دانلود پایان نامه
در این تحلیل که به عنوان روش دقیق نیز گفته می شود، سازه به صورت کامل و با جزییات بیشتر مدل میشود و در معرض تعدادی زمین لرزه در جهات مختلف قرار می گیرد. در سازه های که از اهمیت بالایی برخوردار هستند، و در سازه های نامنظم، که نتایج روش های تقریبی با خطای زیادی همراه است، استفاده از این روش پیشنهاد می شود. جابجایی و جابجایی نسبی طبقات و مؤلفه های نیرویی در اعضای سازه از تحلیل نتیجه می شود، شکل(1-6).
شکل1-6: نمودار جریانی روند تحلیل دینامیکی غیر خطی [4]
1-2-3-2: تحلیل دینامیکی مدل ساده شده به چند درجه آزادی معادل (MDOF)
در این روش سازه با یک سیستم چند درجه آزادی مدل می شود. مشخصات زمین لرزه مشابه روش قبلی، قابل اعمال است. برای مثال مدل Stick را تحت بار زمین لرزه، ناشی از یکی از شتاب نگاشت ها قرار می گیرد که جابجایی، جابجایی نسبی و برش طبقات از نتایج این روش است. با توجه به اینکه از درجات آزادی زیادی صرف نظر می شود، بنابراین در این نوع تحلیل میزان ریسک بیشتری داریم.
1-2-3-3: تحلیل دینامیکی با مدل ساده شده به یک درجه آزادی معادل (SDOF)
در این تحلیل، سازه بصورت یک درجه آزادی مدل می شود. مشخصات سازه یک درجه آزادی معادل، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی (اعمال بار استاتیکی فزاینده)، منحنی ظرفیت بدست می آید. با تحت اثر قرار دادن سازه یک درجه آزادی با یکی از شتاب نگاشت های بدست آمده از چند زمین لرزه، تغییر مکان هدف متناظر هر زمین لرزه بدست می آید. سپس با استفاده از جابجایی هدف و منحنی ظرفیت، نیروها و جابجایی طبقات و نیز مؤلفههای نیرویی دیگر اعضای را می توان بدست آورد. روند کلی این روش تحلیل در شکل (1-7) نشان داده شده است.
شکل 1-7: نمودار جریانی روش تحلیل دینامیکی مدل یک درجه آزادی [4]
1-2-3-4: تحلیل استاتیکی غیرخطی معادل(ENSP)
بیشترین ساده سازی را در این روش داریم، مشابه روش تحلیل دینامیکی مدل یک درجه آزادی است و تفاوت در روش بدست آوردن منحنی ظرفیت است.در این روش سازه بصورت یک درجه آزادی مدل می شود. با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی (اعمال بار استاتیکی فزآینده)، منحنی ظرفیت سازه بدست می آید و از آن مشخصات دینامیکی سازه یک درجه آزادی قابل حصول است. مشخصات زمین لرزه با استفاده از طیف الاستیک اعمال می شود، شکل (1-8). با داشتن مشخصات سازه یک درجه آزادی و طیف شتاب الاستیک، جابجایی هدف (Target Displacement)، را می توان حساب کرد. سپس با داشتن جابجایی هدف و منحنی ظرفیت، جابجایی نسبی و دیگر مؤلفه های اعضا را می توان بدست آورد.

مطلب مرتبط :   شاخص توده بدنی، موش صحرایی نر

شکل 1-8: نمودار جریانی روش استاتیکی غیر خطی معادل(ENSP) ]4[
در فصل دوم درباره این روش، مراحل انجام آن و نیز انواع روش های تحلیل استاتیکی غیر خطی، بخصوص روش ترکیب مودها و روش جابجایی- محور که مبنای این تحقیق می باشند، توضیحات بیشتری ارایه خواهد شد.در این بخش به تعدادی از روش های مهم تحلیل استاتیکی غیرخطی به طور اختصار اشاره می شود:
1-2-4: تاریخچه روش های استاتیکی غیر خطی و دینامیکی افزاینده
در گذشته محققین زیادی بر روی تحلیل استاتیکی غیر خطی معادل، به منظور افزایش کارایی و بهبود دقت این روش تحلیل مطالعات بسیاری انجام داده اند که موجب بوجود آمدن روشهای مختلفی از جمله روشهای مختلف بارگذاری جانبی و روشهای متفاوت برای معادلسازی این روش با تحلیل دینامیکی غیرخطی گردیده است. استفاده از تحلیل استاتیکی غیرالاستیک در مهندسی زلزله بر می گردد به گالکن وسوزن در سال 1974[6] یا پیش تر از آن، که سیستم یک درجه آزادی را برای مدل کردن رفتار غیرخطی سازه به جای سیستم چند درجه آزادی یا معادل آن در نظر گرفته شد. منحنی نیرو _جابجایی این مدل جایگزین که همان بدست آوردن سختی اولیه، سختی پس از تسلیم، مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی است با تحلیل المان محدود یا با محاسبه دستی محاسبه می شد.
اما روشی برای تحلیل ساده استاتیکی غیر خطی با مدل های چند درجه آزادی در سال 1981 توسط سوزن و سعیدی [7]و در سال 1988 توسط فاجفر و فیشینگر [8]، ارایه شد و توسط محققین دیگر کاملتر شد و به روشهای پیشرفتهتری تبدیل شد که با دقت بیشتری پاسخهای لرزهای را پیش بینی میکنند.
با ترکیب تحلیل استاتیکی غیرخطی و روش طیف پاسخ روشی بوجود آمد که طیف ظرفیت نامیده می شود، که در آییننامه ATC و در قوانین استاندارد ساختمان ژاپن بکار گرفته شد. و روش اصلاح شده آن اکنون در FEMA-440 نیز ارایه گردیده است.
روش دیگر روش ضرایب است که توسط کراوینکلر در سال 1998 [9] ارایه شد و مبنای استاندارد FEMA356 [10] شد و روش اصلاح شده آن در FEMA-440 [11] وارد شده است. یا روش N2 که در سال 1988 توسط فاجفر [8] پیشنهاد گردید و مبنای استاندارد جدید Eurocode8[12] قرار گرفته است.
تعدادی روش های ساده تر بر اساس کنترل جابجایی هم ارایه شدند، نظیر روش هایی که Priestley، و یا Panagiotakos. روشهای جدیدتر و در عین حال مفصلتر تحلیل استاتیکی غیرخطی برای پاسخهای لرزهای ارایه شدهاند. از جمله این روش ها می توان به روش ترکیب مودها (MPA) که در سال 2002 توسط چوپرا [3] ارایه شد یا روشی که در سال 2003 توسط آنتونیو و پینهو [13] تحت عنوان روش بارافزون جابجایی- محور که به 2 صورت به هنگام شونده و غیر بهنگام شونده است،ارایه شده است.
1-2-4-1:تحقیقات انجام شده بر روی روش مودال