دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

مطالعه دقت روش‌های جدید پوش اور در تخمین پاسخ لرزه‌ای سازه‌های فولادی مهاربندی شده با مهاربند BRB

استاد راهنما :

دکتر غلامرضا قدرتی امیری


برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
فهرست مطالب:
چکیده 1
فصل اول « مقدمه »
1-1- مقدمه 3
1-1-1- تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی- 5
1-1-2- تحلیل استاتیکی غیرخطی فزاینده (پوش آور) 5
1-2- اهداف و ضرورت پژوهش- 8
1-3- روش پژوهش- 9
1-4- ساختار پایان‌نامه 9
فصل دوم « مروری بر منابع »
2-1- مقدمه 11
2-2- روش‌های تحلیل خطی- 12
2-2-1- اشکال‌های روشهای تحلیل خطی- 12
2-3- روشهای تحلیل غیرخطی- 13
2-3-1- تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی- 13
2-3-2- تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) 15
2-3-3- تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش اور) 15
2-4- مطالعه روشهای تحلیل پوش اور مرسوم 17
2-4-1- روش ضرایب جابجایی (DCM) 19
2-4-2- روش طیف ظرفیت (CSM) 19
2-4-3- روش N2 21
2-4-4- کاستیهای روشهای پوش اور مرسوم 23
2-5- روشهای تحلیل پوش اور پیشرفته 24
2-5-1- روشهای پوش اور با الگوی بار ثابت- 25
2-5-2- روشهای پوش اور با الگوی بار بهنگام شونده 36
2-5-3- روش پوش اور بهنگام شونده بر اساس برش طبقات (SSAP) 49
فصل سوم « جزئیات مدل سازی »
3-1- مقدمه 55
3-2- روش‌های پوش اور مورد مطالعه و معیارهای ارزیابی- 55
3-3- مدلهای سازهای مورد مطالعه 56
3-3-1- جزئیات مدل سازه ی 3 طبقه 57
3-3-2- جزئیات مدل سازه ی 6 طبقه 58
3-3-3- جزئیات مدل سازه ی 9 طبقه 60
3-4- نرمافزارهای مورد بهره گیری 60
3-5- فرضیات مدل سازی- 61
3-6- رکورد زلزله های مورد مطالعه- 62
فصل چهارم « نتایج و تفسیر آن‌ها »
4-1- کلیات- 64
4-2- نتایج حاصل از تحلیل روش‌ها و رکوردهای مختلف در ساختمان 3طبقه 64
4-2-1- ارزیابی عملکرد روش‌های پوش آور در ساختمان‌های 3 طبقه 64
4-2-2- ارزیابی عملکرد روش‌های پوش آور در ساختمان‌های 6 طبقه 67
4-2-3- تحلیل نتایج حاصل از روش‌های پوش آور در تخمین جابجایی نسبی طبقات در ساختمان 6 طبقه 69
4-2-4- تحلیل نتایج حاصل از روش‌های پوش آور در تخمین جابجایی طبقات در ساختمان 6 طبقه 70
4-2-5- نتایج حاصل از تحلیل روش‌ها و رکوردهای مختلف در ساختمان 9 طبقه 71
4-2-6- تحلیل نتایج حاصل از روش‌های پوش آور در تخمین برش طبقات در ساختمان 9 طبقه 71
فصل پنجم « جمع‌بندی و پیشنهادها »
5-1- مقدمه 75
5-2- اختصار نتایج 76
5-2-1- مطالعه تأثیر روش‌های مختلف در برآورد جابجایی طبقات- 76
5-2-2- مطالعه تأثیر روش‌های مختلف در برآورد جابجایی نسبی بین طبقات- 76
5-2-3- مطالعه تأثیر روش‌های مختلف در برآورد برش طبقات- 77
5-3- نتیجه گیری کلی- 77
5-4- پیشنهادات جهت تحقیقات آتی- 78
منابع 79
فهرست جداول
جدول 3-1- مشخصات سازه‌ای ساختمان های 3 طبقه 58
جدول 3-2- مشخصات سازه‌ای ساختمان های 6 طبقه 59
جدول 3-3- مشخصات سازه‌ای ساختمان های 9 طبقه  60
 
فهرست نمودارها
نمودار 4-1- پروفیل برشی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقه CBF با مهاربندهای BRB  65
نمودار 4-2- پروفیل برشی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقه EBF  با مهاربندهای BRB  65
نمودار 4-3- پروفیل جابجایی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقه CBF با مهاربندهای BRB  66
نمودار 4-4- پروفیل جابجایی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقه EBF با مهاربندهای BRB  66
نمودار 4-5- پروفیل جابجایی نسبی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقهCBF با مهاربندهای BRB  67
نمودار 4-6- پروفیل جابجایی نسبی تحت رکورد های انتخاب شده در ساختمان 3 طبقهEBF  با مهاربندهای BRB  67
نمودار 4-7- پروفیل برش طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهاربندی CBF با مهاربندهای BRB  68
نمودار 4-8- پروفیل برش طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  68
نمودار 4-9- پروفیل دریفت طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهار بندی CBF با مهاربندهای BRB  69
نمودار 4-10- پروفیل دریفت طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  69
نمودار 4-11- پروفیل تغییر مکان  طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهار بندی CBF با مهاربندهای BRB  70
نمودار 4-12- پروفیل تغییر مکان  طبقات تحت زلزله در ساختمان 6 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  70
نمودار 4-13- پروفیل برش طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی CBF با مهاربندهای BRB  71
نمودار 4-14- پروفیل برش طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  71
نمودار 4-15- پروفیل جابجایی طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی CBF با مهاربندهای BRB  72
نمودار 4-16- پروفیل جابجایی طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  72
نمودار 4-17- پروفیل جابجایی نسبی طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی CBF با مهاربندهای BRB  73
نمودار 4-18- پروفیل جابجایی نسبی طبقات تحت زلزله در ساختمان 9 طبقه با مهار بندی EBF با مهاربندهای BRB  73
فهرست شکل‌ها
شکل 2-1 جابجایی هدف در روش طیف ظرفیت (CSM) 20
شکل 2-2- جابجایی هدف در روش N2 22
شکل 2-3- ایده‌آل‌سازی منحنی پوش اوربه صورت منحنی دو خطی]15[ 28
شکل 2-4- بدست آوردن مشخصه جابجایی از سطح زیر منحنی برش پایه مطابق روش انرژی [11] 33
شکل 2-5- مقایسه منحنی ظرفیت مود سوم ساختمان سه طبقه از روش MPA و انرژی [11] 34
شکل 2-6- تحلیل پوش اور با الگوی بار بهنگام شونده] 2[ 36
شکل 2-7- بهنگام کردن کلی ] 16،17[ 44
شکل 2-8- بهنگام کردن افزایشی  ]16،17[ 45
شکل 2-9- چگونگی تعیین الگوی بار اعمالی در یکی از مراحل بارگذاری روش SSAP 51
شکل 2-10- تغییرات الگوی بار اعمالی در مراحل مختلف بارگذاری (a) روش FAP و (b) روش SSAP  52
شکل 3-1- جزئیات مدل 3 طبقه 57
شکل 3-2- پلان ساختمان های مدل سازی شده 57
شکل 3-3- جزئیات مدل 6 طبقه 58
شکل 3-4- منحنی نیرو- تغییر شکل فولاد Steel02 61
چکیده
در سال­های اخیر روش‌های تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش آور) با در نظر داشتن سادگی، سرعت انجام و سهولت تفسیر نتایج، در مقایسه با روش­های تحلیل دینامیکی غیرخطی به عنوان دقیق‌ترین روش تحلیل لرزه‌ای، به سرعت توسعه یافته و مورد استقبال قرار گرفته­اند. در یک دهه اخیر روش‌های نوینی به مقصود بهبود عملکرد تحلیل‌های پوش آور سنتی ارائه شده می باشد که اثر مودهای بالاتر و تغییرات مشخصات مودال سازه در طول بارگذاری را نیز در نظر می‌گیرند. این روش‌ها غالباً بر اساس پاسخ‌های تعداد محدودی از مدل‌های سازه‌ای پیشنهاد شده‌اند و عملکردشان در انواع مختلف سازه‌ها مانند سازه مهار بندی شده مطالعه نشده می باشد. از این رو در این مطالعه، عملکرد روش‌های پوش آور در تخمین پاسخ قاب‌های مهار بندی شده فولادی مورد مطالعه قرار می‌گیرد و بهترین روش پیشنهاد می گردد.
1-1- مقدمه
کاهش خسارات ناشی از پدیده زلزله همواره هدف محققین علوم مهندسی سازه و زلزله بوده می باشد. بی شک اساسی‌ترین مرحله در طراحی یا مقاوم سازی سازه‌ها در مناطق لرزه خیر تعیین نیازهای لرزه خیز تعیین نیازهای لرزه‌ای در سازه‌ها می‌باشد. روش‌های ارائه شده در آیین نامه های مرسوم طراحی لرزه‌ای سازه عموماً تجربی و مبتنی بر معیار مقاومت هستند. روش‌های معمول در این آیین نامه‌ها روش‌های تحلیلی استاتیکی و دینامیکی خطی می‌باشند.
اساس روش تحلیل استاتیکی معادل[1]، قرار دادن سازه تحت اثر نیروهای جانبی کاهش یافته حاصل از مقیاس کردن طیف پاسخ الاستیک توسط ضریب رفتار[2]  انجام می‌گیرد. در اکثر آئین نامه‌ها ضریب کاهش نیروی لرزه‌ای فقط به نوع سیستم باربر جانبی وابسته می باشد، اما تحقیقات نشان داده می باشد که این ضریب تابعی از پریود و خصوصیات مودال سازه نیز می‌باشد. این روش در ارزیابی رفتار دینامیکی سازه های منظم و کوتاه، که دارای توزیع یکنواخت جرم و سختی هستند، دارای دقت کافی می‌باشد، اما نمی‌تواند رفتار سازه های بلند را به درستی پیش بینی کند. در این موردها، برای تعیین چگونگی توزیع بارهای جانبی، لازم می باشد یک تحلیل دینامیکی از نوع طیف پاسخ یا تاریخچه زمانی خطی، انجام گردد در اثر وقوع زمین لرزه های نسبتاً شدید، عموماً عناصر سازه‌ای جاری شده و وارد مرحله غیر خطی می شوند که باعث کاهش سختی اعضاء می گردد. این امر سبب تغییر توزیع نیرو بین اعضای سازه خواهد گردید که به بیانی دیگر با کاهش سختی اعضاء، ماتریس سختی کل سازه نیز تغییر خواهد نمود و عناصر جاری شده با نیروهای کمتر دچار تغییر مکان‌های بزرگ‌تری خواهند گردید. در طی این فرآیند سازه فرصت جذب انرژی را پیدا خواهد نمود. مجموعه این مطالب اهمیت بهره گیری از تحلیل‌های غیر خطی[3]  را در ارزیابی رفتار سازه مشخص می‌سازد.
روش‌های طراحی در اکثر آئین نامه های فعلی بر اساس معیار مقاومت می‌باشد و این در حالی می باشد که تحقیقات و رفتار ساختمان‌ها در زلزله های اخیر نشان می‌دهد که مقاومت را به تنهایی نمی‌توان معیار مناسبی جهت طراحی در نظر گرفت و افزایش مقاومت لزوماً به معنای افزایش ایمنی نیست. پس در آئین نامه های جدید معیار رفتار جایگزین معیار مقاومت برای طراحی سازه شده می باشد. بهره گیری از معیار رفتار به این مفهوم می باشد که در یک ساختمان علاوه بر مقاومت، چگونگی توزیع مقاومت و تغییر شکل در اجزای سازه‌ای نیز مهم می‌باشد. این شیوه طراحی بر اساس رفتار سازه، طراحی بر اساس عملکرد[4] نیز نامیده می شوند.
در این روش‌ها، سطح عملکردی بر اساس اندازه صدمه و خرابی مورد انتظار در اجزای سازه‌ای و غیر سازه‌ای مشخص می گردد. با در نظر داشتن آنکه خرابی اجزای سازه‌ای باعث ایجاد رفتار غیر خطی می گردد، روش‌های معمول تحلیل و طراحی (روش‌های خطی) عملکرد سازه را به صورت تقریبی تخمین می‌زنند، در حالی که هدف روش‌های تحلیل لرزه‌ای، تعیین دقیق اندازه تغییر شکل می‌باشد. به بیانی دیگر روش‌های خطی زمانی قابل استناد می‌باشند که سازه تحت تراز مشخصی از حرکت زمین تقریباً در محدوده خطی باقی بماند و توزیع پاسخ غیر خطی در سازه نیز یکنواخت باشد. در این موردها اندازه عدم قطعیت در نتایج حاصل از تحلیل خطی نسبتاً کم می باشد. اما اگر هدف عملکردی در سازه به گونه‌ای باشد که نیازهای غیر خطی بزرگ‌تری در سازه ایجاد گردد، بهره گیری از روش‌های خطی، اندازه عدم قطعیت را افزایش می‌دهد. در حالی که تحلیل غیر خطی سبب افزایش ضریب اطمینان، افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌ها می گردد.
گام‌های روش تحلیل غیر خطی مشابه روش‌های خطی معمول می باشد. آغاز یک مدل از سازه تهیه شده و تحت اثر زلزله مورد نظر، در تعیین چگونگی عملکرد سازه قرار می‌گیرد. پارامترهای نیاز مهندسی شامل تغییر مکان (تغییر مکان بام یا هر نقطه مرجع)، جابجایی بین طبقه‌ای و تغییر شکل و نیروی اعضاء می‌باشد.
همان‌گونه که عنوان گردید در روش طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد سازه برای سطوح مختلف عملکرد مورد انتظار، مرتبط با سطوح مختلف خطر زلزله طراحی می گردد. یک گام مهم در طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد، تخمین پاسخ لرزه‌ای غیر خطی سازه‌ها می‌باشد. برای این مقصود دو روش توسط محققین ارائه شده‌اند:
 
تعداد صفحه : 97
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد: مطالعه رفتار پی های مستقر بر بستر ماسه ای تقویت شده با ژئوسل

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دسته‌ها: عمران