تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA)، روش تحلیل تاریخچه پاسخ غیرخطی است که در آن سازه تحت مجموعهای از حرکات زمین قرار میگیرد که هرکدام به چندین تراز شدت مقیاسبندی شدهاند تا تصویری جامع از عملکرد آن در سراسر بازه کامل تقاضاهای لرزهای — از پاسخ کشسان تا فروریزش — ترسیم شود.
تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA)، رویه تحلیل تاریخچه پاسخ غیرخطی است که برای ارزیابی عملکرد لرزهای سازهها در سراسر بازه کامل شدتهای حرکت زمین به کار میرود. در یک IDA، یک حرکت زمین واحد به چندین تراز شدت (معمولاً با استفاده از یک سنجه شدت اسکالر نظیر شتاب طیفی در دوره تناوب مود اول، Sa(T₁)) مقیاسبندی میشود و سازه در هر تراز با استفاده از تحلیل تاریخچه پاسخ غیرخطی تحلیل میشود. نتایج بهصورت یک منحنی IDA رسم میشوند — رابطهای میان سنجه شدت (IM) و یک پارامتر تقاضای مهندسی (EDP)، معمولاً بیشینه دریفت میانطبقهای. این فرایند برای مجموعهای از حرکات زمین (معمولاً ۱۰ تا ۳۰) تکرار میشود و خانوادهای از منحنیهای IDA تولید میکند که پاسخ سازه را در سراسر بازه شدت مشخصهیابی میکند. این رویه توسط وامواتسیکوس و کورنل در سال ۲۰۰۲ صورتبندی شد و به ابزار استاندارد در مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد تبدیل شده است.
IDA اطلاعات کاملتری از تحلیل تکشدتی فراهم میآورد. با محاسبه پاسخ در سراسر بازهای از شدتها، IDA تحول رفتار سازه — پاسخ کشسان اولیه، آغاز تسلیم، خسارت پیشرونده و در نهایت فروریزش — را ثبت میکند. منحنیهای IDA نشان میدهند چگونه حرکات زمین مختلف پاسخهای متفاوتی در همان تراز شدت تولید میکنند و معیاری مستقیم از تغییرپذیری رکورد به رکورد فراهم میآورند. منحنی میانه IDA و پراکندگی آن مشخصهیابی آماری رفتار سازه را فراهم میآورند و میتوانند برای توسعه منحنیهای شکنندگی برای حالتهای خسارت مشخص به کار روند. IDA همچنین برای شناسایی ظرفیت فروریزش — تراز شدتی که در آن سازه بهصورت دینامیکی ناپایدار میشود — و برای ارزیابی اثر گزینههای طراحی مختلف بر عملکرد سازه به کار میرود. روش کامل IDA نیازمند ۱۰ تا ۳۰ حرکت زمین مقیاسبندیشده به ۱۰ تا ۲۰ تراز شدت هر کدام است که به صدها تحلیل غیرخطی منجر میشود — چالشی محاسباتی که توسعه الگوریتمهای حل کارآمد و رویکردهای محاسبات موازی را برانگیخته است.
IDA محدودیتهای مهمی دارد و اغلب با روشهای دیگر مقایسه میشود. مقیاسبندی حرکات زمین به ترازهای شدت بالا میتواند رکوردهای غیرواقعی (محتوای غیرکشسان بیشازحد) تولید کند که ممکن است رفتار زلزله واقعی را نمایندگی نکنند؛ این امر به رویکردهای جایگزین نظیر تحلیل چندنواری (MSA) منجر شده است که در آن هر تراز شدت از حرکات زمین مختلف (مقیاسبندینشده) استفاده میکند. انتخاب سنجه شدت بر نتایج اثر میگذارد: Sa(T₁) برای سازههای منظم استاندارد است، اما سنجههای دیگر ممکن است برای ساختمانهای بلند (جایی که اثرات مودهای بالاتر مهم است)، ساختگاههای نزدیک گسل (جایی که حرکات تپشی غالب است) یا سازههایی با کشیدگی دوره قابلتوجه (جایی که Sa(T₁) همبستگی با پاسخ را از دست میدهد) مناسبتر باشند. رویه مدرن اغلب از سنجههای شدت برداری — ترکیبهایی از سنجههای شدت — برای ثبت جنبههای متعدد حرکت زمین استفاده میکند. با وجود این پیچیدگیها، IDA همچنان یکی از قدرتمندترین ابزارها برای درک رفتار سازه است و بهطور گسترده در طراحی مبتنی بر عملکرد، بهویژه برای ساختمانهای بلند، سازههای جداشده و سایر سازههایی که ظرفیت فروریزش برای آنها نگرانی حیاتی است، به کار میرود. در ایران، IDA بهطور فزایندهای در پژوهش و در طراحی مبتنی بر عملکرد سازههای مهم، با کاربردها در ارزیابی ساختمانهای موجود، طراحی ساختمانهای بلندمرتبه جدید و ارزیابی راهبردهای بهسازی، به کار میرود.