دانلود پایان نامه
نتایج تحلیل، تخمین پاسخ های تقاضای مهندسی (Engineering Demand)از مدل سازه ای است که این نتایج متعاقباً در قیاس با معیار های قابل قبول برای تعیین عملکرد سازه استفاده می شوند. پارامتر های تقاضای مهندسی شامل تغییر مکان هدف (roof displacement) جابجایی نسبی طبقه، برش طبقه، نیرو و تغییر شکل اعضای میشود. چندین روش تحلیل غیرالاستیک مبنای وجود دارند که بر اساس نوع مدل سازه و اهمیت آن روش تحلیل تعیین میشوند. در ادامه مشخصات تحلیل غیر الاستیک و روش های متنوع آن بیان می شود.
1-2-1: مدل سازی
اولین مساله در تحلیل غیر خطی نحوه مدل کردن آن می باشد. مدل کردن سازه در تحلیل غیر الاستیک شبیه مدل کردن در تحلیل الاستیک خطی اجزای محدود است، تفاوت اولیه در مشخصات همه یا تعدادی از اعضای مدل، شامل مشخصات تغییر شکل و نیرویی پس از مرحله الاستیک علاوه بر ویژگی های الاستیک می باشد که می باید مشخص شده باشد. بطور معمول تقریب هایی وجود دارد که از نتایج آزمایشات اعضای خاص یا تحلیل های تئوری بدست آمده است. در بیشتر مواقع استفاده از پارامترهای مربوط به مشخصات ژئوتکنیکی و شالوده نیز در مدل از اهمیت برخوردار است.

شکل 1-2: جزییات شماتیک از مدل غیر الاستیک سه بعدی سازه [1]


در جزییات مدل ها به ناچار تقریب ها و عدم قطعیت هایی اعمال می شوند. و نیز برای نتایج بدست آمده یک تخمین حد وسط و یا میانگینی زده می شود که بستگی زیادی به برداشت و تفسیر مهندسی دارد. در بعضی اوقات مهندسان مدل سازه 3 بعدی را با یک مدل چند درجه آزادی، معادل می کنند. این امر می تواند با یکسان فرض کردن ویژگی ها انجام شود که مدل“Fishbone” نامیده می شود، شکل (1-3-a). در بعضی موارد مدل بازهم ساده تر میشود، که مدل میله ای“stick”نامیده می شود، برای مثال در صورتی که لنگر چرخشی در امتداد اعضای خمشی مثل دیوار برشی طره و یا قاب مهار بندی شده، نادیده گرفته شود، از مدل میله ای تیر خمشی شکل (1-3-b) استفاده شده است. و یا نیز زمانی که فقط رفتار و مکانیسم های برشی طبقه در نظر گرفته شود ( تیر قوی و ستون ضعیف)، تیر برشی، شکل (1-3-c)می تواند به عنوان مدل مناسبی به کارگرفته شود.

مطلب مرتبط :   داستان، تمثیل، اخلاقی، داستانها، شخصیّتهای، کلّی

شکل1-3: انواع ساده سازی در مدل کردن سازه [1]
ساده سازی دیگر در منحنی ظرفیت است، این منحنی پایه روش استاتیکی غیر خطی است که بعدا بحث خواهد شد. این منحنی از اعمال بار جانبی افزایشی بر سازه بدست می آید، شکل(1-4).

شکل1-4: رفتار نیرو-تغییر شکل به صورت ایده آل (a , b & c)[1]
1-2-2:مشخصات زمین لرزه
در زمان وقوع زمین لرزه، دامنه، فاز و فرکانس زمین لرزه به ویژگی های منبع زمین لرزه ازجمله اندازه، مکانیسم گسیختگی، جهت صفحه گسل نسبت به محل و غیره بستگی دارد، ویژگی های زمین لرزه از اثر تضعیفی که در انتشار موج در سنگ بستر از مرکز زمین لرزه تا محل مورد نظر رخ می دهد و نیز از اثرات شرایط محلی، اثر می پذیرد. ویژگیهای محل، شامل ساختار حوزه، ویژگی های دینامیکی لایه رسوبی و نیز توپوگرافی سطح زمین از این دسته عوامل هستند. منبع زمین لرزه، میرایی و اثرات محل به طور شماتیک برای یک ساختگاه درقسمت چپ شکل زیر نشان داده شده است، ثبت زمین لرزه اغلب بصورت نمودار های شتاب، سرعت و جابجایی یک نقطه روی سطح زمین، تابعی از زمان بیان می شود (قسمت وسط شکل(1-5)).
ثبت زمین لرزه می تواند به صورت طیف الاستیک نیز باشد (قسمت سمت راست در شکل(1-5)، که ارتباط بیشینه (شتاب، سرعت و جابجایی) یک سیستم یک درجه آزادی با زمان تناوب های در حد معمول می باشد. این طیف معمولا برای طراحی سازه به کار می رود. البته با انجام تغییراتی این طیف با طیف مشابه جایگزین می شود که به اصطلاح “Pseudo-Acceleration” نامیده می شود و با نشان داده میشود.
شکل1-5: مؤلفه های موثر در ثبت زمین لرزه و روش نشان دادن زمین لرزه به صورت گرافیکی[4]
1-2-3: گزینه های تحلیل غیر الاستیک
روشهای تحلیلی مختلفی براساس ترکیب نوع مدل سازه ای و مشخصات زمین لرزه تعریف می شوند که انتخاب روش تحلیل به هدف تحلیل، هدف عملکردی سازه، میزان ریسک قابل قبول، در دسترس بودن منابع و کافی بودن دادهها بستگی دارد.
تصمیم اولیه در انتخاب روش به صورت معمول تحلیل استاتیکی خطی است. این تحلیل زمانی که سازه برای سطح زمین لرزه مورد انتظار در محدوده الاستیک باقی بماند یا نتایج طراحی پاسخ غیر خطی در امتداد سازه بصورت یکنواخت توزیع شده باشد، قابل اعمال است. در چنین مواردی میزان ریسک بسیار کم خواهد بود. اگر هدف عملکردی سازه در سطح پایین مثل سطح ایمنی جانی باشد، دلالت بر تقاضای رفتار غیر الاستیک بیشتری است که خطای روش خطی را افزایش می دهد.
1-2-3-1: تحلیل دینامیکی غیر خطی