پایان نامه ارشد رایگان درمورد دینامیکی، ارزیابی عملکرد، عدم قطعیت

دانلود پایان نامه ارشد

شبیهسازی نشده در مدلهای غیرخطی بر منحنی پوش هیسترتیک اعضا [12] 67
شکل 3-8 مقایسه نتایج آنالیز دینامیک افزایشی (IDA)در وضعیت مودهای فروریزش شبیهسازی شده (SC) و شبیهسازی نشده (NSC) [12] 67
شکل 3-9 منحنی پوشاور ایدهآل [12] 73
شکل 3-10 نمونهای از نتایج آنالیز دینامیکی افزایش (IDA)به همراه نحوه محاسبه پارامترهای مدنظر روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 76
شکل 3-11 منحنی آسیب پذیری فروریزش متناظر با نتایج آنالیز IDA ارائه شده در شکل 3-8 77
شکل 3-12 منحنیهای آسیب پذیری فروریزشa) عدم قطعیت رکورد به رکورد زلزله b) عدم قطعیت کل [12] 91
شکل 3-13 الگوهای مدل غیرخطی جهت مدلسازی در نرمافزار OpenSees (قاب 2 طبقه 1 دهانه) [17] 98
شکل 3-14 جزئیات مدلسازی پانل برشی در مدل غیرخطی (شامل گرهها و المانهای مورد نیاز) [17] 98
شکل 4-1 کالیبره کردن مدل اصلاح شده بر روی یک نمونه از منحنیهای ممان-انحنا آزمایشگاهی به دست آمده توسط انگل هارت [20]. 111
شکل 4-2 منحنی پوشاور گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با دهانه 5 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 117
شکل 4-3 منحنی پوشاور گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با دهانه 5 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 117
شکل 4-4 منحنی مفایسه منحنی پوشاور گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با کاهندگی و بدون کاهندگی دهانه 5 متر در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 118
شکل 4-5 منحنی پوشاور گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 118
شکل 4-6 منحنی پوشاور گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 119
شکل 4-7 منحنی مفایسه منحنی پوشاور گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 119
شکل 4-8 منحنی پوشاور گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 120
شکل 4-9 منحنی پوشاور گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 120
شکل 4-10 منحنی مقایسه پوشاور گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر با و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 121
شکل 4-11 منحنی پوشاور گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 121
شکل 4-12 منحنی پوشاور گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 122
شکل 4-13 منحنی مقایسه پوشاور گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر با و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 122
شکل4-14 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با دهانه 5 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 124
شکل 4-15 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با دهانه 5 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 124
شکل 4-16 مفایسه منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی A (سازههای کوتاه پریود با کاهندگی و بدون کاهندگی دهانه 5 متر در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 125
شکل 4-17 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 125
شکل 4-18 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 126
شکل 4-19 منحنی مفایسه پوشاور استاندارد گروه عملکردی C (سازههای کوتاه پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 126
شکل 4-20 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر با کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 127
شکل 4-21 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 127
شکل 4-22 منحنی مقایسه پوشاور استاندارد گروه عملکردی B (سازههای بلند پریود با دهانه 5 متر با کاهندگی و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 128
شکل 4-23 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر با کاهندگی در سطح لرزه خیزی خیلی زیاد) 128
شکل 4-24 منحنی پوشاور استاندارد گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 129
شکل 4-25 منحنی مقایسه پوشاور استاندارد گروه عملکردی D (سازههای بلند پریود با دهانه 8 متر با و بدون کاهندگی در سطح لرزهخیزی خیلی زیاد) 129
شکل 4-26 منحنی IDA سازه 3 طبقه با دهانه 5 متر با کاهندگی 134
شکل 4-27 منحنی IDA سازه 3 طبقه با دهانه 5 متر بدون کاهندگی 134
شکل 4-28 منحنی IDA سازه 3 طبقه با دهانه 8 متر با کاهندگی 135
شکل 4-29 منحنی IDA سازه 3 طبقه با دهانه 8 متر بدون کاهندگی 135
شکل 4-30 منحنی IDA سازه 9 طبقه با دهانه 5 متر با کاهندگی 136
شکل 4-31 منحنی IDA سازه 9 طبقه با دهانه 5 متر بدون کاهندگی 136
شکل 4-32 منحنی IDA سازه 9 طبقه با دهانه 8 متر با کاهندگی 137
شکل 4-33 منحنی IDA سازه 9 طبقه با دهانه 8 متر بدون کاهندگی 137
شکل 4-34 منحنی IDA سازه 15 طبقه با دهانه 5 متر با کاهندگی 138
شکل 4-35 منحنی IDA سازه 15 طبقه با دهانه 5 متر بدون کاهندگی 138
شکل 4-36 منحنی IDA سازه 15 طبقه با دهانه 8 متر با کاهندگی 139
شکل 4-37 منحنی IDA سازه 15 طبقه با دهانه 8 متر بدون کاهندگی 139
شکل 4-38 منحنیهای تغییرات نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده بر حسب ارتفاع سازهها در گروه عملکردی دهانه 5 متر در حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) 151
شکل 4-39 منحنیهای تغییرات نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده بر حسب ارتفاع سازهها در گروه عملکردی دهانه 8 متر در حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی (WOD) 151
شکل 4-40 منحنیهای تغییرات نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده بر حسب پریود مد اول سازهها در گروه عملکردی دهانه 5 متر در حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی (WOD) 153
شکل 4-41 منحنیهای تغییرات نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده بر حسب پریود مد اول سازهها در گروه عملکردی دهانه 8 متر دو حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) 153
شکل 4-42 منحنیهای تغییرات ضریب ایمنی بر حسب پریود مد اول سازهها در گروه دهانه 5 متر در حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) 155
شکل 4-43 منحنیهای تغییرات ضریب ایمنی برحسب پریود مد اول سازهها در گروه دهانه 8 متر در حالت کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) 155
5-1 نمودار ضریب ایمنی-پریود سازههایی با دهانه 8 متر (کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) ) 163
5-2 نمودار ضریب ایمنی-پریود سازههایی با دهانه 5 متر (کاهندگی(WD) و بدون کاهندگی(WOD) ) 164

چکیده
با توجه به پیچیدگی مکانیزم شکست سازه در هنگام فروریزش تحت اثر زلزله، این پژوهش میزان تاثیر کاهش مقاومت و سختی را ایمنی سازهها در زمان فروریزش سازههای با درجات آزادی مختلف را ارائه میدهد. بدین منظور با استفاده از شیوه ارزیابی عملکرد FEMA P695 میزان فروریزش 14 مدل قاب خمشی ویژه فولادی 3 دهانه شامل 4 مدل در دوره زمانی پریود بلند و 3 مدل در دوره زمانی پریود کوتاه با دهانههای 5 و 8 متر و ارتفاع ثابت 3.2 متر تحت اثر 22 رکورد زلزله (هر زلزله در 2 جهت) پیشنهادی FEMA P695، در دو حالت با و بدون کاهش مقاومت و سختی اعضا، توسط نرمافزار Opensee و MATLAB مورد بررسی قرار گرفتهاند. در این راستا ابتدا با استفاده از آنالیز پوشاور مودال پارامترهای حساس بر رفتار سازه در سطح فروریزش محاسبه شده و سپس سطح فروریزش از طریق آنالیز IDA با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای تحریک لرزهای محاسبه میشوند. لازم به ذکر است که مدلهای استفاده شده در این پژوهش با توجه به الزامات FEMA P695 بر اساس آییننامهای ASCE/SEI 7-05 طراحی شدهاند. با مقایسه نرخ فروریزش بر اساس روش ارزیابی عملکرد پیشنهادی با معیارهای مطرح شده در روش آنالیز IDA، مشاهده گردید که سازههای با کاهش مقاومت و سختی حاشیهای ایمنی بیشتری نسبت به سازههای بدون کاهش مقاومت و سختی در مقابل فروریزش را دارا میباشند.
کلمات کلیدی: رفتار کاهنده، ظرفیت فروریزش، کاهش مقاومت، قاب خمشی فولادی، تحلیل دینامیکی افزایشی

فصل اول
مقدمات

1-1. مقدمه
مطالعه زلزله به قرنهای متمادی در گذشته بر میگردد. امروزه نیز زندگی و اموال صدها میلیون نفر از مردم جهان با خطر بزرگ ناشی از زلزلهها روبرو میباشد. سلامت تعداد زیادی از اقتصادهای محلی، ناحیهای و حتی ملی نیز در معرض خطر زلزلهها میباشند و این مخاطرات در کشورهای مختلف یکسان نیست و تحت شرایط مختلفی قرار دارد. در این میان بخاطر پیچیدهگیهای همراه با زلزلههای بزرگ اغلب روزها، هفتهها و ماهها وقت نیاز است تا فاجعه ناشی از زلزله درست درک شود. زمان در مناطق زلزله زده عامل مهمی است و هر گونه تاخیر در درک میزان فاجعه در پاسخهای بعدی زلزله و تخمین خسارتهای مالی و اجتماعی بعد از آن تاخیر ایجاد خواهد کرد. جنبههایی از زلزله از قبیل طبیعت زلزله شناختی، مهندسی زلزله و عواقب اقتصادی آن باید قبل از رخ دادن زلزله شناخته شود.
در این میان هدف اصلی مهندسی زلزله جلوگیری از فروریزش ساختمانهای است، که در معرض زلزله قرار دارند. فروریزش سازه به علت کاهش مقاومت سازه در برابر بارهای گرانشی وارده بر سازهای که در معرض زلزله قرار گرفته است، اتفاق میافتد. از نظر مالی فروریزش همراه با خرابی ساختمان و از دست رفتن هزینه مصرف شده برای ساخت آن است، اما باید توجه داشت که فروریزش سازه منبع اصلی مرگ و میر انسانهایی است، که در آن مکان به زندگی مشغول هستند، بنابراین از نظر فنی و مهندسی نیاز به بررسی احتمال، زمان، شیوه خرابی سازه و سطح ایمنی یک سازه در برابر فروریزش میباشد.

1-2. بیان مسئله
با توجه به مشاهدات زلزلههای گذشته متوجه میشویم فروریزش در دو حالت صورت میگیرد که حالت اول بدلیل افزایش بیش از اندازه جابجایی سازه تحت بارهای جانبی، در ساختمان ناپایداری دینامیکی بوجود آمده و موجب خرابی میگردد. در حالت دوم تحت اثر P- ∆، اعضای سازه که تحت نیروی محوری فشاری و لنگر خمشی قرار میگیرند، حتی جزئی ترین لنگر خمشی باعث بوجود آمدن انحنا و خیز در عضو تیر-ستون میشود که این انحنا باعث میشود که در اثر نیروی محوری موجود لنگر خمشی ثانویهای بوجود آید این فرایند تا آنجا ادامه می یابد که بالاخره عضو مورد نظر یا به تعادل برسد یا در اثر تشدید از هم فروپاشد. عملا در سازه ها بدلیل اینکه اعضایی همچون ستون یک انحنای اولیه دارند که میتواند ناشی از نقص عضو یا خطا در اجرا باشد این پدیده همواره رخ میدهد. در نوع اول فروریزش بصورت آبشارگونه رخ میدهد، به بیان دیگر فروریزش بشکل کلی صورت میگیرد. اما در نوع دوم ابتدا از یک عضو شروع شده سپس به باقی اعضا سرایت کرده و نهایا منجر به فروریزش کلی سازه میگردد، که به آن فروریزش جزئی میگویند.
در سالهای گذشته پژوهشگران چندین روش ارزیابی فروریزش را ارائه کردهاند. آنها مستقلا بر روی میزان تاثیر P- ∆ بر ظرفیت فروریزش یک سازه تحقیق کردهاند. اما بعضی دیگر بر روی کاهندگی غیرخطی مدلهای اتصالات که بصورت تجربی میتوان آزمایش انجام داد، کار کردهاند؛ چرا که رفتار سازه در هنگام زلزله وارد حوزه غیرخطی میشود. میزان کاهندگی سیستم توسط منحنیهای هیسترتیک نمایش داده میشود که در فصول بعدی بطور مفصل در مورد آنها بحث خواهیم کرد.
ارزیابی ایمنی سازه مستلزم توانایی پیشبینی کاهش پاسخ دینامیکی سیستم سازه است. البته باید توجه داشت که موضوع فوق برای ساختمانهایی قدیمیتر، که کاهش مقاومت و سختی در آنها از تغییر شکلهای کوچک آغاز میشود مشکل است، زیرا که شبیه سازی مدلهای هیسترتیک آنها امکان ندارد، بنابراین معمولا فروریزش کلی با یک دریفت قابل قبول ی

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه ارشد رایگان درمورد ارزیابی عملکرد، عدم قطعیت، دینامیکی Next Entries پایان نامه ارشد رایگان درمورد دینامیکی، توسعه مدل، قابلیت پیش بینی