نحوه آرایش مراکز جرم، مقاومت و سختی، تاثیر زیادی در پایداری سازه و رفتار آن در مقابل زلزله دارد. در این مطالعه، سه مدل با تعداد طبقات 6، 9 و 12 طبقه با سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی متوسط و دیوار برشی بتنی درسه حالت منظم، نامنظم با خروج از مرکزیت سختی و با خروج از مرکزیت مقاومت، مدل سازی و منحنی های شکنندگی مربوط به سطوح عملکردی مختلف ترسیم شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که در سطح عملکرد استفاده ی بی وقفه بدلیل اینکه سازه هنوز در ناحیه خطی قرار دارد، احتمال فراگذشت از این سطح عملکرد در مدل نامنظم با خروج از مرکزیت سختی نسبت به سایر مدل ها بالاتر است. همچنین، احتمال فراگذشت از سطح عملکرد آستانه ی فروریزش در مدل نامنظم با خروج از مرکزیت مقاومت بدلیل اینکه سازه از حالت خطی خارج شده و وارد ناحیه غیرخطی و پلاستیک می گردد، نیز از سایر مدل ها بیشتر می باشد.

در آیین نامه های بارگذاری لرزه ای کنونی، اثرات پیچش اتفاقی ناشی از عدم قطعیت موقعیت بارگذاری کف ها توسط پارامتری به نام خروج از مرکزیت اتفاقی اعمال می شود. تعریف صحیح مرکز سختی که در آیین نامه های مختلف تعاریف مختلفی داشته و به صورت تابعی از مشخصات سازه ای در پلان و یا ارتفاع فرض شده، از اهمیت بسزائی برخوردار است. تمام تعاریف به کار گرفته شده در ادبیات فنی در مورد مرکز سختی و در نتیجه خروج از مرکزیت استاتیکی در قالب یکی از این سه تعریف قابل ارزیابی است. در این مقاله میزان دقت سه تعریف مختلف از مرکز سختی سازه که جهت تعیین خروج از مرکزیت استاتیکی به کار می رود، مقایسه شده است. برای هر یک از این تعاریف، روابط لازم برای ارزیابی اثرات پیچشی ارائه شده و در مورد سه ساختمان بتن مسلح که بصورت یک بعدی مدل شده اند بکار گرفته و نتایج حاصل مقایسه شده اند. نتایج این بررسی نشان داده است که تعریف به کار رفته در استاندارد 2800 ایران مناسب ترین روش برای تعیین مرکز سختی ساختمان ها می باشد.

در ساختمان ها از سیستم های باربر جانبی مختلفی برای مقابله با نیروی های جانبی وارد بر ساختمان استفاده می شود که از آن جمله می توان به مهاربندی های همگرا اشاره کرد. کاربرد قا ب های مهاربندی همگرای فولادی به دلیل سختی جانبی و سایر مزایای آن با استقبال روبرو است. مطابق آیین نامه ها باید راستای محور ورق اتصالات از تلاقی تار خنثی تیر و ستون عبور کند. اما در بسیاری، موارد خروج از مرکزیت صفحه در محل اتصال ورق بادبند به تیر در قاب های مهاربندی شده همگرا مشاهده شده است. از این رو در این مقاله به بررسی تاثیر خروج از مرکزیت بر رفتار قاب مهاربندی شده همگرا شامل خروج از مرکزیت داخل و خارج صفحه ورق اتصال به روش اجزای محدود پرداخته شده است تا مشخص گردد که عدم رعایت ضوابط آیین نامه ای تا چه میزان در عملکرد سازه خلل وارد می کند. به این منظور، یازده مدل برای تعیین حاشیه اطمینان برای عدم رعایت قوانین آیین نامه در قاب های دارای خروج از مرکزیت با استفاده از نرم افزار آباکوس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داده که تاثیر خروج از مرکزیت داخل صفحه به مراتب نامطلوب تر از خروج از مرکزیت خارج صفحه بوده و حاشیه اطمینان کمی برای عدم رعایت قوانین آیین نامه وجود دارد.

مطابق با آیین نامه های متداول ساختمانی، برای جلوگیری از رفتار ترد مهاربندهای فولادی به دلیل کمانش، لازم است از مقاطع قویتر استفاده شود. تجربه زلزله های گذشته نشان می دهد که این روش نه تنها در جلوگیری از رفتار ترد اعضا موثر نیست بلکه رفتار ناخواسته را نیز به تعویق نمی اندازد. واضح است که یکی از عوامل موثر در رفتار دینامیکی مهاربندها شرایط انتهایی آنها یعنی سختی ورقهای اتصال می باشد. در این مقاله با شبیه سازی عددی پیشنهاد می شود که برای افزایش شکل پذیری و حتی مقاومت اتصال، مهاربندها با خروج از مرکزیت متصل شوند. به منظور انجام این کار تحقیقاتی، مدلهای عددی با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی بررسی شدند. تطابق بسیار خوبی بین نتایج مدلهای عددی و نتایج آزمایشگاهی وجود دارد. این موضوع موجب می شود که بتوان بررسی های بیشتری روی مدلها با صرف زمان، تلاش و هزینه کمتر در مقایسه با کار آزمایشگاهی نمود. خلاصه ای از نتایج مدلهای عددی و تحلیل غیرخطی پنج شکل مختلف اتصال از مهاربندهای ضربدری و شورن ارایه و مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که خروج از مرکزیت اعضای اتصال در محل اتصال منجر به افزایش شکل پذیری شده است.

بررسی ها در خصوص سیستم قالب تونلی، حاکی از تقدم مدهای پیچشی بر مدهای انتقالی در بسیاری از ساختمان های متداول با سیستم مذکور است. این ویژگی مختص ساختمان های نرم پیچشی است، که در آنها غالبا خروج از مرکزیت جرم، سختی و مولفه ی پیچشی زلزله سبب افزایش پاسخ های نیرویی و تغییرمکانی می شود. در مطالعه ی حاضر، حساسیت لرزه یی ساختمان های قالب تونلی 5 و 10 طبقه به توزیع نامتقارن جرم در پلان ارزیابی و به ازاء خروج از مرکزیت های مختلف جرم، سطح عملکرد ساختمان های مذکور در زلزله ی طرح به روش تحلیل تاریخچه ی زمانی و بارافزون تعیین شده است. برآورد نسبت بسامدهای غیرهمبسته و ارائه ی منحنی های شکنندگی به کمک تحلیل دینامیکی افزایشی از دیگر دستاوردهای پژوهش حاضر است. نتایج به دست آمده بیان گر ظرفیت زیاد و عملکرد لرزه یی مناسب ساختمان های ذکرشده تحت پیچش ناشی از توزیع نامتقارن جرم است، به گونه یی که ساختمان ها به ازاء خروج از مرکزیت های مختلف جرم، در زلزله ی طرح در سطح عملکردی قابلیت استفاده ی بی وقفه قرار گرفتند.

در اتصالات کف ستون ضخیم متداول به دلیل ایجاد حالت شدید پینچینگ در نمودار هیسترزیس در حین باربرداری و بارگذاری برگشتی، سختی و مقاومت اتصال و میزان استهلاک انرژی کاهش می یابد. جهت جلوگیری از ایجاد پینچینگ و بهبود عملکرد لرزه ای اتصالات کف ستون، پیشنهاد شده است میل مهارها در حالت کلی با خروج از مرکزیت نسبت به محور بال ستون، به زیر ورق کف ستون با اتصالات جوشی متصل شوند. در اتصالات کف ستون پیشنهادی به دلیل عدم تعویض یا ترمیم پذیری اجزای اتصال، طبق آیین نامه باید تمام اجزای اتصال از جمله ورق کف ستون، اتصالات جوشی، میل مهارها و بتن، الاستیک باقی بمانند و منبع شکل پذیری، داخل مفصل پلاستیک در ناحیۀ انتهایی مقطع ستون باشد. در این حالت میل مهارها در هر لحظه به صورت هم زمان توانایی باربری نیروی کششی و فشاری را دارند. به دلیل ناشناخته بودن رفتار اتصالات جوشی تحت کشش، از اتصالات T شکل برای ارزیابی مقاومت و سختی اتصالات جوش گوشه ویژه، جوش شیاری با نفوذ کامل، جوش شیاری استوانه ای و جوش شیاری مخروطی استفاده شد. روش همبستگی تصاویر دیجیتال جهت سنجش میدان کرنش اتصالات جوشی و نوع شکست میل مهارها به کار برده شد. در نتیجه اتصالات جوشی توانایی تحمل ماکزیمم ظرفیت کششی میل مهارها را دارا بودند و الاستیک باقی ماندند. در حین بارگذاری، میل مهارها در ناحیۀ الاستیک هیچ شکستی ناشی از کاهش مقاومت در منطقۀ HAZ نداشتند. در نتیجه هیچ عدم اطمینانی در رفتار اتصالات جوشی تحت کشش به عنوان جزء نیرو-کنترل در اتصالات پیشنهادی وجود ندارد. جوش گوشه و جوش شیاری با نفوذ کامل، برتری بیش تری از لحاظ هزینه نسبت به بقیۀ جوش ها داشتند.