پایان نامه درمورد پیش بینی تقاضا و ارزیابی عملکرد

-Structural
-Nonstructural
– content
Engrg. Analysis (story drift, floor acc.)
-Soil-foundation
-Structure system
Hazard analysis
Ground motions
λ(DV)
G(DV/DM)
G(DM/EDP)
G(EDP/IM)
λ(IM)
برای برآورد DVs و عدم قطعیت‌های مربوط به آن، سایر متغیرهایی که خطر زلزله، تقاضای تحمیل شده به سیستم و مقدار آسیب سازه ای را تعریف می‌کنند، باید مشخص و ارزیابی شوند. میزان خطر زلزله بر حسب بردار شاخص‌های شدت، IMs بیان می‌شود. این شاخص‌ها باید بیان جامعی از زلزله ورودی به سازه ارائه دهند. این بردار می‌تواند تنها یک مؤلفه نظیر شتاب طیفی در مود اول سازه Sa(T1) (اسکالر) یا دارای چند مؤلفه باشد. اگر از یک مؤلفه نظیر Sa(T1) استفاده شود، میزان خطر معمولاً به صورت میانگین فراوانی فراگذشت سالیانه IMs،(منحنی خطر) بیان می‌شود و از آن در ارزیابی بردار پارامترهای تقاضای مهندسی یا EDP استفاده می‌شود. ارتباط بین EDP و IM معمولاً از طریق شبیه سازی اجزای سازه ای، غیر سازه ای و در حد امکان اندرکنش سازه – پی – خاک و غیره به دست می‌آید. خروجی این فرآیند را می‌توان به صورت G(EDP|IM) یا به صورت کامل‌تر، (G(EDP>y|IM=x نشان داد که از آن با عنوان توزیع احتمالاتی تقاضای لرزه‌ای نام برده می‌شود. عبارت (G(EDP>y|IM=x احتمال فراگذشت EDP از مقدار معین y را نشان می‌دهد به شرط اینکه IM ( به عنوان مثال شتاب طیفی در پریود مود اول، (Sa(T1) برابر مقدار خاص x باشد.
در ادامه اگر چه می‌توان مستقیماً بین EDP و DV مورد نظر ارتباط برقرار نمود ولی در اغلب موارد از یک متغیر میانه بین EDP و DV با عنوان شاخص آسیب (DM) به منظور تسهیل محاسبه DVs‌ بر حسب EDPs‌ استفاده می‌شود. شاخص آسیب، میزان آسیب در اجزای سازه ای، غیر سازه ای و تجهیزات را توضیح می‌دهد. جمله G(DM |EDP) را می‌توان به عنوان یک تابع آسیب پذیری برای یک شاخص آسیب خاص (احتمال فراگذشت از حالت آسیب خاص به ازای یک مقدار معین EDP) در نظر گرفت. اگر توابع آسیب پذیری برای همه حالت‌های آسیب و در همه اجزا معلوم باشند، متغیرهای تصمیم گیری (DVs) مورد نظر را می‌توان به صورت مستقیم یا با استفاده از توابع هزینه که حالات حدی آسیب را به هزینه های تعویض یا تعمیر مرتبط می‌سازند، ارزیابی نمود. نتیجه این عملیات G(DV|DM) یا احتمال شرطی فراگذشت از یک مقدار خاص DV به ازای مقدار مشخص برای DM می‌باشد.
مراحل فوق را می‌توان با توجه به تئوری کلی احتمالات به صورت رابطه زیر برای DV مورد نظر بیان نمود. در این رابطه میانگین فراوانی سالیانه (MAF) متغیر تصمیم گیری (DV) است.
4- 8
این معادله که اغلب از آن تحت عنوان چارچوبی برای ارزیابی عملکرد نام برده می‌شود، یک ساختار کلی برای هماهنگ سازی و ترکیب تحقیقات متنوع تحلیل خطر لرزه ای، مهندسی سازه و تحلیل ریسک است و بدین وسیله، مسئله ارزیابی ابتدا به چهار جزء پایه ای تحلیل خطر، پیش بینی تقاضا، مدل سازی حالت‌های آسیب و گسیختگی یا تخمین خسارت از طریق معرفی سه متغیر میانی IM، EDP و DM تفکیک می‌شود و سپس این اجزا مجدداً از طریق انتگرال گیری روی تمام سطوح متغیرهای میانی به هم مرتبط می‌شوند. متغیرهای میانی باید به گونه ای انتخاب شوند که هر متغیر میانی تنها به متغیر مربوط به گام قبل وابستگی آماری داشته باشد، از این رو انتخاب پارامترهای میانی مناسب نقش تعیین کننده ای در نتیجه نهایی خواهد داشت. به عنوان مثال EDP باید به گونه ای انتخاب شود که مقادیر DM وDV به ازای یک مقدار مشخص برای EDP وابسته به شاخص شدت نباشند. به همین ترتیب شاخص‌های شدت (IMs) باید به نحوی انتخاب شوند که در هر سطح مشخص از آن‌ها، پاسخ دینامیکی (EDP) نیز تحت تأثیر بزرگا و فاصله نباشد (تأثیر فاصله و بزرگا در تعیین دیده شده است). به منظور رسیدن به نتایج قابل اعتماد، احتمالات شرطی G(EDP|IM)، G(DM|EDP)، G(DV|DM) باید روی محدوده وسیعی از سطوح DM، EDP و IM ارزیابی شوند]8[.
تحلیل احتمالاتی تقاضای لرزه‌ای بر مبنای پارامتر (IM)
برای ساده تر شدن تحلیل احتمالاتی تقاضای لرزه‌ای همان طور که در بخش4-3-3- ذکر شد و همچنین سادگی در برخورد با مسئله عدم قطعیت‌ها اولین بار کرنل ((Cornell پیشنهاد کرد تا با استفاده از یک پارامتر واسطه، هر یک از عدم قطعیت‌های موجود در حرکت زمین و پاسخ سازه به صورت جداگانه مدل شود. به عبارت دیگر، با توجه به کفایت پارامتر واسطه فرض می‌شود که این عدم قطعیت‌ها از هم مستقل باشند بدین ترتیب مسئله به دو قسمت مجزای تحلیل خطر لرزه‌ای و تحلیل غیر خطی پاسخ سازه تبدیل می‌شود و سپس نتایج نهایی با هم ترکیب می‌شود .
انتخاب پارامتر واسطه مناسب نقش مهمی در مسئله تعیین تقاضای لرزه‌ای بازی می‌کند این پارامتر از یک طرف باید بتواند شدت حرکات زمین را به خوبی ارائه کند و از طرف دیگر باید بتواند پاسخ سازه را به خوبی به دست دهد .لذا در زیر به ویژگی‌های یک پارامتر واسطه مطلوب اشاره می‌کنیم.
ویژگی‌های یک شاخص شدت مطلوب]13[.
یک شاخص شدت مطلوب باید بتواند علاوه بر محتوای فرکانس نسبی رکورد های زلزله، اثرات مود های غالب ارتعاشی و رفتار غیر خطی سازه را در بر بگیرد. به علاوه روابط کاهندگی شاخص شدت هم باید موجود باشد یا به راحتی قابل محاسبه باشند. در ادامه به سه خصوصیت کارایی، کفایت و توانمندی در مقیاس کردن در شاخص‌های شدت مطلوب پرداخته می‌شود.