دانلود پایان نامه
شکل 2-2: رفتار غیرخطی مورد استفاده در مفصلهای پلاستیک [11]
در این روش معادل، زمانی که جابجایی سازه در نقطه مرجع به تغییر مکان هدف رسید به منظور ارزیابی سطح عملکردی نیروهای موجود در اعضا و تغییر مکانها (که همان دورانهای مفصلهای پلاستیک تشکیل شده میباشند) با مقادیر حاصل از ظرفیت موجود سازه مقایسه میشوند.
یکی از مهم ترین نتایج این تحلیل تعیین نمودار “بار- تغییر مکان” یا منحنی ظرفیت است که برای رسم این نمودار معمولاً از مقادیر برش پایه در مقابل تغییر مکان جانبی هدف (تراز بام ) استفاده می شود و نمونهای از این منحنی در شکل(2-3) مشاهده میشود.

شکل2-3: منحنی ظرفیت( شماتیک) [11]
معمولاً مقدار برشی که توسط سازه در مرحله اولین تشکیل مفصل پلاستیک (اولین تسلیم سازه) قابل تحمل است را به عنوان مقاومت الاستیک سازه در نظر میگیرند. اگر سازه تحت اثر نیروهای بزرگتر از مقاومت الاستیک آن قرار گیرد تعدادی از اعضا که نیروهای آن از حد الاستیک فراتر روند تسلیم میشوند و در نهایت یک مکانیزم تشکیل میشود. ترکیبات مختلفی برای تشکیل مفصلهای پلاستیک و ایجاد مکانیزم وجود دارد اما بر اساس قضیه یکتایی اثبات میشود که برای یک بارگذاری خاص فقط یک ترکیب آرایشی از مفصلهای پلاستیک وجود دارد که در آن علاوه بر تشکیل تعداد کافی مفصل پلاستیک (شرط مکانیزم) در اثر اعمال کوچکترین ضریب بارگذاری، هم سازه در حال تعادل خواهد بود (یعنی لنگرهای خمشی موجود با بارهای اعمال شده در حال تعادل باشند) و هم شرط تسلیم (که میباید در هیچ مقطعی لنگر خمشی عضو، از لنگر پلاستیک مقطع بیشتر نشود) ارضاء خواهد شد، که به آن مکانیزم غالب میگویند [31].
اگر مصالح (فولاد، بتن) پس از تسلیم قابلیت سختشدگی کرنشی داشته باشند، مکانیزم بوجود آمده همچنان پایدار بوده و بدون اعمال نیرویی بیشتر سیستم به مرحله فروریختگی نمیرسد. باید توجه داشت با زوال عضو یا اعضای اساسی (حیاتی) سیستم دیگر ظرفیت خود را از دست میدهد و تخریب میشود، همچنین این از دست دادن ظرفیت تحمل بار پس از تشکیل مکانیزم میتواند به علت ایجاد نیروهای اضافی ناشی از اثر در صورتی که از باقیمانده سختی سیستم بیشتر شود باعث فرو ریختن سیستم خواهد شد. همانطور که در شکل(2-4) دیده میشود اکثر سازهها پس از تسلیم اولین عضو تا رسیدن به مرحله مکانیزم، ممکن است مفصلهای پلاستیک زیادی تشکیل شود که در این مرحله ارتباط بین تغییر شکل سازه با نیروهای اعمالی خارجی بوسیله تحلیل ساده حدی امکان پذیر نبوده و این مهم یکی از اهداف اصلی تحلیل استاتیکی غیرخطی است.
این تحلیل همانگونه که در شکل(2-4) نشان داده شده است، به دو صورت کنترل جابجایی و کنترل نیرو (Displacement Control & Force Control) قابل انجام میباشد.

مطلب مرتبط :   دانلود مقاله قانون آیین دادرسی دادگاه های عمومی و انقلاب، آیین دادرسی دادگاه های عمومی و انقلاب

شکل2-4: مقایسه روشهای کنترل نیرو و کنترل جابجایی [11]
برای دستیابی با دقت بیشتر به تغییر مکان هدف استفاده از روش کنترل جابجایی به دلیل دستیابی دقیقتر به تغییرمکان هدف نسبت به روش کنترل نیرو برتری دارد و این به دلیل حساسیت زیاد تغییر مکان هدف نسبت به تغییرات بسیار کوچک در سختی جدید بوجود آمده در سیستم بر اثر تشکیل مکانیزمها و یا اثرات میباشد.
برای مدلسازی در این پروسه تحلیل، مشخصات اعضای استفاده شده میباید بر اساس میزان تغییر شکل ایجاد شده در عضو قابل بیان باشند؛ یعنی حداقل مشخصات سختی اعضا به صورت یک مدل دو خطی که در آن اطلاعاتی چون سختی الاستیک اولیه، مقاومت و تغییر مکان تسلیم عضو، مقاومت و تغییر مکان نهایی عضو در نقطه زوال یا ناپایداری عضو داده شده باشد.
2-3: روش ترکیب مودها و مبانی تئوری مسئله[15]
این روش (Modal Pushover Analysis) برای در نظر گرفتن اثر مودهای بالاتر با استفاده از ترکیب پاسخهای بیشینه چند مود از تحلیل بارافزون توسط Chopra و Goel ارایه شده است.
در روش های تحلیل استاتیکی غیر خطی، مبنای روش بر این اساس است که رفتار سازه توسط مود اول کنترل می شود و نیز شکل سازه پس از تسلیم ثابت باقی می ماند که هر دو این فرض تقریبی می باشد، روش ترکیب سازگار مودها (MPA)، با استفاده از تئوری دینامیک سازه ها، اثر مود های بالاتر و نیز تغییر سختی سازه پس از تسلیم را در نظر می گیرد. روش ترکیب مودها، یک روش تحلیل استاتیکی غیر خطی است که برای تخمین پاسخ های سازه توسط چوپرا[15]، پیشنهاد شد. مبانی این روش مشابه دیگر روش های تحلیل استاتیکی غیر خطی است. در این روش، بارگذاری جانبی بر اساس مودهای اصلی سازه است.
2-3-1: مبانی تئوری مسئله
روش ترکیب مودها برای پیش بینی رفتار سازه در محدوده غیر خطی به کار می رود، و معادلات دینامیکی در حالت خطی برقرار هستند، بنابراین برای استفاده از این روابط در رسیدن به روابط منطقی که مبنایی برای روش تحلیل استاتیکی غیر خطی باشند، یک سری فرضیات بایستی صورت گیرد.
روند کلی به این شکل است که ابتدا روابط حاکم بر شرایط الاستیک بررسی می شود سپس با استفاده از این روابط و فرضیاتی که انجام می شود، روابط را برای شرایط غیر الاستیک بدست می آید.