روشهاي تحليل ديناميكي مطابق آيين نامه

نمایش نتایج: از 1 به 1 از 1

موضوع: روشهاي تحليل ديناميكي مطابق آيين نامه

  1. Top | #1
    nima7

    مطلب جدید روشهاي تحليل ديناميكي مطابق آيين نامه

    در اين روشها نيروي جانبي زلزله با استفاده از بازتاب ديناميكي كه سازه در جريان حركت زمين ناشي از زلزله از خود نشان مي دهد تعيين ميگردد . اين روشها شامل روش تحليل طيفي و روش تحليل تاريخچه زماني است . كاربرد هر يك از اين دو روش رد ساختمانهاي مشمول اين مقررات اختياري است .
    اثرات حركت زمين به يكي از صورتهاي طيف بازتاب شتاب و تاريخچه زماني تغييرات شتاب مشخص مي شود . طيف بازتاب شتاب براي اين زلزله طيف طرح ناميده مي شود .
    در اين آيين نامه براي طيف طرح استاندارد و يا از طيف طرح ويژه ساختگاه مطابق ضوابط خاص خود استفاده نمود . استفاده از هر يك از طيفها براي كليه ساختمانها اختياري است . تنها در مورد استفاده از طيف طرح ويژه ساختگاه بايد توجه داشت كه مقدار آن نبايد كمتر از دو سوم مقدار نظير در طيف طرح استاندارد باشد
    الف : طيف طرح استاندارد
    اين طيف از حاصلضرب مقادير ضريب بازتاب ساختمان در پارامترهاي نسبت شتاب مبنا , ضرايب اهميت ساختمان و عكس ضريب رفتار بدست مي آيد .
    اين طيف با فرض نسبت ميرائي 5 درصد تعيين شده است .
    ب : طيف طرح ويژه ساختگاه
    اين طيف با توجه به ويژگيهاي زمين شناسي , تكتونيكي , لرزه شناسي , ميزان ريسك و مشخصات خاك در لايه هاي مختلف ساختگاه و با در نظر گرفتن نسبت ميرائي 5 درصد تعيين مي شود . در صورتيكه نوع ساختمان و سطح زلزله مورد نظر منظور نمودن ميرائي متفاوتي را ايجاب نمايد مي توان آن را مبناي تهيه طيف قرار داد . مقادير محاسبه شده اين طيف بايد در ضريب اهميت ساختمان و عكس ضريب رفتار ساختمان ضرب گردد . مقادير طيف حاصل نبايد از 3/2 مقادير نظير طيف طرح استاندارد كمتر باشد
    پ : تاريخچه زماني تغييرات شتاب ( شتاب نگاشت )
    شتاب نگاشت بايد حد امكان نمايانگر حركت واقعي زمين در محل احداث بنا در هنگام زلزله باشد . بدين منظور بايد حداقل سه شتابنگاشت با ويژگيهاي زير در تحليل مورد استفاده قرار گيرد
    در صورتيكه شتابنگاشت ها مربوط به زلزله هاي واقعي اتفاق افتاده در منطق ديگر باشند بايد حتي المقدور سعي شود ويژگيهاي زمين شناسي , تكتونيكي , لرزه شناسي و به خصوص مشخصات لايه هاي خاك در محل شتابنگار با محل ساختمان مورد نظر مشابهت داشته باشند
    مدت زمان حركت شديد در شتابنگاشتها بايد زماني حداقل برابر 10 ثانيه و يا 3 برابر زمان تناوب اصلي سازه مورد نظر هركدام بيشتر است باشد
    شتابنگاشتهاي انتخاب شده بايد به مقياس در آيند . به مقياس در آوردن بايد به گونه اي باشد كه طيف بدست آمده از هر از شتابنگاشتها با نسبت ميرايي 5 درصد در محدوده زمان تناوبي ثانيه با طيفي كه مطابق ضوابط قسمتهاي (الف) يا (ب) بالا به دست مي آيد تقريباً مطابقت نمايد . m شامل شماره كليه مدهايي است كه با ميزان حداقل 10 درصد در جرم موثر سازه مشاركت دارند .
    در به مقياس درآوردن شتاب نگاشتها بايد اثر نسبت شتاب مبنا , ضريب اهميت ساختمان و عكس ضريب رفتار (در صورتيكه سازه با روش الاستيك خطي تحليل مي شود) منظور شوند .
    به مقياس درآوردن شتابنگاشت در صورت غير خطي بودن روش تحليل بايد با استفاده از روشهاي تحقيقاتي قابل قبول انجام گيرد .
    روش تحليل ديناميكي طيفي با استفاده از آناليز مدها :
    در اين روش تحليل ديناميك با فرض رفتار الاستيك خطي سازه و با استفاده از حداكثر بازتاب كليه مدهاي نوساني سازه كه در بازتاي كل سازه اثر قابل توجهي دارند انجام مي گيرد .
    حداكثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طيف طرح به دست مي آيد و بازتاب كلي سازه از تركيب آماري بازتابهاي حداكثر هر مد تخمين زده مي شود .
    الف : تعداد مدهاي نوسان
    در هريك از دو امتداد متعامد ساختمان بايد حداقل سه مد اول نوسان يا تمام مدهاي نوسان با زمان تناوب بيشتر از 4 درصد ثانيه يا تمام مدهاي نوسان كه مجموع جرمهاي موثر ساختمان در آنها بيشتر از 90 درصد جرم كل سازه است هر كدام كه تعدادشان بيشتر است در نظر گرفته شود
    ب : تركيب اثرات مدها
    حداكثر بازتابهاي ديناميكي سازه از قبيل نيروهاي داخلي اعضا , تغيير مكانها , نيروهاي طبقات , برشهاي طبقات و عكس العمل پايه در هر مد را بايد با روشهاي آماري شناخته شده مانن روش جذر مجموع مربعات و يا روش تركيب مربعي كامل تعيين نمود . تركيب اثرات حداكثر مدها در ساختمانهاي نامنظم در پلان و يا در مواردي كه زمانهاي تناوب دو يا چند مد سازه با يكديگر نزديك باشند , بايد صرفاَ با روشهايي كه اندركنش مدهاي ارتعاشي را در نظر مي گيرد مانند روش تركيب مربعي كامل انجام شود .
    روش تحليل ديناميكي تاريخچه زماني :
    روش تحليل ديناميكي ( محاسبه لحظه به لحظه بازتابهاي ساختمان تحت تاثير شتاب نگاشت هاي واقعي زلزله ) را مي توان در مورد كليه ساختمانها به كار برد . به طور كلي براي ساختمانهاي كاملاً منظم و يا ساختمانهايي كه در ارتفاع منظم هستند در صورتيكه از اين روش استفاده شود مي توان آنرا در دو امتداد متعامد ساختمان به طور جداگانه اي انجام داد ولي چنانچه ساختمان در پلان به حدي نامنظم باشد كه نوسان آن در بعضي و يا تمام مدها عمدتاً به طور توام در دو امتداد متعامد انجام پذيرد يعني ساختمان مدهاي نوساني داشته باشد كه در آن مدها حركت در يك امتداد توام با حركت در امتداد عمود بر آن باشد براي ملحوظ نمودن اثرات اين حركات توام ساختمان بايد بوسيله روش تحليل ديناميكي و با استفاده از يك مدل سه بعدي محاسبه شود . در اين روش بازتابهاي سازه در هر مقطع زماني در مدت وقوع زلزله با تاثير دادن شتابهاي ناشي از حركت زمين (شتابنگاشت) در تراز پايه ساختمان و انجام محاسبات ديناميكي مربوطه تعيين مي گردد . اين روش را مي توان در تحليل خطي لاستيك و يا تحليل غير خطي سازه هاي مورد استفاده قرار داد . مقايسه بين نتايج تحليل الاستيك سازه با استفاده از طيف طرح استاندارد و يا طيف طرح ويژه ساختگاه يا آنچه از تحليل تاريخچه زماني خطي به دست مي آيد الزامي بوده و دلائل احتمالي بين آنها بايد طي يك گزارش فني جامع توجيه گردد .
    طيف عكس العمل :
    پيدا كردن تمام تاريخچه تغيير مكان ها و نيروها در اثر ارتعاشات زلزله با استفاده از معادلات ديناميكي كار پر زحمت و پر هزينه اي مي باشد . براي بسياري از سازه ها كافي است كه فقط جواب ماكزيمم ها را ارزيابي كنيم . تغيير مكان ماكزيمم عبارتست از :

    مقادير ماكزيمم سرعت و شتاب به طور تقريبي از روابط زير بدست مي ايد :


    به ترتيب شبه سرعت و شبه شتاب ناميده مي شوند . نيروي زلزله موثر ماكزيمم يا نيروي برشي پايه از رابطه زير بدست مي آيد :

    تابعي از پريود T يا فركانس سازه و همچنين ميرايي سازه مي باشند . اگر اين توابع را براي ميرايي هاي مختلف بر حسب پريود طبيعي يا فركانس رسم كنيم منحني هايي بدست مي آيد به نام طيف سرعت و طيفي كه براي Sa بدست مي آيد به نام طيف شتاب ناميده مي شود .
    طيف هاي طرح :
    منحني هاي ثبت شده شتاب زمين در حين وقوع زلزله هاي مختلف و طيف هايي كه از آنها بدست مي آيند اساس يك روش منطقي را براي طرح زلزله اي سازه ها فراهم مي كنند . با وجود اينكه طيف هاي مختلف با يكديگر اختلاف دارند در هر منطقه اي مي توان بعضي خصوصيات مشترك در آنها پيدا كرد . با استفاده از خصوصيات مشترك و صاف كردن منحني ها مي توان براي هر منطقه اي طيف هاي طرح را رسم نمود كه طراح سازه بتواند از آنها برا ي طرح سازه هاي مقاوم در مقابل زلزله استفاده كنند . اين منحني ها اساس تحليل زلزله اي سازه ها به روش طيفي يا شبه ديناميكي را تشكيل مي دهند .
    هاوزنر بر اساس منحني هاي شتاب ثبت شده در چهار تا از بزرگترين زلزله هاي امريكا منحني هاي ايده آل و صاف شده را براي طيف هاي تغيير مكان سرعت و شتاب رسم نموده است .
    شكل منحني هاي مزبور با حركات زمين در جاهاي ديگر ممكن است سازگاري نداشته باشد بلكه براي هر منطقه اي اين منحني ها شكل خاصي خواهند داشت . معمولاً اين منحني ها را براي مقدار معيني از شتاب ماكزيمم زمين (شتاب در T=0 ) ميزان و مقياس مي كنند .
    تحليل سازه ها به روش شبه ديناميكي يا طيفي :
    روش ديناميكي براي تعيين تغيير مكانها و نيروهاي ناشي از زلزله در سازها پر زحمت و وقت گير است و معمولاً بايد به وسيله حسابگرهاي الكترونيك صورت گيرد . اگر مابه جاي تمام تاريخچه تغيير مكان فقط مقادير ماكزيمم ناشي از مودهاي مختلف را در بگيريم تحليل ديناميكي سازه ها به مقدار قابل ملاحظه اي ساده مي شود .
    مقدار ماكزيمم Yn را كه از انتگرال دوهامل بدست مي آيد مي توانيم به صورت زير بنويسيم :

    در اين رابطه مقدار تغيير مكان طيفي براي مود n ام مي باشد كه از طيف تغيير مكان به دست مي آيد . توزيع تغيير مكان هاي ماكزيمم در مود n برابر است با :

    همين طور توزيع نيروهاي ماكزيمم زلزله در مود n مساوي است با :

    در اين رابطه شتاب طيفي براي مود n مي باشد كه از طيف شتاب به دست مي آيد .
    معادلات بالا تغيير مكانها و نيروهاي ماكزيمم را در هر يكي از مودها مي دهد . چون ماكزيمم هاي مودهاي مختلف در كي زمان اتفاق نمي افتد و همچنين لزوماً علامت يكسان ندارند نمي توان مقادير ماكزيمم ها را با يكديگر جمع نمود . بهترين كاري كه در يك تحليل شبه ديناميكي يا طيفي مي توان انجام داد اين است كه جوابهاي ماكزيمم بدست آمده از مودهاي مختلف را بر اساس تئوري احتمالات تركيب نود . فرمولهاي تقريبي مختلفي براي تركييب كردن ماكزيمم ها بكار مي رود كه متداولترين آنها فرمول جذر مجموع مربعات مي باشد . به عنوان مثال ماكزيمم تغيير مكان در بالاي سازه سه طبقه داراي سه جرم به صورت زير بدست مي آيد :

    در اين رابطه
    به ترتيب مقادير ماكزيمم تغيير مكان بدست امده از سه مورد ارتعاشي در بالاي سازه سه طبقه مزبور مي باشد . اين تقريب محافظه كارانه مي باشد .
    بيشتر انرژي ناشي از زلزله در چند مود اول جذب مي شود . از اين رو براي سازه هاي با درجات آزادي خيلي زياد معمولاً كافي است كه 3 تا 6 مود اول با يكديگر تركيب شود و بدين ترتيب در محاسبات صرفه جويي قابل ملاحظه اي نمود
    ( Nima7 )

  2. 3 کاربر مقابل از nima7 عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند .

    Mehraz (03.05.2011),جاودشت (04.05.2011)

  3. # ADS
    تبلیغات در مدار

     

موضوعات مشابه

  1. پاسخ: 6
    آخرين نوشته: 10.07.2012, 11:07
  2. آيين نامه آبا
    توسط Ziba در انجمن استاندارها و ضوابط عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 31.03.2012, 00:46
  3. درخواست : برنامه فيزيكي
    توسط Bgham در انجمن پرسش و پاسخ
    پاسخ: 1
    آخرين نوشته: 14.07.2011, 21:22
  4. ويرايش چهارم آيين نامه طراحي پلهاي ايالات متحده
    توسط sirousb در انجمن استاندارها و ضوابط عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 07.06.2011, 11:57
  5. پاسخ: 2
    آخرين نوشته: 20.05.2011, 18:58

کلمات کلیدی این موضوع

علاقه مندی ها (Bookmarks)

علاقه مندی ها (Bookmarks)

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
اطلاعات تماس با نقش نگار
جهت ارتباط با مديریت نقش نگار می توانید از اطلاعات زیر استفاده نمایید .
Email : sirousb@gmail.com
Tell : 09101414214 سیروس برادران
کليه حقوق مادي و معنوي براي نقش نگار محفوظ مي باشد .