دینامیک سازه

نسبت میرایی (ζ)، سنجه‌ای بدون بُعد از میزان اتلاف انرژی ارتعاشی توسط یک سازه است که به‌صورت کسری از میرایی بحرانی بیان می‌شود. این کمیت تعیین می‌کند که ارتعاشات آزاد با چه سرعتی میرا می‌شوند و سازه در تشدید تا چه حد پاسخ را بزرگ‌نمایی می‌کند؛ مقادیر معمول از ۲٪ برای سازه‌های فولادی تا ۱۰٪ برای سازه‌های دارای وسایل اتلاف انرژی قابل‌توجه گسترده‌اند.

شکل‌پذیری، توانایی یک سازه یا عضو سازه‌ای برای تحمل تغییرشکل‌های غیرکشسان بزرگ بدون افت قابل‌توجه مقاومت است. این کمیت خاصیت بنیادی است که به سازه‌ها امکان می‌دهد انرژی لرزه‌ای را اتلاف کنند و مبنای ضرایب رفتار مورد استفاده در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای مدرن است.

تحلیل مودی، فرایند تعیین فرکانس‌های طبیعی، شکل‌های مودی و نسبت‌های میرایی یک سازه است — که مجموعاً خواص مودی آن نامیده می‌شوند. این فرایند بنیان تحلیل دینامیکی در مهندسی زلزله است و به‌صورت تحلیلی، عددی یا تجربی انجام می‌شود.

شکل مودی، الگوی تغییرشکل مشخصه یک سازه هنگام نوسان در یکی از فرکانس‌های طبیعی آن است. هر شکل مودی جابه‌جایی نسبی تمام نقاط سازه را توصیف می‌کند و بنیادی برای تحلیل مودی و تحلیل طیف پاسخ است.

فرکانس طبیعی، نرخ نوسان یک سازه در ارتعاش آزاد است که برحسب چرخه بر ثانیه (هرتز) اندازه‌گیری می‌شود. این کمیت معکوس دوره تناوب طبیعی است و نحوه برهم‌کنش سازه با محتوای فرکانسی حرکت زمین زلزله را تعیین می‌کند.

دوره تناوب طبیعی، زمان لازم برای یک سازه یا عضو سازه‌ای است تا یک چرخه کامل ارتعاش آزاد را کامل کند. این کمیت مهم‌ترین خاصیت دینامیکی یک سازه است که نحوه پاسخ آن به حرکت زمین زلزله را تعیین می‌کند و مشخص می‌سازد که آیا اثرات تشدید پاسخ را بزرگ‌نمایی خواهند کرد یا خیر.

تشدید، پدیده‌ای است که در آن سازه هنگامی که فرکانس بار دینامیکی اعمالی با یکی از فرکانس‌های طبیعی آن تطبیق می‌یابد، پاسخ بزرگ‌نمایی‌شده‌ای تجربه می‌کند. در مهندسی زلزله، تشدید علت اصلی خسارت نامتناسب و ملاحظه‌ای حیاتی در طراحی سازه است.

سیستم یک‌درجه‌آزادی (SDOF) مدل دینامیکی آرمانی‌شده‌ای با یک جرم، یک فنر و یک میراگر است. این سیستم بلوک بنیادی دینامیک سازه و مبنای طیف پاسخ محسوب می‌شود.

دریفت طبقه جابه‌جایی جانبی یک طبقه نسبت به طبقه زیرین تحت بارهای لرزه‌ای یا باد است. نسبت دریفت میان‌طبقه‌ای (Δ/h) پارامتر اصلی طراحی برای محدود کردن آسیب غیرسازه‌ای و کنترل پایداری محسوب می‌شود.

برش پایه، کل نیروی افقی است که پی یک سازه باید در طول یک زلزله تحمل کند و نماینده مجموع تمام نیروهای اینرسی توسعه‌یافته در سراسر ساختمان است. این کمیت نیروی طراحی اصلی در روش‌های نیروی جانبی معادل و نقطه شروع طراحی لرزه‌ای اکثر ساختمان‌ها است.