جلال اکبری

پیش از این، برای طراحی یک سازه تحت بار لرزه ای، روش های متفاوتی ارائه شده است. مسلما نزدیکترین مجموعه پاسخ ها به واقعیت، از تحلیل های دینامیکی غیرخطی حاصل می شود. اما، این روش ها، علاوه بر حساسیت بالا نسبت به داده های ورودی که احتمال خطا را افزایش می دهند، بسیار زمان بر بوده و جز در مواردی معدود، توجیه اقتصادی نخواهد داشت. لذا محققان روش هایی را پیشنهاد داده اند، که با فرضیاتی نسبتا معقول، محاسبات را ساده سازی کرده و زمان آن را کاهش دهند. یکی از این روش ها، یافتن نیروهای جانبی معادل بارگذاری لرزه ای می باشد. برای پیدا کردن این نیروهای معادل، که بهترین تقریب را ارائه دهند، نیز روش های متعددی ارائه شده است. این روش ها یا بر اساس جابجایی هستند و یا بر اساس تنش. به این معنا که جابجایی ها و یا تنش های سازه تحت بار لرزه ای، برابر جابجایی ها و یا تنش های تحت مجموعه بارهای معادل استاتیکی باشد. در این پایان نامه، رویکرد جدیدی پیشنهاد می شود که بار معادل را بر مبنای تساوی انرژی سازه تحت بار لرزه ای و بارهای استاتیکی، محاسبه می کند. برای نیل به این هدف، در برنامه نوشته شده در محیط MATLAB ابتدا از روش تحلیل دینامیکی طیفی، با فرض خطی بودن رفتار سازه برای به دست آوردن نتایج مورد نظر استفاده می شود. سپس با استفاده از بردارهای نیرو، سرعت و جابجایی ساختمان، انواع انرژی ها و مجموع آن ها که انرژی ورودی نامیده می شود، به دست می آید. همچنین معادله ی انرژی تحت بارهای استاتیکی مجهول، نوشته می شود. سپس با مساوی قرار دادن این دو انرژی، بردار بار جانبی معادل با استفاده از نرم افزار بهینه سازی MALAB محاسبه خواهد شد. در این پایان نامه، 8 قاب دو بعدی فولادی مورد مطالعه قرار گرفته اند. (4 قاب خمشی و 4 قاب مهاربندی شده) همچنین نیروهای جانبی از چهار روش دیگر، شامل استاتیکی معادل، طیفی، بار افزورن در ناحیه خطی و بار افزون تا ناحیه غیر خطی محاسبه شده و نمودار آن ها ترسیم می شود. در سازه های با زمان تناوب بالا (قاب های خمشی) روش انرژی نیروهای جانبی کمتری به دست می آید. در سازه های با زمان تناوب پایین (قاب های مهاربندی شده) این روش نیروهای بیشتری را تخمین می زند. همچنین بین الگوی توزیع نیروهای جانبی در طبقات، در قاب های مهار شده و خمشی، تفاوتی معنادار مشاهده می شود. تفاوتی که می توان آن را با شکل پذیر