تازه چه خبر

خوش آمدید به کام به کام

برای دسترسی به همه ویژگی های ما اکنون به ما بپیوندید. پس از ثبت نام و ورود به سیستم ، می توانید موضوعاتی را ایجاد کنید ، به موضوعات موجود پاسخ دهید ، به اعضای دیگر خود اعتبار دهید ، پیام رسان خصوصی خود را دریافت کنید و موارد دیگر. همچنین سریع و کاملا رایگان است ، پس منتظر چه هستید؟

سوالات را بپرسید

سوال های خودتان را در هر زمینه ای بپرسید کارشناسان به شما جواب می دهند

ارتباط با دیگران

با دیگران دوستان می توانید پیام و ارتباط بر قرار کنید

پروفایل

تنظیمات پروفایل شخصی خودتان را انجام دهید

روشهای تحلیل دینامیکی

*ZARSA*

عضو
عضو سایت
عضویت
27 Jul 2013
ارسال ها
1,385
پسندها
52
امتیاز
0
سن
30
محل سکونت
همدان
در این روشها نیروی جانبی زلزله با استفاده از بازتاب دینامیکی که سازه در جریان حرکتزمین ناشی از زلزله از خود نشان می دهد تعیین میگردد. این روشها شامل روش تحلیل طیفی و روش تحلیل تاریخچه زمانی است.کاربرد هر یک از این دو روش در ساختمانهای مشمول این مقررات اختیاری است.اثرات حرکت زمین به یکی از صورتهای طیف بازتاب شتاب و تاریخچه زمانیتغییرات شتاب مشخص می شود. طیف بازتاب شتاب برای این زلزله طیف طرح نامیدهمی شود. در این آیین نامه برای طیف طرح استاندارد و یا از طیف طرح ویژهساختگاه مطابق ضوابط خاص خود استفاده نمود. استفاده از هر یک از طیفهابرای کلیه ساختمانها اختیاری است. تنها در مورد استفاده از طیف طرح ویژهساختگاه باید توجه داشت که مقدار آن نباید کمتر از دو سوم مقدار نظیر درطیف طرح استاندارد باشد.

الف : طیف طرح استاندارد
این طیف از حاصلضرب مقادیر ضریب بازتاب ساختمان در پارامترهای نسبت شتاب مبنا، ضرایب اهمیت ساختمان و عکس ضریب رفتار بدست می آید.
این طیف با فرض نسبت میرائی 5 درصد تعیین شده است.
ب : طیف طرح ویژه ساختگاه
این طیف با توجه به ویژگیهای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزه شناسی، میزانریسک و مشخصات خاک در لایه های مختلف ساختگاه و با در نظر گرفتن نسبتمیرائی 5 درصد تعیین می شود . در صورتیکه نوع ساختمان و سطح زلزله موردنظر منظور نمودن میرائی متفاوتی را ایجاب نماید می توان آن را مبنای تهیهطیف قرار داد . مقادیر محاسبه شده این طیف باید در ضریب اهمیت ساختمان وعکس ضریب رفتار ساختمان ضرب گردد. مقادیر طیف حاصل نباید از 3/2 مقادیرنظیر طیف طرح استاندارد کمتر باشد.
پ : تاریخچه زمانی تغییرات شتاب ( شتاب نگاشت )
شتاب نگاشت باید حد امکان نمایانگر حرکت واقعی زمین در محل احداث بنا درهنگام زلزله باشد . بدین منظور باید حداقل سه شتابنگاشت با ویژگیهای زیردر تحلیل مورد استفاده قرار گیرد
در صورتیکه شتاب نگاشت ها مربوط به زلزله های واقعی اتفاق افتاده در منطقدیگر باشند باید حتی المقدور سعی شود ویژگیهای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزهشناسی و به خصوص مشخصات لایه های خاک در محل شتاب نگار با محل ساختمانمورد نظر مشابهت داشته باشند.
مدت زمان حرکت شدید در شتاب نگاشتها باید زمانی حداقل برابر 10 ثانیه و یا3 برابر زمان تناوب اصلی سازه مورد نظر هرکدام بیشتر است باشد.
شتاب نگاشتهای انتخاب شده باید به مقیاس در آیند. به مقیاس در آوردن بایدبه گونه ای باشد که طیف بدست آمده از هر از شتاب نگاشتها با نسبت میرایی 5درصد در محدوده زمان تناوبی ثانیه با طیفی که مطابق ضوابط قسمتهای (الف)یا (ب) بالا به دست می آید تقریباً مطابقت نماید . m شامل شماره کلیهمدهایی است که با میزان حداقل 10 درصد در جرم موثر سازه مشارکت دارند.
در به مقیاس درآوردن شتاب نگاشتها باید اثر نسبت شتاب مبنا، ضریب اهمیتساختمان و عکس ضریب رفتار (در صورتیکه سازه با روش الاستیک خطی تحلیل میشود) منظور شوند.
به مقیاس درآوردن شتاب نگاشت در صورت غیر خطی بودن روش تحلیل باید با استفاده از روشهای تحقیقاتی قابل قبول انجام گیرد.

روش تحلیل دینامیکی طیفی با استفاده از آنالیز مدها :
در این روش تحلیل دینامیک با فرض رفتار الاستیک خطی سازه و با استفاده ازحداکثر بازتاب کلیه مدهای نوسانی سازه که در بازتاب کل سازه اثر قابلتوجهی دارند انجام می گیرد.
حداکثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طیف طرح به دست میآید و بازتاب کلی سازه از ترکیب آماری بازتابهای حداکثر هر مد تخمین زدهمی شود .
الف : تعداد مدهای نوسان
در هریک از دو امتداد متعامد ساختمان باید حداقل سه مد اول نوسان یا تماممدهای نوسان با زمان تناوب بیشتر از 4 درصد ثانیه یا تمام مدهای نوسان کهمجموع جرمهای موثر ساختمان در آنها بیشتر از 90 درصد جرم کل سازه است هرکدام که تعدادشان بیشتر است در نظر گرفته شود.
ب : ترکیب اثرات مدها
حداکثر بازتابهای دینامیکی سازه از قبیل نیروهای داخلی اعضا، تغییرمکانها، نیروهای طبقات، برشهای طبقات و عکس العمل پایه در هر مد را بایدبا روشهای آماری شناخته شده مانن روش جذر مجموع مربعات و یا روش ترکیبمربعی کامل تعیین نمود. ترکیب اثرات حداکثر مدها در ساختمانهای نامنظم درپلان و یا در مواردی که زمانهای تناوب دو یا چند مد سازه با یکدیگر نزدیکباشند، باید صرفاَ با روشهایی که اندرکنش مدهای ارتعاشی را در نظر می گیردمانند روش ترکیب مربعی کامل انجام شود.
روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی :
روش تحلیل دینامیکی ( محاسبه لحظه به لحظه بازتابهای ساختمان تحت تاثیرشتاب نگاشت های واقعی زلزله ) را می توان در مورد کلیه ساختمانها به کاربرد . به طور کلی برای ساختمانهای کاملاً منظم و یا ساختمانهایی که درارتفاع منظم هستند در صورتیکه از این روش استفاده شود می توان آنرا در دوامتداد متعامد ساختمان به طور جداگانه ای انجام داد ولی چنانچه ساختمان درپلان به حدی نامنظم باشد که نوسان آن در بعضی و یا تمام مدها عمدتاً بهطور توام در دو امتداد متعامد انجام پذیرد یعنی ساختمان مدهای نوسانیداشته باشد که در آن مدها حرکت در یک امتداد توام با حرکت در امتداد عمودبر آن باشد برای ملحوظ نمودن اثرات این حرکات توام ساختمان باید بوسیلهروش تحلیل دینامیکی و با استفاده از یک مدل سه بعدی محاسبه شود . در اینروش بازتابهای سازه در هر مقطع زمانی در مدت وقوع زلزله با تاثیر دادنشتابهای ناشی از حرکت زمین (شتاب نگاشت) در تراز پایه ساختمان و انجاممحاسبات دینامیکی مربوطه تعیین می گردد. این روش را می توان در تحلیل خطیالاستیک و یا تحلیل غیر خطی سازه های مورد استفاده قرار داد. مقایسه بیننتایج تحلیل الاستیک سازه با استفاده از طیف طرح استاندارد و یا طیف طرحویژه ساختگاه یا آنچه از تحلیل تاریخچه زمانی خطی به دست می آید الزامیبوده و دلائل احتمالی بین آنها باید طی یک گزارش فنی جامع توجیه گردد.
طیف عکس العمل :
پیدا کردن تمام تاریخچه تغییر مکان ها و نیروها در اثر ارتعاشات زلزله بااستفاده از معادلات دینامیکی کار پر زحمت و پر هزینه ای می باشد. برایبسیاری از سازه ها کافی است که فقط جواب ماکزیمم ها را ارزیابی کنیم.

طیف های طرح :
منحنی های ثبت شدهشتاب زمین در حین وقوع زلزله های مختلف و طیف هایی که از آنها بدست میآیند اساس یک روش منطقی را برای طرح زلزله ای سازه ها فراهم می کنند. باوجود اینکه طیف های مختلف با یکدیگر اختلاف دارند در هر منطقه ای می توانبعضی خصوصیات مشترک در آنها پیدا کرد. با استفاده از خصوصیات مشترک و صافکردن منحنی ها می توان برای هر منطقه ای طیف های طرح را رسم نمود که طراحسازه بتواند از آنها برای طرح سازه های مقاوم در مقابل زلزله استفادهکنند. این منحنی ها اساس تحلیل زلزله ای سازه ها به روش طیفی یا شبهدینامیکی را تشکیل می دهند.
هاوزنر بر اساس منحنی های شتاب ثبت شده در چهار تا از بزرگترین زلزله ها یامریکا منحنی های ایده آل و صاف شده را برای طیف های تغییر مکان سرعت وشتاب رسم نموده است .
شکل منحنی های مزبور با حرکات زمین در جاهای دیگر ممکن است سازگاری نداشتهباشد بلکه برای هر منطقه ای این منحنی ها شکل خاصی خواهند داشت. معمولاًاین منحنی ها را برای مقدار معینی از شتاب ماکزیمم زمین (شتاب در T=0 )میزان و مقیاس می کنند.
تحلیل سازه ها به روش شبه دینامیکی یا طیفی :
روش دینامیکی برای تعیین تغییر مکانها و نیروهای ناشی از زلزله در سازهاپر زحمت و وقت گیر است و معمولاً باید به وسیله حسابگرهای الکترونیک صورتگیرد . اگر مابه جای تمام تاریخچه تغییر مکان فقط مقادیر ماکزیمم ناشی ازمودهای مختلف را در بگیریم تحلیل دینامیکی سازه ها به مقدار قابل ملاحظهای ساده می شود.
مقدار ماکزیمم Yn از انتگرال دوهامل بدست می آید.
چون ماکزیمم های مودهای مختلف در کی زمان اتفاق نمی افتد و همچنین لزوماًعلامت یکسان ندارند نمی توان مقادیر ماکزیمم ها را با یکدیگر جمع نمود.بهترین کاری که در یک تحلیل شبه دینامیکی یا طیفی می توان انجام داد ایناست که جوابهای ماکزیمم بدست آمده از مودهای مختلف را بر اساس تئوریاحتمالات ترکیب نود. فرمولهای تقریبی مختلفی برای ترکییب کردن ماکزیمم هابکار می رود که متداولترین آنها فرمول جذر مجموع مربعات می باشد.
بیشتر انرژی ناشی از زلزله در چند مود اول جذب می شود. از این رو برایسازه های با درجات آزادی خیلی زیاد معمولاً کافی است که 3 تا 6 مد اول بایکدیگر ترکیب شود و بدین ترتیب در محاسبات صرفه جویی قابل ملاحظه ای نمود.



منبع: ابران عمران
 
shape1
shape2
shape3
shape4
shape7
shape8
بالا