مقاله درمورد دانلود ارزیابی عملکرد، عدم قطعیت، دینامیکی

دانلود پایان نامه ارشد

خلوق لم یشکر الخالق » بسی شایسته است از استاد
فرهیخته و فرزانه جناب آقای دکتر غلامرضا قدرتی
که با کرامتی چون خورشید ، سرزمین دل را روشنی بخشیدند و گلشن سرای علم و
دانش را با راهنمایی های کار ساز و سازنده بارور ساختند ; تقدیر و تشکر نمایم.
(و یزکیهم و یعلمهم الکتاب و الحکمه)
معلما مقامت ز عرش برتر باد همیشه توسن اندیشه ات مظفر باد.
به نکته های دلاویز و گفته های بلند صحیفه های سخن از تو علم پرور باد.

فهرست مطالب
عنوان صفحه

چکیده 1
فصل اول: مقدمات
1-1. مقدمه 3
1-2. بیان مسئله 4
1-3. اهميت و ضرورت تحقيق 5
1-4. اهداف تحقیق 6
فصل دوم: مفاهیم پایه و کلیات
2-1. بررسي نظريه‌هاي پيرامون موضوع تحقيق 8
2-1-1. مدل ایبارا-کراوینکلر (Ibarra-Krawinkler) 9
2-2. بررسي تحقيق‌هاي انجام شده 15
2-2-1. تاثیرات P- ∆ 15
2-2-2. تاثیرات کاهندگی 17
2-3. چاچوب نظری تحقیق 18
2-3-1. زوال مقاومت (Strength Degredation): 20
2-3-2. زوال سختی(Stiffness Degredation): 21
2-3-3. باریک شدگی(Pinching): 22
2-4. مدل تحلیلی تحقیق 22
2-4-1. تحليل استاتيکي غيرخطي 22
2-4-1-1. اساس تحليل استاتيکي غيرخطي 23
2-4-1-2. مزايا و نتايج قابل حصول از آناليز پوشاور 24
2-4-1-3. الگوي بارگذاري جانبي 25
2-4-1-4. منحنی رفتاری 26
2-4-2. تحليل ديناميكي غيرخطي 27
2-4-2-1. معادلات تعادل جهشي 28
2-4-2-2. روش انتگرال‌گيري مستقيم 29
2-4-2-3. روش نيومارك 31
2-4-3. مدل سازی ریاضی در آنالیز دینامیکی غیرخطی 33
2-4-3- 1. مدلسازی سازهای 34
2-4-3-2. مدلسازی المانها 34
2-4-3-3. مدلسازی هیسترتیک 35

فصل سوم: روش تحقیق
3-1. روش طرح و تحقیق 40
3-2. فرآیند تحقیق 41
3-2-1. انتخاب زمین لرزه سطح حداکثر زلزله محتمل(MCE)و طیف بازتاب شتاب 42
3-2-2. سازگاری روش با تعاریف ضرایب عملکرد لرزهای در آییننامههای فعلی 43
3-2-3. تعریف ایمنی سازهها در قالب نسبت محدوده فرو ریزش 46
3-2-4. تعریف کمّی از طریق شبیهسازی غیرخطی 47
3-2-5. مبانی تعیین الزامات طراحی 48
3-2-6. توسعه مدلهای نمونهای برای پوشش فضای طراحی سیستمهای سازهای 50
3-2-6-1. نحوه توسعه مدلهای نمونهای در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 50
3-2-6-2. مسائل پیکربندی سازهای 52
3-2-6-3. آثار رفتار لرزهای 55
3-2-7. گروههای عملکردی 55
3-2- 8. طراحی مدلهای نمونهای 58
3-2- 8-1. ایدهآلسازی در مدلسازی 60
3-2- 8-2. پیکربندی پلان و ارتفاع 61
3-2-9. نحوه ایدهآلسازی جهت ساخت مدلهای غیرخطی نمونهای شاخص 62
3-2-9-1. مدهای فروریزش شبیهسازی شده در مدل غیرخطی 63
3-2-9-2. مدهای فروریزشی شبیهسازی نشده در مدل غیرخطی 66
3-2-10. آنالیز مدلها 67
3-2-10-1. دسته رکوردهای زمینلرزههای انتخاب در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 68
3-2-10-2. نحوه مقیاس نمودن رکوردهای زلزله 70
3-2-10-3. آنالیز استاتیکی غیرخطی (پوشاور) 72
3-2-10-4. آنالیزهای غیرخطی دینامیکی (تاریخچه زمانی) 74
3-2-10-5. آنالیز دینامیکی افزایشی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 75
3-2-10-6. استخراج منحنی آسیب پذیری فروریزش با استفاده از آنالیزهای IDA 76
3-2-10-7. محاسبه ظرفیت فروریزش میانه و نسبت محدوده فروریزش مدلهای نمونهای شاخص 77
3-2-11. ارزیابی عملکرد سازهها 79
3-2- 11-1. معیار ارزیابی گروههای عملکردی و مدلهای نمونهای شاخص 80
3-2-12. مقادیر قابل قبول احتمال فروریزش سازهها در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 82
3-2- 12-1. نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده 82
3-2- 12-2. ضرایب شکل طیفی 83
3-2- 13. عدم قطعیت کل در ارزیابی فروریزش سیستمهای مقاوم لرزهای 84
3-2- 14. ترکیب منابع عدم قطعیت در ارزیابی عملکرد فروریزشی سازهها 87
3-2- 15. محاسبه مقادیر عدم قطعیت کل در ارزیابی عملکرد سیستمهای سازهای مختلف 89
3-2- 16. تاثیر میزان عدم قطعیت کل بر نسبت محدوده فروریزش مجاز 90
3-2- 17. مقادیر نسبت محدوده فروریزش مجاز در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 92
3-2-18. ارزیابی صحت ضریب رفتار (R) 93
3-3. معرفی نرمافزار OpenSees 95
3-3-1. ساخت مدلهای غیرخطی برای مدلهای نمونهای شاخص در نرمافزار OpenSees 97
3-3-2. اعضای تیر و ستون 99
3-3-2-1. چشمه اتصال 99
3-3-2-2. مقاطع کاهش یافته تیر ( RBS ) 101
3-3-2-3. مفاصل پلاستیک ستونها 101
3-3-3. اثرات P-∆ در مدلسازی 102
3-3-4. سایر ملاحضات در ساخت مدل غیر خطی 102
فصل چهارم: مدلسازی و تحلیل عددی
4-1. انتخاب مدلهای نمونهای شاخص برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 105
4-2. توسعه مدلهای نمونهای بر مبنای مدل نمونهای شاخص اولیه 106
4-2- 1. تعیین گروههای عملکردی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 108
4-2- 2. معرفی الگوهای مدلسازی ارائه شده برای قابهای خمشی 109
4-3. آنالیز پوشاور سازههای قاب خمشی ویژه فولادی 113
4-3-1. انتخاب ترکیب بار ثقلی 113
4-3-2. توزیع نیروی جانبی زلزله بین گرههای مدل 114
4-3-3. محاسبه تغییر مکان هدف 114
4-3-4. اعمال تغییر مکان هدف و اجرای آنالیز پوشاور 115
4-3-5. نکاتی در خصوص همگرایی عددی در آنالیزهای پوشاور 115
4-3-6. تحلیل نتایج آنالیز پوشاور 130
4-4.آنالیز IDA سازههای قاب خمشی ویژه فولادی و محاسبه نسبت محدوده فروریزش 131
4-4-1. نحوه انجام آنالیزهای دینامیکی افزایش (IDA) 131
4-4-2. آنالیزهای دینامیکی (IDA) انجام شده جهت ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 133
4-5. محاسبه سطح فروریزش میانه SCT(T) و نسبت محدوده فروریزش در آنالیزهای IDA 140
4-6. نتایج ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی مطابق با FEMA P695 142
4-6-1. محاسبه نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده (ACMR) با در نظر گرفتن اثرات شکل طیفی 143
4-6-2. محاسبه میزان عدم قطعیت کل (βTot) در پروسه ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 143
4-6-3. محاسبه نسبت محدوده فروریزش مجاز جهت ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 144
4-7. ارائه نتایج نهایی ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 145
4-8. ارزیابی صحت ضریب رفتار (R) و مناسب بودن عملکرد لرزهای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 147
4-9. مقایسه ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه با و بدون کاهندگی تحت تاثیر زلزلههای حوزه دور 148
4-9-1. بررسی روال تغییرات AMCR مدلهای نمونهای بر حسب ارتفاع سازهها 150
4-9-2. بررسی روال تغییرات ACMR مدلهای نمونهای بر حسب پریود مد اول ارتعاش سازهها (Tl) 152
4-9-3. بررسی روال تغییرات ضریب ایمنی (Safety Factor) مدلهای بر حسب پریود مد اول ارتعاش سازه (Tl) 154
4-10. مقایسه نتایج بدست آمده با سایر تحقیقات 156
فصل پنجم: نتیجه گیری
5-1. مقدمه 159
5-2. نتیجهگیری 161

فهرست جداول
عنوان صفحه

جدول 3-1 معرفی پارامترهای اساسی طراحی مدلهای نمونهای شاخص در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 53
جدول 3-2 ملاحظات مربوط به رفتار لرزهای سازهها درروش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 55
جدول 3-3 فرم جامعه گروههای عملکردی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 57
جدول 3-4 ملاحظات عمومی در راستای ساخت مدلهای غیرخطی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 60
جدول 3-5 مشخصات رکوردهای انتخابی زلزلههای حوزه دور در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 70
جدول 3-6 ضرایب نرمالیزاسیون و پارامترهای نرمالیز شده دسته رکورد زلزلههای حوزه دور در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 71
جدول 3-7 مقادیر ضریب اثر شکل طیفی برای سازههای در سطوح لرزهخیزی کم، متوسط و زیاد[12] 83
جدول 3-8 مقادیر ضریب اثر شکل طیفی برای سازههای در سطوح لرزهخیزی خیلی زیاد [12] 84
جدول 3-9 ارزش گذاری کیفیت الزامات طراحی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [12] 86
جدول 3-10 ارزش گذاری کیفیت دادههای آزمایشگاهی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 87
جدول 3-11 ارزش گذاری کیفیت مدلهای غیرخطی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 [1] 87
جدول 3-12- الف عدم قطعیت کل (βtot) به ازای کیفیت مدلسازی غیرخطی عالی (A) [12] 89
جدول 3-12- ب عدم قطعیت کل (βtot) به ازای کیفیت مدلسازی غیرخطی خوب (B) [12] 90
جدول 3-12- ج عدم قطعیت کل (βtot) به ازای کیفیت مدلسازی غیرخطی متوسط (C) [12] 90
جدول 3-12- د عدم قطعیت کل (βtot) به ازای کیفیت مدلسازی غیرخطی ضعیف (D) [12] 90
جدول 3-13 مقادیر مجاز نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده (ACMR10%,ACMR20%) [12] 93
جدول 4-1 مشخصات طراحی مدلهای نمونهای شاخص اولیه برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 106
جدول 4-2 مدل نمونهای شاخص و گروههای عمکلردی انتخابی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 109
جدول 4-3 مقادیر پیشنهادی برای نسبت مقاومت خمشی موثر به مورد انتظار و نسبت بعد از تسلیم [11]. 110
جدول 4-4 ملاحظات عمومی در راستای ساخت مدلهای غیرخطی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695 114
جدول 4-5 نتایج آنالیز پوشاور مدلهای نمونهای با کاهندگی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 123
جدول 4-6 نتایج آنالیز پوشاور مدلهای نمونهای بدون کاهندگی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 123
جدول 4-7 نتایج آنالیز پوشاور گروههای عملکردی انتخابی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی 130
جدول 4-8 نتایج آنالیزهای IDA برای حالت با کاهتدگی تحت تأثیر دسته رکورد حوزه دور 141
جدول 4-9 نتایج آنالیزهای IDA برای حالت بدون کاهتدگی تحت تأثیر دسته رکورد حوزه دور 142
جدول 4-10 نتایج ارزیابی عملکرد سازهها با کاهندگی 146
جدول 4-11 نتایج ارزیابی عملکرد سازهها بدون کاهندگی 147
جدول 4-12 نتایج نهایی ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی تحت دو حالت با و بدون کاهندگی مقاومت و سختی اعضاء، 150
جدول 4-13 بررسی وضعیت گروه عملکردی در برابر فروریزش 156
4-14 نتایج ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی تحت تاثیر رکوردهای حوضه دور(Zareian , Lignos (2010)) 157
جدول 5-1 مقایسه نتایج مدلهای دهانه 5 متر 161
جدول 5-2 مقایسه نتایج مدلهای دهانه 8 متر 161
5-3 جدول مقایسه ضرائب ایمنی و پریود سازههایی با دهانه 8 متر 162
5-4 جدول مقایسه ضرائب ایمنی و پریود سازههایی با دهانه 5 متر 163

فهرست شکل ها
عنوان صفحه

شکل 2-1 منحنی نیرو تغییر مکان بدست آمده از بارگذاری مونوتونیک و سیکلی [1] 9
شکل2-2 منحنی پوش هیسترتیک (back-bone) برای مدلهای هیسترتیک [1]. 10
شکل 2-3 منحنی bilinear با تعریف حد مقاومت [1]. 11
شکل 2-4 قوانین پایه مدل هیسترتیک راسگرا (Peak-Oriented) [19] 12
شکل 2-5 قوانین پایه مدل هیسترتیک چلانده (Pinching) [1]. 12
شکل 2-6 نمایش چهار مود کاهندگی به صورت جداگانه بر روی مدل راسگرا (Peak-Oriented): a) زوال مقاومت پایه، b) زوال مقاومت پس از تسلیم، c) زوال سختی باربرداری و d) زوال سختی بارگذاری دوباره [1]. 14
شکل 2- 7 تقسیم بندی اعضا از نظر شکل پذیری 19
شکل 2- 8 مراحل اعمال بار جانبي به سازه، از ايجاد تغييرشکلهاي ارتجاعي تا آستانه فروريزش در آناليز پوشاور. 23
شکل 2- 9 رفتار غیرخطی کنترل شونده توسط تغییر شکل 27
شكل 2- 10 تعريف ضرايب نفوذ غيرخطي: (الف) استهلاك لزج غيرخطي ، (ب) سختي غيرخطي 29
شكل 2 – 11 روش شتاب ميانگين ثابت نيومارك [9] 32
شکل 2- 12 مولفه های یک المان در مدل سازه ای [10] 35
شکل 2-13 مدل اصلاح شده ایبارا-کراوینکلر (Modified Ibarra-Krawinkler Model) [24]. 37
شکل 3-1 طیف های بازتاب شتاب حداکثر زلزله (MCE) در آییننامه ASCE/SEI 7-05 [14] 42
شکل 3-2 نمایش ضرایب عملکرد لرزهای مطابق با تعریف ارائه شده در الزامات پیشنهادی (FEMA NEHREP [4]2004-b) 43
شکل 3-3 نمایش ضرایب عملکرد لرزهای مطابق با تعریف ارائه شده در FEMA P695 .[12] 44
شکل 3-4 مدل غیرخطی پیشنهادی برای سیستمهای قاب خمشی [12] 63
شکل 3-5 منحنی پوش هیسترتیک ایدهآل جهت تعریف رفتار غیرخطی اجزای سازهای [12] 64
شکل

پایان نامه
Previous Entries دانلود تحقیق در مورد عدم قطعیت Next Entries مقاله درمورد دانلود دینامیکی، عدم قطعیت، ارزیابی عملکرد