ارزیابی و تخمین ضریب رفتار قاب های فولادی تحت زلزله های متوالی بحرانی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

سازه های مستقر در مناطق فعال لرزه ای اغلب در معرض زلزله های متوالی قرار دارند که لرزه ها با شدت قابل ملاحظه در مدت زمان کوتاهی پس از یکدیگر رخ می دهند. بررسی های انجام شده بر گستره وسیعی از پاسخ های سازه تحت توالی لرزه ای از جمله خسارت، شکل پذیری، جابه جایی و ضریب رفتار حاکی از آن است که لرزه های متوالی بسته به شدت، اثر های قابل توجهی بر نیازهای مختلف سازه می گذارند. ضریب رفتار به عنوان یکی از پارامترهای قابل توجه در بررسی رفتار سازه، نیروی های جانبی زلزله را کاهش داده و سازه با تحمل تغییرشکلهای غیرارتجاعی، مقدار زیادی انرژی زلزله را جذب کرده کاهش پیدا کرده و سازه ها برای نیروی کمتری نسبت به مقداری که رفتار ارتجاعی در سازه ایجاد می کند، طراحی می شوند. با توجه به پتانسیل خسارت زایی لرزه های متوالی و اهمیت پارامتر ضریب رفتار در عملکرد سازه، این مقاله به محاسبه و تخمین این پارامتر در قاب های فولادی در معرض زلزله های متوالی بحرانی می پردازد. در این راستا، قاب های خمشی فولادی 3، 7 و 11 طبقه مطابق ضوابط آیین نامه های لرزه ای ایران، طراحی و در نرم افزار OpenSEES مدل سازی شده اند. در ادامه سناریوهای لرزه ای منفرد و متوالی بحرانی ثبت شده انتخاب و ضرایب رفتار قاب های خمشی فولادی بر اساس نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی فزاینده، تاریخچه زمانی و استاتیکی غیرخطی استخراج شده است. نتیجه ها حاکی از کاهش 12 درصدی ضریب رفتار به دلیل وجود لرزه های متوالی بحرانی در سناریوی لرزه ای و افزایش خسارات در مقایسه با حالت منفرد است. در پایان به منظور تخمین ضرایب رفتار کاهش یافته قاب های فولادی در معرض زمین لرزه های متوالی بحرانی، شبکه های عصبی با استفاده از ویژگی های قاب ها، خصوصیات زلزله های متوالی و ضرایب رفتار استخراج شده از تحلیل های فوق طراحی شده است. مقایسه ضرایب رفتار پیش بینی شده با مقادیر واقعی بیانگر قابلیت مناسب شبکه ها در تخمین نتیجه ها است.