تحلیل سازه، فرآیند محاسبه و تعیین اثرات بارها و نیروها بر روی یک سازه، ساختمان یا یک شیء است. تحلیل سازه از اهمیت زیادی برای مهندسین طراح سازه جهت شناخت کامل مسیرهای بار و اثرات بارها بر روی طرح مهندسی آن‌ها برخوردار است. تحلیل سازه به مهندسین و طراحان این امکان را می‌دهد تا ایمنی استفاده از یک سازه یا تأسیسات و همچنین مقاومت آن‌ها جهت استفاده تحت اثر بارهای اعمالی برآورد شده را تضمین کنند. می‌توان تحلیل سازه را در طی طراحی، ارزیابی یا پس از ساخت انجام داد که این فرآیند به طوری کلی شامل مصالح استفاده شده، هندسه سازه و بارهای اعمالی است.

انواع تحلیل سازه:

 روش‌های مختلفی وجود دارند که جهت انجام تحلیل سازه با توجه به میزان دقت مورد نیاز توسط یک مهندس مورد استفاده قرار می‌گیرند. می‌توان تحلیل سازه را به صورت یکی از روش‌های زیر تعریف کرد:

1.  محاسبات دستی

محاسبات ساده دستی به عنوان یک راه سریع و ساده جهت ارزیابی اثرات نیروهای ساده بر روی سازه‌های ساده به شمار می‌آیند. به طور مثال، محاسبه لنگر خمشی بر روی یک تیر افقی با استفاده از محاسبات دستی انجام می‌شود. این دسته از محاسبات پوش به عنوان رویکردهای اجرایی استاندارد برای مهندسانی که قصد صرف ساعات طولانی برای طراحی سازه را نداشته و مایل به دانستن نیروهایی که یک تیر ناشی از بارهای اعمالی تحمل می‌کند می‌باشند، محسوب می‌شود.

2. روش دینامیکی تاریخچه زمانی (TIME-HISTORY)

در این روش سازه تحت بارگذاری تاریخچه زمانی شتاب زلزله قرار می گیرد و سازه به طور کامل تحلیل و پاسخ به صورت تاریخچه زمانی تعیین می گردد.

فواید:

• دقیق ترین روش محاسبه و بررسی رفتار سازه طرح شده برای یک زلزله یا زلزله های خاص
• مناسب برای بررسی رفتار و تحلیل سدها، سازه های غیرخطی و …

نقاط ضعف:

• برای طراحی اولیه سازه مناسب نیست زیرا برای تحلیل سازه نیاز به مدل سازه و خواص آن می باشد.
• چون تمامی زلزله ها ویژگیهای یکسان ندارند، طرح یک سازه برای یک زلزله خاص مبنای صحیحی ندارد و لذا روش برای طراحی قابل اعتماد نیست. چون پاسخ برای هر زلزله فرق می کند.
• پرهزینه و وقت گیر.

3. روش تحلیل دینامیکی طیفی (RESPONSE SPECTRUM)

این روش بااستفاده از چند مود ارتعاشی سازه و تعریف ویژگیهای زلزله به صورت طیف طرح و نهایتاً ترکیب پاسخ مربوط به مودهای ارتعاشی انجام می گیرد.

فواید:

• قابل اعتماد برای طراحی چون بستگی به یک زلزله خاص ندارد.
• روش مناسب با دقت خوب برای تحلیل رفتار الاستیک خطی

آسان و کم هزینه

نقاط ضعف:

برای طراحی اولیه سازه مناسب نیست زیرا مدل سازه و خواص آن در مراحل اولیه طرح مشخص نمی باشد و بنابراین برای بررسی سازه طرح شده مناسب است.

۳-روش استاتیکی معادل

در این روش با فرض اینکه سازه رفتار صلب دارد، نیروی ناشی از شتاب زلزله در ارتفاع سازه بدون در نظر گرفتن شکل و خواص هر طبقه توزیع می گردد. روش توزیع نیروی جانبی در بند ۲-۴-۹ آیین نامه ۲۸۰۰ ذکر شده است.

فواید:

• آسان و بسیار کم هزینه
• مدل دینامیکی سازه لازم نیست
• تنها روش برای طراحی اولیه سازه ها
• مناسب برای ساختمانهای منظم با ارتفاع کمتر از ۵۰ متر از تراز پایه
• مناسب برای ساختمانهای منظم کمتر از ۵ طبقه یا ۱۸ متر ارتفاع

نقاط ضعف:

• ارتفاع
• دقت کم چون مقادیر سختی، جرم و … در نظر گرفته نمی شود.
• رفتار دقیق سازه محاسبه نشده است و پاسخ بزرگتر از پاسخ واقعی است.
• بهینه نبودن روش.

نتیجه:

روش تحلیل دینامیکی طیفی منطقی ترین و مناسب ترین ورش برای تحلیل و طراحی به نظر می رسد زیرا هم محاسبات قابل اعتماد و هم روش آسان و کم هزینه است.