شتابنگاشت، Accelerogram

شتابنگاشت، Accelerogram

شتابنگاشت، Accelerogram

شتاب‌نگاشت توسط شتاب‌نگارها و در ایستگاهای شتاب‌نگار زلزله ثبت می‌شود. در واقع شتاب‌نگاشت، ثبت شتاب زمین در طول زلزله است. محور افقی مدت زمان وقوع زلزله و محور عمودی شتاب حرکت زمین را نشان می‌دهد. این شتاب بر حسب نسبتی از شتاب ثقل زمین درج می‌شود.

به منظور بررسی عملکرد لرزه‌ای سازه‌های موجود و طراحی لرزه‌ای سازه‌های مقاوم در برابر زلزله، باید نیروی ناشی از زلزله با روشی مناسب به سازه اعمال شده و با انجام تحلیل غیرخطی پاسخ‌های لرزه‌ای سازه محاسبه شوند. روش تحلیل دینامیکی تاریخچه‌ی زمانی با اثر دادن شتاب زمین به صورت تابعی از زمان در تراز پایه‌ی ساختمان، واقعی‌ترین رفتار را از وقوع زلزله شبیه‌سازی می‌کند و به عنوان دقیق‌ترین روش در این زمینه شناخته می‌شود.

این روش نیازمند تعدادی شتا‌ب‌نگاشت زلزله است که پس از انتخاب، برای هماهنگ شدن با طرح مورد نظر مقیاس‌سازی شده و به عنوان ورودی تحلیل مورد استفاده قرار گیرند. دقت نتایج حاصل از این روش کاملاً به مشخصات این شتاب‌نگاشت‌ها و روش مقیاس‌سازی آن‌ها وابسته است. از این رو انتخاب و مقیاس‌سازی شتاب‌نگاشت‌ها یک بحث مهم و جدی در مهندسی سازه و زلزله است که در چهار دهه‌ی اخیر بسیار مورد توجه بوده است.

هدف مشترک تمامی مطالعات انجا‌م شده در زمینه‌ی انتخاب و مقیاس‌سازی، کاهش پراکندگی در نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه‌ی زمانی و قابل اطمینان ساختن پاسخ‌‌های سازه‌ای است. گام اول انتخاب شتاب‌نگاشت‌ها است که باید با توجه به مشخصات لرزه‌ای ساختگاه و طرح مورد نظر انجام شود. از جمله مشخصات مهم و مؤثر در انتخاب شتاب‌نگاشت‌ها می‌توان به‌ فاصله از رو مرکز ‌، نوع خاك و ساز و کار گسل اشاره کرد که تمامی مطالعات بر اهمیت در نظرگیری آن‌ها تأکید داشته‌اند.

گام دوم مقیاس‌سازی شتاب‌نگاشت‌های انتخاب شده به منظور هماهنگ کردن آن‌ها با طرح مورد نظر است. اولین مطالعات‌ در این زمینه از بیشینه شتاب، سرعت و جابه‌جایی در شتاب نگاشت‌ها برای مقیاس سازی استفاده می‌شده است. مطالعات بعدی نشان داد که مقادیر بیشینه نمی‌توانند نمایانگر مقدار انرژی حاصل از یک زلزله باشند و استفاده از آن‌ها باعث پراکندگی زیاد در پاسخ‌های لرزه‌‌ای می‌شود، لذا استفاده از شدت طیفی که به صورت مساحت زیر منحنی طیف پاسخ سرعت شتاب نگاشت‌ها تعریف می‌شود را با توجه به تناوب و مقاومت سازه، برای مقیا‌س‌سازی شتاب نگاشت‌ها و حداقل کردن پراکندگی پاسخ‌های سازه‌ای پیشنهاد کردند‌.

استفاده از شدت طیفی در ناحیه‌ی رفتار خطی، دقت قابل قبولی در پی داشت، لیکن با ورود سازه به ناحیه با رفتار غیرخطی از دقت آن کاسته می‌شد. به همین دلیل استفاده از شتاب طیفی حاصل از طیف پاسخ شتا‌ب‌نگاشت‌ها در تناوب اصلی سازه با هدف بهبود دقت نتایج در ناحیه‌ی رفتار غیرخطی مطرح شد‌. استفاده از شتاب طیفی شتاب‌نگاشت‌ها مبنای بیشتر مطالعات بعدی قرار گرفت و تنها سعی شد با ارائه‌ی الگوریتم‌ها و روش‌های جدید و استفاده از شتاب طیفی در بازه‌های تناوبی مختلف و لحاظ کردن مشخصات سازه‌ای به انتخاب شتاب نگاشت‌های بهینه و افزایش دقت پاسخ‌های لرزه‌ای و‌ کاهش پراکندگی آن ها نسبت به طرح مورد نظر به ویژه در ناحیه‌ی غیرخطی پرداخته شود.

از این میان می‌توان به استفاده از،‌ الگوریتم ژنتیکی‌، انتخاب و مقیاس‌سازی نیمه‌خودکار استفاده از طیف طرح CMS و یا روش مبتنی بر تحلیل بار افزون اشاره کرد. با توجه به وقوع زلزله‌های شدید و اهمیت احداث سازه‌های شکل‌پذیر غیرخطی شدن رفتار سازه را بسیار محتمل می‌کند.

منبع

برچسب ها: 
مشاوران دارای این تخصص: 
#: 2
امید فقیه
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 3 سال 6 ماه
#: 1
سالار آرین مقدم
نقش‌ها: Vip, مشاور, نمایندگی, همکاران
عضو به مدت: 2 سال 8 ماه