مقطع: کارشناسی ارشد
تعداد صفحات: ۱۸۶ صفحه
رشتــه : عمران

بصورت کامل ، مرتب ، قابل ویرایش و آماده چاپ میباشد.

توضیحات:

چکیده

با توجه به پیچیدگی مکانیزم شکست سازه در هنگام فروریزش تحت اثر زلزله، این پژوهش میزان تاثیر کاهش مقاومت و سختی را ایمنی سازه­ها در زمان فروریزش سازه­های با درجات آزادی مختلف را ارائه می­دهد. بدین منظور با استفاده از شیوه ارزیابی عملکرد FEMA P695 میزان فروریزش ۱۴ مدل قاب خمشی ویژه فولادی ۳ دهانه شامل ۴ مدل در دوره زمانی پریود بلند و ۳ مدل در دوره زمانی پریود کوتاه با دهانه­های ۵ و ۸ متر و ارتفاع ثابت ۳٫۲ متر تحت اثر ۲۲ رکورد زلزله (هر زلزله در ۲ جهت) پیشنهادی FEMA P695، در دو حالت با و بدون کاهش مقاومت و سختی اعضا،  توسط نرم­افزار Opensee و MATLAB مورد بررسی قرار گرفته­اند. در این راستا ابتدا با استفاده از آنالیز پوش­اور مودال پارامترهای حساس بر رفتار سازه در سطح فروریزش محاسبه شده و سپس سطح فروریزش از طریق آنالیز IDA با در نظر گرفتن عدم قطعیت­های تحریک لرزه­ای محاسبه می­شوند. لازم به ذکر است که مدل­های استفاده شده در این پژوهش با توجه به الزامات FEMA P695 بر اساس آیین­نامه­ای ASCE/SEI 7-05   طراحی شده­اند. با مقایسه نرخ فروریزش بر اساس روش ارزیابی عملکرد پیشنهادی با معیارهای مطرح شده در روش آنالیز IDA، مشاهده گردید که سازه­های با کاهش مقاومت و سختی حاشیه­ای ایمنی بیشتری نسبت به سازه­های بدون کاهش مقاومت و سختی در مقابل فروریزش را دارا می­باشند.

کلمات کلیدی: رفتار کاهنده، ظرفیت فروریزش، کاهش مقاومت، قاب خمشی فولادی، تحلیل دینامیکی افزایشی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                 صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱

فصل اول: مقدمات

۱-۱٫ مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. ۳

۱-۲٫ بیان مسئله……………………………………………………………………………………………………. ۴

۱-۳٫ اهمیت و ضرورت تحقیق……………………………………………………………………………………. ۵

۱-۴٫ اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………. ۶

فصل دوم: مفاهیم پایه و کلیات

۲-۱٫ بررسی نظریه‌های پیرامون موضوع تحقیق…………………………………………………………………. ۸

۲-۱-۱٫ مدل ایبارا-کراوینکلر (Ibarra-Krawinkler)………………………………………………………. 9

۲-۲٫ بررسی تحقیق‌های انجام شده…………………………………………………………………………….. ۱۵

۲-۲-۱٫ تاثیرات ……………………………………………………………………………………………. ۱۵

۲-۲-۲٫ تاثیرات کاهندگی……………………………………………………………………………………….. ۱۷

۲-۳٫ چاچوب نظری تحقیق……………………………………………………………………………………… ۱۸

۲-۳-۱٫ زوال مقاومت (Strength  Degredation):………………………………………………………. 20

۲-۳-۲٫ زوال سختی(Stiffness Degredation):…………………………………………………………. 21

۲-۳-۳٫ باریک شدگی(Pinching):……………………………………………………………………………. 22

۲-۴٫ مدل تحلیلی تحقیق……………………………………………………………………………………….. ۲۲

۲-۴-۱٫ تحلیل استاتیکی غیرخطی……………………………………………………………………………… ۲۲

۲-۴-۱-۱٫ اساس تحلیل استاتیکی غیرخطی………………………………………………………………….. ۲۳

۲-۴-۱-۲٫ مزایا و نتایج قابل حصول از آنالیز پوش­اور…………………………………………………………. ۲۴

۲-۴-۱-۳٫ الگوی بارگذاری جانبی………………………………………………………………………………. ۲۵

۲-۴-۱-۴٫ منحنی رفتاری……………………………………………………………………………………….. ۲۶

۲-۴-۲٫  تحلیل دینامیکی غیرخطی……………………………………………………………………………. ۲۷

۲-۴-۲-۱٫  معادلات تعادل جهشی……………………………………………………………………………… ۲۸

۲-۴-۲-۲٫  روش انتگرال‌گیری مستقیم………………………………………………………………………… ۲۹

۲-۴-۲-۳٫  روش نیومارک………………………………………………………………………………………. ۳۱

۲-۴-۳٫  مدل سازی ریاضی در آنالیز دینامیکی غیرخطی……………………………………………………. ۳۳

۲-۴-۳- ۱٫ مدلسازی سازه­ای……………………………………………………………………………………. ۳۴

۲-۴-۳-۲٫  مدلسازی المان­ها……………………………………………………………………………………. ۳۴

۲-۴-۳-۳٫ مدلسازی هیسترتیک………………………………………………………………………………… ۳۵

فصل سوم: روش تحقیق

۳-۱٫ روش طرح و تحقیق……………………………………………………………………………………….. ۴۰

۳-۲٫ فرآیند تحقیق………………………………………………………………………………………………. ۴۱

۳-۲-۱٫ انتخاب زمین لرزه سطح حداکثر زلزله محتمل(MCE)و طیف بازتاب شتاب…………………….. ۴۲

۳-۲-۲٫ سازگاری روش با تعاریف ضرایب عملکرد لرزه­ای در آیین­نامه­های فعلی…………………………… ۴۳

۳-۲-۳٫ تعریف ایمنی سازه­ها در قالب نسبت محدوده فرو ریزش……………………………………………. ۴۶

۳-۲-۴٫  تعریف کمّی از طریق شبیه­سازی غیرخطی………………………………………………………….. ۴۷

۳-۲-۵٫ مبانی تعیین الزامات طراحی…………………………………………………………………………… ۴۸

۳-۲-۶٫ توسعه مدلهای نمونه­ای برای پوشش فضای طراحی سیستمهای سازه­ای………………………….. ۵۰

۳-۲-۶-۱٫ نحوه توسعه مدلهای نمونه­ای در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695………………………. 50

۳-۲-۶-۲٫ مسائل پیکربندی سازهای…………………………………………………………………………… ۵۲

۳-۲-۶-۳٫ آثار رفتار لرزهای…………………………………………………………………………………….. ۵۵

۳-۲-۷٫ گروه­های عملکردی……………………………………………………………………………………… ۵۵

۳-۲- ۸٫  طراحی مدلهای نمونه­ای……………………………………………………………………………… ۵۸

۳-۲- ۸-۱٫ ایده­آلسازی در مدلسازی……………………………………………………………………………. ۶۰

۳-۲- ۸-۲٫ پیکربندی پلان و ارتفاع…………………………………………………………………………….. ۶۱

۳-۲-۹٫ نحوه ایده­آلسازی جهت ساخت مدلهای غیرخطی نمونه­ای شاخص………………………………… ۶۲

۳-۲-۹-۱٫ مدهای فروریزش شبیه­سازی شده در مدل غیرخطی…………………………………………….. ۶۳

۳-۲-۹-۲٫ مدهای فروریزشی شبیه­سازی نشده در مدل غیرخطی…………………………………………… ۶۶

۳-۲-۱۰٫ آنالیز مدلها…………………………………………………………………………………………….. ۶۷

۳-۲-۱۰-۱٫ دسته رکوردهای زمینلرزه­های انتخاب  در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695…………. 68

۳-۲-۱۰-۲٫ نحوه مقیاس نمودن رکوردهای زلزله…………………………………………………………….. ۷۰

۳-۲-۱۰-۳٫ آنالیز استاتیکی غیرخطی (پوش­اور)……………………………………………………………… ۷۲

۳-۲-۱۰-۴٫ آنالیزهای غیرخطی دینامیکی (تاریخچه زمانی)………………………………………………… ۷۴

۳-۲-۱۰-۵٫ آنالیز دینامیکی افزایشی در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695………………………….. 75

۳-۲-۱۰-۶٫ استخراج منحنی آسیب پذیری فروریزش با استفاده از آنالیزهای IDA……………………… 76

۳-۲-۱۰-۷٫ محاسبه ظرفیت فروریزش میانه و نسبت محدوده فروریزش مدلهای نمونه­ای شاخص……… ۷۷

۳-۲-۱۱٫ ارزیابی عملکرد سازه­ها……………………………………………………………………………….. ۷۹

۳-۲- ۱۱-۱٫ معیار ارزیابی گروه­های عملکردی و مدلهای نمونه­ای شاخص………………………………… ۸۰

۳-۲-۱۲٫ مقادیر قابل قبول احتمال فروریزش سازه­ها در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695……….. 82

۳-۲- ۱۲-۱٫ نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده…………………………………………………………… ۸۲

۳-۲- ۱۲-۲٫ ضرایب شکل طیفی……………………………………………………………………………….. ۸۳

۳-۲- ۱۳٫ عدم قطعیت کل در ارزیابی فروریزش سیستم­های مقاوم لرزه­ای………………………………… ۸۴

۳-۲- ۱۴٫ ترکیب منابع عدم قطعیت در ارزیابی عملکرد فروریزشی سازه­ها………………………………… ۸۷

۳-۲- ۱۵٫ محاسبه مقادیر عدم قطعیت کل در ارزیابی عملکرد سیستمهای سازه­ای مختلف……………… ۸۹

۳-۲- ۱۶٫ تاثیر میزان عدم قطعیت کل بر نسبت محدوده فروریزش مجاز………………………………….. ۹۰

۳-۲- ۱۷٫ مقادیر نسبت محدوده فروریزش مجاز در روش ارزیابی عملکرد FEMA P695…………….. 92

۳-۲-۱۸٫ ارزیابی صحت ضریب رفتار (R)…………………………………………………………………….. 93

۳-۳٫ معرفی نرم­افزار OpenSees……………………………………………………………………………… 95

۳-۳-۱٫  ساخت مدلهای غیرخطی برای مدلهای نمونه­ای شاخص در نرم­افزار OpenSees……………… 97

۳-۳-۲٫  اعضای تیر و ستون…………………………………………………………………………………….. ۹۹

۳-۳-۲-۱٫ چشمه اتصال…………………………………………………………………………………………. ۹۹

۳-۳-۲-۲٫ مقاطع کاهش یافته تیر ( RBS )……………………………………………………………….. 101

۳-۳-۲-۳٫ مفاصل پلاستیک ستونها………………………………………………………………………….. ۱۰۱

۳-۳-۳٫ اثرات  در مدلسازی……………………………………………………………………………… ۱۰۲

۳-۳-۴٫ سایر ملاحضات در ساخت مدل غیر خطی………………………………………………………….. ۱۰۲

فصل چهارم:  مدل­سازی و تحلیل عددی

۴-۱٫ انتخاب مدلهای نمونه­ای شاخص برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی…………………………… ۱۰۵

۴-۲٫ توسعه مدلهای نمونه­ای بر مبنای مدل نمونه­ای شاخص اولیه……………………………………….. ۱۰۶

۴-۲- ۱٫ تعیین گروه­های عملکردی برای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی……………………………… ۱۰۸

۴-۲- ۲٫ معرفی الگوهای مدلسازی ارائه شده برای قابهای خمشی………………………………………… ۱۰۹

۴-۳٫ آنالیز پوش­اور سازه­های قاب خمشی ویژه فولادی…………………………………………………….. ۱۱۳

۴-۳-۱٫ انتخاب ترکیب بار ثقلی……………………………………………………………………………….. ۱۱۳

۴-۳-۲٫ توزیع نیروی جانبی زلزله بین گره­های مدل……………………………………………………….. ۱۱۴

۴-۳-۳٫ محاسبه تغییر مکان هدف……………………………………………………………………………. ۱۱۴

۴-۳-۴٫ اعمال تغییر مکان هدف و اجرای آنالیز پوش­اور……………………………………………………. ۱۱۵

۴-۳-۵٫ نکاتی در خصوص همگرایی عددی در آنالیزهای پوش­اور…………………………………………. ۱۱۵

۴-۳-۶٫ تحلیل نتایج آنالیز پوش­اور……………………………………………………………………………. ۱۳۰

۴-۴٫آنالیز IDA سازههای قاب خمشی ویژه فولادی و محاسبه نسبت محدوده فروریزش……………… ۱۳۱

۴-۴-۱٫ نحوه انجام آنالیزهای دینامیکی افزایش (IDA)…………………………………………………… 131

۴-۴-۲٫ آنالیزهای دینامیکی (IDA) انجام شده جهت ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی ۱۳۳

۴-۵٫ محاسبه سطح فروریزش میانه  و نسبت محدوده فروریزش  در آنالیزهای IDA………. 140

۴-۶٫ نتایج ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی مطابق با FEMA P695……………….. 142

۴-۶-۱٫ محاسبه نسبت محدوده فروریزش اصلاح شده (ACMR) با در نظر گرفتن اثرات شکل طیفی. ۱۴۳

۴-۶-۲٫ محاسبه میزان عدم قطعیت کل (β_Tot) در پروسه ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی ۱۴۳

۴-۶-۳٫ محاسبه نسبت محدوده فروریزش مجاز جهت ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی ۱۴۴

۴-۷٫ ارائه نتایج نهایی ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه فولادی…………………………………. ۱۴۵

۴-۸٫ ارزیابی صحت ضریب رفتار (R) و مناسب بودن عملکرد لرزه­ای سیستم قاب خمشی ویژه فولادی ۱۴۷

۴-۹٫ مقایسه ارزیابی عملکرد سیستم قاب خمشی ویژه با و بدون کاهندگی تحت تاثیر زلزله­های حوزه دور ۱۴۸

۴-۹-۱٫ بررسی روال تغییرات AMCR مدلهای نمونه­ای بر حسب ارتفاع سازه­ها……………………….. ۱۵۰

۴-۹-۲٫ بررسی روال تغییرات ACMR مدلهای نمونه­ای بر حسب پریود مد اول ارتعاش سازه­ها (T_l).. 152

۴-۹-۳٫ بررسی روال تغییرات ضریب ایمنی (Safety Factor) مدلهای بر حسب پریود مد اول ارتعاش سازه (T_l)        ۱۵۴

۴-۱۰٫ مقایسه نتایج بدست آمده با سایر تحقیقات………………………………………………………….. ۱۵۶

فصل پنجم: نتیجه گیری

۵-۱٫ مقدمه……………………………………………………………………………………………………… ۱۵۹

۵-۲٫ نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………… ۱۶۱

» ايميل خود را صحيح وارد كنيد. بعد از پرداخت موفق ، لينك دانلود به ايميل شما ارسال خواهد شد .
» بعد از درج ايميل بر روي گزينه "خريد آنلاين محصول" كليك كنيد تا به صفحه پرداخت آنلاين منتقل شويد .
» درج شماره تلفن همراه در مواقع لزوم فرآیند پیگیری خرید را ساده تر می کند .