روند سلسه مراتبی غیرخطی در ساختمان به صورت تصویر بالا می‌باشد. برای رسیدن به رفتار مطلوب در یک ساختمان بایستی تمامی این چهار مرحله به صورت سیستماتیک طی شود. در زیر به صورت سیستماتیک به شرح مختصر این 4 مرحله پرداخته می‌شود:

1- رفتار غیرخطی مصالح فولادی و بتنی 

با توجه به مقدار نیروی زلزله، مصالح فولادی و بتنی در سازه‌های ساختمانی به احتمال بسیار زیاد وارد حوزه غیرخطی خواهند شد. بنابراین در روند طراحی براساس عملکرد و یا بهسازی لرزه‌ای بایستی کنترل کرد تا مصالح تا حد امکان در محدوده کرنش‌های مجاز قرار گیرند.

مدل های رفتار مصالح بتنی و فولادی در طراحی لرزه ای براساس عملکرد و بهسازی لرزه ای

2- رفتار غیرخطی مقطع

با آنالیز ممان انحنا یا برش-تغییرشکل برشی، رفتار غیرخطی مقطع به دست می‌آید. رفتار غیرخطی مقطع به رفتار غیرخطی مصالح و هندسه مقطع وابسته می‌باشد. البته مدل کامل آنالیز مقطع در حالتی به دست می‌آید که با احتساب اثرات اندرکنش بار محوری، لنگر خمشی و برش موجود در مقطع محاسبه شود. در ادبیات فنی مدل فایبر کامل مدلی است که در آن P-M-V به صورت همزمان در مدل سازی لحاظ شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آنالیز مقطع و اثرات اندکنش برش-خمش می‌توانید به لینک های زیر رجوع کنید:

انحنای مقطع یا Curvature

آنالیز ممان انحنای تیر بتنی (آنالیز مقطع تیر بتنی)

آنالیز ممان-انحنای ستون بتن‌آرمه در نرم‌افزار SAP2000 برای محاسبات ضرائب کاهش سختی ستون براساس ضوابط NIST GCR 17-917-46v3

بررسی کامل منحنی ممان - انحنای یک مقطع بتنی با رویکرد طراحی عملکردی و مقاوم سازی

3- رفتار غیرخطی المان (مفصل پلاستیک)

با ضرب طول مفصل پلاستیک در انحنای مقطع، منحنی لنگر - دوران یا نیروی برشی-تغییرشکل برشی به دست می‌آید. مفصل پلاستیک را می‌توان هم از مدل Plastic Hinge استاندارد ASCE 41-17 شبیه سازی کرد یا می‌توان از مدل‌های فایبر متمرکز و فایبر گسترده استفاده کرد. 

مفصل پلاستیک چیست؟ (منحنی ظرفیت در مولفه‌های سازه‌ای)

مفصل پلاستیک برشی در SAP2000

منحنی ظرفیت سازه چیست؟​

مفصل پلاستیک در تیرهای بتن آرمه

تلاش‌های DC و FC در سیستم‌های مهاربندی همگرا (رفتار غیرخطی در طراحی عملکردی)

4- رفتار غیرخطی سازه

با شبیه سازی رفتار غیرخطی المان‌های مختلف و تعریف تلاش‌های DC و FC می‌توان رفتار غیرخطی سازه را به دست آورد. رفتار غیرخطی سازه را می‌توان از طریق تحلیل‌های غیرخطی نظیر تحلیل استاتیکی غیرخطی (تحلیل پوش‌آور) یا تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی و یا سایر تحلیل‌های غیرخطی موجود به دست آورد.

طراحی لرزه‌ ای براساس عملکرد در ساختمان های ضروری و ساختمان های بلند مرتبه مطابق با ویرایش پنجم استاندارد 2800 (تحلیل غیرخطی ساختمان های بلند مرتبه)

حد برش پایه طراحی ساختمان (برش پایه تجویزی استاندارد 2800)

حد برش پایه تشکیل اولین مفصل پلاستیک (اولین غیرخطی شدن ساختمان)

حد برش پایه تسلیم کامل ساختمان (ظرفیت حداکثر مقاومتی سازه)

مطالب ذکر شده تنها بخشی از دوره جامع طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای با تدریس مهندس جواد قدرتی ینگجه می‌باشد. برای دانلود جزوات رایگان این دوره کلیک کنید.