فرض یک نقطه تماس یک تقریب قابل قبولی براي شرایط واقعی است. یک فنر الاستیک خطی براي محاسبه ي نرمی موضعی ساختمان ها در محل تماس آنها مورد استفاده قرار می گیرد. منظور از نرمی موضعی، در نظر گرفتن آثار تغییر شکل جزئی محل ضربه می باشد. قابل ذکر است که رفتار واقعی سازه در نقطه تماس در طول ضربه پیچیده است. پاسخ واقعی ممکن است شامل موج هاي فشاري با فرکانس بالا دردیاگرام هاي کف و جذب انرژي در حالت غیر ارتجاعی باشد. از نقطه نظر شکل چگونگی تأثیر آن بر روي پاسخ کلی سازه قابل صرف نظر کردن است. شکل (3-4) مدل ایده آل شده مسأله را نشان می دهد. مسأله ضربه به دو حالت الاستیک خطی ایده آل سازي می شود. در حالت اول، ساختمان ها به تنهایی ارتعاش می کنند و در حالت دوم، ساختمان ها در تماس با یکدیگر ارتعاش می نمایند. شکل 2 -4: مسأله ضربه و ایده آل سازي مدل (Jeng & Kasai,1994) تحلیل در دو حالت زیر قابل بررسی است: حالت اول: در این حالت ساختمان ها هیچ تماسی با هم ندارند و فقط خودشان تحت اثر زلزله ارتعاش می کنند. معادلات حرکت سیستم چند درجه آزادي در اثر تحریک زلزله به صورت زیر است: (8-2) که در آن به ترتیب تغییر مکان، سرعت و شتاب کف به صورت بردار ستونی در لحظه ي t می باشد ،(m) ماتریس جرم که به صورت قطري است. (c) ماتریس میرائی که به صورت ترکیب خطی از ماتریس هاي جرم و سختی فرض شده ،(k)، ماتریس سختی ،(r) بردار ستونی ضریب تأثیر زلزله که شامل تغییر مکان هاي درجات آزادي دینامیکی در اثر تغییر مکان افقی واحد در پایه ساختمان و (ü(t شتاب لرزه اي انتقالی در پایه ساختمان در لحظه t می باشد. این معادلات به صورت خطی هستند و می توان با استفاده از خواص مودالی و با انتقال به مختصات نرمال، معادلات را به صورت مستقل یا غیر درگیر زیر نوشت: (9-2) که در آن (z̈(t),ż(t),z(t به ترتیب تغییر مکان، سرعت و شتاب تعمیم یافته و مد i ام در لحظه t هستندفرکانس زاویه اي مد i ، نسبت میرایی مد i (∅)، بردار ستونی شکل مد i است و ٣۴ که r بردار ستونی جهت اعمال شتاب زمین میباشد. بهتر است که شکل هاي مدي نسبت به ماتریس جرمنرمال شوند (یعنی . معادلات مستقل حرکت را می توان به طور صریح با استفاده از روش گام به گام حل کرد که در آن گام زمانی شتاب زمین در طول گام به صورت خطی تغییر می کند. ü(t)=ü(t)+R∆t (10-2) که در آن (ü(t) ،ü(t شتاب زمین به ترتیب در لحظه هاي 1Δt = t2 – t1) ،t2 ،t) گام زمانی و (R)، میزان تغییرات شتاب زمین در طول گام زمانی (یعنی، شیب) است. جوابهاي تغییر شکل و سرعت تعمیم یافته در لحظه 2t به صورت زیر هستند: Z(t)=e ω ∆(Z(t)+Pü(t)⁄ω −2R⁄ω cosω ∆t+1⁄ω Ż(t)+ (11-2)  Ż(t)=e ω ∆ [̇Z(t)+PR⁄ω ]cosω ∆t+1⁄ω − ω Z(t)−ω Z(t)− (12-2) 4473448-87318که در آن ω =ω 1− فرکانس میرایی مد i ام است. مراحل حل، با در نظر گرفتن یک سري از گام هاي زمانی در این معادلات دنبال می شود. تغییر مکان، سرعت تعمیم یافته و شتاب زمین در انتهاي این گام زمانی، مقدار شروع براي گام زمانی دیگر می شود و دوباره تغییر مکان و سرعت تعمیم یافته محاسبه می شود و بدین ترتیب محاسبات در گامهاي زمانی بعدي هم مانند مراحل قبلی تکرار می شود و بدین ترتیب کل تاریخچه زمانی بدست می آید. پاسخ تغییر مکان حالت یک، مجموع توزیع مودالی مشخص شده در حالت یک به صورت زیر است: (13-2) که در آن (n) تعداد مدها است. حالت دوم: در حالت دو، ساختمان ها در تماس با یکدیگر هستند. معادلات حرکت سیستم هاي چند درجه آزادي (MDOF) به صورت زیر می باشد: (2-14) mü(t)+cu̇(t)+ku(t)=−mrü(t)+b که در آن (c) ماتریس میرائی است و فرض شده که ترکیبی خطی از ماتریس هاي جرم و سختی می باشد. (k)، ماتریس سختی در حالت اول به علاوه ضرایب سختی فنر انعطاف پذري موضعی براي تعریف اتصال مابین ساختمان ها است که بر طبق روابط (2-15) قابل محاسبه می باشد. ٣۵ (15-2) (b) بردار ستونی از نیروهاي پیش بارگذاري استاتیکی است که براي محاسبه اثر فاصله در حال سکون ساختمان ها است که بر طبق روابط (2-16) قابل محاسبه می باشد. Bi= ks , bk= -ks (16-2) Bj= -ksyA , bl= ksyB که در آن اندیسهاي (i) درجه آزادي انتقالی در ساختمان j) ،A) درجه آزادي پیچشی در ساختمان k) ،A) درجه آزادي انتقالی در ساختمان l) ،B) درجه آزادي پیچشی در ساختمان (B) می باشد. معادله (2-14) با انتقال به مختصات نرمال که از خواص مودالی حالت دوم استفاده شده، غیر درگیر می شود. معادله حرکت در حالت دوم، در مختصات نرمال به صورت زیر است: (17-2) که در آن به همان معنی است که در معادلات حرکت حالت اول (2 -8) استفاده شده است و (B=∅b) نیروي استاتیکی تعمیم یافته مد i، در ارتباط با نرمی فنر موضعی است. معادلات غیر کوپله حرکت به طور صریح همانند معادلات حرکت حالت اول حل می شود. تنها تفاوت حالت دوم با حالت اول در این است که تغییر مکان تعمیم یافته در حالت دوم بایستی به دو مؤلفه تغییر مکان استاتیکی تعمیم یافته (Z) و تغییر مکان دینامیکی تعمیم )]یافته [z(t تفکیک شود. (18-2) که در آن: (19-2) تغییر مکان دینامیکی تعمیم )]یافته [z(t، به وسیله ي معادله (2-4) به دست می آید که در آن جملات (z(t با (z(t جایگزین می شود. پاسخ حالت دو، مجموع توزیع مودالی ∅,(z(t (که در حالت دوم مشخص شده است) به صورت زیر می باشد: (20-2) 2-3- معرفی نرم افزارهاي آنالیز سازه اي ضربه یکی از نرم افزارهاي کامپیوتري در رابطه با آنالیز سازه اي ضربه، نرم افزار SLAM می باشد (Pantelids & Ma, 1998). این نرم افزار توسط میسون و کاسایی در دانشگاه برکلی کالیفرنیا تهیه شده و روش این برنامه بر اساس فرضیات و روش هاي حل گفته شده در قسمت (2-2-2 -2) می باشد. خواص دینامیکی سازه ها در این برنامه در برنامه کامپیوتري دیگري به نام SUPER ETABS تولید می شود. محدودیت هاي این برنامه علاوه بر فرضیات گفته شده در قسمت هاي قبل این است که براي در نظر گرفتن ضربه مابین دو ساختمان مجاور تنها از یک المان اتصالی در بالاترین تراز ساختمان کوتاه تر استفاده شده است که نمی تواند فرض کاملاً مناسبی براي پیش بینیآ ثار ضربه باشد. ٣۶ برنامه SAP 2000 یکی دیگر از نرم افزارهاي کامپیوتري است که علاوه بر تحلیل و طراحی انواع سازه ها، توانایی آنالیز مسأله ضربه را دارد(CSI SAP2000 Manual ,2008). این نرم افزار که یکی از محصولات شرکت CSI وابسته به دانشگاه برکلی کالیفرنیا می باشد، با دارا بودن المان اتصالی GAP (المان صرفاً فشاري) و با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی با دقت و سرعت بالایی توانایی آنالیز مسأله ضربه را دارد. این نرم افزار برخلاف نرم افزار SLAM قابلیت در نظر گرفتن چندین نقطه تماس را در دو ساختمان مجاور داراست که باعث بالا رفتن دقت پیش بینی آثار ضربه در ساختمان هاي مجاور می شود. 2-4 - تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی در نرم افزار SAP 2000 طبیعی ترین روش تحلیل سازگار با رفتار فیزیکی سازه ها حین زمین لرزه تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی می باشد. این روش که به مرور در حال تکامل است با مشکلاتی مواجه است. یکی از این مشکلات استفاده از شتاب نگاشت ها به دلیل محدودیت تعداد حداقل مورد نیاز و انتخاب شتاب نگاشت سازگار با شرایط حاکم بر چشمه ي لرزه اي منطقه می باشد. از دیگر دشواري هاي تحلیل مذکور، عدم امکان متوسط گیري چند شتاب نگاشت در یک ساخت گاه است. از این رو طراحی بر مبناي طیف، جایگزین روش تاریخچه زمانی می شود که حاصل آن روش هاي ساده شده مانند استاتیکی معادل است. به بیان دیگر مسئله از دینامیکی که وابسته به زمان است به استاتیکی که در آن زمان حذف شده است تبدیل می گردد. آنچه مسلم است طیف طراحی نمی تواند تمامی خصوصیات شتاب نگاشت (نظیر محتوي فرکانسی، فاز، مدت زلزله و...) را نشان دهد. تحلیل دینامیکی غیر خطی به کمک نرم افزار SAP 2000 به دو روش قابل انجام است. اولین روش، روش مودال (Modal) می باشد. این روش زمانی قابل استفاده است که خصوصیات غیر خطی مصالح و اعضا در نرم افزار به کمک Link به نرم افزار معرفی گردد. در این روش، استفاده از مفصل هاي پلاستیک تعریف شده امري اشتباه می باشد. به همین دلیل این تحلیل به کمک روش مذکور عملاً غیرقابل استفاده میگردد. به روش مودال، روش تحلیل دینامیکی غیر خطی سریع (FNA) نیز گفته می شود(Nonlinear Modal Time – History Analysis). دومین روش، روش انتگرال گیري مستقیم (Direct Integration) نام دارد. در این روش می توان براي معرفی خصوصیات غیر خطی مصالح و اعضا، علاوه بر المان Link از مفاصل پلاستیک تعریف شده نیز استفاده نمود(CSI SAP2000 Manual ,2008) .به همین دلیل، روش فوق، یک روش ایده آل است(در این پایان نامه از این روش استفاده شده است). در تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی، جهت محاسبه ي میرائی سازه، از یک ماتریس کامل میرایی استفاده می شود. میرایی روش انتگرال گیري مستقیم، داراي دو منبع متفاوت است که میرایی این دو منبع به یکدیگر می پیوندند. در زیر به شرح آن ها پرداخته شده است. میرایی کل سازه، که در این حالت دو ضریب معرفی می شود. ضریب اول در ماتریس سختی و ضریب دوم در ماتریس جرم ضرب می شود. حاصل جمع این دو ماتریس، ماتریس میرایی سازه خواهد بود. منبع دوم میرایی ناشی از میرائی ذاتی مصالح است. روش هاي متداولی براي انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی به کمک روش انتگرال گیري مستقیم گنجانیده شده است که هر یک داراي پارامترهاي مستقلی می باشند. در این پروژه از روش (Hiber- Hughes- Taylor) به توصیه راهنماي برنامه ٣٧ استفاده می شود. در صورت به کارگیري این روش، سه پارامتر Alpha, Beta, Gamma فعال می شوند(CSI SAP2000 . Manual ,2008) پیش فرض برنامه براي پارامتر Alpha مقدار صفر است اما به توصیه اکثر برنامه هاي تحلیل غیر خطی سازه ها این مقدار، بایستی مقداري منفی و نزدیک به صفر بین صفر و 3/1- داشته باشد. در حالتی که 0 = Alpha باشد این روش معادل روش نیومارك با 5/0 = gamma و 25/0 = beta خواهد بود که این روش مشابه روش میانگین شتاب (که به آن قاعده مثلث نیز گفته می شود) می باشد. (21-2) γ=0.−5α (22-2) - معادله حرکت سیستم هاي دینامیکی غیر خطی(CSI SAP2000 Manual ,2008).: معادله حرکت سیستم ارتعاش کننده تحت اثر زمین لرزه توسط رابطه زیر بیان می گردد: (23-2) در رابطه بالا m ماتریس جرم، C ماتریس میرایی، fs ماتریس نیروهاي جانبی در هر درجه آزادي سازه و x بردار تغییر مکان نسبی درجات آزادي نسبت به زمین میباشد. حل رابطه (2-23) در برنامه ي SAP 2000 به دو روش امکان پذیر است. حل مستقیم: در این روش به طور مستقیم و به صورت گام به گام زمانی به حل رابطه (2 -23) پرداخته می شود. در محدوده غیر خطی ضریب میرائی تغییر نکرده و این فرض تأثیر زیادي در نتایج ندارد. در حوزه ي غیر خطی، انتگرال دوهامل به دلیل برقرار نبودن اصل جمع آثار قوا اعتبار ندارد. بنابراین معادله ي دیفرانسیل تعادل در هر لحظه (گام زمانی) به صورت رابطه ي زیر خواهد بود: (24-2) براي حل این معادلات می توان از روش هاي عددي نظیر روش تفاضل مرکزي، روش نیومارك، روش ویلسون- ، روش هربولت و همچنین روش HHT براي محاسبه جواب هاي مورد نظر استفاده کرد. همان طور که قبلاً ذکر شد در این مطالعه از روش پیشنهادي برنامه SAP 2000 یعنی روش HHT استفاده شده است. حل مودال: در حل مودال پس از ساده سازي از رابطه زیر استفاده گردد: (25-2) فرض می شود که نیروي میرایی در هر دو حالت ارتجاعی و غیر ارتجاعی تغییر نمی کند. ٣٨ فصل سوم نحوه مدل سازي و استخراج نتایج آنالیز ضربه در ساختمان هاي مجاور 3-1- مشخصات کلی مدل هاي سازه اي و فرضیات مدل سازي 3-1-1- فرضیات مدل سازي در این تحقیق ساختمان هاي 3، 6، 8 و 12 طبقه طراحی شده همه داراي 3 دهانه مسـاوي مـیباشـند . طـول دهانـهقاب ها 5 متر و ارتفاع طبقات 2/3 متر منظور شده است. کاربري ساختمان ها مسکونی لحاظ شده است (ساختمان 3 طبقـهبراي بررسی اثر جرم به صورت یک ساختمان آموزشی با طول دهانه 6 متر و ساختمان 12 طبقـه بـراي بررسـی اثـر ضـربهمیان ستون با ارتفاع 8/4 متر براي طبقه اول به عنوان واحد تجاري نیز لحاظ شده است) .سیستم باربر جـانبی از نـوع قـابخمشی فولادي متوسط و دیافراگرم کف در صفحه خود صلب فـرض شـده اسـت. سـاختمانهـا مـنظم در پـلان و ارتفـاعهستند. بار مرده طبقات با احتساب (2kgf/m) 130 وزن تیغه بندي داخلی برابر با (2kgf/m)520 و بار زنده طبقات برابر بـا(2kgf/m) 200 منظور شده است. در بام بار مرده به میزان (2kgf/m) 480 و بار زنده (2kgf/m) 200 اعمـال گردیـده اسـت. تنش تسلیم حداقل فولاد(Fy) برابر با (2kgf/cm) 2400 و حداقل مقاومـت کششـی نهـایی فـولاد (Fu) برابـر بـا (2kgf/cm) 3600 فرض شده است. محل احداث ساختمان در پهنه با خطر نسبی خیلی زیاد و خاك محل احداث ساختمان بـا توجـه بـه تقسـیم بنـدياستاندارد 2800 از نوع دو در نظر گرفته شده است .در طراحـی از مقـاطع اسـتاندارد سـريw اسـتفاده شـده اسـت علـتاستفاده از این نوع مقاطع بالا بردن دقت نرم افزار SAP 2000 در اعمال رفتار غیر خطی مطـابق دسـتورالعملFEMA-356 بر مقاطع استاندارد I شکل در المان ها می باشد. به کمک فرضیات مذکور و با استفاده از ضوابط اسـتاندارد 2800 و مبحـثدهم مقررات ملی ساختمان مدل ها با روش استاتیکی معادل تحلیل و به روش آئین نامه AISC-LRFD طراحی شده اسـت،سپس عملیات تحلیل به صورت دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی با اسـتفاده از شـتاب نگاشـتهـاي چـی چـی تـایوان،لوماپریتا و نورتریج در حالت بدون ضربه و حالت ضربه (قاب ها در مجاورت یکدیگر) انجام گرفته است. براي در نظر گـرفتنرفتار غیر خطی مصالح اعضاي سازه اي (تیرها و ستون ها)، از مفاصل پلاستیک پیش فـرض نـرم افـزار مطـابق دسـتورالعملFEMA 356 مطابق با "دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان هاي موجـود (1392)" اسـتفاده شـده و رفتـار غیـر خطـیهندسی با اعمال اثر P-Δ در تحلیل ها منظور شده است. 3-1-2- معرفی مدل هاي تحلیلی اثر ضربه جهت بررسی تأثیر ارتفاع بر پاسخ ساختمان هاي مجاور در اثر ضربه قاب هاي 3-6، 3-8، 6-8، 6-12 و 8-12 طبقـه،براي بررسی تأثیر جرم قاب هاي 3-6 طبقه با کاربري آموزشی براي ساختمان 3 طبقه و براي بررسی اثر ضربه میان سـتونبر پاسخ ساختمان هاي مجاور قاب هاي 6-12 طبقه با ارتفاع 8/4 متر براي طبقـه اول سـاختمان 12 طبقـه مجـاور یکـدیگرمورد بررسی قرار گرفته است (شکل شماره 3-1) .به منظور شبیه سازي ضربه از المان صـرفاًفشـاريGAP اسـتفاده شـدهاست که در بخش بعدي به صورت مفصل شرح داده شده است. 12-Story (mid-column) 12-Story (mid-column) شکل 3 -1: مدل هاي ضربه دو قاب مجاور 3-1-3- مدل سازي اثر ضربه بین دو ساختمان مجاور اغلب مطالعات تحلیلی گذشته براي ایده آل سازي مسأله ضربه در ساختمان ها بر روي سیستم یک درجه آزادي پایـه گذاري شده است .این مطالعات جهت گیري کاربردي براي آنالیز واقعی لرزه اي و طراحی ساختمان هاي چنـد طبقـه تحـت ضربه را در زمانی که به اطلاعاتی در خصوص مقدار برش و تغییر مکان جانبی طبقات نیاز است، ندارد .در اغلب این مطالعات دو سازه مجاور را با استفاده از المان اتصال سازه به یکدیگر، متصل کرده و نتایج نیز به علـت اینکـه ایـن المـان داراي رفتـار کششی - فشاري است، همواره با خطا همراه بوده است .در این تحقیق، مدل سازي با استفاده از المان اتصالی Gap که داراي رفتاري، صرفاً فشاري بوده، انجام شده است(شکل شماره 3-2) .رفتار این المان به گونه اي است که داراي ماهیت غیر خطی با سختی دو خطی می باشد. به این صورت که فقط در زمانی که دو سازه در تماس با یکدیگر هسـتند (ضـربه ) سـختی ایـنالمان فعال است و در صورت جدا شدن سازه ها از یکدیگر، سختی المان صفر در نظر گرفته می شود. در هنگام معرفی المـانصرفاً فشاري در نرم افزار، دو خصوصیت عمومی توسط نرم افزار از کاربر دریافت میگردد. خصوصیت اول، خصوصیت رفتار خطی می باشد که شامل ضریب سختی خطی و ضریب میرایـی خطـی بـراي المـاناتصال است. براي جلوگیري از تأثیر خصوصیات خطی المان هاي اتصال در مود هاي ارتعاشی سازه، مقادیر سختی و میرائـیخطی این المان ها در مدل سازي برابر صفر در نظر گرفته می شود. خصوصیت دوم خصوصیات غیر خطی المان شامل دهانـ ه (OPEN) که محدوده فشردگی براي المان را معلوم می دارد و سختی غیر خطی المان است. نحوه عملکرد المان صرفاً فشاري به صورت زیر بیان میشود (Jeng et al, 2000 ): (1-3) که در آن k ثابت فنر ،Open دهانه و d تغییر شکل نسبی فنر می باشد. سختی غیر خطی معادل 107×1 کیلوگرم بر متر می باشـد . سـختی واقعـی فنـر تماسـی، موضـعی اسـت کـه بیشـترنامشخص است و تأثیر مقدار سختی فنر بر پاسخ هاي حداکثر ساختمان ها در مطالعات گذشته بررسی شده است کـه در آنتغییرات قابل قبول مقدار سختی فنر اثري بر تغییرات حداکثر پاسخها ندارد و می توان از آن صرف نظر کـرد ( Jankowski, .(2006 از این المان تماس در تمامی نقاطی که احتمال برخورد بین دو سازه وجود دارد (کل ارتفاع ساختمان کوتاه تر در تراز برخورد طبقات) استفاده می گردد. شکل 3 -2: المان GAP مورد استفاده در شبیه سازي پدیده ضربه(Rajaram & Ramancharla, 2012) 3-1-4- نحوه مدل کردن رفتار غیر خطی اعضاي تیر و ستون در این پایان نامه براي مقاطع تیرها و ستونها در نرم افزار SAP2000 از مقاطع استاندارد فـولادي (Standard steel sections)، سري مقاطع W استفاده شده است. علت استفاده از این نوع مقاطع بـالا بـردن دقـت نـرم افـزار 2000SAP در اعمال رفتار غیر خطی مطابق دستورالعمل FEMA-356 بر مقاطع استاندارد I شکل در المان ها مـیباشـد . در شـکل هـايشماره 3-3 3-4 نمودار نیرو- تغییرمکان که براي هر یک المان هاي تیر و ستون در نرم افـزار و دسـتورالعملFEMA-356 نشان داده شده است. شکل 3 -3: منحنی نیرو – تغییر مکان (لنگر – دوران) در نرم افزار (CSI SAP2000 Manual ,2008) SAP 2000 شکل 3 -4: منحنی نیرو - تغییر مکان (لنگر – دوران) تعمیم یافته براي اعضا و اجزاي فولادي (FEMA 356,2000) پارامترهاي مدل سازي b ،a و c شکل شماره 3-4 از دستورالعمل بهسازي لـرزه اي سـاختمانهـاي موجـود بدسـتمی آیند. این پارامترهاي مدل سازي از جـدول (5-3) دسـتورالعمل بهسـازي لـرزه اي سـاختمانهـاي موجـود کـه مطـابقدستورالعمل FEMA356 است براي اجزاي سازه هاي فولادي می باشد، استخراج می شود. در شـکل شـماره 3-4 پـارامترQy پارامتر نظیر اولین تسلیم در عضو و θy چرخش حد تسلیم تیر یا ستون برحسب رادیان است. این نرم افزار قادر است، بر اساس مشخصات مقاطع استاندارد در تحلیل هاي غیر خطی استاتیکی و دینـامیکی مقـادیرθy را در تیرها و سـتونهـا بـر اسـاس دسـتورالعملFEMA356 و بـا اسـتفاده از روابـط (3-11) و(3-12) کـه مطـابق بـادستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان هاي موجود است، محاسبه نماید. 484632101441 θy  ZFyeLb در تیرها (2-3) 6EIb 441960130230θy  ZFyeLc 1 P  (3-3) در ستونها 6EIc Pye  در این روابط: θy: چرخش حد تسلیم برحسب رادیان، Z: اساس مقطع خمیري (3Fye، (cm: تـنش حـد تسـلیم مـورد انتظـار بـرايمصالح (2E، (kg/cm: ضریب ارتجاعی (2Lb، (kg/cm:طول تیر(Lc، (cm: ارتفاع ستون (Ib، (cm: ممان اینرسی تیر (4cm)، Ic: ممان اینرسی ستون (4Pye، (cm: نیروي محوري حد تسلیم مورد انتظار در عضو برابر با P، AgFye: نیـروي محـوريعضو در تغییر مکان هدف در تحلیل استاتیکی غیر خطی، یا در مرحلـه آغـاز محاسـبات در تحلیـل دینـامیکی غیـر خطـی (دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان هاي موجود ،1392) 3-2- تحلیل دینامیکی غیر خطی تحلیل تاریخچه زمانی، یک تحلیل گام به گام براي محاسبه پاسخ دینامیکی سازه به بارهاي متغیـ ر بـر حسـب زمـان می باشد. معادلات دینامیکی که باید حل شوند به صورت زیر می باشند (پاك نیت،1390): KU(t)+CU̇(t)+MÜ=r(t) (4-3) K ماتریس سختی ،C ماتریس میرائی نسبی ،M مـاتریس قطـري جـرم ̈U,U̇,U بـه ترتیـب جابـه جائیهـاي نسـبی،سرعنهاي نسبی و شتابهاي نسبی نسبت به زمین و r بردار نیروهاي وارده می باشند. در روش تاریخچه زمانی به کمک انتگرال گیري مستقیم، تمام معادلات حرکت بدون استفاده از برهم نهـی مـودال در SAP2000 امکان پذیر است. براي مسائل غیر خطی، انتگرال گیري مستقیم قابلیت انجام انواع مختلف مسائل غیر خطـی را دارد، این قابلیت در تحلیل تاریخچه زمانی مودال امکان پذیر نمی باشد. در نرم افزار SAP2000 با استفاده از پارامتر nstep می توان تعداد گام هاي زمـانی و بـا اسـتفاده از پـارامترdt انـدازه گام هاي زمانی را مشخص کرد واضح است که محدوده زمانی تحلیل برابر step*dt خواهد بود در این نرم افـزار بـراي انجـام تحلیل تاریخچه زمانی بر اساس انتگرال گیري مستقیم، روش هاي گوناگونی وجود دارد. در حالت پیش فرض، نـرم افـزار از روش "Hilber-Hunges_Talor" استفاده می نماید. روش HHT از یک پارامتر ساده به نـامAlpha اسـتفاده مـیکنـ د. ایـن پارامتر می تواند مقداري بین صفر و 3/1- داشته باشد. در حالتی کـهAlpha=0 باشـد ایـن روش معـادل روش نیومـارك بـاGamma=0.5 و Beta=0.25 خواهد بود، که این روش مشابه روش میانگین شتاب (که به آن قاعده مثلث نیز گفته می شود) می باشد(پاك نیت،1390). تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی به روش انتگرال گیري مستقیم می تواند از شرایط انتهـائی یـک حالـت غیـر خطـی استاتیکی یا یک حالت تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی دیگر آغاز گردد. در ایـن روش میرائـی مربـوط بـه انتگـرال گیـري مستقیم می تواند ناشی از دو منبع باشد: میرائی کل سازه، که در این حالت دو ضریب معرفی می شود. ضریب اول در ماتریس سختی و ضریب دوم در ماتریس جرم ضرب می شود. حاصل جمع این دو ماتریس، ماتریس میرائی سازه خواهد بود. منبع دوم میرائی ناشی از میرائی ذاتی مصالح است. در هر فاصله زمانی خاص، معادلات غیر خطی به صورت سعی و خطا چنـدین بـار حل می شوند. چنانچه سعی و خطاي تحلیل همگرا نشود، برنامه به طور خودکار اندازه گام زمانی را کوتاه می کنـد و مجـدداً عملیات تحلیل را تکرار می نماید(پاك نیت،1390). در روش تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی، تغییر شکل و نیروهاي داخلی و به طور کلی پاسـخ سـازه بـا درنظر گرفتن رفتار غیر خطی مصالح و رفتار غیر خطی هندسی سازه تحت شتاب نگاشتی مشخص محاسبه می شـود . در نـرمافزار SAP 2000 فرض بر آن است که ماتریس سختی از یک گام به گام بعدي می تواند تغییر کند. امـا در فواصـل هـر گـامزمانی ثابت است (CSI SAP2000 Manual ,2008). از آنجایی که نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی می تواند به تغییرات کوچک در شتاب زمـین حسـاس باشـد. بنـابرایننیاز است که تحلیل براي تعدادي از شتاب نگاشت ها انجام گیرد، بدین منظور بهتر است تـا حـد امکـان از تعـداد بیشـتريشتاب نگاشت استفاده گردد. چنانچه کمتر از هفت شتاب نگاشت در نظر گرفته شود بر اساس دسـتورالعمل بهسـازي لـرزهاي ساختمان هاي موجود، پاسخ سازه باید برابر مقدار حداکثر پاسخ ها باشد. اما اگر تعداد شتاب نگاشت هـاي مـورد اسـتفادههفت یا بیشتر گردد. پاسخ سازه می تواند برابر متوسط مقدار پاسخ هاي بدست آمده براي هر یک از شتاب نگاشت ها انتخـابشود. در بخش بعدي مشخصات و نحوه انتخاب شتاب نگاشت ها توضیح داده شده است. 3-2-1- معرفی شتاب نگاشت ها و نحوه انتخاب آن ها براي انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی از سه شتاب نگاشت استفاده شده است. مشخصات عمومی شتاب نگاشت هـايانتخابی در جدول(3-1) ارائـه شـده اسـت. رکوردهـاي انتخـاب شـده از سـایت مرجـع اینترنتـیPEER Strong Motion Database دریافت شده است و در انتخاب آن ها ضوابط بند 2-4-1-4 استاندارد 2800 در نظر گرفته شده است. ۴۴ این شتاب نگاشت ها در فاصله 8 الی 20 کیلومتري از گسل انتخاب شده اند که بر اساس گزارش 440FEMA از نـوعلرزه هاي متداول (Ordinary Ground Motions) می باشند[20]. از نظر دسته بندي نوع زمین، رکوردهـا در زمـین نـوعB استاندارد United States Geological Survey (USGS) قرار دارند که سرعت مـوج برشـی متوسـط در فاصـله 30 متـريعمق زمین در این دسته بندي منطبق با نوع زمین دو استاندارد 2800 می باشد. بر اساس ضابطه مذکور استاندارد 2800 مدت زمان حرکت شدید زمین در شتاب نگاشت هاي انتخـابی، مـی بایسـتحداقل برابر با 10 ثانیه یا سه برابر زمان تناوب اصلی سازه هرکدام که بیشتر است، باشد. براي تعیین مـدت زمـان حرکـتشدید زمین از نرم افزار Seismosignal استفاده شده است. براي تعیین این مدت زمان روش هاي متفـاوتی وجـود دارد کـهیکی از روش ها تعیین مدت زمانی است که شدت شتاب نگاشت بین 5 درصد تا 95 درصد مقدار کل قرار دارد .تمام شـتابنگاشت هاي انتخاب شده داراي مدت زمان حرکت شدید زمین بیشتر از 10 ثانیه می باشند. مشخصات شتاب نگاشت هاي انتخاب شده در جدول شماره 3-1 و شکل هاي شماره 3-5 الی 3-7 ارائه شده است. جدول 3 -1: مشخصات شتاب نگاشت هاي انتخابی جهت انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی Earthquake Recording Station Component PGA(g) Closest to fault rupture(km) Mag. -Chi, Taiwan 1999/09/20 TCU084 CHICHI/TCU084-N 0.417 10.39 7.6 Loma Prieta 1989/10/18 58235 Saratoga - W Valley Coll LOMAP/WVC270 0.332 13.7 6.9 Northridge 1994/01/17 24088 Pacoima Kagel Canyon NORTHR/PKC090 0.301 8.2 6.7 شکل 3 -5: شتاب نگاشت زلزله Chi-Chi, Taiwan ۴۵ شکل 3 -6: شتاب نگاشت زلزله Loma Prieta شکل 3 -7: شتاب نگاشت زلزله Northridge 3-2-2- روش مقیاس کردن شتاب نگاشت ها براي مقیاس کردن شتاب نگاشت ها از روش مندرج در بند 2-4-1-4-2 استاندارد2800 (ویرایش سوم) استفاده شده است. بر اساس ضوابط این بند زوج شتاب نگاشت ها به روش زیر به مقیاس درآورده شده اند: کلیه شتاب نگاشت ها با استفاده از نرم افزار Seismo Signal به مقدار حداکثر خود مقیاس می شـوند . بـه عبـارتیحداکثر شتاب همه آن ها برابر با شتاب ثقل زمین (g) می گردد. طیف پاسخ هر یک از زوج شتاب نگاشت هاي مقیاس شده با منظور کردن نسبت میرائی 5 درصد تعیین می گردد. براي این منظور نیز از نرم افزار Seismo Signal استفاده می شود. طیف هاي پاسخ هر زوج شتاب نگاشت با استفاده از روش جذر مجموع مربعات SRSS با یک دیگر ترکیب شـده ویک طیف ترکیبی واحد براي هر زوج شتاب نگاشت ساخته می شود. طیف هاي پاسخ ترکیبی سه زوج شتاب نگاشت، متوسط گیري شده و در محدوده زمان هاي تناوب T2/0 تا T5/1 با طیف طرح استاندارد 2800 مقایسه می گردد. ضریب مقیاس هـر شـتاب نگاشـت آنچنـان تعیـین مـی گـردد کـه در ایـن ۴۶ محدوده مقادیر طیف متوسط در هیچ حالت کمتر از 4/1 برابر مقادیر نظیر آن در طیـف اسـتاندارد نباشـد. T زمـان تنـاوباصلی ساختمان است (در اجراي بندهاي 3 و 4 از نرم افزار Excel استفاده شده است). ضرایب مقیاس تعیین شده براي ساختمان هاي 3، 6، 8 و12 طبقه در زلزله چی چی تایوان، لوماپریتـا و نـورتریجبه ترتیب برابر با g ،0/6g55/0 و g65/0 می باشد. هر شتاب نگاشت بعد از اعمال ضـریب مقیـاس مربوطـه در تحلیـلهـايدینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی مورد استفاده قرار گرفته است. 3-3- نحوه مقایسه پاسخ هاي تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی در حالت بدون ضربه با حالت ضربه جهت بررسی اثر ضربه در پاسخ غیر خطی ساختمان ها ابتدا کلیه مدل ها به صـورت منفـرد تحـت تحلیـل دینـامیکیتاریخچه زمانی غیر خطی با استفاده از شتاب نگاشت هاي چی چی تایوان، لوماپریتا و نورتریج قرار گرفته و نتایج مربوط بـهحداکثر تغییر مکان جانبی طبقات، حداکثر نیروي برشی طبقات و وضـعیت مفاصـل پلاسـتیک اعضـا اسـتخراج مـیگـردد . سپس قاب ها جهت بررسی اثر ضربه در مجاورت یکدیگر (بدون درز انقطاع) با استفاده از المـانGAP مـدل سـازي شـده وتحت سه شتاب نگاشت مذکور مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی قرار گرفته و نتایج مربـوط بـه پاسـخهـايحداکثر تغییر مکان جانبی طبقات، حداکثر نیروي برشی طبقات، حداکثر نیروي المـانGAP (نیـروي ضـربه) در ترازهـايبرخورد وضعیت مفاصل پلاستیک اعضاي سازه اي استخراج می گردد سپس نتایج هر سازه با حالت بدون ضـربه آن مقایسـهمی گردد. 3-2-3- آنالیز حداکثر نیروهاي ضربه یکی از پارامترهاي مهم در مسأله ضربه ساختمان هاي مجاور، مقدار نیروي ضربه ایجاد شده در محل برخورد ترازهاي کف دو سازه مجاور یکدیگر می باشد. این نیروهاي ضربه با مقادیر بزرگ که در زمان بسیار کوچک رخ مـیدهنـد منجـر بـهتولید شتاب هاي بسیار بزرگ در تراز کـف طبقـات مـیشـوند . از ایـن رو شـناخت مقـدار حـداکثر نیـروي ضـربه و یـافتنبحرانی ترین تراز برخورد دو سازه مجاور اهمیت می یابد. بدین منظور تاریخچه زمانی نیروي المان GAP در هر تراز و تحـتهر زلزله بررسی گردیده و حداکثر نیروي برخورد در تمامی ترازهاي برخورد مدل ها استخراج می شود. 3-2-4- بررسی اثر ضربه بر تشکیل مفاصل پلاستیک در اعضاي سازه اي براي در نظر گرفتن رفتار غیر خطی مصالح تیرها و ستون ها در نرم افزار SAP 2000 از مفاصل پلاستیک پیش فرض آیین نامه 356FEMA استفاده شده است. به منظور بررسی تأثیر پدیده ضربه بر وضعیت تشکیل مفاصل پلاسـتیک، تمـاممدل ها تحت هر سه شتاب نگاشت مورد بررسی قرار گرفته و به منظور درك بهتر از وضـعیت مفاصـل پلاسـتیک در پایـانتحلیل از قابلیت نرم افزار در نمایش گرافیکی وضعیت مفاصل پلاستیک استفاده گردیده است. بعد از شناسایی اعضایی کـهمفاصل پلاستیک آن ها تغییر وضعیت یافته است در جداول جداگانه اي با ذکر شـماره عضـو، موقعیـت و وضـعیت مفاصـلپلاستیک در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت گردیده و مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. هنگامی که تغییر شکل سازه تحت اثر یک تحلیل دینامیکی غیر خطی نمایش داده می شود رنگ هر یـک از مفاصـلمشخص کننده وضعیت مفصل در هر یک از مراحل تحلیل خواهد بود. این وضعیت ها بـر اسـاس حـدود مشـخص شـده درشکل شماره 3-3 شامل B تا IO ،IO تا LS ،LS تا CP ،CP تا C ،C تا D ،D تا E و E> خواهد بـود . تیرهـایی کـه تغییـرشکل پلاستیک در آن ها ایجاد نشده (قبل از نقطه B) در شکل، نشان داده نمی شوند(CSI SAP2000 Manual ,2008). 3-3-3- انواع سطوح عملکرد ساختمان یک سطح عملکرد نشان دهنده حداکثر خرابی مورد انتظار سازه می باشد که اگر خرابی از این حد افزایش یابد سـطحعملکرد سازه تغییر پیدا خواهد کرد. انواع سطوح عملکرد ساختمان عبارتند از(FEMA356,2000): Operational O سطح خدمت رسانی بی وقفه Immediate Occupancy IO سطح استفاده بی وقفه Life Safety LS سطح ایمنی جانی -3 4- آستانه فروریزش Collapse Prevention CP در شکل شماره 3-8 سطوح عملکرد ساختمان روي نمودار ظرفیت نشان داده شده است. شکل 3 -8: سطوح عملکرد ساختمان(FEMA356,2000) رنگ هاي خروجی گرافیکی نرم افزار داراي مفاهیمی هستند که می توان از روي آن ها وضعیت عملکرد عضـو دریافـت . وضعیت رنگ ها با توجه به نمودار شکل شماره 3-3 به شرح ذیل می باشند(CSI SAP2000 Manual ,2008): رنگ بنفش بیان گر سطح عملکردي نقطه B تا IO می باشد که نشان دهنده قابلیت اسـتفاده بـی وقفـه اسـت. رنـگلاجوردي بیان گر سطح عملکردي IO تا LS می باشد که نشان دهنده سطح عملکرد ایمنی جانی است. رنگ آبـی بیـان گـرسطح عملکرد LS تا CP می باشد که نشان دهنده سطح عملکرد آستانه فروریزش است. رنـگ سـبز بیـانگر نقطـهCP تـاC می باشد که نشان دهنده عبور از آستانه فروریزش تا نقطه C در نمودار است. رنگ زرد بیان گـر ناحیـه بـین نقطـهC تـاD می باشد. رنگ نارنجی بیان گر ناحیه بین نقطه D تا E می باشد و رنگ قرمز بیانگر ناحیه بعد از نقطه E است. 3-2-5- ارزیابی و تعیین شاخص خرابی در این بخش با معرفی و تعریف شاخص هاي خرابی، معیاري کمی براي سنجش میزان آسـیب پـذیري سـاختمانهـا تحت اثر این پدیده به دست می آید. براي به دست آوردن شاخص خرابی هر ساختمان، شاخص طبقات بحرانی آن به دست آمده و با توجه به توضیحاتی که در ادامه آورده می شود، نحوه خرابی ساختمان و میزان مستعد بودن تحـت برخـورد لـرزه اي مشـخص مـیگـردد (Jeng & .Tzeng, 2000) طبقاتی از ساختمان که پتانسیل خرابی دارند به شرح زیر می باشد: تراز پایه: نیروي ضربه باعث افزایش برش طبقات می گردد و برش پایه حاصل مجموع برش طبقات می باشد، لذا تغییر برش پایه می تواند به نحو مناسبی بیانگر متوسط افزایش برش طبقات باشد. تراز معادل بام ساختمان مجاور و تراز بام: به دلیل بالا بودن مقادیر تغییر مکـان در بـالاترین تـراز سـاختمان، پدیـدهبرخورد لرزه اي می تواند بیشترین تأثیرات را در این طبقه ایجاد نماید، لذا برش طبقه در بـالاترین تـراز پـارامتر مـؤثري درتعریف شاخص خرابی می باشد. اثر نا همسانی تراز طبقات که در بسایري موارد واقعیت موجود تلقی می گردد و نحوه ي قـرارگیري ساختمان ها در مجاورت یکدیگر به صورت ضرایب افزاینده ي شاخص خرابی در نتایج اعمال گردیده است. رابطه شاخص خرابی هر تراز به شکل زیر معرفی می گردد(Jeng & Tzeng, 2000). (5-3) DI=d×S×S×S×α (6-3) α شاخص پایه در ترازهاي بحرانی برخورد که به کمک آنالیزهاي تاریخچه زمانی غیر خطی روز مدل هـاي دو بعـدي .(Jeng & Tzeng, 2000)سازه به دست آمده است 560832-93900=ايلرزهبرخورداثرلحاظبانظرموردطبقهلرزهبرخورداثرلحاظبدوننظرموردطبقه=اي لرزه برخورد اثر لحاظ با نظر مورد طبقه لرزه برخورد اثر لحاظ بدون نظر مورد طبقه (3-7) برشα برشاي تغییراي(3-8) =α تغییرايپارامتر d بیانگر نحوه اجراي درز بین دو ساختمان می باشد. این پارامتر به شرح زیر است: 1=d وقتی که فاصله درز انقطاع از نصف مقدار توصیه شده استاندارد 2800 کمتر باشد یا کاملاً پر شده باشد، 7/0=d وقتی که فاصله درز انقطاع در تراز بام ساختمان کوتاه تر حداقل نصف مقدار توصیه شده توسط آئین نامه باشد یا فاصله ایجاد شده توسط درز کافی بوده، ولی بعداً با نخاله و مواد ساختمانی پر شده باشد. 0=d وقتی که فاصله درز انقطاع مطابق آئین نامه رعایت شده باشد. ضرایب افزاینده S بیانگر نحوه قرار گیري ساختمان ها و ناهمسان بودن تراز طبقاتی می باشد. این ضرایب به شرح زیر تعریف می گردند: 1S ضریب موقعیت استقرار ساختمان ها می باشد. چنانچه ساختمان مورد بررسی بین دو ساختمان قـرار گرفتـه باشـد (برخورد دو طرفه) برابر با 0/1 و در صورتی که ساختمان انتهایی باشد (برخورد یک طرفه) برابر 3/1 در نظر گرفته می شود. 2S ضریب عدم همترازي طبقات در تراز برخورد می باشد و بیـانگر اثـر تخریـب کننـده برخـورد میـان سـتونی اسـت (شدیدترین نوع خرابی می باشد) که در صورت عدم همترازي برابر 5/1 در نظر گرفته می شود. با توجه به ماهیت خرابـیهـا ، این ضریب، تنها براي شاخص تراز برخورد ساختمان در نظر گرفته می شود. در صورت وجود مسیرهاي جایگزین انتقال بار که در صورت خمش یا کمانش ستون پایداري سازه را حفظ نماید، این ضریب برابر با 0/1 در نظر گرفته می شود. 3S ضریب اختلاف جرم و اختلاف سختی دو ساختمان مجاور می باشد. در حالتی که دو سـاختمان مجـاور از هـر نظـر مشابه باشند، برابر 0/1 و در غیر این صورت 3/1 در نظر گرفته می شود. شاخص خرابی به دست آمده براي هر تراز بیانگر نحوه خرابی تراز مذکور میباشد. نحوه خرابی به شرح زیر در 5 دسته :(Jeng & Tzeng, 2000)تقسیم بندي می گردد (DI>3.1) فروریزي (3.1>DI>2.4) صدمات شدید (2.4>DI>1.9) صدمات متوسط (1.9>DI>1.4) صدمات کم-4 (1.4>DI>0) عدم ضربه -5 شاخص مذکور، تنها بیانگر احتمال خرابی هاي ناشی از برخورد لرزه اي است و به سـایر خرابـیهـاي لـرزه اي وابسـته نمی باشد. ترازهاي تعریف شده بر اساس مشاهدات زلزله هاي گذشته و تجربه تایوان تعیین و اصلاح شده اند. مهم ترین هدف از تعریف نحوه خرابی ترازهاي بحرانی، بررسی میزان نیاز ساختمان بـه بهسـازي جهـت جلـوگیري از خرابی هاي ناشی از برخورد لرزه اي است. بدین منظور با توجه به نحوه خرابی ترازهاي بحرانی، ساختمان ها از نظـر اسـتعداد خرابی در 5 گروه A تا E دسته بندي می گردند: (Jeng & Tzeng, 2000) گروه A: ساختمان بسیار خطرناك و در آستانه فروریزش از ناحیه ضـربه لـرزه اي (نیازمنـد تـدابیر بهسـازي جـدي و فراگیر). گروه B: ساختمان خطرناك و در معرض آسیب هاي شدید از ناحیه ضربه لرزه اي (نیازمنـد تـدابیر بهسـازي لـرزه اي گسترده). گروه C: ساختمان در معرض خطر و آسیب هاي قابل توجه از ناحیه ضربه لرزه اي (نیازمند تـدابیر بهسـازي لـرزه اي موضعی). گروه D: ساختمان مشکوك به آسیب هاي پراکنده از ناحیه ضربه لرزه اي (میزان آسیب هاي موضعی و محـل آن هـا و نیاز یا عدم نیاز به بهسازي تنها با بررسی هاي دقیق امکان پذیر می باشد و در هر صورت این نیازها فراگیر و گسترده نیست). گروه E: ساختمان ایمن از نظر برخورد لرزه اي که نیاز به بررسی تفضیلی ندارد. ارتباط درجات خطر با اندیس خرابی طبقات به شرح جدول 1 می باشد. درجه A معرف بالاترین میزان ریسک و درجه E معرف کمترین میزان ریسک برخورد لرزه اي در ساختمان مورد نظر می باشد. جدول 3 -2: تقسیم بندي ساختمان ها از نظر پتانسیل برخورد لرزه اي(Jeng & Tzeng, 2000) شاخص خرابی تراز مورد نظر طبقات بحرانی DI>3.1 3.1>DI>2.4 2.4>DI>1.9 1.9>DI>1.4 1.4>DI>0 A B B C Dتراز پایه B C C D Eمعادل تراز بام ساختمان مجاور C D D E Eتراز بام ۵٠ براي محاسبه شاخص خرابی در ترازهاي بحرانی (تراز پایه، تراز برخورد و تراز بـام سـاختمان بلنـد) نیـاز بـه تعیـیننسبت حداکثر تغییر مکان نسبی و حداکثر نیروي برش این ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه می باشـد لـذابا استفاده از نتایج پاسخ حداکثر تغییر مکان و نیروي برشی طبقات نسبت به محاسـبه 1α و 2α نهایتـاً محاسـبهα در مـدلضربه ساختمان 3 و 8 طبقه اقدام شد. لازم به ذکر است که با توجه به مشخصات مـدل سـازي ضـرایبS2 ،S1 ،d و 3S بـهترتیب 1، 3/1، 1 و 1 منظور شده است. ۵١ چهارم يافتههاي پژوهش 4-1- بررسي تأثير ارتفاع (اختلاف طبقات) در ضربه بين دو ساختمان مجاور 4-1-1- اثر ضربه بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه (اختلاف طبقه: 3) 4-1-1-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات براي بررسي اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ابتدا هر يك از ساختمانهاي 3 و 6 طبقه به صورتجداگانه تحت هر سه زمين لرزه مورد تحليل تاريخچه زماني غير خطي قرار گرفتند و مقادير حداكثر تغيير مكان جانبيطبقات در جهات مثبت و منفي در هر زلزله استخراج شد. سپس جهت بررسي اثر ضربه اين دو ساختمان بر مقادير اينپاسخ، دو سازه در كنار يكديگر با استفاده از المانGAP مدل سازي شده و توسط هر سه زلزله مورد تحليل قرار گرفتند ومقادير اين پاسخ در حالت ضربه نيز استخراج گرديد. براي محاسبه در صد تغييرات (افزايش يا كاهش) تغيير مكان جانبيطبقات از رابطه زير استفاده شده است. (4-1) 100×حداكثر تغيير مكان طبقه درحداكثر حالتتغيير بدونمكان ضربهطبقه - در ححالتداكثر بدونتغيير ضربهمكان طبقه در حالت ضربه =در صد تغييرات (افزايش يا كاهش) در جداول شماره 4 -1، 4 -2 و 4-3 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييراتآن در اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداولشماره 4 -4، 4-5 و 4-6 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه،تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-1، 4-2 و4-3 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 6 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 6 طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: تغيير مكان جانبي طبقات سازه 3 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در هر دو جهت مثبت (جهت نزديك شده بهساختمان 6 طبقه، جهت ضربه) و جهت منفي (جهت دور شده از ساختمان 6 طبقه) كاهش يافته و تحت زلزله لوماپريتاتغيير چنداني در افزايش يا كاهش اين پاسخ ايجاد نشده است. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت كاهش تغيير مكان و درجهت منفي افزايش پاسخ به مقدار حداكثر 39 درصد قابل مشاهده است. تغيير مكان جانبي سازه 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (جهت دور شده از ساختمان 3 طبقه) افزايش پاسخ تا حداكثر مقدار 20 درصد و در جهت منفي (جهت نزديك شده به ساختمان 3 طبقه، جهت ضربه) كاهشپاسخ ديده مي شود. تحت زلزله لوماپريتا در جهت مثبت در سه طبقه اول كاهش نامحسوس پاسخ و در سه طبقه آخر(بالاي آخرين تراز برخورد) افزايش پاسخ را داريم و در جهت منفي نيز در سه طبقه نخست كاهش پاسخ و در طبقاتبالايي افزايش پاسخ را مشاهده مي كنيم. در زلزله نورتريج در جهت مثبت تغيير چنداني رخ نداده و افزايش جزئي را شاهد ۵٣ هستيم و در جهت منفي در سه طبقه نخست كاهش پاسخ و در سه طبقه بالايي آخرين تراز ضربه افزايش پاسخ را مشاهدهمي كنيم. جدول 4-1: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -4.54 3.65 -3.35 2.73 -26.15 -25.13 2 -10.21 8.51 -7.64 6.88 -25.17 -19.18 3 -14.40 12.34 -11.03 10.23 -23.38 -17.11 جدول 4-2: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.85 3.43 -2.87 3.56 0.51 4.05 2 -7.14 8.30 -6.97 8.41 -2.40 1.35 3 -10.60 12.41 -10.22 11.98 -3.57 -3.47 جدول 4-3: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.67 3.45 -5.11 1.87 39.22 -45.85 2 -9.42 8.30 -11.40 4.49 21.04 -45.90 3 -14.48 11.98 -16.55 6.67 14.30 -44.33 جدول 4-4: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.90 2.61 -1.53 3.13 -19.83 20.07 2 -5.49 7.72 -4.47 9.14 -18.60 18.40 3 -10.49 13.49 -8.60 15.57 -18.03 15.40 4 -15.56 18.70 -13.85 20.79 -10.97 11.16 5 -19.92 22.99 -19.27 26.88 -3.27 16.92 6 -22.82 25.17 -22.77 29.64 -0.23 17.76 ۵۴ جدول 4-5: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.60 3.84 -1.34 3.17 -16.29 -17.44 2 -4.14 11.28 -3.55 10.20 -14.29 -9.61 3 -6.62 20.61 -5.99 19.65 -9.47 -4.65 4 -9.04 29.88 -9.27 29.77 2.56 -0.37 5 -11.30 37.30 -13.03 38.67 15.31 3.67 6 -12.91 41.05 -15.64 42.92 21.21 4.56 جدول 4-6: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.91 2.13 -1.81 2.28 -5.50 6.70 2 -5.60 6.28 -5.41 6.66 -3.39 5.92 3 -10.39 11.15 -10.24 11.35 -1.51 1.74 4 -15.72 15.44 -15.94 15.61 1.42 1.09 5 -20.71 18.57 -21.57 18.36 4.17 -1.14 6 -23.66 20.21 -24.69 19.73 4.34 -2.38 شكل 4-1: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان ۵۵ شكل 4-2: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-3: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-1-2- اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات براي بررسي اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات ابتدا هر يك از ساختمانهاي 3 و 6 طبقه به صورت جداگانهتحت هر سه زمين لرزه مورد تحليل تاريخچه زماني غير خطي قرار گرفتند و مقادير حداكثر نيروي برش طبقات در جهاتمثبت و منفي در هر زلزله استخراج شد. سپس جهت بررسي اثر ضربه اين دو ساختمان بر مقادير اين پاسخ، دو سازه دركنار يكديگر با استفاده از المانGAP مدل سازي شده و توسط هر سه زلزله مورد تحليل قرار گرفتند و مقادير اين پاسخدر حالت ضربه نيز استخراج گرديد. براي محاسبه در صد تغييرات (افزايش يا كاهش) نيروي برش طبقات از رابطه زيراستفاده شده است. ۵۶ 1562862-37276(4-2) 100×حداكثر نيروي برشطبقه درحداكثر حالتنيروي بدونبرش ضربهطبقه - در ححالتداكثر بدون نيروي ضربهبرشطبقه در حالت ضربه =در صد تغييرات (افزايش يا كاهش) در جداول شماره 4-7، 4-8 و 4-9 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن دراثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداول شماره 4-10، 4-11 و 4-12 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-4، 4-5 و4-6 نمودار حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 6 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 6 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (جهت نزديكشده به ساختمان 6 طبقه، جهت ضربه) كاهش يافته و در جهت منفي (جهت دور شده از ساختمان 6 طبقه) در دو طبقهاول كاهش و در طبقه آخر (آخرين تراز برخورد) افزايش نيروي برش طبقه به مقدار 42 درصد را مشاهده مي نماييم. درزلزله لوماپريتا در جهت مثبت افزايش برش در طبقات و در جهت منفي كاهش نيروي برشي را داريم. تحت زلزله نورتريجدر جهت مثبت كاهش پاسخ و در جهت منفي افزايش بسيار اندكي را مشاهده مي كنيم. مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت(جهت دور شدهاز ساختمان 3 طبقه) افزايش و تا حداكثر مقدار 20 درصد و در جهت منفي (جهت نزديك شده به ساختمان 3 طبقه،جهت ضربه) در طبقات نخست كاهش نيروي برشي و از آخرين تراز برخورد به بالا افزايش در مقدار پاسخ را شاهد هستيمبه طوري كه در طبقه بالايي آخرين تراز برخورد مقدار 49 درصد افزايش را داريم. در زلزله لوماپريتا در جهت مثبتافزايش جزئي را مشاهده مي كنيم و در جهت منفي در سه طبقه نخست كاهش پاسخ و در سه طبقه بالايي آخرين ترازبرخورد افزايش اين پارامتر تا 78 درصد را شاهد هستيم. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت تغيير چنداني رخ نداده و درجهت منفي در سه طبقه نخست كاهش و در سه طبقه بالايي افزايش پاسخ تا 38 درصد در طبقه چهارم را شاهد هستيم. جدول 4-7: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چيتايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -85.414 82.085 -81.820 73.456 -4.21 -10.51 2 -66.392 64.230 -65.976 64.974 -0.63 1.16 3 -36.811 38.205 -52.554 36.431 42.76 -4.64 جدول 4-8: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -71.205 82.177 -76.776 80.147 7.82 -2.47 2 -64.028 64.344 -64.693 71.629 1.04 11.32 3 -40.756 38.666 -36.605 47.921 -10.18 23.94 جدول 4-9: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -78.907 82.380 -83.478 82.053 5.79 -0.40 2 -67.075 66.170 -68.374 58.013 1.94 -12.33 3 -41.200 37.761 -42.229 29.418 2.50 -22.09 جدول 4-10: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -92.260 88.991 -82.995 95.871 -10.04 7.73 2 -76.084 79.161 -70.277 88.038 -7.63 11.21 3 -64.806 65.655 -67.224 72.685 3.73 10.71 4 -60.397 65.766 -90.313 70.468 49.53 7.15 5 -60.307 52.920 -67.923 53.060 12.63 0.26 6 -38.457 31.738 -47.074 38.258 22.41 20.54 جدول 4-11: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.062 86.617 -80.348 103.660 -0.88 19.68 2 -70.494 81.478 -65.849 81.754 -6.59 0.34 3 -63.476 78.392 -59.848 77.984 -5.72 -0.52 4 -55.403 69.115 -78.434 71.274 41.57 3.12 5 -39.128 48.690 -57.283 52.698 46.40 8.23 6 -23.522 29.819 -41.996 33.530 78.54 12.44 جدول 4-12: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.655 86.940 -83.168 86.173 1.85 -0.88 2 -71.977 74.673 -71.534 75.676 -0.62 1.34 3 -65.941 66.257 -66.252 67.505 0.47 1.88 4 -60.013 56.036 -83.195 57.632 38.63 2.85 5 -49.479 44.730 -60.337 44.474 21.95 -0.57 6 -32.904 26.877 -34.441 26.486 4.67 -1.46 شكل 4-4: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-5: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-6: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-1-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي برخورد دو ساختمان 3 و 6 طبقه (طبقات 1 تا 3) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو تحت هر سه زلزله، مقدارحداكثر نيروي المانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4-13 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهاي برخوردتحت هر سه زلزلهي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج ارائه شده است. در شكل 4-7 نيز نمودار تاريخچه زماني نيرويضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه، تحت زلزله چي چي تايوان به عنوان نمونه ترسيم شدهاست. با توجه به جدول شماره 4-13 مشاهده م يگردد كه حداكثر نيروي ضربه از پايين ترين تراز به سمت بالاترين ترازبرخورد تحت هر سه زلزله افزايش يافته و در زلزله چي چي تايوان در آخرين تراز برخورد به حداكثر مقدار 137 تن رسيدهاست. جدول 4-13: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)زلزله چي چي تايوانزلزله لوماپريتازلزله نورتريج1 -19.430 -36.193 0 2 -93.423 -84.924 -22.750 3 -137.415 -118.980 -81.593 شكل4-7: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه (تحت زلزله چيچي تايوان) 4-1-1-4- اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك براي بررسي اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك اعضاي سازهاي ساختمانهاي 3 و 6 طبقه از قابليت نرمافزار در تعيين وضعيت مفاصل پلاستيك بر اساس دستورالعملFEMA 356 استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعريفمفاصل پلاستيك براي تيرها و ستونها، ساختمانها هر يك به تنهايي تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريجبه صورت جداگانه مورد تحليل تاريخچه زماني غير خطي قرار گرفتند و بعد از پايان تحليل وضعيت مفاصل پلاستيكاعضاي سازهاي در پايان ارتعاش سازه (پايان مدت زمان زلزله) استخراج و ثبت گرديد، سپس هر دو سازه در كنار يكديگر بااستفاده از المانGAP مدل سازي و تحت اين سه زلزله دوباره مورد تحليل قرار گرفته و وضعيت مفاصل پلاستيك اعضابعد از اثر ضربه استخراج و ثبت گرديد. جهت سهولت بررسي اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك، كليه اعضاي تير و ستون ساختمانهاي 3 و6 طبقه در حالت بدن ضربه و حالت ضربه شماره گذاري شده است. بعد از شناسايي اعضايي كه مفاصل پلاستيك آنها تغييروضعيت يافته است در جداول جداگانهاي با ذكر شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك در حالت بدن ضربه وحالت ضربه ثبت گرديد. در شكل شماره 4-8 و 4-9 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 6 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزله چيچي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-10 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-14 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چيچي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-15 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه وحالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-8: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-9: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-10: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان جدول 4-14: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير19 مفصل سمت چپB (< IO) 19 مفصل سمت چپIO (< LS) تير19 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 19 مفصل سمت راستB (< IO) تير20 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 20 مفصل سمت چپB (< IO) تير21 مفصل سمت چپB (< IO) 21 مفصل سمت چپIO (< LS) تير21 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 21 مفصل سمت راستB (< IO) جدول 4-15: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينA to B (Elastic) 22 مفصل پايينB (< IO) ستون5 مفصل بالاA to B (Elastic) 26 مفصل بالاB (< IO) ستون7 مفصل پايينA to B (Elastic) 28 مفصل پايينB (< IO) ستون10 مفصل پايينA to B (Elastic) 31 مفصل پايينB (< IO) ستون13 مفصل پايينA to B (Elastic) 34 مفصل پايينB (< IO) ستون16 مفصل پايينA to B (Elastic) 37 مفصل پايينB (< IO) ستون19 مفصل پايينA to B (Elastic) 40 مفصل پايينB (< IO) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 44 مفصل بالاB (< IO) تير40 مفصل سمت چپB (< IO) 61 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 61 مفصل سمت راستIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 62 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 62 مفصل سمت راستB (< IO) تير42 مفصل سمت چپB (< IO) 63 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 63 مفصل سمت راستIO (< LS) در شكل شماره 4-11 و 4-12 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 6 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-13 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-16 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-17 شماره عضو، موقعيتو وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-11: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-12: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-13: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا ۶۴ جدول 4-16: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصل پلاستيكستون1 مفصل پايينB (< IO) 1 مفصل پايينIO (< LS) ستون10 مفصل پايينB (< IO) 10 مفصل پايينIO (< LS) تير19 مفصل سمت راستB (< IO) 19 مفصل سمت راستIO (< LS) تير20 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 20 مفصل سمت راستB (< IO) تير21 مفصل سمت راستB (< IO) 21 مفصل سمت راستIO (< LS) جدول 4-17: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصل پلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينIO (< LS) 22 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون5 مفصل بالاB (< IO) 26 مفصل بالاIO (< LS) ستون7 مفصل پايينIO (< LS) 28 مفصل پايينB (< IO) ستون11 مفصل پايينA to B (Elastic) 32 مفصل پايينIO (< LS) ستون13 مفصل پايينB (< IO) 34 مفصل پايينIO (< LS) ستون19 مفصل پايينIO (< LS) 40 مفصل پايينB (< IO) ستون23 مفصل بالاB (< IO) 44 مفصل بالاIO (< LS) تير28 مفصل سمت راستLS (< CP) 49 مفصل سمت راستIO (< LS) تير29 مفصل سمت راستLS (< CP) 50 مفصل سمت راستIO (< LS) تير36 مفصل سمت چپIO (< LS) 57 مفصل سمت چپE تير36 مفصل سمت راستLS (< CP) 57 مفصل سمت راستE تير38 مفصل سمت چپB (< IO) 59 مفصل سمت چپIO (< LS) تير39 مفصل سمت چپB (< IO) 60 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 61 مفصل سمت چپB (< IO) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 61 مفصل سمت راستIO (< LS) تير41 مفصل سمت راستB (< IO) 62 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 63 مفصل سمت راستIO (< LS) در شكل شماره 4-13 و 4-14 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 6 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهنورتريج نشان داده شده است و در شكل شماره 4-15 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-18 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتريجدر حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-19 شماره عضو، موقعيت ووضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. ۶۵ شكل 4-14: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-15: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-16: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتريج ۶۶ جدول 4-18: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينB (< IO) 1 مفصل پايينIO (< LS) ستون10 مفصل پايينB (< IO) 10 مفصل پايينIO (< LS) جدول 4-19: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصل پلاستيكوضعيت مفصل پلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصل پلاستيكوضعيت مفصل پلاستيكستون11 مفصل بالاA to B (Elastic) 32 مفصل بالاIO (< LS) ستون17 مفصل بالاA to B (Elastic) 38 مفصل بالاIO (< LS) تير37 مفصل سمت راستB (< IO) 58 مفصل سمت راستIO (< LS) تير38 مفصل سمت راستB (< IO) 59 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 61 مفصل سمت چپB (< IO) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 62 مفصل سمت چپB (< IO) تير42 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 63 مفصل سمت چپB (< IO) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاورت ساختمان 6 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان در بعضي از تيرهاي قاب مفاصل پلاستيك جديدي تشكيل شده و يا مفاصل موجود درحالت بدون ضربه، در اثر ضربه از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند به عبارت ديگر تحت تأثير شرايط ضربهتغيير شكلهاي پلاستيك قبلي باز هم افزايش يافتهاند. در زلزله لوماپريتا ستونهاي كناري طبقه اول از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند و در تيرهاي طبقه آخر نيز اين افزايش را مشاهده مي كنيم. تحت زلزله نورتريج مفصلهايپاي ستون طبقه اول از ناحيهB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاورت ساختمان 3 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان ستونهاي طبقه اول از ناحيه الاستيك (فاقد مفصل پلاستيك در حالت بدون ضربه) واردناحيه پلاستيك و در وضعيتB (< IO ) و در ستونهاي بالاي آخرين تراز برخورد نيز همين تغيير وضعيت اتفاق افتادهاست، همچنين تيرهاي طبقه آخر نيز از وضعيت لاستيك تا وضعيتIO (< LS ) پيش رفتهاند. در زلزله لوماپريتا اكثر درتيرهاي طبقات بالاي آخرين تراز برخورد تغيير شكلهاي پلاستيك افزايش يافته و به طوري كه مفصلهاي پلاستيك تيرشماره 57 تا وضعيتE (گسيختگي مقطع) نيز پيش رفتهاند. همچنين ستونهاي شماره 26،32 و 44 از وضعيت الاستيكوB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. تحت زلزله نورتريج ستونهاي شماره 32 و 38 طبقات بالاي آخرين تراز برخورداز ناحيه الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغيير وضعيت يافتهاند و در مفصلهاي تيرهاي طبقه آخر نيز افزايشي مشاهدهمي شود. 4-1-1-5- ارزيابي و تعيين شاخص خرابي براي محاسبه شاخص خرابي در ترازهاي بحراني (تراز پايه، تراز برخورد و تراز بام ساختمان بلند) نياز به تعييننسبت حداكثر تغيير مكان نسبي و حداكثر نيروي برش اين ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه مي باشد لذابا استفاده از نتايج پاسخ حداكثر تغيير مكان و نيروي برشي طبقات كه در بندهاي قبلي ارائه گرديده است نسبت بهمحاسبه 1α و 2α نهايًتًا محاسبهα در مدل ضربه ساختمان 3 و 6 طبقه اقدام شد. سپس شاخص خرابي هر يك از ترازهايبحراني فوق مطابق توضيحات ارائه شده در فصل قبلي براي هر دو ساختمان 3 و 6 طبقه در اين ترازها محاسبه و سطحخطر برخورد لرزه اي هر يك تعيين گرديد.با توجه به اينكه نتايج پاسخ مدل ضربه ساختمانهاي 3 و 6 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان نسبت به دو زلزله ديگر مقادير بيشتري دارد بنابراين محاسبات مربوطه صرًفًا براي نتايج اين زمين لرزهانجام و نتيجه ارائه شده است.در جدول شماره 4-20 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه ايترازهاي بحراني در ساختمانهاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-20 ملاحظه مي گردد كه سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در سازه 3 طبقه درتراز پايه و تراز برخورد در سطح خطر برخورد لرزه ايC و سازه 6 طبقه در تراز پايه در سطح خطرB ، در تراز برخوردC ودر تراز بام در وضعيتD مي باشد. جدول 4-20: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان تراز بام (ساختمانبلند)تراز برخورد (تراز بام ساختمان كوتاه)تراز پايهمؤلفه6 طبقه6 طبقه3 طبقه6 طبقه3 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه0.0109 0.0091 0.0201 0.0180 0.0106 0.0131 0.0098 0.0082 0.0105 0.0142 قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه47.074 38.457 72.685 65.655 52.554 38.205 95.871 92.260 81.820 85.414 قدر مطلق حداكثربرش طبقه (ton)1.207 1.114 0.810 1.201 0.739 α1 1.224 1.107 1.376 1.039 0.958 α2 1.719 1.571 1.596 1.588 1.210 α 2.235 2.042 2.075 2.064 1.572 شاخص خرابي(DI)D C C B C سطح خطر برخوردلرزه اي 4-1-2- اثر ضربه بين دو ساختمان 3 و 8 طبقه (اختلاف طبقه: 5) 4-1-2-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جداول شماره 4-21، 4-22 و 4-23 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صدتغييرات آن در اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. درجداول شماره 4-24، 4-25 و 4-26 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن دراثر ضربه، تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسيو مقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-17، 4-18 و 4-19 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانهرسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 8 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقهمي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 8 طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: در بررسي اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه ملاحظه مي گردد كه مقادير اينپارامتر تحت زلزله چي چي تايوان در هر دو جهت مثبت و منفي نسبت به حالت بدون ضربه كاهش يافته است كه حداكثرمقدار كاهش 45 درصد در تراز آخر و در جهت مثبت (جهت ضربه) مي باشد. در زلزله لوماپريتا نيز رفتاري مشابه با زلزلهچي چي تايوان را شاهد هستيم. همچنين در اثر زلزله نورتريج در جهت ضربه كاهش پاسخ تا 46 درصد و در جهت منفي(جهت دور شدن از سازه 8 طبقه) افزايش پاسخ را مشاهده مي نماييم. در بررسي اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه ملاحظه مي گردد كه تحت زلزله چيچي تايوان در تمام تراز طبقات در جهت مثبت (جهت دور شدن از سازه 3 طبقه) افزايش پاسخ به طور محسوسيمخصوًصًادر طبقات بالايي تراز برخورد تا 45 درصد افزايش پاسخ را نشان مي دهد و در جهت منفي (جهت ضربه) كاهشپاسخ قابل مشاهده مي باشد. در زلزله لوماپريتا نيز در جهت مثبت افزايش پاسخ و در جهت مني نيز كاهش پاسخ را شاهدهستيم. تحت زلزله نورتريج در هر دو جهت مثبت و منفي افزايش اندكي در مقادير اين پارامتر ملاحظه مي گردد. جدول 4-21: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چيتايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -4.54 3.65 -3.82 1.99 -15.83 -45.56 2 -10.21 8.51 -8.56 4.51 -16.10 -47.05 3 -14.40 12.34 -12.41 6.77 -13.78 -45.13 جدول 4-22: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.85 3.43 -2.40 2.00 -15.88 -41.63 2 -7.14 8.30 -5.96 4.76 -16.59 -42.63 3 -10.60 12.41 -8.78 7.07 -17.14 -43.05 جدول 4-23: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.67 3.45 -5.00 1.86 36.19 -46.21 2 -9.42 8.30 -11.22 4.47 19.13 -46.18 3 -14.48 11.98 -16.17 6.66 11.68 -44.45 جدول 4-24: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چيتايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.28 1.38 -2.46 1.78 -24.91 28.88 2 -9.45 3.84 -6.61 4.92 -30.04 28.35 3 -15.60 6.20 -9.94 8.76 -36.25 41.25 4 -20.15 7.79 -11.84 13.15 -41.26 68.79 5 -23.01 9.15 -16.23 17.85 -29.49 95.06 6 -25.88 12.15 -20.05 23.65 -22.53 94.68 7 -28.37 15.81 -23.55 30.22 -17.00 91.09 8 -30.18 18.89 -26.25 33.38 -13.00 76.67 جدول 4-25: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.84 2.50 -1.80 2.23 -36.58 -10.79 2 -8.02 7.28 -4.80 6.77 -40.13 -7.08 3 -13.26 12.75 -7.56 12.67 -42.98 -0.65 4 -17.22 18.23 -9.69 19.51 -43.77 7.06 5 -20.06 24.03 -11.44 28.25 -42.98 17.55 6 -22.45 29.72 -14.88 36.88 -33.72 24.07 7 -25.70 34.96 -17.95 43.12 -30.14 23.33 8 -28.26 38.20 -19.71 46.27 -30.26 21.14 جدول 4-26: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.88 2.17 -1.26 2.13 -32.78 -1.84 2 -4.73 6.08 -3.45 6.26 -27.03 3.01 3 -7.08 10.34 -6.02 11.10 -14.96 7.37 4 -8.42 14.76 -9.64 16.00 14.53 8.46 5 -12.20 18.98 -14.56 20.83 19.31 9.74 6 -16.92 22.71 -19.91 24.91 17.67 9.70 7 -21.76 26.09 -24.29 27.84 11.63 6.71 8 -25.25 28.42 -26.71 29.36 5.80 3.34 شكل 4-17: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-18: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-19: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-2-2- اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جداول شماره 4-27، 4-28 و 4-29 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداول شماره4-30، 4-31 و 4-32 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-20، 4-21 و4-22 نمودار حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 8 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 8 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: در بررسي اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 طبقه ملاحظه مي گردد كه تحت زلزلههاي چيچي تايوان و لوماپريتا در هر دو جهت مثبت و منفي كاهش نيروي برشي در طبقات اتفاق مي افتد و در اثر زلزله نورتريج درجهت مثبت كاهش و در جهت منفي افزايش اندكي در مقادير اين پارامتر را شاهد هستيم. در بررسي اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 طبقه ملاحظه مي گردد كه تحت هر سه زلزله و درهر دو جهت مثبت و منفي مقادير نيروي برش طبقات افزايش يافته است. مخصوًصًا در طبقه چهارم (تراز بالاي محلبرخورد) حداكثر مقدار افزايش نيروي برشي را شاهد هستيم به عنوان نمونه تحت زلزله نورتريج نيروي برش طبقه 4 تا 62درصد افزايش يافته است. جدول 4-27: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چيچي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -85.414 82.085 -82.462 76.281 -3.46 -7.07 2 -66.392 64.230 -65.312 49.947 -1.63 -22.24 3 -36.811 38.205 -41.576 31.235 12.94 -18.24 جدول 4-28: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -71.205 82.177 -70.038 68.262 -1.64 -16.93 2 -64.028 64.344 -57.951 54.270 -9.49 -15.66 3 -40.756 38.666 -35.179 31.909 -13.68 -17.47 جدول 4-29: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -78.907 82.380 -83.545 90.686 5.88 10.08 2 -67.075 66.170 -68.900 61.628 2.72 -6.86 3 -41.200 37.761 -42.346 32.715 2.78 -13.36 جدول 4-30: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چيچي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -97.597 60.955 -105.557 89.704 8.16 47.17 2 -88.641 56.658 -91.604 73.140 3.34 29.09 3 -70.524 55.226 -68.617 66.707 -2.70 20.79 4 -64.609 51.919 -88.495 65.322 36.97 25.82 5 -63.560 53.880 -79.461 67.671 25.02 25.60 6 -50.863 55.964 -65.818 67.204 29.40 20.08 7 -46.896 54.808 -55.715 52.170 18.81 -4.81 8 -38.807 34.558 -46.075 35.737 18.73 3.41 جدول 4-31: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -93.039 81.145 -82.440 80.041 -11.39 -1.36 2 -80.113 75.588 -79.091 75.952 -1.28 0.48 3 -66.644 66.343 -68.670 75.336 3.04 13.56 4 -57.190 63.267 -87.353 71.959 52.74 13.74 5 -54.045 66.013 -68.626 73.130 26.98 10.78 6 -52.792 57.402 -52.950 61.788 0.30 7.64 7 -39.997 50.209 -48.326 53.799 20.83 7.15 8 -27.867 30.437 -38.064 34.207 36.59 12.39 جدول 4-32: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -80.652 75.811 -70.585 84.168 -12.48 11.02 2 -64.325 68.119 -61.742 77.390 -4.02 13.61 3 -50.625 61.326 -54.408 70.796 7.47 15.44 4 -48.774 61.003 -79.268 67.302 62.52 10.33 5 -55.132 58.390 -68.188 65.122 23.68 11.53 6 -52.719 53.031 -61.971 54.195 17.55 2.20 7 -46.631 42.707 -48.225 44.136 3.42 3.35 8 -29.625 26.336 -29.033 27.074 -2.00 2.80 شكل 4-20: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان ٧۴ شكل 4-21: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-22: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-2-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 3 و 8 طبقه (طبقات 1 تا 3) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو تحت هر سه زلزله، مقدارحداكثر نيروي المانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4-33 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 8 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهاي برخوردتحت هر سه زلزلهي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج ارائه شده است. در شكل 4-23 نيز نمودار تاريخچه زماني نيرويضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 8 طبقه، تحت زلزله چي چي تايوان به عنوان نمونه ترسيم شدهاست. ٧۵ تحت هر سه زلزله مقدار نيروي ضربه (نيروي المانGAP ) از پايين ترين تراز تا بالاترين تراز برخورد (طبقه سوم) افزايش يافته است مخصوًصًا تحت زلزله چي چي تايوان مقدار اين نيرو در آخرين تراز برخورد در حدود 123 تن ثبت شدهاست. جدول 4-33: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 8 طبقه طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)زلزله چي چي تايوانزلزله لوماپريتازلزله نورتريج1 -10.190 -19.842 0 2 -63.640 -60.797 -19.262 3 -123.917 -64.900 -67.622 شكل4-23: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 8 طبقه (تحت زلزلهچي چي تايوان) 4-1-2-4 - اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-24 و 4-25 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهچي چي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-26 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه درحالت ضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدولشماره 4-34 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله ٧۶ چي چي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-35 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه وحالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-24: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-25: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-26: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان جدول 4-34: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير13 مفصل سمت راستIO (< LS) 13 مفصل سمت راستB (< IO) تير14 مفصل سمت راستIO (< LS) 14 مفصل سمت راستB (< IO) تير16 مفصل سمت راستIO (< LS) 16 مفصل سمت راستB (< IO) تير17 مفصل سمت راستIO (< LS) 17 مفصل سمت راستB (< IO) تير18 مفصل سمت راستIO (< LS) 18 مفصل سمت راستB (< IO) تير19 مفصل سمت چپB (< IO) 19 مفصل سمت چپIO (< LS) تير20 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 20 مفصل سمت چپIO (< LS) تير21 مفصل سمت چپB (< IO) 21 مفصل سمت چپIO (< LS) جدول 4-35: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون15 مفصل پايينA to B (Elastic) 36 مفصل پايينIO (< LS) ستون15 مفصل بالاA to B (Elastic) 36 مفصل بالاIO (< LS) ستون23 مفصل پايينA to B (Elastic) 44 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 44 مفصل بالاIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستB (< IO) 54 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستB (< IO) 55 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستB (< IO) 56 مفصل سمت راستIO (< LS) تير39 مفصل سمت راستB (< IO) 60 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 61 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 63 مفصل سمت راستIO (< LS) تير43 مفصل سمت راستB (< IO) 64 مفصل سمت راستIO (< LS) تير44 مفصل سمت راستB (< IO) 65 مفصل سمت راستIO (< LS) تير54 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 75 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت راستB (< IO) 75 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير55 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 76 مفصل سمت چپB (< IO) تير55 مفصل سمت راستB (< IO) 76 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير56 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 77 مفصل سمت چپB (< IO) تير56 مفصل سمت راستB (< IO) 77 مفصل سمت راستA to B (Elastic) در شكل شماره 4-27 و 4-28 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-29 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-36 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-37 شماره عضو، موقعيتو وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-27: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-28: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-29: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا جدول 4-36: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت لوماپريتا نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينB (< IO) 1 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون4 مفصل پايينIO (< LS) 4 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون7 مفصل پايينIO (< LS) 7 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون10 مفصل پايينB (< IO) 10 مفصل پايينA to B (Elastic) تير16 مفصل سمت راستIO (< LS) 16 مفصل سمت راستB (< IO) تير17 مفصل سمت راستIO (< LS) 17 مفصل سمت راستB (< IO) تير19 مفصل سمت راستB (< IO) 19 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير21 مفصل سمت چپB (< IO) 21 مفصل سمت چپA to B (Elastic) تير21 مفصل سمت راستB (< IO) 21 مفصل سمت راستA to B (Elastic) جدول 4 -37: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون15 مفصل پايينA to B (Elastic) 36 مفصل پايينIO (< LS) ستون15 مفصل بالاA to B (Elastic) 36 مفصل بالاLS (< CP) ستون23 مفصل پايينA to B (Elastic) 44 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 44 مفصل بالاIO (< LS) تير43 مفصل سمت راستIO (< LS) 64 مفصل سمت راستLS (< CP) تير44 مفصل سمت راستIO (< LS) 65 مفصل سمت راستLS (< CP) تير45 مفصل سمت راستIO (< LS) 66 مفصل سمت راستLS (< CP) تير46 مفصل سمت راستIO (< LS) 67 مفصل سمت راستLS (< CP) تير47 مفصل سمت راستIO (< LS) 68 مفصل سمت راستLS (< CP) تير50 مفصل سمت راستIO (< LS) 71 مفصل سمت راستLS (< CP) تير52 مفصل سمت چپB (< IO) 73 مفصل سمت چپIO (< LS) تير53 مفصل سمت چپB (< IO) 74 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 74 مفصل سمت راستIO (< LS) تير55 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 76 مفصل سمت راستB (< IO) تير56 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 77 مفصل سمت راستIO (< LS) در شكل شماره 4-30 و 4-31 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهنورتريج نشان داده شده است و در شكل شماره 4-32 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-38 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتريجدر حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-39 شماره عضو، موقعيت ووضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-30: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-31: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-32: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتريج جدول 4-38: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينB (< IO) 1 مفصل پايينIO (< LS) ستون10 مفصل پايينB (< IO) 10 مفصل پايينIO (< LS) جدول 4-39: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير36 مفصل سمت چپB (< IO) 57 مفصل سمت چپIO (< LS) تير37 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 58 مفصل سمت چپB (< IO) تير38 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 59 مفصل سمت چپB (< IO) تير39 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 60 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 61 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 62 مفصل سمت چپIO (< LS) تير44 مفصل سمت چپB (< IO) 65 مفصل سمت چپIO (< LS) تير51 مفصل سمت راستB (< IO) 72 مفصل سمت راستIO (< LS) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاورت ساختمان 8 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان مفاصل پلاستيك تيرهاي طبقات پاييني آخرين تراز برخورد (تيرهاي طبقات اول و دوم) از وضعيتIO به وضعيتB (< IO ) تغيير وضعيت دادهاند (كاهش تغيير شكلهاي پلاستيك) و تيرهاي تراز برخورد بهسطح عملكرد بالاتري (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك) تغيير يافتهاند. تحت زلزله لوماپريتا مفاصل بحراني ستونهايطبقه اول از وضعيتB (< IO ) باIO به وضعيت الاستيك تغيير يافتهاند و اين حالت را در تيرهاي طبقه آخر نيز شاهدهستيم. (كاهش تغيير شكلهاي پلاستيك). تحت زلزله نورتريج تغيير قابل توجهي در وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان3 طبقه اتفاق نيافتاده است. مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاورت ساختمان 3 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان در تيرهاي تراز برخورد و تيرهاي طبقه اول مفاصل از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك) در ستونهاي شماره 36 و 44 طبقه هفتم مفاصل از ناحيه الاستيك بهوضعيتIO تغيير يافتهاند. به عبارتي ضربه باعث افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك شده است. تحت زلزله لوماپريتا نيزمفاصل اكثر تيرهاي طبقات بالاي تراز برخورد از وضعيتIO (< LS ) به وضعيتLS تغيير يافتهاند و در تيرهاي طبقه آخرنيز تيرها از حالت الاستيك خارج شده و در آنها مفاصل پلاستيك تشكيل يافته است همچنين ستونهاي 36 و 44 ازوضعيت الاستيك به وضعيتIO تغيير يافتهاند. (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك). تحت زلزله نورتريج تيرهاي ترازبرخورد از وضعيت الاستيك به وضعيتB (< IO ) وIO تغيير يافتهاند. (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك) 4-1-2-5- ارزيابي و تعيين شاخص خرابي براي محاسبه شاخص خرابي در ترازهاي بحراني (تراز پايه، تراز برخورد و تراز بام ساختمان بلند) نياز به تعييننسبت حداكثر تغيير مكان نسبي و حداكثر نيروي برش اين ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه مي باشد لذابا استفاده از نتايج پاسخ حداكثر تغيير مكان و نيروي برشي طبقات كه در بندهاي قبلي ارائه گرديده است نسبت بهمحاسبه 1α و 2α نهايًتًا محاسبهα در مدل ضربه ساختمان 3 و 8 طبقه اقدام شد. سپس شاخص خرابي هر يك از ترازهايبحراني فوق مطابق توضيحات ارائه شده در فصل قبلي براي هر دو ساختمان 3 و 8 طبقه در اين ترازها محاسبه و سطحخطر برخورد لرزه اي هر يك تعيين گرديد.با توجه به اينكه نتايج پاسخ مدل ضربه ساختمانهاي 3 و 8 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان نسبت به دو زلزله ديگر مقادير بيشتري دارد بنابراين محاسبات مربوطه صرًفًا براي نتايج اين زمين لرزهانجام و نتيجه ارائه شده است.در جدول شماره 4-40 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه ايترازهاي بحراني در ساختمانهاي 3 و 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-40 ملاحظه م يگردد كه سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در قاب 3 طبقه درتراز پايه در وضعيتC و در تراز برخورد در وضعيتD م يباشد و در قاب 8 طبقه تراز پايه در وضعيتC ، تراز برخورد وتراز بام در وضعيتD مي باشد. جدول 4-40: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 3 و 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان تراز بام (ساختمانبلند)تراز برخورد (تراز بام ساختمان كوتاه)تراز پايهمؤلفه8 طبقه8 طبقه3 طبقه8 طبقه3 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه0.0099 0.0096 0.0120 0.0192 0.0120 0.0131 0.0077 0.0102 0.0119 0.0142 قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه46.075 38.807 68.617 70.524 41.576 38.205 105.557 97.597 82.462 85.414 قدر مطلق حداكثر برش طبقه (ton)1.026 0.624 0.919 0.751 0.842 α1 1.187 0.973 1.088 1.082 0.965 α2 1.569 1.156 1.424 1.317 1.281 α 2.040 1.503 1.852 1.712 1.665 شاخص خرابي (DI)D D D C C سطح خطر برخوردلرزه اي 4-1-3- اثر ضربه بين دو ساختمان 6 و 8 طبقه (اختلاف طبقه: 2) 4-1-3-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جداول شماره 4 -41، 4-42 و 4 -43 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صدتغييرات آن در اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. درجداول شماره 4-44، 4-45 و 4-46 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن دراثر ضربه، تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسيو مقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-33، 4 -34 و 4-35 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانهرسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 8 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 6 طبقهمي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 8 طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت كاهشيافته و در جهت منفي (جهت دور شدن از سازه 8 طبقه) افزايش پاسخ تا حداكثر مقدار 47 درصد را مشاهده مي كنيم. تحت زلزله لوماپريتا و نورتريج نيز رفتاري مشابه با زلزله چي چي تايوان را مشاهده مي كنيم ولي با در صد تغييرات كمترنست به آن قابل مشاهده است. مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (يعنيجهت دور شدن از سازه 6 طبقه) افزايش يافته و تا حداكثر افزايش 167 درصد نيز را شاهد هستيم و در جهت منفي پاسخكاهش يافته است. در زلزله لوماپريتا نيز وضعيت مشابه زلزله چي چي تايوان است و تحت زلزله نورتريج در جهت مثبتافزايش پاسخ و در جهت منفي در طبقات بالايي افزايش پاسخ را مشاهده مي كنيم. جدول 4-41: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.90 2.61 -2.38 1.91 24.93 -26.69 2 -5.49 7.72 -7.79 4.87 41.91 -36.95 3 -10.49 13.49 -15.23 7.50 45.18 -44.42 4 -15.56 18.70 -22.92 10.27 47.34 -45.09 5 -19.92 22.99 -29.31 15.18 47.13 -33.95 6 -22.82 25.17 -32.82 18.30 43.85 -27.29 ٨۴ جدول 4-42: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.60 3.84 -1.98 2.29 24.13 -40.38 2 -4.14 11.28 -5.58 7.19 34.62 -36.26 3 -6.62 20.61 -9.22 13.76 39.35 -33.24 4 -9.04 29.88 -11.86 20.80 31.20 -30.40 5 -11.30 37.30 -13.80 27.02 22.15 -27.56 6 -12.91 41.05 -15.13 30.82 17.21 -24.92 جدول 4-43: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.91 2.13 -2.13 1.75 11.08 -18.02 2 -5.60 6.28 -6.66 5.00 18.79 -20.44 3 -10.39 11.15 -12.85 8.70 23.64 -22.00 4 -15.72 15.44 -19.42 12.01 23.53 -22.25 5 -20.71 18.57 -25.25 14.59 21.91 -21.43 6 -23.66 20.21 -28.51 16.04 20.47 -20.65 جدول 4-44: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكاندر جهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.28 1.38 -2.45 2.58 -25.12 86.61 2 -9.45 3.84 -6.78 7.72 -28.23 101.13 3 -15.60 6.20 -11.19 13.74 -28.28 121.41 4 -20.15 7.79 -14.52 19.43 -27.93 149.43 5 -23.01 9.15 -17.32 24.49 -24.76 167.59 6 -25.88 12.15 -19.99 28.97 -22.76 138.41 7 -28.37 15.81 -22.83 32.85 -19.53 107.76 8 -30.18 18.89 -25.02 35.28 -17.08 86.73 ٨۵ جدول 4-45: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكاندر جهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.84 2.50 -1.58 3.01 -44.19 20.40 2 -8.02 7.28 -4.33 9.49 -46.01 30.31 3 -13.26 12.75 -6.78 18.04 -48.84 41.54 4 -17.22 18.23 -9.72 27.52 -43.56 50.98 5 -20.06 24.03 -12.35 37.78 -38.44 57.24 6 -22.45 29.72 -15.09 47.10 -32.77 58.46 7 -25.70 34.96 -18.42 54.09 -28.34 54.73 8 -28.26 38.20 -21.06 57.42 -25.48 50.32 جدول 4-46: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش ياكاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.88 2.17 -1.50 2.22 -20.19 2.28 2 -4.73 6.08 -4.36 6.69 -7.88 10.04 3 -7.08 10.34 -8.02 12.33 13.34 19.29 4 -8.42 14.76 -11.96 18.60 42.05 26.08 5 -12.20 18.98 -16.01 24.96 31.22 31.48 6 -16.92 22.71 -20.71 30.06 22.37 32.36 7 -21.76 26.09 -24.89 33.28 14.38 27.55 8 -25.25 28.42 -27.61 34.66 9.34 21.99 شكل 4-33: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان ٨۶ شكل 4-34: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-35: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-3-2- اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جداول شماره 4-47، 4 -48 و 4-49 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداول شماره4-50، 4-51 و 4-52 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-36، 4-37 و4-38 نمودار حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 8 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 6 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 8 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان مي دهد كه در جهت مثبت درطبقات پاييني كاهش و در طبقات بالايي افزايش پاسخ مخصوًصًا در طبقه آخر تا 51 درصد افزايش را شاهد هستيم و درجهت منفي افزايش اندكي را مشاهده مي كنيم. در زلزله لوماپريتا نيز رفتاري مشابه با زلزله چي چي تايوان را داريم. تحتزلزله نورتريج در جهت مثبت كاهش اندك پاسخ و در جهت منفي نيز افزايش جزئي پاسخ را شاهد هستيم. مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان مي دهد كه در جهت مثبتو منفي مقدار نيروي برشي افزايش يافته است. تحت زلزله لوماپريتا و نورتريج نيز رفتاري مشابه را نتيجه داده است. جدول 4-47: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چيچي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -92.260 88.991 -90.291 93.265 -2.13 4.80 2 -76.084 79.161 -76.611 69.401 0.69 -12.33 3 -64.806 65.655 -71.390 62.964 10.16 -4.10 4 -60.397 65.766 -62.808 61.963 3.99 -5.78 5 -60.307 52.920 -63.359 55.894 5.06 5.62 6 -38.457 31.738 -39.320 48.230 2.24 51.96 جدول 4-48: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.062 86.617 -81.047 82.732 -0.02 -4.49 2 -70.494 81.478 -72.825 69.763 3.31 -14.38 3 -63.476 78.392 -64.452 70.866 1.54 -9.60 4 -55.403 69.115 -56.119 63.565 1.29 -8.03 5 -39.128 48.690 -41.319 53.461 5.60 9.80 6 -23.522 29.819 -31.305 31.840 33.09 6.78 جدول 4-49: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.655 86.940 -80.912 79.841 -0.91 -8.17 2 -71.977 74.673 -74.585 71.730 3.62 -3.94 3 -65.941 66.257 -67.985 64.028 3.10 -3.36 4 -60.013 56.036 -62.438 57.080 4.04 1.86 5 -49.479 44.730 -51.847 43.620 4.79 -2.48 6 -32.904 26.877 -39.735 26.750 20.76 -0.47 جدول 4-50: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -97.597 60.955 -107.558 98.023 10.21 60.81 2 -88.641 56.658 -86.302 84.027 -2.64 48.30 3 -70.524 55.226 -76.304 73.386 8.20 32.88 4 -64.609 51.919 -84.931 66.505 31.45 28.09 5 -63.560 53.880 -64.894 72.093 2.10 33.80 6 -50.863 55.964 -56.997 65.510 12.06 17.06 7 -46.896 54.808 -59.790 49.591 27.50 -9.52 8 -38.807 34.558 -43.237 34.757 11.41 0.58 جدول 4-51: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -93.039 81.145 -78.565 88.104 -15.56 8.58 2 -80.113 75.588 -78.625 79.960 -1.86 5.78 3 -66.644 66.343 -72.930 74.903 9.43 12.90 4 -57.190 63.267 -67.326 75.463 17.72 19.28 5 -54.045 66.013 -61.337 70.629 13.49 6.99 6 -52.792 57.402 -72.425 66.404 37.19 15.68 7 -39.997 50.209 -66.752 50.204 66.89 -0.01 8 -27.867 30.437 -54.578 28.964 95.85 -4.84 جدول 4-52: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -80.652 75.811 -67.576 86.328 -16.21 13.87 2 -64.325 68.119 -65.140 80.379 1.27 18.00 3 -50.625 61.326 -64.572 72.900 27.55 18.87 4 -48.774 61.003 -63.633 71.057 30.46 16.48 5 -55.132 58.390 -67.010 67.863 21.54 16.22 6 -52.719 53.031 -54.392 53.752 3.17 1.36 7 -46.631 42.707 -55.239 43.507 18.46 1.87 8 -29.625 26.336 -31.145 25.824 5.13 -1.94 شكل 4-36: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-37: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-38: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 8 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-3-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 6 و 8 طبقه (طبقات 1 تا 6) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو تحت هر سه زلزله، مقدارحداكثر نيروي المانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4-53 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 8 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهاي برخوردتحت هر سه زلزلهي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج ارائه شده است. در شكل 4-39 نيز نمودار تاريخچه زماني نيرويضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 6 و 8 طبقه، تحت زلزله چي چي تايوان به عنوان نمونه ترسيم شدهاست. با توجه به جدول شماره 4-53 مشاهده م يگردد كه حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 8 طبقه تحتهر سه زلزله از پايين ترين تراز به سمت بالاترين تراز برخورد افزايش يافته است حداكثر مقدار اين نيرو در زلزله چي چيتايوان و به ميزان 99 تن مي باشد. جدول 4-53: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 8 طبقه طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)زلزله چي چي تايوانزلزله لوماپريتازلزله نورتريج1 -11.973 -2.734 0 2 -76.308 -40.154 -21.066 3 -103.405 -50.995 -37.240 4 -60.310 -85.260 -42.190 5 -71.231 -90.788 -34.967 6 -99.227 -96.289 -56.311 شكل4-39: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 6 و 8 طبقه (تحت زلزلهچي چي تايوان) 4-1-3-4- اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-40 و 4-41 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهچي چي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-42 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه درحالت ضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدولشماره 4-54 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-55 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه وحالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-40: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-41: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-42: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوانجدول 4-54: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون11 مفصل بالاIO (< LS) 11 مفصل بالاB (< IO) ستون17 مفصل بالاIO (< LS) 17 مفصل بالاA to B (Elastic) تير40 مفصل سمت چپB (< IO) 40 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 40 مفصل سمت راستIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 41 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت چپB (< IO) 42 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 42 مفصل سمت راستIO (< LS) جدول 4-55: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون15 مفصل پايينA to B (Elastic) 57 مفصل پايينIO (< LS) ستون15 مفصل بالاA to B (Elastic) 57 مفصل بالاIO (< LS) ستون23 مفصل پايينA to B (Elastic) 65 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 65 مفصل بالاIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستB (< IO) 57 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستB (< IO) 76 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستB (< IO) 77 مفصل سمت راستIO (< LS) تير39 مفصل سمت راستB (< IO) 81 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 82 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 84 مفصل سمت راستIO (< LS) تير43 مفصل سمت راستB (< IO) 85 مفصل سمت راستIO (< LS) تير44 مفصل سمت راستB (< IO) 86 مفصل سمت راستIO (< LS) تير54 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 96 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت راستB (< IO) 96 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير55 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 97 مفصل سمت چپB (< IO) تير55 مفصل سمت راستB (< IO) 97 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير56 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 98 مفصل سمت چپB (< IO) تير56 مفصل سمت راستB (< IO) 98 مفصل سمت راستA to B (Elastic) در شكل شماره 4-43 و 4-44 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-45 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-56 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-57 شماره عضو، موقعيتو وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-43: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا ٩۴ شكل 4-44: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-45: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا جدول 4-56: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت لوماپريتا نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينIO (< LS) 1 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون5 مفصل بالاB (< IO) 5 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون7 مفصل پايينIO (< LS) 7 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون13 مفصل پايينIO (< LS) 13 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون19 مفصل پايينIO (< LS) 19 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون23 مفصل بالاB (< IO) 23 مفصل بالاA to B (Elastic) تير28 مفصل سمت راستLS (< CP) 28 مفصل سمت راستIO (< LS) تير29 مفصل سمت راستLS (< CP) 29 مفصل سمت راستIO (< LS) تير30 مفصل سمت راستLS (< CP) 30 مفصل سمت راستIO (< LS) تير31 مفصل سمت راستLS (< CP) 31 مفصل سمت راستIO (< LS) تير32 مفصل سمت راستLS (< CP) 32 مفصل سمت راستIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستLS (< CP) 33 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستLS (< CP) 34 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستLS (< CP) 35 مفصل سمت راستIO (< LS) تير36 مفصل سمت راستLS (< CP) 36 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 42 مفصل سمت راستIO (< LS) ٩۵ جدول 4-57: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون7 مفصل بالاA to B (Elastic) 49 مفصل بالاB (< IO) ستون15 مفصل پايينA to B (Elastic) 57 مفصل پايينIO (< LS) ستون15 مفصل بالاA to B (Elastic) 57 مفصل بالاIO (< LS) ستون23 مفصل پايينA to B (Elastic) 65 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 65 مفصل بالاIO (< LS) ستون31 مفصل بالاA to B (Elastic) 73 مفصل بالاB (< IO) تير39 مفصل سمت راستIO (< LS) 81 مفصل سمت راستLS (< CP) تير40 مفصل سمت راستIO (< LS) 82 مفصل سمت راستLS (< CP) تير41 مفصل سمت راستIO (< LS) 83 مفصل سمت راستLS (< CP) تير42 مفصل سمت راستIO (< LS) 84 مفصل سمت راستLS (< CP) تير43 مفصل سمت راستIO (< LS) 85 مفصل سمت راستLS (< CP) تير44 مفصل سمت چپIO (< LS) 86 مفصل سمت چپA to B (Elastic) تير44 مفصل سمت راستIO (< LS) 86 مفصل سمت راستE تير45 مفصل سمت راستIO (< LS) 87 مفصل سمت راستLS (< CP) تير46 مفصل سمت راستIO (< LS) 88 مفصل سمت راستLS (< CP) تير47 مفصل سمت راستIO (< LS) 89 مفصل سمت راستLS (< CP) تير48 مفصل سمت راستIO (< LS) 90 مفصل سمت راستLS (< CP) تير49 مفصل سمت راستIO (< LS) 91 مفصل سمت راستLS (< CP) تير50 مفصل سمت راستIO (< LS) 92 مفصل سمت راستLS (< CP) تير52 مفصل سمت چپB (< IO) 94 مفصل سمت چپIO (< LS) تير53 مفصل سمت چپB (< IO) 95 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 96 مفصل سمت چپB (< IO) تير54 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 96 مفصل سمت راستB (< IO) تير55 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 97 مفصل سمت راستB (< IO) تير56 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 98 مفصل سمت چپB (< IO) تير56 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 98 مفصل سمت راستB (< IO) در شكل شماره 4-46 و 4-47 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 8 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهنورتريج نشان داده شده است و در شكل شماره 4-48 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-58 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتريجدر حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-59 شماره عضو، موقعيت ووضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. ٩۶ شكل 4-46: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-47: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-48: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 8 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتريج جدول 4-58:مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون11 مفصل بالاA to B (Elastic) 11 مفصل بالاIO (< LS) ستون17 مفصل بالاA to B (Elastic) 17 مفصل بالاIO (< LS) تير37 مفصل سمت راستB (< IO) 37 مفصل سمت راستIO (< LS) تير38 مفصل سمت راستB (< IO) 38 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 40 مفصل سمت چپB (< IO) تير42 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 42 مفصل سمت چپB (< IO) جدول4-59: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير33 مفصل سمت چپB (< IO) 75 مفصل سمت چپIO (< LS) تير34 مفصل سمت چپB (< IO) 76 مفصل سمت چپIO (< LS) تير35 مفصل سمت چپB (< IO) 77 مفصل سمت چپIO (< LS) تير36 مفصل سمت چپB (< IO) 78 مفصل سمت چپIO (< LS) تير37 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 79 مفصل سمت چپIO (< LS) تير38 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 80 مفصل سمت چپIO (< LS) تير39 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 81 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 82 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 83 مفصل سمت چپIO (< LS) تير44 مفصل سمت چپB (< IO) 86 مفصل سمت چپIO (< LS) تير51 مفصل سمت راستB (< IO) 93 مفصل سمت راستIO (< LS) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاورت ساختمان 8 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان مفصل تيرهاي طبقه آخر از وضعيت الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغييريافتهاند و در ستونهاي شماره 11 و 17 با كاهش در وضعيت مفصل پلاستيك روبه رو هستيم. تحت زلزله لوماپريتا مفصلپاي ستونهاي طبقه اول از وضعيتIO (< LS ) به وضعيت الاستيك (بدون مفصل پلاستيك) تغيير يافتهاند و تيرهاي سهطبقه مياني از وضعيتLS به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافته است. تحت زلزله نورتيج تيرهاي دو طبقه آخر به وضعيتبالاترIO وB (< IO ) افزايش يافتهاند. مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاورت ساختمان 6 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان تيرهاي طبقات 3،1و4 از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغييريافتهاند.(افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك) و ستون 57 و 65 نيز از وضعيت الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغييريافتهاند. در زلزله لوماپريتا ستونهاي طبقه هفتم از وضعيت الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند و تمام تيرهايطبقات 3، 4، 5، 6 و 7 نيز از وضعيتIO (< LS ) به وضعيتLS و تيرهاي طبقه آخر از وضعيت الاستيك به وضعيتB (< IO) تغيير يافتهاند. در زلزله نورتريج تيرهاي سه طبقه نخست از وضعيتB (< IO ) و الاستيك به وضعيتIO تغييريافتهاند. 4-1-3-5- ارزيابي و تعيين شاخص خرابي براي محاسبه شاخص خرابي در ترازهاي بحراني (تراز پايه، تراز برخورد و تراز بام ساختمان بلند) نياز به تعييننسبت حداكثر تغيير مكان نسبي و حداكثر نيروي برش اين ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه مي باشد لذابا استفاده از نتايج پاسخ حداكثر تغيير مكان و نيروي برشي طبقات كه در بندهاي قبلي ارائه گرديده است نسبت بهمحاسبه 1α و 2α نهايًتًا محاسبهα در مدل ضربه ساختمان 6 و 8 طبقه اقدام شد. سپس شاخص خرابي هر يك از ترازهايبحراني فوق مطابق توضيحات ارائه شده در فصل قبلي براي هر دو ساختمان 6 و 8 طبقه در اين ترازها محاسبه و سطحخطر برخورد لرزه اي هر يك تعيين گرديد .با توجه به اينكه نتايج پاسخ مدل ضربه ساختمانهاي 6 و 8 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان نسبت به دو زلزله ديگر مقادير بيشتري دارد بنابراين محاسبات مربوطه صرًفًا براي نتايج اين زمين لرزهانجام و نتيجه ارائه شده است .در جدول شماره 4-60 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه ايترازهاي بحراني در ساختمانهاي 6 و 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-60 ملاحظه مي گردد كه سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در سازه 6 طبقه درتراز پايه و تراز برخورد در وضعيتC و در سازه 8 طبقه در تراز پايه و تراز برخورد در وضعيتC و در تراز بام در وضعيتE مي باشد. جدول 4-60: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 6 و 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان تراز بام (ساختمانبلند)تراز برخورد (تراز بام ساختمان كوتاه)تراز پايهمؤلفه8 طبقه8 طبقه6 طبقه8 طبقه6 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه0.0076 0.0096 0.0140 0.0094 0.0110 0.0091 0.0081 0.0102 0.0074 0.0082 قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه43.237 38.8072 65.51 55.9637 48.23 38.4569 107.6 97.5971 93.265 92.26 قدر مطلق حداكثر برش طبقه (ton)0.787 1.493 1.212 0.787 0.912 α1 1.114 1.171 1.254 1.102 1.011 α2 1.364 1.897 1.744 1.354 1.362 α 1.773 2.467 2.268 1.761 1.770 شاخص خرابي (DI)E C C C C سطح خطربرخورد لرزه اي 4-1-4- اثر ضربه بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه (اختلاف طبقه: 6) 4-1-4-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جداول شماره 4-61، 4-62 و 4-63 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صدتغييرات آن در اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. درجداول شماره 4-64، 4-65 و 4-66 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه، تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولتبررسي و مقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهايشماره 4-49، 4-50 و 4-51 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه تحت هر سه زلزله بهصورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط بهساختمان 6 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 12طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر تغيير مكان جنبي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان مي دهد كه در جهتمثبت (جهت نزديك شدن به ساختمان 12 طبقه) كاهش و در جهت منفي افزايش يافته است. در زلزله لوماپريتا در جهتمثبت پاسخ تا 78 درصد كاهش يافته و در جهت منفي به مقدار 132 درصد نيز افزايش يافته است.تحت زلزله نورتريجرفتاري مشابه با زلزله چي چي تايوان را مشاهده مي كنيم. مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (جهتدور شده از سختمان 6 طبقه) تغيير چنداني نداشته و در جهت منفي كاهش پاسخ را شاهد هستيم.در زلزله لوماپريتا درجهت مثبت پاسخها داراي افزايش قابل توجهي است به گونهاي كه تا حداكثر مقدار 280 در صد نيز افزايش قابل مشاهدهاست و در جهت منفي پاسخها كاهش يافته و تا 35 درصد كاهش را شاهد هستيم. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبتتغيير چنداني نداشته و در جهت منفي كاهش پاسخ تا 50 درصد را نيز مشاهده مي نماييم. جدول 4-61: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چيتايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.90 2.61 -2.55 2.10 33.86 -19.45 2 -5.49 7.72 -7.86 5.69 43.15 -26.24 3 -10.49 13.49 -15.56 9.67 48.31 -28.34 4 -15.56 18.70 -23.86 12.66 53.39 -32.28 5 -19.92 22.99 -31.07 14.35 55.98 -37.58 6 -22.82 25.17 -35.09 14.90 53.77 -40.78 جدول 4-62: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.60 3.84 -2.81 1.69 75.67 -56.17 2 -4.14 11.28 -8.42 4.03 103.11 -64.24 3 -6.62 20.61 -15.00 5.89 126.55 -71.45 4 -9.04 29.88 -21.06 6.52 132.93 -78.18 5 -11.30 37.30 -25.98 7.95 129.90 -78.69 6 -12.91 41.05 -28.76 9.25 122.84 -77.46 جدول 4-63: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.91 2.13 -2.69 2.05 40.64 -3.69 2 -5.60 6.28 -8.74 5.66 55.93 -9.92 3 -10.39 11.15 -17.12 9.19 64.75 -17.56 4 -15.72 15.44 -26.31 12.04 67.41 -22.06 5 -20.71 18.57 -34.70 14.33 67.53 -22.86 6 -23.66 20.21 -39.34 15.82 66.27 -21.71 جدول 4-64: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.96 3.06 -2.16 2.71 -27.30 -11.58 2 -8.29 8.21 -6.02 7.41 -27.39 -9.70 3 -13.68 12.42 -9.93 11.59 -27.39 -6.63 4 -18.43 14.68 -13.26 14.05 -28.06 -4.34 5 -23.16 15.14 -16.10 15.28 -30.47 0.93 6 -27.81 15.86 -19.83 17.54 -28.69 10.58 7 -31.07 16.83 -23.92 19.52 -23.01 15.97 8 -32.42 21.32 -27.31 20.76 -15.76 -2.62 9 -35.74 25.51 -30.20 23.62 -15.50 -7.41 10 -39.64 28.71 -32.51 28.52 -17.98 -0.65 11 -43.05 31.28 -34.54 32.75 -19.78 4.70 12 -45.35 33.27 -36.01 35.31 -20.61 6.13 جدول 4-65: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.63 1.14 -2.48 3.00 -31.51 164.11 2 -11.18 2.16 -7.49 7.21 -33.00 234.39 3 -20.21 2.89 -13.54 11.17 -33.00 286.95 4 -29.16 3.82 -19.64 14.48 -32.64 279.03 5 -37.68 4.59 -24.94 16.69 -33.81 263.58 6 -44.96 5.28 -29.01 18.43 -35.49 248.81 7 -50.84 6.02 -32.31 20.87 -36.44 246.52 8 -54.92 8.13 -34.82 25.21 -36.61 210.00 9 -57.51 11.67 -36.54 33.67 -36.47 188.59 10 -58.97 15.14 -37.59 42.26 -36.25 179.07 11 -59.93 17.84 -38.83 49.04 -35.21 174.80 12 -60.83 19.93 -39.89 52.66 -34.42 164.18 جدول 4-66: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.02 2.15 -2.14 2.06 -29.23 -3.92 2 -8.57 5.96 -5.62 5.91 -34.42 -0.92 3 -14.06 10.23 -8.60 10.14 -38.82 -0.82 4 -18.22 14.36 -10.65 14.21 -41.56 -1.03 5 -21.19 18.30 -11.81 18.03 -44.29 -1.47 6 -24.28 22.04 -12.22 21.73 -49.68 -1.42 7 -26.33 25.87 -12.89 25.76 -51.05 -0.42 8 -27.27 29.80 -13.36 30.00 -51.00 0.64 9 -27.47 34.28 -13.71 34.35 -50.11 0.23 10 -27.33 39.09 -14.71 38.15 -46.17 -2.39 11 -29.14 42.98 -16.47 41.33 -43.45 -3.83 12 -31.45 45.60 -18.84 43.49 -40.08 -4.64 شكل 4 -49: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-50: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-51: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-4-2 - اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جداول شماره 4-67، 4-68 و 4-69 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداول شماره4-70، 4-71 و 4-72 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-52، 4-53 و4-54 نمودار حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 6 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 12 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان مي دهد در جهت مثبتتغيير چنداني نداشته و در جهت منفي افزايش يافته و در طبقه آخر 32 درصد افزايش پاسخ را شاهد هستيم. در زلزلهلوماپريتا در جهت مثبت كاهش و در جهت منفي افزايش يافته و در طبقه آخر تا 56 درصد افزايش پاسخ را مشاهدهمي كنيم. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت تغيير چنداني نداشته و در جهت منفي افزايش خيلي اندكي را در طبقاتبالايي مشاهده مي نماييم. مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان مي دهد كه در هر دوجهت مثبت و منفي افزايش اندكي در مقدار پاسخ اتفاق افتاده است ولي در طبقه هفتم (طبقه بالاي آخرين تراز برخورد) در جهت منفي تا 61 درصد افزايش نيز رخ داده است. در زلزله لوماپريتا نيز در هر دو جهت مثبت و منفي افزايش اندكپاسخ را مشاهده مي نماييم در اينجا نيز در طبقه 7 در جهت منفي پاسخ تا 80 درصد افزايش يافته است. تحت زلزلهنورتريج نيز در هر دو جهت مثبت و منفي افزايش اندكي را مشاهده مي كنيم. جدول 4-67: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -92.260 88.991 -84.633 96.660 -8.27 8.62 2 -76.084 79.161 -80.212 77.658 5.42 -1.90 3 -64.806 65.655 -71.318 73.144 10.05 11.41 4 -60.397 65.766 -68.437 62.040 13.31 -5.67 5 -60.307 52.920 -62.091 51.377 2.96 -2.92 6 -38.457 31.738 -50.983 36.949 32.57 16.42 ١٠۴ جدول 4-68: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.062 86.617 -91.145 99.000 12.44 14.30 2 -70.494 81.478 -81.927 75.625 16.22 -7.18 3 -63.476 78.392 -68.564 60.780 8.02 -22.47 4 -55.403 69.115 -56.741 54.749 2.41 -20.79 5 -39.128 48.690 -47.133 42.816 20.46 -12.06 6 -23.522 29.819 -36.838 25.877 56.61 -13.22 جدول 4-69: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.655 86.940 -85.995 81.690 5.31 -6.04 2 -71.977 74.673 -77.834 69.946 8.14 -6.33 3 -65.941 66.257 -73.220 63.239 11.04 -4.56 4 -60.013 56.036 -67.141 61.373 11.88 9.52 5 -49.479 44.730 -55.313 44.206 11.79 -1.17 6 -32.904 26.877 -32.330 25.965 -1.74 -3.39 جدول 4-70: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -93.136 101.488 -86.979 115.419 -6.61 13.73 2 -82.965 92.346 -80.957 95.300 -2.42 3.20 3 -72.414 72.582 -79.672 81.338 10.02 12.06 4 -74.181 59.705 -81.432 81.961 9.77 37.28 5 -70.717 65.528 -80.119 71.320 13.30 8.84 6 -69.930 68.033 -76.846 72.249 9.89 6.20 7 -68.506 64.609 -110.463 69.227 61.25 7.15 8 -67.856 63.166 -73.038 57.665 7.64 -8.71 9 -63.842 61.661 -65.668 63.459 2.86 2.92 10 -53.480 59.763 -57.790 65.947 8.06 10.35 11 -53.113 55.827 -52.092 54.342 -1.92 -2.66 12 -36.565 36.098 -41.206 37.081 12.69 2.72 ١٠۵ جدول 4-71: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -96.258 92.676 -92.683 129.403 -3.71 39.63 2 -84.287 72.475 -82.629 102.888 -1.97 41.96 3 -79.013 68.032 -76.853 90.685 -2.73 33.30 4 -75.621 64.938 -75.431 70.917 -0.25 9.21 5 -67.720 64.765 -69.929 63.919 3.26 -1.31 6 -61.217 61.522 -70.484 68.449 15.14 11.26 7 -58.529 57.262 -105.764 64.669 80.70 12.94 8 -56.194 54.768 -83.202 67.076 48.06 22.47 9 -53.509 60.013 -62.224 75.479 16.29 25.77 10 -45.588 58.140 -50.075 62.277 9.84 7.11 11 -30.425 46.467 -45.099 50.803 48.23 9.33 12 -23.524 26.677 -39.614 36.983 68.40 38.63 جدول 4-72: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -99.568 81.048 -100.298 85.470 0.73 5.46 2 -90.040 75.232 -87.391 79.026 -2.94 5.04 3 -79.963 71.446 -72.361 72.584 -9.51 1.59 4 -65.575 67.375 -59.169 67.401 -9.77 0.04 5 -58.708 63.090 -54.353 64.092 -7.42 1.59 6 -46.919 60.821 -51.303 64.361 9.34 5.82 7 -43.193 61.241 -55.134 63.974 27.65 4.46 8 -49.309 61.797 -51.056 64.482 3.54 4.35 9 -53.018 61.522 -54.310 60.728 2.44 -1.29 10 -52.563 49.892 -52.742 48.892 0.34 -2.00 11 -44.912 40.017 -48.726 41.602 8.49 3.96 12 -25.325 24.427 -29.481 23.543 16.41 -3.62 ١٠۶ شكل 4-52: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-53: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-54: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-4-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 6 و 12 طبقه (طبقات 1 تا 6) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو تحت هر سه زلزله، مقدارحداكثر نيروي المانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد .در جدول شماره 4-73 حداكثرنيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهاي برخورد تحت هر سه زلزلهي چي چي تايوان،لوماپريتا و نورتريج ارائه شده است. در شكل 4-55 نيز نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين ترازبرخورد ساختمان 6 و 12 طبقه، تحت زلزله لوماپريتا به عنوان نمونه ترسيم شده است. با توجه به جدول شماره 4-73 مشاهده مي گردد كه حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقهتحت هر سه زلزله از پايين ترين تراز به سمت بالاترين تراز برخورد افزايش يافته و تحت زلزله لوماپريتا حداكثر مقدار نيرو182 تن در آخرين تراز برخورد مي باشد. جدول 4-73: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)زلزله چي چي تايوانزلزله لوماپريتازلزله نورتريج1 -14.300 -7.147 0 2 -55.969 -52.912 -29.497 3 -74.307 -84.236 -32.100 4 -95.430 -110.435 -35.121 5 -97.141 -142.032 -47.025 6 -158.496 -182.175 -72.858 شكل4-55: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 6 و 12 طبقه (تحت زلزلهلوماپريتا) 4-1-4-4- اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-56 و 4-57 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهچي چي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-58 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه درحالت ضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدولشماره 4 -74 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-75 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربهو حالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-56: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-57: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-58: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان جدول 4-74: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير31 مفصل سمت چپIO (< LS) 31 مفصل سمت چپLS (< CP) تير34 مفصل سمت چپIO (< LS) 34 مفصل سمت چپLS (< CP) تير40 مفصل سمت چپB (< IO) 40 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت چپB (< IO) 42 مفصل سمت چپIO (< LS) جدول 4-75: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير82 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 124 مفصل سمت راستB (< IO) تير83 مفصل سمت راستB (< IO) 125 مفصل سمت راستIO (< LS) در شكل شماره 4-59 و 4-60 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-61 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-76 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-77 شماره عضو، موقعيتو وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-59: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-60: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-61: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا جدول 4-76: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينIO (< LS) 1 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون5 مفصل بالاB (< IO) 5 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون7 مفصل پايينIO (< LS) 7 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون11 مفصل بالاIO (< LS) 11 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون13 مفصل پايينIO (< LS) 13 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون17 مفصل بالاIO (< LS) 17 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون19 مفصل پايينIO (< LS) 19 مفصل پايينA to B (Elastic) ستون23 مفصل بالاB (< IO) 23 مفصل بالاA to B (Elastic) تير28 مفصل سمت راستLS (< CP) 28 مفصل سمت راستIO (< LS) تير29 مفصل سمت راستLS (< CP) 29 مفصل سمت راستIO (< LS) تير30 مفصل سمت راستLS (< CP) 30 مفصل سمت راستIO (< LS) تير31 مفصل سمت راستLS (< CP) 31 مفصل سمت راستIO (< LS) تير32 مفصل سمت راستLS (< CP) 32 مفصل سمت راستIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستLS (< CP) 33 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستLS (< CP) 34 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستLS (< CP) 35 مفصل سمت راستIO (< LS) تير36 مفصل سمت راستLS (< CP) 36 مفصل سمت راستIO (< LS) تير37 مفصل سمت راستIO (< LS) 37 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير38 مفصل سمت چپB (< IO) 38 مفصل سمت چپIO (< LS) تير38 مفصل سمت راستIO (< LS) 38 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير39 مفصل سمت چپB (< IO) 39 مفصل سمت چپIO (< LS) تير39 مفصل سمت راستIO (< LS) 39 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 40 مفصل سمت چپB (< IO) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 40 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپB (< IO) تير41 مفصل سمت راستB (< IO) 41 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير42 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 42 مفصل سمت چپB (< IO) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 42 مفصل سمت راستA to B (Elastic) جدول 4-77: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينA to B (Elastic) 43 مفصل پايينB (< IO) ستون13 مفصل پايينA to B (Elastic) 55 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 65 مفصل بالاIO (< LS) ستون25 مفصل پايينA to B (Elastic) 67 مفصل پايينIO (< LS) ستون35 مفصل بالاA to B (Elastic) 77 مفصل بالاIO (< LS) ستون37 مفصل پايينA to B (Elastic) 79 مفصل پايينB (< IO) تير55 مفصل سمت چپLS (< CP) 97 مفصل سمت چپIO (< LS) تير56 مفصل سمت چپLS (< CP) 98 مفصل سمت چپIO (< LS) تير57 مفصل سمت چپLS (< CP) 99 مفصل سمت چپIO (< LS) تير58 مفصل سمت چپLS (< CP) 100 مفصل سمت چپIO (< LS) تير61 مفصل سمت راستIO (< LS) 103 مفصل سمت راستB (< IO) تير67 مفصل سمت راستB (< IO) 109 مفصل سمت راستIO (< LS) تير68 مفصل سمت راستB (< IO) 110 مفصل سمت راستIO (< LS) تير69 مفصل سمت راستB (< IO) 111 مفصل سمت راستIO (< LS) تير71 مفصل سمت راستIO (< LS) 113 مفصل سمت راستLS (< CP) تير72 مفصل سمت راستIO (< LS) 114 مفصل سمت راستLS (< CP) تير73 مفصل سمت راستIO (< LS) 115 مفصل سمت راستLS (< CP) تير74 مفصل سمت راستIO (< LS) 116 مفصل سمت راستLS (< CP) تير75 مفصل سمت راستIO (< LS) 117 مفصل سمت راستLS (< CP) تير77 مفصل سمت چپB (< IO) 119 مفصل سمت چپIO (< LS) تير78 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 120 مفصل سمت چپIO (< LS) تير78 مفصل سمت راستIO (< LS) 120 مفصل سمت راستLS (< CP) تير79 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 121 مفصل سمت چپB (< IO) تير83 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 125 مفصل سمت راستB (< IO) تير84 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 126 مفصل سمت راستIO (< LS) در شكل شماره 4-62 و 4-63 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهنورتريج نشان داده شده است و در شكل شماره 4-64 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-78 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهنورتريج در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-79 شماره عضو، موقعيت ووضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-62: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-63: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-64: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتريج جدول 4-78: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون11 مفصل بالاA to B (Elastic) 11 مفصل بالاIO (< LS) ستون17 مفصل بالاA to B (Elastic) 17 مفصل بالاIO (< LS) تير31 مفصل سمت چپIO (< LS) 31 مفصل سمت چپLS (< CP) تير32 مفصل سمت چپIO (< LS) 32 مفصل سمت چپLS (< CP) تير33 مفصل سمت چپIO (< LS) 33 مفصل سمت چپLS (< CP) تير34 مفصل سمت چپIO (< LS) 34 مفصل سمت چپLS (< CP) تير35 مفصل سمت چپIO (< LS) 35 مفصل سمت چپLS (< CP) تير36 مفصل سمت چپIO (< LS) 36 مفصل سمت چپLS (< CP) تير37 مفصل سمت راستB (< IO) 37 مفصل سمت راستIO (< LS) تير38 مفصل سمت راستB (< IO) 38 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 40 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 42 مفصل سمت چپIO (< LS) ١١۴ جدول 4-79: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير56 مفصل سمت چپIO (< LS) 98 مفصل سمت چپB (< IO) تير58 مفصل سمت چپIO (< LS) 100 مفصل سمت چپB (< IO) تير59 مفصل سمت چپIO (< LS) 101 مفصل سمت چپB (< IO) تير60 مفصل سمت چپIO (< LS) 102 مفصل سمت چپB (< IO) تير62 مفصل سمت چپB (< IO) 104 مفصل سمت چپIO (< LS) تير63 مفصل سمت چپB (< IO) 105 مفصل سمت چپIO (< LS) تير64 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 106 مفصل سمت چپIO (< LS) تير65 مفصل سمت چپB (< IO) 107 مفصل سمت چپIO (< LS) تير66 مفصل سمت چپB (< IO) 108 مفصل سمت چپIO (< LS) تير79 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 121 مفصل سمت راستB (< IO) تير80 مفصل سمت راستIO (< LS) 122 مفصل سمت راستB (< IO) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاورت ساختمان 12 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان تيرهاي طبقه 6 (آخرين تراز برخورد) از وضعيتB (< IO ) و الاستيك به وضعيتIO تغيير يافتهاند. در زلزله لوماپريتا مفصلهاي پاي ستون طبقه اول و مفصلهاي بالاي طبقه پنجم از وضعيتIO وB (< IO) به وضعيت الاستيك (بدون مفصل پلاستيك) تغيير يافتهاند و اثر تيرها نيز از وضعيتLS به و وضعيتIO (< LS ) (كاهش تغيير شكلهاي پلاستيك) تغيير يافتهاند و در زلزله نورتريج اكثر تيرهاي طبقات فوقاني از وضعيتIO (< LS ) بهوضعيتLS تغيير يافتهاند و تيرهاي طبقه آخر از ناحيه الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند. (افزايش تغييرشكلهاي پلاستيك) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاورت ساختمان 6 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان فقط تيرهاي طبقه آخر از وضعيت الاستيك به وضعيتB (< IO ) و در بعضي از اعضا ازوضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. در زلزله لوماپريتا پاي ستونهاي طبقه اول از وضعيت الاستيك خارجشده و به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند. (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك) و تيرهاي طبقات بالايي آخرين ترازبرخورد از وضعيتB (< IO ) به IO، از وضعيتIO (< LS ) بهLS و از وضعيت الاستيك به وضعيتIO افزايش تغييرشكل پلاستيك يافتهاند به عبارتي تحت تأثير شرايط ضربه دورانهاي پلاستيك قبلي باز هم افزايش يافتهاند.تحت زلزلهنورتريج تيرهاي طبقات مياني از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. ١١۵ 4-1-4-5- ارزيابي و تعيين شاخص خرابي براي محاسبه شاخص خرابي در ترازهاي بحراني (تراز پايه، تراز برخورد و تراز بام ساختمان بلند) نياز به تعييننسبت حداكثر تغيير مكان نسبي و حداكثر نيروي برش اين ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه مي باشد لذابا استفاده از نتايج پاسخ حداكثر تغيير مكان و نيروي برشي طبقات كه در بندهاي قبلي ارائه گرديده است نسبت بهمحاسبه 1α و 2α نهاي ًتًامحاسبهα در مدل ضربه ساختمان 6 و 12 طبقه اقدام شد. سپس شاخص خرابي هر يك از ترازهايبحراني فوق مطابق توضيحات ارائه شده در فصل قبلي براي هر دو ساختمان 6 و 12 طبقه در اين ترازها محاسبه و سطحخطر برخورد لرزه اي هر يك تعيين گرديد .با توجه به اينكه نتايج پاسخ مدل ضربه ساختمانهاي 6 و 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا نسبت به دو زلزله ديگر مقادير بيشتري دارد بنابراين محاسبات مربوطه صرًفًا براي نتايج اين زمين لرزه انجام ونتيجه ارائه شده است .در جدول شماره 4-80 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهايبحراني در ساختمانهاي 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-80 و وضعيت سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني ملاحظه مي گردد كه در سازه6 طبقه تراز پايه در وضعيتC تراز برخورد در وضعيتD در سازه 12 طبقه تراز پايه در وضعيتB و تراز برخورد و ترازبام در وضعيتD مي باشند. جدول 4-80: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 6 و 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا تراز بام (ساختمانبلند)تراز برخورد (تراز بام ساختمان كوتاه)تراز پايهمؤلفه12 طبقه12 طبقه6 طبقه12 طبقه6 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه0.0113 0.0065 0.0127 0.0228 0.0087 0.0117 0.0094 0.0113 0.0088 0.0120 قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه39.614 26.677 70.484 61.522 36.838 29.819 129.403 96.258 99.000 86.617 قدر مطلق حداكثربرش طبقه (ton)1.734 0.558 0.741 0.827 0.730 α1 1.485 1.146 1.235 1.344 1.143 α2 2.283 1.274 1.441 1.578 1.356 α 2.968 1.657 1.873 2.052 1.763 شاخص خرابي (DI)D D D B C سطح خطر برخوردلرزه اي ١١۶ 4-1-5- اثر ضربه بين دو ساختمان 8 و 12 طبقه (اختلاف طبقه: 4) 4-1-5-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جداول شماره 4-81، 4-82 و 4-83 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صدتغييرات آن در اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. درجداول شماره 4-84، 4-85 و 4-86 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه، تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولتبررسي و مقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهايشماره 4-65، 4-66 و 4-67 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه تحت هر سه زلزله بهصورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط بهساختمان 8 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 8 و 12طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (جهتنزديك شدن به سازه 12 طبقه) كاهش و در جهت منفي پاسخها افزايش يافتهاند. در زلزله لوماپريتا در جهت مثبتپاسخها كاهش يافته و حداكثر 79 درصد كاهش را نيز شاهد هستيم و در جهت منفي پاسخها افزايش يافتهاند.(حداكثر 69در افزايش در پاسخ را شاهد هستيم) تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت افزايش جزئي و در جهت منفي افزايش پاسخ تا28 درصد در طبقه آخر را داريم. مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت (جهتدور شدن از سازه 8 طبقه) افزايش اندك پاسخ و در جهت منفي در طبقات بالايي كاهش پاسخ را مشاهده مي نماييم. درزلزله لوماپريتا در جهت مثبت افزايش قابل ملاحظهاي در پاسخ را داريم به گونهاي كه افزايش بيش از 200 درصدي پاسخرا شاهد هستيم و در جهت منفي پاسخ كاهش يافته است. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت افزايش جزئي و در جهتمنفي كاهش پاسخ را مشاهده مي نماييم. جدول 4-81: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.28 1.38 -3.68 1.15 12.19 -16.78 2 -9.45 3.84 -10.09 2.82 6.81 -26.45 3 -15.60 6.20 -16.86 4.17 8.10 -32.81 4 -20.15 7.79 -22.37 4.86 11.03 -37.67 5 -23.01 9.15 -26.50 5.64 15.15 -38.36 6 -25.88 12.15 -30.70 7.05 18.60 -41.99 7 -28.37 15.81 -34.38 9.22 21.18 -41.67 8 -30.18 18.89 -36.75 11.06 21.79 -41.45 جدول 4-82: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.84 2.50 -3.15 0.95 11.18 -61.85 2 -8.02 7.28 -9.76 2.21 21.62 -69.59 3 -13.26 12.75 -18.12 3.15 36.60 -75.30 4 -17.22 18.23 -26.56 3.85 54.22 -78.88 5 -20.06 24.03 -33.48 4.94 66.91 -79.44 6 -22.45 29.72 -38.16 6.85 69.99 -76.94 7 -25.70 34.96 -41.14 9.87 60.09 -71.76 8 -28.26 38.20 -42.61 12.14 50.79 -68.23 جدول 4-83: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.88 2.17 -1.63 2.28 -13.05 5.01 2 -4.73 6.08 -4.79 6.56 1.16 7.93 3 -7.08 10.34 -8.71 11.30 23.13 9.27 4 -8.42 14.76 -13.06 15.84 55.11 7.33 5 -12.20 18.98 -18.14 20.10 48.72 5.87 6 -16.92 22.71 -23.62 23.90 39.57 5.23 7 -21.76 26.09 -28.59 26.89 31.39 3.07 8 -25.25 28.42 -31.75 28.57 25.75 0.56 جدول 4-84: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.96 3.06 -2.41 2.82 -18.69 -7.96 2 -8.29 8.21 -6.99 7.86 -15.64 -4.29 3 -13.68 12.42 -13.28 12.52 -2.87 0.86 4 -18.43 14.68 -19.90 15.61 7.97 6.34 5 -23.16 15.14 -25.59 17.43 10.50 15.14 6 -27.81 15.86 -29.46 19.99 5.93 26.04 7 -31.07 16.83 -31.17 22.31 0.30 32.54 8 -32.42 21.32 -31.08 23.37 -4.16 9.63 9 -35.74 25.51 -30.61 26.85 -14.36 5.27 10 -39.64 28.71 -34.23 31.91 -13.64 11.15 11 -43.05 31.28 -38.16 36.27 -11.37 15.95 12 -45.35 33.27 -40.44 38.97 -10.84 17.15 جدول 4-85: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -3.63 1.14 -2.58 1.67 -28.91 46.68 2 -11.18 2.16 -7.74 4.46 -30.73 106.88 3 -20.21 2.89 -13.96 7.55 -30.89 161.64 4 -29.16 3.82 -20.25 10.60 -30.56 177.52 5 -37.68 4.59 -25.81 13.53 -31.50 194.67 6 -44.96 5.28 -30.08 16.52 -33.10 212.70 7 -50.84 6.02 -33.19 20.56 -34.71 241.48 8 -54.92 8.13 -35.37 25.19 -35.61 209.82 9 -57.51 11.67 -37.04 30.72 -35.60 163.25 10 -58.97 15.14 -38.35 37.34 -34.97 146.60 11 -59.93 17.84 -39.38 42.41 -34.29 137.69 12 -60.83 19.93 -40.11 45.37 -34.06 127.62 جدول 4-86: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهنورتريج طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1-3.022.15-1.352.14-55.25-0.312-8.575.96-3.496.23-59.264.563-14.0610.23-5.5610.82-60.475.764-18.2214.36-7.4615.30-59.076.515-21.1918.30-8.9519.47-57.766.366-24.2822.04-9.7523.31-59.865.727-26.3325.87-10.8127.28-58.945.448-27.2729.80-11.6931.64-57.146.159-27.4734.28-11.8236.16-56.965.4910-27.3339.09-11.5739.90-57.662.0811-29.1442.98-12.3443.09-57.630.27 12-31.4545.60-13.7445.38-56.31-0.49 شكل 4 -65: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4 -66: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا شكل 4 -67: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-5-2- اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جداول شماره 4-87، 4-88 و 4-89 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آندر اثر ضربه تحت زلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. در جداول شماره4-90، 4-91 و 4-92 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزلههاي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج به صورت جداگانه نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكلهاي شماره 4-68، 4-69 و4-70 نمودار حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه تحت هر سه زلزله به صورت جداگانه رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 8 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 8 و 12 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت افزايش جزئي ودر طبقات بالايي كاهش پاسخ رخ داده است و در جهت منفي افزايش اندكي را مشاهده مي كنيم. در زلزله لوماپريتا درجهت مثبت كاهش پاسخ و در دو طبقه آخر افزايش اندك پاسخ را مشاهده مي كنيم و در جهت منفي افزايش پاسخ راداريم. تحت زلزله نورتريج در جهت مثبت افزايش اندك پاسخ و در دو طبقه آخر كاهش پاسخ و در جهت منفي افزايشمقدار نيروي برشي را مشاهده مي كنيم. مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت افزايش اندكپاسخ در طبقات بالاي آخرين تراز برخورد كاهش جزئي پاسخ را داريم و در جهت منفي افزايش پاسخ را مشاهدهمي نماييم. در زلزله لوماپريتا در جهت مثبت افزايش پاسخ و در جهت منفي نيز افزايش اندكي را ملاحظه مي نماييم.تحتزلزله نورتريج در جهت مثبت افزايش اندك و در جهت منفي نيز كاهش پاسخ را مشاهده مي كنيم. جدول 4-87: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -97.597 60.955 -106.203 76.892 8.82 26.15 2 -88.641 56.658 -94.445 70.061 6.55 23.66 3 -70.524 55.226 -78.875 65.696 11.84 18.96 4 -64.609 51.919 -71.966 60.011 11.39 15.59 5 -63.560 53.880 -65.493 61.623 3.04 14.37 6 -50.863 55.964 -55.146 61.571 8.42 10.02 7 -46.896 54.808 -51.569 48.237 9.97 -11.99 8 -38.807 34.558 -49.796 31.117 28.32 -9.96 جدول 4-88: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -93.039 81.145 -96.219 66.942 3.42 -17.50 2 -80.113 75.588 -89.859 65.776 12.16 -12.98 3 -66.644 66.343 -82.108 63.860 23.20 -3.74 4 -57.190 63.267 -74.407 62.005 30.10 -1.99 5 -54.045 66.013 -61.544 62.394 13.88 -5.48 6 -52.792 57.402 -54.190 60.452 2.65 5.31 7 -39.997 50.209 -41.351 52.545 3.39 4.65 8 -27.867 30.437 -31.037 45.156 11.38 48.36 جدول 4-89: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -80.652 75.811 -78.758 91.757 -2.35 21.03 2 -64.325 68.119 -68.001 83.303 5.72 22.29 3 -50.625 61.326 -63.999 71.811 26.42 17.10 4 -48.774 61.003 -61.373 65.741 25.83 7.77 5 -55.132 58.390 -65.178 62.894 18.22 7.71 6 -52.719 53.031 -55.597 55.502 5.46 4.66 7 -46.631 42.707 -49.171 41.715 5.45 -2.32 8 -29.625 26.336 -32.942 24.986 11.19 -5.13 جدول 4-90: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -93.136 101.488 -97.687 103.782 4.89 2.26 2 -82.965 92.346 -82.918 95.096 -0.06 2.98 3 -72.414 72.582 -81.620 80.357 12.71 10.71 4 -74.181 59.705 -81.062 72.207 9.28 20.94 5 -70.717 65.528 -81.896 72.145 15.81 10.10 6 -69.930 68.033 -75.714 65.654 8.27 -3.50 7 -68.506 64.609 -63.683 64.613 -7.04 0.01 8 -67.856 63.166 -63.124 65.635 -6.97 3.91 9 -63.842 61.661 -82.848 60.857 29.77 -1.30 10 -53.480 59.763 -60.381 56.619 12.91 -5.26 11 -53.113 55.827 -54.281 50.841 2.20 -8.93 12 -36.565 36.098 -38.919 31.003 6.44 -14.11 جدول 4-91: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -96.258 92.676 -105.049 83.694 9.13 -9.69 2 -84.287 72.475 -81.865 76.920 -2.87 6.13 3 -79.013 68.032 -78.293 75.894 -0.91 11.56 4 -75.621 64.938 -78.995 71.637 4.46 10.32 5 -67.720 64.765 -77.319 69.187 14.17 6.83 6 -61.217 61.522 -68.308 67.630 11.58 9.93 7 -58.529 57.262 -58.736 67.289 0.35 17.51 8 -56.194 54.768 -57.417 65.599 2.18 19.78 9 -53.509 60.013 -67.768 72.288 26.65 20.45 10 -45.588 58.140 -53.200 60.675 16.70 4.36 11 -30.425 46.467 -39.642 50.735 30.29 9.18 12 -23.524 26.677 -41.233 33.543 75.28 25.74 جدول 4-92: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله نورتريج طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -99.568 81.048 -69.051 81.615 -30.65 0.70 2 -90.040 75.232 -64.045 77.096 -28.87 2.48 3 -79.963 71.446 -62.097 74.222 -22.34 3.88 4 -65.575 67.375 -60.120 69.618 -8.32 3.33 5 -58.708 63.090 -49.677 64.847 -15.38 2.79 6 -46.919 60.821 -51.247 63.470 9.22 4.36 7 -43.193 61.241 -46.253 64.484 7.08 5.30 8 -49.309 61.797 -49.286 65.787 -0.05 6.46 9 -53.018 61.522 -53.288 57.891 0.51 -5.90 10 -52.563 49.892 -48.497 49.178 -7.74 -1.43 11 -44.912 40.017 -45.198 42.239 0.64 5.55 12 -25.325 24.427 -29.936 24.077 18.21 -1.44 شكل 4 -68: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4 -69: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا ١٢۴ شكل 4-70: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 8 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله نورتريج 4-1-5-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 8 و 12 طبقه (طبقات 1 تا 8) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو تحت هر سه زلزله، مقدارحداكثر نيروي المانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4-93 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 8 و 12 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهايبرخورد تحت هر سه زلزلهي چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج ارائه شده است. در شكل 4-71 نيز نمودار تاريخچه زمانينيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 8 و 12 طبقه، تحت زلزله لوماپريتا به عنوان نمونه ترسيم شدهاست. با توجه به جدول شماره 4-93 مشاهده مي گردد كه حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 8 و 12 طبقهتحت هر سه زلزله از پايين ترين تراز به سمت بالاترين تراز برخورد افزايش يافته و تحت زلزله لوماپريتا حداكثر مقدار ايننيرو 148 تن در آخرين تراز برخورد مي باشد. جدول 4-93: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 8 و 12 طبقه طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)زلزله چي چي تايوانزلزله لوماپريتازلزله نورتريج1 0 -5.028 0 2 -34.517 -42.282 -33.957 3 -58.776 -48.780 -48.727 4 -77.207 -59.474 -51.822 5 -91.565 -84.055 -53.313 6 -85.993 -116.499 -53.884 7 -77.313 -151.803 -45.094 8 -138.565 -148.769 -57.075 ١٢۵ شكل4-71: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 8 و 12 طبقه (تحت زلزلهلوماپريتا) 4-1-5-4- اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-72 و 4-73 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهچي چي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-74 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه درحالت ضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدولشماره 4-94 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-95 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربهو حالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-72: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان ١٢۶ شكل 4-73: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-74: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان جدول 4-94: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينA to B (Elastic) 1 مفصل پايينIO (< LS) ستون9 مفصل پايينA to B (Elastic) 9 مفصل پايينIO (< LS) ستون17 مفصل پايينA to B (Elastic) 17 مفصل پايينIO (< LS) ستون25 مفصل پايينA to B (Elastic) 25 مفصل پايينIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستB (< IO) 33 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستB (< IO) 34 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستB (< IO) 35 مفصل سمت راستIO (< LS) تير39 مفصل سمت راستB (< IO) 39 مفصل سمت راستIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 40 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 42 مفصل سمت راستIO (< LS) تير43 مفصل سمت راستB (< IO) 43 مفصل سمت راستIO (< LS) تير44 مفصل سمت راستB (< IO) 44 مفصل سمت راستIO (< LS) تير54 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 54 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت راستB (< IO) 54 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير55 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 55 مفصل سمت چپB (< IO) تير55 مفصل سمت راستB (< IO) 55 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير56 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 56 مفصل سمت چپB (< IO) تير56 مفصل سمت راستB (< IO) 56 مفصل سمت راستA to B (Elastic) جدول 4-95: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير82 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 138 مفصل سمت چپB (< IO) تير83 مفصل سمت راستB (< IO) 139 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير84 مفصل سمت راستIO (< LS) 140 مفصل سمت راستA to B (Elastic) در شكل شماره 4-75 و 4 -76 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-77 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-96 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-97 شماره عضو، موقعيتو وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-75: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-76: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-77: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا جدول 4-96: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينA to B (Elastic) 1 مفصل پايينB (< IO) ستون9 مفصل پايينA to B (Elastic) 9 مفصل پايينB (< IO) ستون17 مفصل پايينA to B (Elastic) 17 مفصل پايينB (< IO) ستون25 مفصل پايينA to B (Elastic) 25 مفصل پايينB (< IO) تير39 مفصل سمت چپIO (< LS) 39 مفصل سمت چپLS (< CP) تير40 مفصل سمت چپIO (< LS) 40 مفصل سمت چپLS (< CP) تير41 مفصل سمت چپIO (< LS) 41 مفصل سمت چپLS (< CP) تير52 مفصل سمت چپB (< IO) 52 مفصل سمت چپIO (< LS) تير53 مفصل سمت چپB (< IO) 53 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 54 مفصل سمت راستB (< IO) تير55 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 55 مفصل سمت راستB (< IO) تير56 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 56 مفصل سمت راستB (< IO) جدول4-97: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير55 مفصل سمت چپLS (< CP) 111 مفصل سمت چپIO (< LS) تير56 مفصل سمت چپLS (< CP) 112 مفصل سمت چپIO (< LS) تير57 مفصل سمت چپLS (< CP) 113 مفصل سمت چپIO (< LS) تير58 مفصل سمت چپLS (< CP) 114 مفصل سمت چپIO (< LS) تير67 مفصل سمت راستB (< IO) 123 مفصل سمت راستIO (< LS) تير68 مفصل سمت راستB (< IO) 124 مفصل سمت راستIO (< LS) تير69 مفصل سمت راستB (< IO) 125 مفصل سمت راستIO (< LS) تير77 مفصل سمت چپB (< IO) 133 مفصل سمت چپIO (< LS) تير78 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 134 مفصل سمت چپIO (< LS) تير79 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 135 مفصل سمت چپB (< IO) تير83 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 139 مفصل سمت راستB (< IO) تير84 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 140 مفصل سمت راستB (< IO) در شكل شماره 4-78 و 4-79 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهنورتريج نشان داده شده است و در شكل شماره 4-80 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-98 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهنورتريج در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-99 شماره عضو، موقعيت ووضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه و حالتضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-78: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-79: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله نورتريج شكل 4-80: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 8 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله نورتريج جدول 4-98: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (8 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير33 مفصل سمت چپB (< IO) 33 مفصل سمت چپIO (< LS) تير34 مفصل سمت چپB (< IO) 34 مفصل سمت چپIO (< LS) تير35 مفصل سمت چپB (< IO) 35 مفصل سمت چپIO (< LS) تير36 مفصل سمت چپB (< IO) 36 مفصل سمت چپIO (< LS) تير37 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 37 مفصل سمت چپIO (< LS) تير38 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 38 مفصل سمت چپIO (< LS) تير39 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 39 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 40 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپIO (< LS) تير44 مفصل سمت چپB (< IO) 44 مفصل سمت چپIO (< LS) تير52 مفصل سمت راستIO (< LS) 52 مفصل سمت راستB (< IO) جدول 4-99: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 8 طبقه تحت زلزله نورتريج نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 8 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير49 مفصل سمت چپIO (< LS) 105 مفصل سمت چپB (< IO) تير50 مفصل سمت چپIO (< LS) 106 مفصل سمت چپB (< IO) تير51 مفصل سمت چپIO (< LS) 107 مفصل سمت چپB (< IO) تير52 مفصل سمت چپIO (< LS) 108 مفصل سمت چپB (< IO) تير53 مفصل سمت چپIO (< LS) 109 مفصل سمت چپB (< IO) تير54 مفصل سمت چپIO (< LS) 110 مفصل سمت چپB (< IO) تير62 مفصل سمت چپB (< IO) 118 مفصل سمت چپIO (< LS) تير63 مفصل سمت چپB (< IO) 119 مفصل سمت چپIO (< LS) تير64 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 120 مفصل سمت چپIO (< LS) تير65 مفصل سمت چپB (< IO) 121 مفصل سمت چپIO (< LS) تير66 مفصل سمت چپB (< IO) 122 مفصل سمت چپIO (< LS) تير78 مفصل سمت چپIO (< LS) 134 مفصل سمت چپB (< IO) تير79 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 135 مفصل سمت راستB (< IO) تير81 مفصل سمت چپIO (< LS) 137 مفصل سمت چپB (< IO) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 8 طبقه در مجاورت ساختمان 12 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان پاي ستونهاي طبقه اول از وضعيت الاستيك خارج شده و مفصل پلاستيك با وضعيتIO (< LS) در آنها تشكيل يافته است و تيرهاي طبقات 4 و 5 نيز از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. (افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك). در زلزله لوماپريتا نيز پاي ستونهاي طبقه اول از وضعيت الاستيك خارج شده ومفصل پلاستيك با وضعيتB (< IO ) در آنها تشكيل يافته است و تيرهاي طبقات فوقاني نيز به وضعيتB (< IO ) وIO افزايش تغيير شكلهاي پلاستيك دادهاند در تيرهاي طبقه سوم مفاصل پلاستيك از وضعيتIO (< LS ) به وضعيتLS تغيير يافتهاند. تحت زلزله نورتريج تيرهاي طبقات 1، 2 و 3 از وضعيت الاستيك وB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاورت ساختمان 8 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد: تحت زلزله چي چي تايوان تغيير چنداني در وضعيت مفاصل پلاستيك رخ نداده است. در زلزله لوماپريتا تيرهايطبقات فوقاني از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO و از ناحيه الاستيك به وضعيتB (< IO ) افزايش تغيير شكل پلاستيكداشتهاند.و تيرهاي طبقه سوم از وضعيتLS به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند. تحت زلزله نورتريج تيرهاي دو طبقهنخست از وضعيتIO به وضعيتB (< IO ) تغيير يافتهاند و تيرهاي طبقات 5 و 6 از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند. 4-1-5-5 - ارزيابي و تعيين شاخص خرابي براي محاسبه شاخص خرابي در ترازهاي بحراني (تراز پايه، تراز برخورد و تراز بام ساختمان بلند) نياز به تعييننسبت حداكثر تغيير مكان نسبي و حداكثر نيروي برش اين ترازها در حالت ضربه نسبت به حالت بدون ضربه مي باشد لذابا استفاده از نتايج پاسخ حداكثر تغيير مكان و نيروي برشي طبقات كه در بندهاي قبلي ارائه گرديده است نسبت بهمحاسبه 1α و 2α نهاي ًتًامحاسبهα در مدل ضربه ساختمان 8 و 12 طبقه اقدام شد. سپس شاخص خرابي هر يك از ترازهايبحراني فوق مطابق توضيحات ارائه شده در فصل قبلي براي هر دو ساختمان 8 و 12 طبقه در اين ترازها محاسبه و سطحخطر برخورد لرزه اي هر يك تعيين گرديد. با توجه به اينكه نتايج پاسخ مدل ضربه ساختمانهاي 8 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نسبت به دو زلزله ديگرمقادير بيشتري دارد بنابراين محاسبات مربوطه صر ًفًابراي نتايج اين زمين لرزه انجام و نتيجه ارائه شده است. در جدول شماره 4-100 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني درساختمانهاي 8 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-100 و وضعيت سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني ملاحظه مي گردد كه درسازه 8 طبقه تراز پايه در وضعيتB و تراز برخورد در وضعيتC در سازه 12 طبقه تراز پايه و تراز برخورد در وضعيتC و تراز بام در وضعيتD مي باشند. جدول 4-100: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 8 و 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا تراز بام (ساختمانبلند)تراز برخورد (تراز بام ساختمان كوتاه)تراز پايهمؤلفه12 طبقه12 طبقه8 طبقه12 طبقه8 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه0.0092 0.0065 0.0145 0.0127 0.0071 0.0101 0.0081 0.0113 0.0099 0.0089 قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه41.233 26.677 65.599 56.194 45.156 30.437 105.049 96.258 96.219 93.039 قدر مطلق حداكثربرش طبقه (ton)1.416 1.135 0.699 0.711 1.112 α1 1.546 1.167 1.484 1.091 1.034 α2 2.096 1.628 1.640 1.302 1.518 α 2.725 2.117 2.132 1.693 1.974 شاخص خرابي(DI)D C C C B سطح خطربرخورد لرزه اي 4-1-6- بررسي اثر ارتفاع بر نيروي ضربه المانGAP براي بررسي اثر ارتفاع بر مقدار نيروي ضربه المانGAP در مدلهاي ضربه ساختمانهاي مجاور (ساختمانهاي 3 و6، 3 و 8، 6 و 8، 6 و 12، 8 و 12 طبقه)، مقادير حداكثر اين نيرو در تراز برخورد طبقات تحت هر زلزله به صورت جداگانهدر يك نمودار ميله اي ترسيم مي شود. محور افقي اين نمودار مقدار نيروي ضربه بر حسب تن و محور قائم تراز طبقات(تراز برخورد) است و مقادير نيروي ضربه در تراز هر طبقه براي هر مدل به صورت يك نمودار ميله اي ترسيم شده است. مقادير اين نيرو در تراز برخورد طبقات مدلهاي ضربه در بخشهاي قبلي براي هر مدل در جداول شماره 4-13، 4-33،4-53، 4 -73، 4-93 ارائه شده است. در اشكال شماره 4-81، 4-82، 4-83 نمودار ميله اي مقادير حداكثر نيروي ضربه (نيروي المانGAP ) در ترازهايبرخورد تمامي مدلها تحت زلزله چي چي تايوان، لوماپريتا و نورتريج ترسيم شده است. ١٣۴ شكل4-81 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐19.430‐93.423‐137.415‐10.190‐63.640‐123.917‐11.973‐76.308‐103.405‐60.310‐71.231‐99.227‐14.300‐55.969‐74.307‐95.430‐97.141‐158.496‐34.517‐58.776‐77.207‐91.565‐85.993‐77.313‐138.565‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce(ton)Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) شكل4-81 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐19.430‐93.423‐137.415‐10.190‐63.640‐123.917‐11.973‐76.308‐103.405‐60.310‐71.231‐99.227‐14.300‐55.969‐74.307‐95.430‐97.141‐158.496‐34.517‐58.776‐77.207‐91.565‐85.993‐77.313‐138.565‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce(ton)Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) چي چي تايوان ١٣۵ شكل4-82 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐36.193‐84.924‐118.980‐19.842‐60.797‐64.900‐2.734‐40.154‐50.995‐85.260‐90.788‐96.289‐7.147‐52.912‐84.236‐110.435‐142.032‐182.175‐42.282‐48.780‐59.474‐84.055‐116.499‐151.803‐148.769‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce(ton)Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) شكل4-82 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐36.193‐84.924‐118.980‐19.842‐60.797‐64.900‐2.734‐40.154‐50.995‐85.260‐90.788‐96.289‐7.147‐52.912‐84.236‐110.435‐142.032‐182.175‐42.282‐48.780‐59.474‐84.055‐116.499‐151.803‐148.769‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce(ton)Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) لوماپريتا ١٣۶ شكل4-83 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐22.750‐81.593‐19.262‐67.622‐21.065‐37.240‐42.190‐34.967‐56.311‐29.497‐32.100‐35.121‐47.025‐72.858‐33.957‐48.727‐51.822‐53.313‐53.884‐45.094‐57.075‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce)ton(Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) شكل4-83 :نمودارميله اضربه نيروي حداكثر مقادير ي)المان نيروي (درترازهاتمامي برخورد يمدلهازلزله تحت‐22.750‐81.593‐19.262‐67.622‐21.065‐37.240‐42.190‐34.967‐56.311‐29.497‐32.100‐35.121‐47.025‐72.858‐33.957‐48.727‐51.822‐53.313‐53.884‐45.094‐57.075‐200‐180‐160‐140‐120‐100‐80‐60‐40‐20012345678PoundingForce)ton(Story(8&12Story)(6&12Story)(6&8Story)(3&8Story)(3&6Story) نورتريج 4-2- بررسي تأثير اختلاف جرم در ضربه بين دو ساختمان 3 و6 طبقه براي بررسي اثر اختلاف جرم در ميزان پاسخ لرزه اي حاصل از ضربه دو ساختمان مجاور، ساختمان 3 طبقه باكاربري آموزشي و فواصل دهانه 6 متر طراحي و پس از تحليل ديناميكي تاريخچه زماني مقادير پاسخ اين سازه استخراجگرديد. سپس جهت بررسي اثر ضربه اين ساختمان در كنار ساختمان 6 طبقه مسكوني مدلسازي شد. با توجه به اينكه درمدل ضربه قابهاي 3-6 طبقه مقادير پاسخ تحت زلزله چي چي تايوان نسبًتًا از وضعيت بحراني تري برخوردار بود لذا دراين قسمت تحليل ها صر ًفًاتحت اين زلزله انجام يافته است. نتايج حاصل از تحليل در بخشهاي بعدي ارائه گرديده است. 4-2-1- اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جداول شماره 4-101 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثرضربه تحت زلزله چي چي نشان داده شده است. در جداول شماره 4-102 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقاتساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. براي سهولت بررسيو مقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكل شماره 4-84 نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه تحت اين زلزله رسم شده است. (نمودار سمت راستمربوط به ساختمان 6 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 6 طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه آموزشي تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبتكاهش (تا 17 درصد) و در جهت منفي افزايش (تا 16 درصد) يافته است. مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت افزايش (تا 32 در صد در تراز آخر) و در جهت منفي در 4 طبقه پاييني كاهش و در طبقه آخر افزايش يافته است.مقايسه اين مقاديربا جدول شماره 4-4 مربوط به مدل 3-6 طبقه مسكوني حاكي از آن است كه مقادير اين پاسخ در هر دو جهت نسبت بهآن افزايش يافته است. جدول 4-101: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -2.91 3.24 -3.37 2.68 15.61 -17.20 2 -6.77 7.43 -7.88 6.72 16.38 -9.61 3 -9.84 10.70 -11.50 9.89 16.89 -7.61 جدول 4-102: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.90 2.61 -1.34 3.44 -29.77 31.73 2 -5.49 7.72 -3.90 9.61 -29.05 24.47 3 -10.49 13.49 -7.55 16.21 -28.00 20.14 4 -15.56 18.70 -13.42 23.22 -13.75 24.14 5 -19.92 22.99 -20.39 30.12 2.32 31.03 6 -22.82 25.17 -25.60 33.34 12.19 32.49 شكل 4-84: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان 4-2-2-اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جداول شماره 4-103 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربهتحت زلزله چي چي تايوان داده شده است. در جداول شماره 4-104 مقادير حداكثر نيروي برش طبقات ساختمان 6 طبقهو در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسه تغييراتاين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكل شماره 4-85 نمودار حداكثر نيرويبرش طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه تحت اين زلزله رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط به ساختمان 6 طبقه ونمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 3 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برش طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 3 و 6 طبقه،نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه آموزشي تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت تغييرچنداني نداشته و فقط در طبقه اول به ميزان اندكي كاهش يافته است و در جهت منفي افزايش اندكي را شاهد هستيم. مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان در جهت مثبت افزايش يافته وبه حداكثر 24 در صد افزايش در طبقه آخر رسيده است و در جهت منفي سه طبقه نخست كاهش و در طبقات بالاييافزايش يافته است به گونهاي كه در طبقه چهارم (طبقه بالاي آخرين تراز برخورد) 67 درصد افزايش پاسخ را شاهد هستيمو با مقايسه با جدول شماره 4-10 ملاحظه مي گردد كه مقادير حداكثر نيروي برشي در سازه 6 طبقه نسبت به حالت قبليافزايش چشم گيري داشته است. جدول 4-103: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -154.224 147.122 -154.355 137.577 0.09 -6.49 2 -118.760 112.506 -123.834 112.854 4.27 0.31 3 -69.353 60.473 -76.585 59.586 10.43 -1.47 جدول 4-104: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله چي چي تايوان طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -92.260 88.991 -89.387 98.857 -3.11 11.09 2 -76.084 79.161 -73.586 88.735 -3.28 12.09 3 -64.806 65.655 -63.077 76.760 -2.67 16.91 4 -60.397 65.766 -101.193 73.417 67.55 11.63 5 -60.307 52.920 -75.965 56.147 25.96 6.10 6 -38.457 31.738 -53.434 39.425 38.94 24.22 شكل 4-85: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 3 و 6 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله چي چي تايوان 4-2-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 3 و 6 طبقه (طبقات 1 تا 3) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو، مقدار حداكثر نيرويالمانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4 -105 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهايبرخورد تحت زلزلهي چي چي تايوان ارائه شده است. در شكل 4-86 نيز نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه، تحت زلزله چي چي تايوان شده است. حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان از پايين ترين تراز تا بالاترينتراز برخورد افزايش يافته و حداكثر مقدار اين نيرو را به ميزان 154 تن در تراز آخر مشاهده مي كنيم كه با مقايسه باحداكثر نيروي المانGAP مدل سازه 3-6 طبقه مسكوني (جدول شماره 4-13) اين نيرو افزايش يافته است به طوري كهاز 137 تن در تراز آخر به 154 تن افزايش يافته است.(حدود 12 درصد افزايش) جدول 4-105: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 3 و 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)1 -30.718 2 -117.727 3 -154.120 شكل4-86: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 3 و 6 طبقه (تحت زلزلهچي چي تايوان) 4-2-4- اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-87 و 4-88 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 و 6 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهچي چي تايوان نشان داده شده است و در شكل شماره 4-89 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه درحالت ضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدولشماره 4-106 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزلهچي چي تايوان در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-107 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربه وحالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-87: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-88: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان شكل 4-89: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 3 و 6 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله چي چي تايوان جدول 4-106: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (3 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكتير21 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 21 مفصل سمت چپB (< IO) جدول 4-107: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 3 طبقه تحت زلزله چي چيتايوان نوععضوالت بدون ضربهححالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 3 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون1 مفصل پايينA to B (Elastic) 22 مفصل پايينIO (< LS) ستون5 مفصل بالاA to B (Elastic) 26 مفصل بالاIO (< LS) ستون7 مفصل پايينA to B (Elastic) 28 مفصل پايينIO (< LS) ستون10 مفصل پايينA to B (Elastic) 31 مفصل پايينIO (< LS) ستون11 مفصل پايينA to B (Elastic) 32 مفصل پايينB (< IO) ستون12 مفصل بالاA to B (Elastic) 33 مفصل بالاIO (< LS) ستون13 مفصل پايينA to B (Elastic) 34 مفصل پايينIO (< LS) ستون16 مفصل پايينA to B (Elastic) 37 مفصل پايينIO (< LS) ستون17 مفصل پايينA to B (Elastic) 38 مفصل پايينB (< IO) ستون18 مفصل بالاA to B (Elastic) 39 مفصل بالاIO (< LS) ستون19 مفصل پايينA to B (Elastic) 40 مفصل پايينIO (< LS) ستون23 مفصل بالاA to B (Elastic) 44 مفصل بالاIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستIO (< LS) 54 مفصل سمت راستLS (< CP) تير34 مفصل سمت چپIO (< LS) 55 مفصل سمت چپLS (< CP) تير35 مفصل سمت راستIO (< LS) 56 مفصل سمت راستLS (< CP) تير36 مفصل سمت راستIO (< LS) 57 مفصل سمت راستLS (< CP) تير40 مفصل سمت چپB (< IO) 61 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 61 مفصل سمت راستIO (< LS) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 62 مفصل سمت چپIO (< LS) تير41 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 62 مفصل سمت راستIO (< LS) تير42 مفصل سمت چپB (< IO) 63 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 63 مفصل سمت راستIO (< LS) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 3 طبقه آموزشي در مجاورت ساختمان 6 طبقه و مقايسه آن با حالتبدون ضربه نشان مي دهد تحت زلزله چي چي تايوان تغييري در وضعيت مفاصل پلاستيك رخ نداده است و تنها تير شماره21 از وضعيت الاستيك به وضعيتB (< IO ) تغيير يافته است. ١۴۴ مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه آموزشي در مجاورت ساختمان 3 طبقه و مقايسه آن با حالتبدون ضربه نشان مي دهد تحت زلزله چي چي تايوان همه ستونهاي طبقه اول و طبقه پنجم و ستونهاي شماره 31،33،37 و 39 از وضعيت الاستيك به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند.(ايجاد تغيير شكلهاي پلاستيك) همچنين تيرهايطبقه چهارم (طبقه بالاي آخرين تراز برخورد) از وضعيتIO (< LS ) به وضعيتLS تغيير يافتهاند و تيرهاي طبقه آخر نيزاز ناحيه الاستيك خارج شده و به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند. كه در مقايسه با وضعيت مفاصل پلاستيك مدل 3-6 طبقه مسكوني در جدول شماره 4-15 نشان م يدهد كه مفاصل پلاستيك به حالت بحراني تري افزايش تغيير شكلهايپلاستيك دادهاند. 4-2-5- ارزيابي و تعيين شاخص خرابي در جدول شماره 4-108 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني درساختمانهاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چي چي تايوان نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-108 و وضعيت سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني ملاحظه مي گردد كه درسازه 3 طبقه تراز پايه در وضعيتB و تراز برخورد در وضعيتC و در سازه 6 طبقه تراز پايه در وضعيتB و تراز برخوردو تراز بام در وضعيتC م يباشند( ضريبS3 برابر با 3/1 منظور شده است). جدول 4-108: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 3 و 6 طبقه تحت زلزله چيچي تايوان تراز بام ( ساختمانبلند )تراز برخورد ( تراز بام ساختمان كوتاه )تراز پايهمؤلفه6 طبقه6 طبقه3 طبقه6 طبقه3 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه 0.0163 0.0091 0.0206 0.0180 0.0113 0.0102 0.0107 0.0082 0.01050.0101قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه 53.434 38.457 76.760 65.655 76.585 69.353 98.857 92.260 154.355154.224قدر مطلق حداكثربرش طبقه (ton) 1.800 1.144 1.107 1.3171.038α1 1.389 1.169 1.104 1.0721.001α2 2.274 1.635 1.564 1.6981.442α 3.843 2.764 2.643 2.8702.437شاخص خرابي(DI) C C C BBسطح خطربرخورد لرزه اي ١۴۵ 4-3- بررسي اثر ضربه ميان ستون بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه براي بررسي اثر ضربه ميان ستون در ميزان پاسخ لرزه اي حاصل از ضربه دو ساختمان مجاور، ساختمان 12 طبقه باارتفاع 8/4 متر براي طبقه اول به عنوان واحد تجاري طراحي و پس از تحليل ديناميكي تاريخچه زماني مقادير پاسخ اينسازه استخراج گرديد. سپس جهت بررسي اثر ضربه اين ساختمان در كنار ساختمان 6 طبقه مسكوني مدلسازي شد. باتوجه به اينكه در مدل ضربه قابهاي 6-12 طبقه مقادير پاسخ تحت زلزله لوماپريتا نسبًتًا از وضعيت بحراني تري برخورداربود لذا در اين قسمت تحليل ها صرًفًا تحت اين زلزله انجام يافته است. نتايج حاصل از تحليل در بخشهاي بعدي ارائهگرديده است. 4-3-1-اثر ضربه بر حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات در جدول شماره 4-109 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثرضربه تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. در جدول شماره 4-110 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقاتساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. براي سهولت بررسي ومقايسه تغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكل شماره 4-90نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا رسم شده است. (نمودار سمتراست مربوط به ساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 6 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ تغيير مكان جانبي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 12طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپريتا در جهت مثبت كاهش يافتهطوري كه 75 درصد كاهش پاسخ را در تراز بام به ميزان 75 درصد شاهد هستيم و در جهت منفي پاسخها تا حداكثر 150درصد افزايش يافتهاند. مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا در جهت مثبت افزايش قابلتوجهي يافتهاند به گونهاي كه تا 270 در صد افزايش را نيز شاهد هستيم و در جهت منفي پاسخها عمد ًتًاكاهش يافتهاند. ١۴۶ جدول 4-109: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -1.60 3.84 -3.40 2.26 113.04 -41.14 2 -4.14 11.28 -9.73 5.74 134.73 -49.16 3 -6.62 20.61 -16.71 8.27 152.45 -59.85 4 -9.04 29.88 -22.54 9.31 149.34 -68.84 5 -11.30 37.30 -26.94 9.64 138.39 -74.15 6 -12.91 41.05 -30.76 9.93 138.39 -75.80 جدول 4-110: مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحتزلزله لوماپريتا طبقهتغيير مكان طبقه حالت بدون ضربه(cm)تغيير مكان طبقه حالت ضربه(cm)درصد افزايش يا كاهشحداكثر تغيير مكاندر جهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتحداكثر تغيير مكان درجهت منفيحداكثر تغيير مكان درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -8.84 1.39 -5.58 6.12 -36.91 339.42 2 -18.09 2.72 -11.82 10.22 -34.68 276.01 3 -27.65 3.90 -18.47 14.04 -33.21 259.56 4 -36.17 4.90 -24.55 16.59 -32.12 238.93 5 -42.93 5.79 -29.54 18.06 -31.20 212.15 6 -49.34 6.53 -33.46 18.58 -32.19 184.51 7 -54.23 7.18 -36.61 18.83 -32.49 162.19 8 -57.04 7.67 -38.90 24.06 -31.80 213.54 9 -58.89 8.95 -40.41 31.95 -31.38 256.96 10 -60.56 14.58 -41.21 39.36 -31.95 169.99 11 -62.04 20.05 -41.91 44.81 -32.44 123.53 12 -63.15 23.58 -42.76 47.75 -32.30 102.50 شكل 4-90: نمودار حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا 4-3-2-اثر ضربه بر حداكثر نيروي برش طبقات در جدول شماره 4 -111 مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربهتحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. در جدول شماره 4-112 مقادير حداكثر تغيير مكان جانبي طبقات ساختمان12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. براي سهولت بررسي و مقايسهتغييرات اين پاسخ در حالت بدون ضربه(Non-Pounding) با حالت ضربه (Pounding)، در شكل شماره 4-91 نمودارحداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا رسم شده است. (نمودار سمت راست مربوط بهساختمان 12 طبقه و نمودار سمت چپ مربوط به ساختمان 6 طبقه مي باشد). با بررسي جداول و نمودارهاي ارائه شده براي پاسخ نيروي برشي طبقات مدل ضربه بين ساختمانهاي 6 و 12طبقه، نتايج زير بدست مي آيد: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپريتا در جهت مثبت كاهش يافته و درجهت منفي پاسخها افزايش يافتهاند و حداكثر 93 درصد افزايش را در طبقه آخر شاهد هستيم. مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا در جهت مثبت افزايش يافته و درجهت منفي مقدار نيرو افزايش يافته است علي الخصوص در طبقات بالاي آخرين تراز برخورد اين افزايش قابل توجه است. جدول 4-111: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهتمنفيدر جهتمثبت1 -81.062 86.617 -96.143 107.152 18.60 23.71 2 -70.494 81.478 -86.375 87.080 22.53 6.88 3 -63.476 78.392 -69.427 60.962 9.37 -22.23 4 -55.403 69.115 -57.664 53.096 4.08 -23.18 5 -39.128 48.690 -46.888 43.885 19.83 -9.87 6 -23.522 29.819 -45.409 25.408 93.05 -14.79 جدول 4-112: مقادير حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 12 طبقه و در صد تغييرات آن در اثر ضربه، تحت زلزلهلوماپريتا طبقهبرش طبقه حالت بدون ضربه(ton)برش طبقه حالت ضربه(ton)درصد افزايش يا كاهشحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتحداكثر برش درجهت منفيحداكثر برش درجهت مثبتدر جهت منفيدر جهتمثبت1 -90.020 90.902 -87.854 112.830 -2.41 24.12 2 -77.805 70.970 -75.535 89.896 -2.92 26.67 3 -75.175 64.566 -74.932 98.494 -0.32 52.55 4 -69.604 62.160 -72.565 99.275 4.25 59.71 5 -63.600 61.446 -71.483 93.947 12.40 52.89 6 -63.289 61.122 -70.100 65.594 10.76 7.32 7 -56.644 58.979 -94.613 61.791 67.03 4.77 8 -52.029 58.027 -77.850 67.552 49.63 16.41 9 -49.694 58.399 -61.690 71.135 24.14 21.81 10 -42.149 54.433 -50.325 57.683 19.40 5.97 11 -27.202 43.186 -46.616 49.276 71.37 14.10 12 -19.551 25.154 -33.599 33.740 71.85 34.13 شكل 4-91: نمودار حداكثر نيروي برشي طبقات ساختمان 6 و 12 طبقه در اثر ضربه تحت زلزله لوماپريتا 4-3-3- اثر ضربه بر حداكثر نيروي المانGAP براي تعيين حداكثر نيروي ضربه موجود در ترازهاي بخورد دو ساختمان 6 و 12 طبقه (طبقات 1 تا 6) از تاريخچهزماني نيروي المانGAP استفاده شده است. بدين منظور بعد از تعيين تاريخچه زماني اين نيرو، مقدار حداكثر نيرويالمانGAP به عنوان نيروي ضربه در هر تراز برخورد استخراج گرديد. در جدول شماره 4-113 حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه (نيروي ضربه) در ترازهايبرخورد تحت زلزلهي لوماپريتا ارائه شده است. در شكل 4-92 نيز نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP دربالاترين تراز برخورد ساختمان 6 و 12 طبقه، تحت زلزله لوماپريتا ارائه شده است. حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا از پايين ترين تراز تا بالاترين ترازبرخورد افزايش يافته است و در آخرين تراز برخورد اين نيرو به ميزان 165 تن قابل مشاهده مي باشد. جدول 4-113: حداكثر نيروي المانGAP بين دو ساختمان 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا طبقهحداكثر نيروي ضربه (ton)1 -5.511 2 -46.830 3 -63.280 4 -81.734 5 -118.052 6 -165.500 شكل4-92: نمودار تاريخچه زماني نيروي ضربه المانGAP در بالاترين تراز برخورد ساختمان 6 و 12 طبقه (تحت زلزلهلوماپريتا) 4-3-4-اثر ضربه بر تغيير وضعيت مفاصل پلاستيك در شكل شماره 4-93 و 4 -94 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 و 12 طبقه در حالت بدون ضربه تحت زلزلهلوماپريتا نشان داده شده است و در شكل شماره 4-95 وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه در حالتضربه تحت اين زلزله نمايش داده شده است. جهت بررسي مفاصل پلاستيكي كه تغيير وضعيت يافتهاند در جدول شماره4-114 شماره عضو، موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا در حالت بدون ضربه و حالت ضربه ثبت و ارائه شده است، همچنين در جدول شماره 4-115 شماره عضو،موقعيت و وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت اين زلزله در حالت بدون ضربهو حالت ضربه ثبت و ارائه شده است. شكل 4-93: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-94: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه (حالت بدون ضربه) تحت زلزله لوماپريتا شكل 4-95: وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمانهاي 6 و 12 طبقه (حالت ضربه) تحت زلزله لوماپريتا جدول 4-114: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاور ساختمان 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (6 طبقه در مجاور 12 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصلپلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون5 مفصل بالاB (< IO) 5 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون11 مفصل بالاIO (< LS) 11 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون17 مفصل بالاIO (< LS) 17 مفصل بالاA to B (Elastic) ستون23 مفصل بالاB (< IO) 23 مفصل بالاA to B (Elastic) تير28 مفصل سمت راستLS (< CP) 28 مفصل سمت راستIO (< LS) تير29 مفصل سمت راستLS (< CP) 29 مفصل سمت راستIO (< LS) تير30 مفصل سمت راستLS (< CP) 30 مفصل سمت راستIO (< LS) تير31 مفصل سمت راستLS (< CP) 31 مفصل سمت راستIO (< LS) تير32 مفصل سمت راستLS (< CP) 32 مفصل سمت راستIO (< LS) تير33 مفصل سمت راستLS (< CP) 33 مفصل سمت راستIO (< LS) تير34 مفصل سمت راستLS (< CP) 34 مفصل سمت راستIO (< LS) تير35 مفصل سمت راستLS (< CP) 35 مفصل سمت راستIO (< LS) تير36 مفصل سمت راستLS (< CP) 36 مفصل سمت راستIO (< LS) تير37 مفصل سمت راستIO (< LS) 37 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير38 مفصل سمت چپB (< IO) 38 مفصل سمت چپIO (< LS) تير38 مفصل سمت راستIO (< LS) 38 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير39 مفصل سمت چپB (< IO) 39 مفصل سمت چپIO (< LS) تير39 مفصل سمت راستIO (< LS) 39 مفصل سمت راستB (< IO) تير40 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 40 مفصل سمت چپIO (< LS) تير40 مفصل سمت راستB (< IO) 40 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير41 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 41 مفصل سمت چپB (< IO) تير41 مفصل سمت راستB (< IO) 41 مفصل سمت راستA to B (Elastic) تير42 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 42 مفصل سمت چپIO (< LS) تير42 مفصل سمت راستB (< IO) 42 مفصل سمت راستA to B (Elastic) جدول 4-115: مقايسه وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاور ساختمان 6 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نوععضوحالت بدون ضربهحالت با ضربه (12 طبقه در مجاور 6 طبقه)شمارهعضوموقعيت مفصل پلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكشمارهعضوموقعيت مفصل پلاستيكوضعيت مفصلپلاستيكستون6 مفصل ميان ستون (محلضربه)A to B (Elastic) 48 مفصل ميان ستون (محلضربه)IO (< LS) تير49 مفصل سمت چپLS (< CP) 91 مفصل سمت چپIO (< LS) تير50 مفصل سمت چپLS (< CP) 92 مفصل سمت چپIO (< LS) تير51 مفصل سمت چپLS (< CP) 93 مفصل سمت چپIO (< LS) تير52 مفصل سمت چپLS (< CP) 94 مفصل سمت چپIO (< LS) تير53 مفصل سمت چپLS (< CP) 95 مفصل سمت چپIO (< LS) تير54 مفصل سمت چپLS (< CP) 96 مفصل سمت چپIO (< LS) تير55 مفصل سمت چپLS (< CP) 97 مفصل سمت چپIO (< LS) تير56 مفصل سمت چپLS (< CP) 98 مفصل سمت چپIO (< LS) تير75 مفصل سمت چپB (< IO) 117 مفصل سمت چپIO (< LS) تير76 مفصل سمت چپB (< IO) 118 مفصل سمت چپIO (< LS) تير77 مفصل سمت چپB (< IO) 119 مفصل سمت چپIO (< LS) تير78 مفصل سمت چپB (< IO) 120 مفصل سمت چپIO (< LS) تير79 مفصل سمت چپA to B (Elastic) 121 مفصل سمت چپB (< IO) تير83 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 125 مفصل سمت راستB (< IO) تير84 مفصل سمت راستA to B (Elastic) 126 مفصل سمت راستB (< IO) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 6 طبقه در مجاورت ساختمان 12 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد كه تحت زلزله لوماپريتا مفصل بالاي ستونهاي طبقه پنجم از وضعيتIO (< LS ) وB (< IO ) بهوضعيت الاستيك تغيير يافتهاند و تيرهاي سه طبقه مياني (طبقات 2، 3 و 4) از وضعيتLS به وضعيتIO (< LS ) تغييريافتهاند. (كاهش تغيير شكلهاي پلاستيك) مشاهده وضعيت مفاصل پلاستيك ساختمان 12 طبقه در مجاورت ساختمان 6 طبقه و مقايسه آن با حالت بدونضربه نشان مي دهد كه تحت زلزله لوماپريتا در ستون شماره 48 (تحت ضربه ميان ستون آخرين تراز برخورد) از ناحيهالاستيك خارج شده و مفصل پلاستيك با وضعيتIO (< LS ) در آن ايجاد شده است. مفاصل تيرهاي طبقات اول دوم وسوم از وضعيتLS به وضعيتIO (< LS ) تغيير يافتهاند و مفاصل تيرهاي طبقه 11 از وضعيتB (< IO ) به وضعيتIO تغيير يافتهاند و تيرهاي طبقه 12 از وضعيت الاستيك به وضعيتB (< IO ) تغيير يافتهاند.(افزايش تغيير شكلهايپلاستيك) 4-3-5-ارزيابي و تعيين شاخص خرابي در جدول شماره 4-116 نحوه محاسبه شاخص خرابي و تعيين سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني درساختمانهاي 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپريتا نشان داده شده است. با توجه به جدول شماره 4-116 و وضعيت سطح خطر برخورد لرزه اي تراز هاي بحراني ملاحظه مي گردد كه درسازه 6 طبقه تراز پايه و تراز برخورد در وضعيتB و در در سازه 12 طبقه تراز پايه در وضعيتB ، تراز برخورد دروضعيتC و تراز بام در وضعيتD مي باشند( مقدار ضريبS2 به علت برخورد ميان ستون برابر با 5/1 منظور شدهاست). جدول 4-116: شاخص خرابي و سطح خطر برخورد لرزه اي ترازهاي بحراني در ساختمانهاي 6 و 12 طبقه تحت زلزلهلوماپريتا تراز بام ( ساختمان بلند )تراز برخورد ( تراز بام ساختمان كوتاه )تراز پايهمؤلفه12 طبقه12 طبقه6 طبقه12 طبقه6 طبقهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربهحالتضربهحالتبدونضربه 0.0092 0.0110 0.0123 0.0200 0.0119 0.0117 0.0191 0.0276 0.01060.0120قدر مطلق حداكثرتغيير مكان نسبيطبقه 33.740 25.154 70.100 63.289 45.409 29.819 112.830 90.902 107.15286.617قدر مطلق حداكثربرش طبقه (ton) 0.831 0.612 1.020 0.6920.885α1 1.341 1.108 1.523 1.2411.237α2 1.578 1.265 1.833 1.4211.521α 3.077 2.467 3.575 2.7712.966شاخص خرابي(DI) D C B BBسطح خطربرخورد لرزه اي ١۵۴ فصل پنجم نتیجه گیري و پیشنهادات 4-1- مقدمه نتایج تحلیل نشان می دهد برخورد سازه ها به یکدیگر به هنگام زلزله بر پاسخ ساختمان ها تأثیر زیادي دارد همانگونه که مشاهده شد تغییر مکان جانبی طبقات در ساختمان به شدت از ضربه بین ساختمان ها تأثیر می پذیرد و در برخی موارد باعث افزایش تغییر مکان و گاهاً کاهش در پاسخ را به دنبال دارد. 4-2 - نتایج از تحلیل چند سازه مجاور هم با لحاظ نمودن آثار ضربه ساختمان ها به یکدیگر در این تحقیق نتایج زیر حاصل می گردد: پدیده ضربه شرایط بارگذاري بحرانی تري در ساختمان ایجاد می کند. بررسی مقادیر حداکثر نیروي ضربه در هر سه زلزله حاکی از آن است که در تمامی مدل ها، حداکثر نیروي ضربه از پایین ترین تراز به سمت بالاترین تراز برخورد، از یک روند افزایشی تبعیت می کند و بیشترین نیروي ضربه در بالاترین تراز برخورد (تراز بام ساختمان کوتاه تر) رخ می دهد. پاسخ هاي حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات در ساختمان بلند تحت اثر ضربه عمدتاً در جهت مثبت (جهت دور شدن از سازه کوتاه تر) در کل ارتفاع افزایش یافته و در طبقات بالاي آخرین تراز برخورد این افزایش چشمگیرتر است و در جهت منفی (جهت ضربه یا جهت نزدیک شدن به سازه کوتاه تر) عمدتاً کاهش پاسخ رامشاهده یم کنیم به گونه اي که در طبقه 7 مدل ضربه ساختمانهاي مجاور 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا تا 240 درصد افزایش را شاهد هستیم. پاسخ هاي حداکثر نیروي برش طبقات در ساختمان بلند تحت اثر ضربه در جهت مثبت(جهت دور شدن از سازه کوتاه تر) در کل ارتفاع افزایش یافته است و در جهت منفی (جهت ضربه یا جهت نزدیک شدن به سازه کوتاه تر) عمدتاً در طبقات پایین تر از آخرین تراز برخورد کاهش در پاسخ و در طبقات بالاي آن (مخصوصاً اولین طبقه بالاي آخرین تراز برخورد) افزایش چشمگیري در نیروي برش طبقه را نسبت به حالت بدون ضربه شاهد هستیم ،به طوري که به عنوان نمونه در بطقه 7 مدل ضربه ساختمانهاي مجاور 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماچریتا تا 80 درصد افزایش در ینروي برش طبقه را مشاهده یم نماییم. پاسخ هاي حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات در ساختمان کوتاه تحت اثر ضربه در جهت مثبت (جهت ضربه یا جهت نزدیک شدن به سازه بلندتر) در کل ارتفاع کاهش یافته است و در جهت منفی (جهت دور شدن از سازه کوتاه تر) در اکثر مدل ها و زلزله ها افزایش پاسخ و در برخی موارد کاهش پاسخ اتفاق افتاده است. ١۵۶ 6 - پاسخ هاي حداکثر نیروي برش طبقات در ساختمان کوتاه تر عمدتاً در بالاترین تراز برخورد افزایش یافته است . بیشترین این افزایش در طبقه 6 مدل ضربه ساختمانهاي مجاور 6 و 12 طبقه تحت زلزله لوماپریتا تا 56 درصد را شاهد هستیم. مقایسه وضعیت مفاصل پلاستیک اختصاص یافته به اعضا در حالت بدون ضربه با وضعیت مفاصل پلاستیک بعد از ضربه، نشان می دهد که از یکسو، پدیده ضربه در وارد شدن تغییر شکل ها از ناحیه الاستیک به ناحیه پلاستیک نقش بسزایی دارد که نتیجه آن، تشکیل مفاصل پلاستیک جدید در اعضاي سازه اي می باشد و از سوي دیگر، پدیده ضربه تغییر شکل هاي پلاستیک مربوط به حالت بدون ضربه را نیز افزایش می دهد که نتیجه آن کاهش سطح عملکرد است. با افزایش جرم (تبدیل کاربري ساختمان 3 طبقه به آموزشی) در مدل ضربه قاب هاي 3-6 طبقه وضعیت بحرانی تري از نظر افزایش پاسخ ها در ساختمان 6 طبقه نسبت به حالت قبلی (3-6 طبقه با کاربري مسکونی) رخ داد به عبارتی افزایش جرم موجب تشدید افزایش تغییر مکان و نیروي برش طبقات و همچنین افزایش تغییر شکل هاي پلاستیک در قاب 6 طبقه گردید و حداکثر ینروي ضربه در خآرین تراز برخورد در مقایسه با حالت مدل سازه 3 و 6 طبقه مسکونی به یمزان 12 درصد افزایش یافت. در حالت ضربه میان ستون افزایش تغییر شکل پلاستیک عمدتاً در ستون مقابل آخرین تراز برخورد سازه مجاور قابل مشاهده است. 4-3- پیشنهادها در این پژوهش براي بررسی اثر اختلاف ارتفاع و جرم در میزان نیروي ضربه و تأثیر آن بر پاسخ لرزه اي ساختمان ها، مدل ها به صورت قاب هاي دو بعدي و با استفاده از المان GAP مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی قرار گرفته اند. پیشنهاد می گردد در مطالعات آینده این کار براي مدل هاي سه بعدي نیز انجام گیرد تا تأثیر پیچش ساختمان ها در پاسخ لرزه اي آن ها تحت ضربه نیز مورد بررسی قرار گیرد. سیستم باربر جانبی مدل هاي سازه اي در این تحقیق از نوع قاب خمشی فولادي متوسط انتخاب شده است. پیشنهاد می گردد روند این پژوهش در انواع مختلف سیستم هاي باربر جانبی نیز مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه قاب هاي مجاور به صورت برخورد یک طرفه (2 قاب کنار یکدیگر) مدل سازي شده اند، توصیه می گردد موضوع برخورد دو طرفه نیز در مطالعات آینده نیز مد نظر قرار گیرد. پیشنهاد می گردد موضوع ضربه ي دو سازه با جنس مختلف ( فولادي و بتنی) در مطالعات آینده مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به اینکه آیین نامه هاي مختلف میزان درز انقطاع جهت جلوگیري از ضربه ساختمان هاي مجاور را ارائه نموده اند، توصیه می گردد مقادیر درز انقطاع پیشنهاد شده در آیین نامه بر روي مدل هاي سازه اي مورد بررسی قرار گیرد. 6 - لحاظ نمودن درز انقطاع مناسب بین ساختمان هاي مجاور هم ضروري و راحت ترین روش جهت جلوگیري از ضربه ساختمان هاي مجاور به یکدیگر می باشد. در صورت عدم ایجاد درز به هر علت، بایستی آثار ضربه در محاسبات لحاظ شود، که باعث پیچیدگی تحلیل و طراحی خواهد شد و ابعاد المان هاي سازه اي مخصوصاً ستون ها را افزایش خواهد داد. فهرست منابع و مآخذ: استاندارد 2800، ویرایش سوم ،1384، آئین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن. استاندار 2800،1392، پیش نویس نهایی ویرایش چهارم آئین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازي. پاك نیت، شایان؛ پاك نیت، احسان، 1390، تحلیل هاي مورد نیاز در بهسازي لرزه اي سازه ها، چاپ دوم، تهران ، انتشارات متفکران. حامدي، فرزانه؛ مقدم، حسن ،1374، محاسبه درز انقطاع براي ممانعت از برخورد دو ساختمان به هنگام زلزله، دومین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله .تهران، ایران. رضاوندي، آرش؛ سروقدمقدم، عبدالرضا ،1382، مطالعه آزمایشگاهی آثار برخورد لرزه اي ساختمان هاي مجاور، چهارمین همایش بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله .تهران، ایران. 6 - رنجبر، ملک محمد؛ رزاقی، جواد؛ ریاضی، طه، 1384، بررسی روش هاي تقلیل خرابی ناشی از پدیده ضربه در ساختمان هاي بتنی مجاور هم، دومین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه. 7- غنی نیا طبرستانی، مرتضی ،1389، مطالعه ضربه دو ساختمان ناشی از زلزله در مدل سه بعدي با احتساب پیچش ، پایان نامه کارشناسی ارشد عمران گرایش سازه، دانشگاه صنعتی انوشیروانی، بابل. 8-مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سوم ،1392، بارهاي وارد بر ساختمان، دفتر مقررات ملی ساختمان. 9-میرزا گل تبار روشن، مهدي، سال 1390،مطالعه اثر ضربه در ساختمان هاي مجاور در زمان زلزله و تعیین فاصله ایمن ، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، 10 - نشریه شماره 360، 1392، دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان هاي موجود، دفتر امور فنی و تدوین معیارها و کاهش خطرپذیري ناشی از زلزله سازمان مدیریت و برنامه ریزي کشور. American Society of Civil Engineers for Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures 2010. ASCE/SEI 7-10. USA. Anagnostopoulos, SA. 1995. Earthquake induce pounding. state of the art, 10th European conf on Earthquake Eng. 897 – 905. 13-Anagnostopoulos, A. 1988. Pounding of buildings in series during earthquakes”. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 16: 443-456. 14-Anagnostopoulos, A. 2005. Equivalent viscous damping for modeling inelastic impacts in earthquake pounding problems. Earthquake Eng, Struc, Dynam. 33: 897-902. 15-Anagnostopoulos, A., Karamaneas, C. 2008. Use of collision shear walls to minimize seismic separation and to protect adjacent buildings from collapse due to earthquake-induced pounding. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 37: 1371-1388. 16-Anagnostopoulos, A. 1996. Building pounding Re–Examined: How Serious a problem is it?. 11th world conf On Earthquake Eng.paper no. 2108. 131-144. 17-Anagnostopoulos, A., Spiliopoulos, KV. 1992. An investigation of earthquake induced pounding between adjacent buildings. Earthquake Engineering and Structural dynamics. 21: 289-302. 18-Athanassiadou, CJ., Penelis, GG., Kappos, AJ. 1994. Seismic Response of Adjacent buildings with similar or different dynamic characteristics. Earthquake Spectra. 10(2): 293-317. 19-Bechtoula, H., Ousalem, H. 2005. The 21 May 2003 Zemmouri (Algeria) Earthquake: Damages and disaster responses. Journal of Advanced Concrete Technology. 3: 1: 161-174. 20-Bertero, VV. 1996. Implications of Observed Pounding of Buildings on Seismic Code Regulations. 11thWorld conf.On Earthquake Eng. Paper no. 2102. Chau, K., Wei, X., Guo, X., Shen, C. 2003. Experimental and theoretical simulations of seismic poundings between two adjacent structures. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 32: 537-554. Chouw, N., Hao, H. 2011. Pounding behaviour of adjacent structures. Christchurch Earthquake, Australian Earthquake Engineering Society Conference, Barossa Valley, South Australia. Chung, LL., Jean, WY., Yeh, YK., Hwang, SJ., Tsai, KC. 2007. Seismic Upgrading of Compulsory School Buildings in Taiwan. Proceedings on 2nd International Conference on Urban Disaster Reduction. 24-Chau, KT., Wei, XX., Shen, CY., Wang, LX. 2004. Experimental and theoretical simulations of torsional poundings between two adjacent structures. Proceedings of 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, anada. 25-Conoscente, JP., Hamburger, RO., Johnson JJ. 1992. Dynamic analysis of impacting structural systems. roceedings of 10th World conference on Earthquake Engineering, Madrid, Spain. 26-CSI Analysis Reference Manual For SAP2000. 2008. Computers and Structures. Inc, Berkeley, California, USA. ISO GEN062708M. 27-Davis, R. 1992. Pounding of buildings modeled by an impact oscillator. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 21: 253-274. 28-Davis, RO. Pounding of Buildings Modeled by an Impact Oscillator. Earthquake Engineering and Structural Dynamics. Vol 21,253 – 274. 29-DOĞAN, M., GÜNAYDIN, A. 2009. POUNDING OF ADJACENT RC BUILDINGS DURING SEISMIC LOADS. Journal of Engineering and Architecture Faculty of Eskişehir Osmangazi University, Vol: XXII, No:1. 30- Federal Emergency Management Agency, FEMA 273. 1997. NEHRP Guidelines for the seismic rehabilitation of buildings. Washington D.C., USA. 31-Federal Emergency Management Agency, FEMA356. 2000. Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. Washington, D.C. 32-Goldsmith, W. 1960. Impact: The Theory and Physical Behaviour of Colliding Solids. Edward Arnold,London, England. IAEE, International Association for Earthquake Engineering. Indian standard criteria for earthquake resistant design of structures, part- 1. 2002. general provisions and buildings. Bureau of Indian standards. New Delhi. IS:1893-2002 International Building Code, IBC. 2009. International Code Council. INC. Jankowski, R. 2005. Non-linear viscoelastic modeling of earthquake-induced structural pounding. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 34: 595-611. 37-Jankowski, R. 2004. Non-linear viscoelastic model of structural pounding. Proceedings of 13th World conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada. 38-Jankowski, R. 2006. Pounding force response spectrum under earthquake excitation. Eng, Struc. 28: 1149-1161. 39-Jankowski, R. 2008. Earthquake-induced pounding between equal height building with substantially different dynamic properties. Eng. Struc. 30:2818-2829. Jeng , V., Tzeng, WL. 2000. Assessment of Seismic Pounding Hazard for Taipei City. Engineering Structures, 22: 479- 471. Jeng Hsiang, Lin., Cheng Chiang, Weng. 2002. A study on seismic pounding probability of buildings in Taipei metropolitan area. Journal of the Chinese Institute of Engineers. 25:2: 123-135. Jeng, V. Kasai, K. 1994. Spectral Relative Motion of Two Structures Due to Siesmic Travel Wave. Struct, Eng, ASCE. 122:1128 1135. Jeng,V. Kasai, K. 1996. Spectral Relative Motion of Tow Structures Due to Seismic Travel Waves. ASCE Journal of Structural Engineering. 122: 1128-1135 44-Karayannis, C., Favvata, M. 2005. Earthquake-induced interaction between two adjacent reinforced concrete structures with non-equal heights. Earthquake Eng. Earthquake Vibra. 34: 1-20. 45-Kasai, K. Jagiasi, AR. Jeng, V. 1996. Inelastic Vibration Phase Theory for Seismic Pounding Mitigation. ASCE Journal of Structural Engineering. 122(10):1136-46 46-Mahmoud, S., Chen, X., Jankowski, R. 2008. Structural pounding model with Hertz spring and nonlinear damper. Appl, Sci. 8: 1850-1858. 47-Maison, BF., Kasai, K. 1990. Analysis for type of structural pounding. ASCE Journal of Structural Engineering and Structural Dynamics. 116 (4):957-977. 48-Maison, BF., Kasai, K. 1992. Dynamics of pounding when two buildings collide. Earthquake Engineering and Structural dynamics. 21:771-786. 49-Mouzakis, HP., Papadrakakis, M. 2004. Three dimensional non-linear building pounding with friction during earthquakes. Journal of Earthquake Engineering. 8 (1)107-132. 50-Muthukumar, M., Desroches, R. 2006. A Hertz contact model with nonlinear damping for pounding simulation. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 35: 811-826. 51- National Building Code, PERU. Technical Standard of Building E.030,Earthquake Resistant Design. 52-Pantelides, CP., Ma, X. 1998. Linear and Non-linear pounding of structural systems. Computers and Structures. 66 (1):79-92. 53-Papadrakakis, M., Mouzakis, H. 1995. Earthquake simulator testing of pounding between adjacent buildings. Earthquake Engineering and Structural dynamics. 24: 811-834. 54-Papadrakakis, M., Mouzakis, H., Plevris, N., Bitzarakis, S. 1991. A Lagrange multiplier solution method for pounding of buildings during earthquakes. Earthquake Eng. Struc. Dynam. 20: 981-998. 55- Rajaram, C., Ramancharla, PK. 2012. THREE DIMENSIONAL MODELING OF POUNDING ETWEEN ADJACENT BUILDINGS. Fourth International Conference on Structural Stability and Dynamics ,ICSSD 2012. IIIT:TR:2012-1. 56-Rezavandi, AS., Moghadam. 2007. Experimental and Numerical Study on Pounding Effects and Mitigation Techniques for Adjacent Structures. Advances in Structural Engineering. MULTI-SCIENCE PUBLISHING CO. LTD.5 Wates Way, Brentwood, Essex CM15 9TB, United Kingdom. 10 : 2 2007. 57-Shatoff, H., Thompson, R., Lee, T. 1980. Nonlinear dynamic analysis of prismatic elements for hightemperature gas-cooled reactor cores. Nuclear Eng. Design. 59: 185-195. 58-Sortis, AD., Pasquale, GD., Orsini, G., Biondi, S., Nuti, C., Vanzi, L. 2000. Hospitals Behavior During the September 1997 Earthquake in Umbria and Marche (Italy). 12 WCEE, 2514. 59-Stoykovich, M. 1978. Nonlinear effects in dynamic analysis and design of nuclear power plant components: Research status and needs. Nuclear Eng. Design. 50: 93-114. Uniform Building Code, UBC. 1997. Volume-2, Structural Engineering Design Provisions. International Conference of Building Officials. California. Valles Matton, RE., Reinhorn, AM. 1996. Evaluation Prevention and Mitigation of Pounding Effects in Building Structures. 11th World conf. on Earthquake Eng. Paper No.26. 62-Westermo, BD. 1989. The Dynamics of Interstructural Connection to Prevent Pounding. Earthquake Eng Struct Dyn. 18:687 – 699. 63-Wolf, JP., Skrikerud, PE. 1980. Mutual pounding of adjacent structures during earthquakes. Nuclear Engineering and Design. 57: 253-275. 64- Zhu, P., Abe, M., Fujino, Y. 2002. Modeling three-dimensional non-linear seismic performance of elevated bridges with emphasis on pounding of girders. Earthquake Eng Struc. Dynam. 31: 1891-1913.