توصيفگر ها :
منحني شكنندگي , روش مونتكارلو , روش كرنل , روش HDMR , روش SI-HDMR , تحليل ديناميكي فزاينده
چكيده فارسي :
منحني¬هاي شكنندگي يكي از ابزارهاي مفيد براي دستيابي به ارزيابي احتمالاتي سازه¬ها تحت خطر لرزه¬اي است. منحني¬هاي شكنندگي آسيب پذيري احتمالي سازه¬ها درمعرض خطر زلزله را به¬صورت احتمال فراگذشت از محدوده خسارت مورد نظر برحسب پارامتر لرزه¬اي نشان مي¬دهد. آن¬ها براي تحليل احتمالي سازه درمعرض خطر زلزله، تصميم گيري مهندسي با برآورد هزينه¬هاي خسارت و ارزيابي سناريوهاي مختلف مقاوم سازي در مورد عملكرد نهايي سازه¬ها مورد استفاده قرار مي¬گيرند. منحنيهاي شكنندگي توسط روشهاي متداول مانند مونتكارلو، كرنل و HDMR توليد ميشوند. براي ترسيم منحني شكنندگي با دقت بالا در روش پايه¬اي مونت¬كارلو به اعداد تصادفي و تحليل¬هاي فراوان نياز مي¬باشد. در روش كرنل نيز به علت انتخاب تعداد محدود پارامتر تصادفي، دقت منحني شكنندگي كاهش مييابد و همچنين در روش HDMR پارامتر عدم قطعيت شتاب در تمامي سطوح عملكردي يكسان انتخاب ميشود و باعث افزايش خطا بخصوص در سطوح عملكردي بالاتر ميشود. در نتيجه براي توليد منحني شكنندگي در سطوح مختلف لازم است نقاط انتخابي متناسب با هر سطوح عملكردي انتخاب شوند تا دقت منحني ايجاد شده در هر سطح عملكردي افزايش يابد. هدف اين مطالعه در بسط روش SI-HDMR براي توليد منحني¬هاي شكنندگي سازه¬هاي فولادي است، تا بتوان با تعداد تحليل¬هاي كمتر از روش شبيه¬سازي مونت¬كارلو، ارزيابي لرزه¬اي با دقت كافي بر روي اين سازه¬ها با لحاظ پارامترهاي تصادفي به عمل آورد. بدين منظور سازههاي 4 و 9 طبقه فولادي در شهر لسآنجلس انتخاب و در نرمافزار OpenSees به روش مفصل متمركز مدل شدند. سپس براي انجام تحليل تاريخچه زماني از 15 شتابنگاشت مطابق با شرايط ساختگاه استفاده شده است. در نهايت منحني¬ شكنندگي در سطوح عملكردي مختلف براي سازه¬هاي 4 و 9 طبقه فولادي به روش SIHDMR توليد شده و نتايج آن با روش¬هاي كرنل و HDMR مقايسه شده است. نتايج پژوهش نشان داد كه روش SI-HDMR مطابقت خوبي با روش پايه¬اي مونت¬كارلو دارد. هم¬چنين ميزان خطا در توليد منحني شكنندگي به روش پيشنهادي SI-HDMR در تمام سطوح عملكردي مختلف نسبت به ساير روش¬ها كاهش يافته است و ميانگين خطا در تمامي سطوح عملكردي در حدود 7% است.
چكيده انگليسي :
Fragility curves are one of the useful tools to achieve probabilistic evaluation of seismic structures. Fragility curves show the potential vulnerability of structures at risk of earthquakes as the probability of exceeding the desired damage range in terms of seismic parameters. They are used for possible analysis of structures at earthquake risk, engineering decisions by estimating damage costs, and evaluation of various reinforcement scenarios regarding the final performance of structures. Fragility curves are generated by conventional methods such as Monte Carlo, Cornell and HDMR. To draw the fragility curve with high accuracy in the basic Monte Carlo method, many random numbers and analyzes are required. In the Cornell method, due to the selection of a limited number of random parameters, the accuracy of the fragility curve decreases, and also in the HDMR method, the acceleration uncertainty parameter is selected at all the same performance levels and increases the error, especially at higher performance levels. As a result, to produce brittleness curves at different levels, it is necessary to select the selected points appropriate to each functional level to increase the accuracy of the curve created at each functional level. The novelty of this study is the development of the SI-HDMR method for the production of Fragility curves of steel structures, so that with a smaller number of analyzes than the Monte Carlo simulation method, seismic evaluation with sufficient accuracy on this structure Performed in terms of random parameters. For this purpose, 4- and 9-story steel structures in the city of Los Angeles were selected and modeled in OpenSees software in a concentrated hinge method. Then, to accelerate the analysis of time history, 15 Accelerogram were used according to the construction conditions. Finally, the Fragility curve at different performance levels for 4- and 9-story steel structures was generated by SI-HDMR method and the results were compared with Cornell and HDMR methods. The results showed that the SI-HDMR method is in good agreement with the basic Monte Carlo method. Also, the error rate in the production of fragility curves by the proposed SI-HDMR method has been reduced at all different performance levels compared to other methods. Also, the average error at all performance levels is about 7%.