مقاله درمورد دانلود ارزیابی عملکرد، نوع کاربری، توسعه مدل

دانلود پایان نامه ارشد

را به خوبی نشان میدهد، را ایجاد میکند. سپس در راستای ارزیابی عملکرد یک سیستم سازهای، کل فضای طراحی مربوطه به بخشهایی تحت عنوان گروه عملکردی (Performance group) که مشتمل بر چندین مدل نمونهای با خصوصیات رفتاری مشترک میباشد، تقسیم میشود.[12]
پس از مراحل فوق برای هر سیستم دلخواه، لازم است مطابق با الزامات آییننامهای نسبت به طراحی مدلهای نمونهای و تهیه مدلهای غیرخطی مناسب که قادر به ارائه رفتار واقعی سیستم مقاوم لرزهای باشند، اقدام نمود تا بدین ترتیب بتوان نسبت به محاسبه فروریزش سازه و ارزیابی عملکرد آن اقدام نمود. حال در این بخش به بحث در خصوص نحوه تعیین مدلهای نمونهای شاخص و گروههای عملکردی جهت پوشش مطلوب فضای طراحی برای سیستمهای سازهای قاب خمشی ویژه فولادی مطابق با روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 میپردازیم.

3-2-6-1. نحوه توسعه مدلهای نمونهای در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695
هدف از ساخت مدلهای نمونهای ارزیابی عملکرد رفتار عمومی متناظر به یک سیستم مقاوم لرزهای بوسیله مدلسازی یک سری سازههای مشخص و خاص است. که محدوده مجاز تغییرات پیکربندیهای سازهای، پارامترهای طراحی سازهای و سایر خصوصیات تعیین کننده حدود کاربردی یک سیستم توسط مجموعه پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص که توصیف کننده فضای طراحی مدل نمونهای میباشد، مشخص میگردد.[12]
در نهایت برای سهولت در ارزیابی عمکلرد، فضای طراحی مدلهای نمونهای به گروههایی تحت عنوان گروههای عملکردی تقسیم میشود که هر گروه شامل پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص است که دارای مشخصهها و خصوصیات رفتاری مشترکی باشند. اهداف اصلی در تعیین پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص با توجه به این که، در این پیکربندیها فضای کافی طراحی مربوط به سیستم سازهای در اختیار طراح باشد و به اندازه کافی محدود باشد تا به لحاظ ارزیابی عملکرد آنها مقدور باشد، عبارتاند از:
– ارزیابی عملکرد حالاتی از فضای طراحی یک سیستم که سازههای مربوطه منطبق بر حداقل الزامات آییننامهای مجاز جهت طراحی لرزهای و ساخت مربوط به یک سیستم مقاوم لرزهای طراحی شده باشند.
– ارزیابی طراحیهایی از یک سیستم سازهای که منطبق بر مرزهای مجاز آییننامهای مربوط به پیکربندیهای مختلف سازهای باشد.[12]
چنانچه در خصوص ارزیابی عملکرد پیکربندیهای مختلف مجاز یک سیستم سازهای هیچگونه اطلاعاتی سازهای در دست نباشد، مطابق با روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 در حدود 20 الی 30 پیکربندی سازهای مختلف جهت سیستم مورد نظر نیاز است، البته تعداد دقیق پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص به خصوصیات سیستم و محدودیتهای آییننامهای طراحی مدلهای نمونهای بستگی دارد. مراحل توسعه پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص به قرار زیر میباشد:
1. در این گام هدف بررسی خصوصیات فیزیکی موثر بر عملکرد فروریزشی است تا با استفاده از نتایج حاصله پارامترهای طراحی کنترل کننده در توسعه پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص مشخص گردد.
2. مرزهای پارامترهای طراحی کلیدی که مشخص کننده محدوده فضای طراحی مدلهای نمونهای معلوم خواهد شد. توجه شود که فضای طراحی عمدتاً توسط الزامات طراحی لرزهای و محدودیتهای اجرایی در طراحی و ساخت تعیین میگردد.
3. در این بخش مسائل رفتاری سیستم سازهای یا بعبارتی مودهای زوالی که میتوانند منجر به فروریزش موضعی و یا کلی سازه شوند مشخص گشته و سپس احتمال وقوع آنها نیز تعیین گردد.
4. توسعه یک سری پیکربندیهای مدل نمونهای منطبق بر پارامترهای طراحی کلیدی و آثار رفتاری سیستم سازهای به نحوی که با استفاده از این پیکربندیها بررسی مودهای فروریزشی مختلف محتمل برای آن سیستم سازهای، ممکن باشد.[12]

3-2-6-2. مسائل پیکربندی سازهای
با توجه به جدول (3-1) مسایل مربوطه به پیکربندی سازهها ارائه شدهاند. که شامل نوع کاربری سازه، نوع قاببندی، تغییرات هندسی و شدت بارهای قائم و جانبی در طراحی سازهها که میتواند بر روی رفتار لرزهای سیستم موثر باشند، ارائه شدهاند.از این مسائل جهت تعیین پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص استفاده میشود. حال به بررسی مسائل سازهای میپردازیم:

جدول 3-1 معرفی پارامترهای اساسی طراحی مدلهای نمونهای شاخصدر روش ارزیابی عملکرد FEMA P695

– سکونت و نوع کاربری: نوع کاربری سازه بر روی سیستم قاببندی، پیکربندی، طرح کلی سازه و شدت بارگذاری تاثیر زیادی دارد. بنابراین به واسطه نوع کاربری تغییرات عمدهای در پیکربندی سازه ایجاد میشود.[12]
– ارتفاع طبقات و شکل پلان: در توسعه پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص میبایست محدوده مجاز تغییرات در ارتفاع طبقات و شکل پلان لحاظ شود. این تغییرات میتواند شامل موارد زیر باشد: 1-محدوده تغییرات دهانه قابها در سیستم مقاوم لرزهای 2-نوع مهاربندی در قابهای مهاربندی شده (مانند مهاربندی همگرا و یا واگرا) 3-خصوصیات دیافراگم کف که در طراحی سیستم لرزهای مطرح شدهاند 4- میزان بار ثقلی ناشی از سیستم سازهای.[12]
– ارتفاع کل ساختمان: جهت ارزیابی درست میبایست سازههایی با تعداد طبقات و ارتفاع طبقات مختلف مجاز لحاظ گردد تا پریودهای ارتعاشی مختلف در فضای طراحی در نظر گرفته شده باشد و پدیده تغییر شکلهای غیرالاستیک موضعی در ارزیابی عملکرد دخیل شود. با توجه به اینکه سازههای کوتاه پریود، پریود آنها در قسمت شتاب ثابت طیف طراحی قرار دارد و سازههای بلند پریود، پریود آنها در قسمت سرعت ثابت طیف خطر قرار دارند و رفتار غیرخطی این سازهها کاملاً با هم متفاوت میباشد لذا در پروسه ارزیابی عملکرد این دو گروه را به صورت مجزا از هم مورد ارزیابی قرار میدهیم.[12]
– انواع اجزای سازهای: انواع اجزای سازهای مجاز میبایست در سیستمهای مقاوم لرزهای مختلف در نظر گرفته شوند. در این خصوص میتوان به انواع اتصالات خمشی (جوشی، پیچشی، مقطع کاهش یافته تیر و ….) و انواع اعضای مهاربندی فولادی اشاره نمود.[12]
– سطح لرزهخیزی مبنای طراحی: سیستمهای مقاوم لرزهای میبایست برای شدیدترین سطح لرزهخیزی ضعیفتر نیز جهت تایید ارزیابی شود.[12]
– بارهای ثقلی: با توجه به اینکه اضافه مقاومت رابطه مستقیمی با بارهای ثقلی دارد بدین معنی در یک سطح لرزهای ثابت با افزایش بارهای ثقلی، اضافه مقاومت سازه نیز بیشتر خواهد شد لذا این موضوع که بارهای ثقلی کمترین اضافه مقاومت بوجود آورند، در پروسه ارزیابی عملکرد حائز اهمیت بالایی میباشد. برای برخی از اجزای سازهای مانند ستونها در قابهای خمشی، نسبت بار محوری عضو، تاثیر قابل ملاحظه بر ظرفیت تغییر شکل عضو میگذارد. لذا لازم است ماهیت، بزرگا و تغییرات مربوط به بارهای ثقلی شامل وزن ناشی از خود سیستم سازهای، در توسعه پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص لحاظ شوند.[12]

3-2-6-3. آثار رفتار لرزهای
برای شناسایی مکانیزمهای فروریزش سیستمهای سازهای، این سیستمها میبایست نخست در معرض نیروهای لرزهای قرار گرفته و سپس نحوه وقوع و احتمال آنها ارزیابی شوند؛ ضمن اینکه نحوه رفتار یک سیستم سازهای در زلزله وابستگی تنگاتنگی به مسائل پیکربندی سازهای دارد. در جدول (3-2) مسائل مربوط به رفتارهای سازهها و ملاحظات مربوط به طراحی آنها که میتوانند بر روی عملکرد سیستمهای مقاوم لرزهای اثرگذار باشند، ارائه شدهاند.[12]

جدول 3-2 ملاحظات مربوط به رفتار لرزهای سازهها در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12]

3-2-7. گروههای عملکردی
هرگروه عملکردی از چند پیکربندی مدل نمونهای از شاخص تشکیل میشود تا بدین ترتیب تغییرات ابعاد سازهها تا آن حدی که در آییننامهها مجاز دانسته میشود، در آنها لحاظ گردد. بدین منظور باید شامل تعداد کافی مدل نمونهای با گستره تغییرات ارتفاعی و ابعادی مختلف باشد. در ادامه نحوه تعیین گروههای عملکردی برای سیستمهای سازهای مختلف توضیح داده میشود. موارد زیر در دستهبندی گروههای عملکردی موثر میباشند:
– پیکربندی سازهای مبنا
– سطح بار ثقلی
– سطح بار لرزهای مبنای طراحی
– دامنه پریود
مطابق با این ملاحظات، فرم جامع تشکیل گروههای عملکردی در جدول (3-3) ارائه شده است.[12]

جدول 3-3 فرم جامعه گروههای عملکردی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12]
Performance Group Summary
Number of Arcchetypes
Grouping Criteria
Group
No.

Period Domain
Desgin Load Level
Basic Configuration

Seismic
Gravity

3≤
Short
Max SDC
High
Type 1
PG-1
3≤
Long

PG-2
3≤
Short
Min SDC

PG-3
3≤
Long

PG-4
3≤
Short
Max SDC
Low

PG-5
3≤
Long

PG-6
3≤
Short
Min SDC

PG-7
3≤
Long

PG-8
3≤
Short
Max SDC
High
Type 2
PG-9
3≤
Long

PG-10
3≤
Short
Min SDC

PG-11
3≤
Long

PG-12
3≤
Short
Max SDC
Low

PG-13
3≤
Long

PG-14
3≤
Short
Min SDC

PG-15
3≤
Long

PG-16
3≤
Short
Max SDC
High
Type 3
PG-17
3≤
Long

PG-18
3≤
Short
Min SDC

PG-19
3≤
Long

PG-20
3≤
Short
Max SDC
Low

PG-21
3≤
Long

PG-22
3≤
Short
Min SDC

PG-23
3≤
Long

PG-24
Max SDC: بالاترین سطح لرزه خیزی مجاز برای سیستم سازهای مورد بررسی
Min SDC: سطح لرزهخیزیای که یک درجه پایینتر از Max SDC میباشد.
در راستای تشکیل هر گروه عملکردی باید توجه نمود که تعداد پیکربندیهای سازهای مبنا در هر گروه وابسته به نوع سیستم سازهای بوده و میتواند از 1 الی n متغیر باشد؛ تغییرات در سطح بار ثقلی نیز ممکن است بر روی عملکرد برخی از سیستمها بیتأثیر باشد. در خصوص سطح بار لرزهای مبنای طراحی نیز دو حالت در نظر گرفته میشود که یک مورد از آن مربوط به حالتی است که سازنده در منطقهای با حداکثر لرزهخیزی مجاز برای سیستم سازهای انتخابی طراحی شده باشد و حالت دیگر نیز مربوط به طراحی سازه در منطقهای است که لرزه خیزی آن یک درجه پایینتر از حداکثر لرزهخیزی مجاز برای آن سیستم باشد. دامنه تغییرات پریود سازهها نیز لازم است تا آن حد وسیع باشد که دو محدوده پریود متناظر با سازههای کوتاه پریود و سازههای بلند پریود به نحو مطلوبی پوشانده شود.

3-2-8. طراحی مدلهای نمونهای
در ساخت مدلهای غیرخطی مسئله اساسی آن است که این مدلها در حد امکان تمامی مکانیزمهای زوالی را که میتوانند منجر به فروریزش سازهای شوند به صورت صریح شبیهسازی کنند. البته از آنجایی که تا به حال ایجاد مدلهای غیرخطیای که تمامی این مودهای فروریزش را لحاظ کنند، میسر نشده است لذا در روشهای پیشنهادی ارزیابی عملکرد FEMA P695 الزامات و مقررات جهت لحاظ کردن اثر مودهای فروریزشی که در مدلهای غیرخطی شبیهسازی نشدهاند، در نظر گرفته شده است. با توجه به لزوم استفاده از پارامترهای اصلی موثر در رفتار غیرخطی سازههای در گروهای عملکردی، بنابراین بخش حاضر و بخش قبل ارتباط زیادی با یکدیگر دارند؛ در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 جهت توسعه مدلهای غیر خطی دو مرحله اصلی وجود دارد:
1- طراحی سازهای مدلهای نمونههای شاخص: منطبق با الزامات آییننامهای، پیکربندیهای مدلهای نمونهای شاخص را طراحی نموده و مشخصات نهایی سازهها جهت اجرا و ساخت را تعیین مینماییم.
2- مدلهای غیرخطی نمونهای شاخص: در این مرحله مدلهای تحلیلی مناسب جهت شبیهسازی غیرخطی سازههای طراحی شده مطابق با آییننامههای ساختمانی را بدست آورده تا با بهرهگیری از رفتار فروریزش سازهها در آنالیزهای پوشاور و دینامیکی غیرخطی ارزیابی شود.[12]
نخست طراحیهای سازهای متناظر با هریک از مدلها تهیه شده و مقادیر اولیه ضرایب عملکرد لرزهای برای هریک از پیکربندیهای مدل نمونهای شاخص مشخص خواهند شد. سپس عملکرد لرزهای با مشخص شدن رفتار فروریزشی در آنالیزهای غیرخطی بررسی میشود. ضمن اینکه جهت کالیبره شدن پارامترهای استفاده شده در مدلها، این پارامترها میبایست منطبق با نتایج آزمایشگاهی باشند. آنگاه کیفیت مدل غیرخطی نهایی استفاده شده جهت ارزیابی عملکرد سازهها نیز مطابق با روشی ارزشگذاری شده و عدمقطعیت ناشی از آن در

پایان نامه
Previous Entries مقاله درمورد دانلود زمین لرزه، ارزیابی عملکرد، عدم قطعیت Next Entries مقاله درمورد دانلود ارزیابی عملکرد، توسعه مدل، مدل غیرخطی