الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 48000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۴۷
کد مقاله
CVL47
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
نام انگلیسی
SEISMIC ANALYSIS OF ELASTOPLASTIC MDOF STRUCTURES
تعداد صفحه به فارسی
۳۲
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۵
کلمات کلیدی به فارسی
آنالیز لرزه ای, سازه های الاستوپلاستیک, چند درجه آزادی
کلمات کلیدی به انگلیسی
SEISMIC ANALYSIS, ELASTOPLASTIC, MDOF STRUCTURES
مرجع به فارسی
دپارتمان مهندسی راه و ساختمان و محیط زیست، دانشگاه کرنل، نیویورک، ایالات متحده
دپارتمان مهندسی راه و ساختمان، دانشگاه ایالتی نورس کارولینا، ایالات متحده
ژورنال مهندسی سازه
مرجع به انگلیسی
Dept.of Civ. And Envir.Engrg., Cornell Univ., Ithaca, NY; Journal of Structural Engineering
کشور
ایالات متحده
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
چکیده
در این مطالعه، روش های تقریبی برای ارزیابی حداکثر رانه طبقه در ساختمان های برشی الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF) مورد بررسی قرار می گیرند. سازه های مدنظر دارای پریودهای بنیادی در محدوده ۴/۰ الی ۰/۴ ثانیه بوده و از یک، دو، سه، پنج و ده درجه آزادی برخوردار می باشند. در این راستا، پاسخ هایی برای سطوح شکل پذیری حداکثری یک (الاستیک)، دو، پنج و ده مدنظر هستند. دو روش برای پیش بینی حداکثر رانه طبقه مشخص و مورد ارزیابی قرار می گیرند. در روش اول پاسخ سیستم چند درجه آزادی صلب با استفاده از بکارگیری دو ضریب غیرتشدیدی[۱] در طیف الاستیک سیستم دارای یک درجه آزادی مورد ارزیابی قرار می گیرد. تکنیک دوم مشخص کننده یک سیستم چند درجه آزادی خطی معادل می باشد. بعلاوه، تاثیرات تعداد درجات آزادی و سطح شکل پذیری حداکثری ضرایب غیرتشدیدی و پارامترهای خطی معادل توصیف می شوند.
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
مقدمه
غالب ساختمان ها به هنگام وقوع زمین لرزه های قدرتمند رفتار غیر ارتجاعی از خود نشان می دهند. ارزیابی مطمئن این واکنش غیر ارتجاعی مهم می باشد، مخصوصا این ارزیابی ها برای اهدف طراحی اولیه معنی دار هستند. به هنگام مشخص شدن طرح نهایی، یک آنالیز جامع را می توان جهت ارزیابی عملکرد سازه با جزئیات آن اعمال داشت. این مقاله دو روش تقریبی جهت پیش بینی پاسخ حداکثری کلاس غیر ارتجاعی سازه های چند درجه آزادی (MDOF) را ارائه می نماید. اولین دیدگاه نگارش اصلاح شده تکنیک طیف غیر ارتجاعی می باشد که بطور گسترده ای برای هر یک از سیستم های دارای چند درجه آزادی (SDOF) بکار گرفته شده است. در این روش، با تشدید زدایی طیف ارتجاعی سیستم SDOF یک طیف غیر ارتجاعی برای سیستم MDOF حاصل شود. دیدگاه دوم یک طرح خطی معادل بشمار می آید که در آن یک سازه MDOF خطی مشخص می گردد. واکنش حداکثری سیستم خطی معادل تا حد ممکن برابر با واکنش حداکثری سازه MDOF غیر ارتجاعی حقیقی می باشد. هر دوی این روش ها، که در این مطالعه لحاظ شده اند، پیش بینی کننده حداکثر رانه طبقه در مدلهای ساده سازه های MDOF می باشند. این نکته را باید مد نظر قرار داد که ارزیابی دقیق واکنش کامل تاریخ زمانی یک سیستم غیر ارتجاعی پیچیده و زمان بر خواهد بود. با این وجود، مهندسین طراح، دلنگرانی چندانی در ارتباط با واکنش تاریخ زمانی ندارند چرا که ویژگی مدنظر برای آنها واکنش حداکثری می باشد. بنابراین، هدف این مطالعه، همراه با بررسی ویژگی های ذکر شده در مباحث قبلی، پیش بینی مقادیر حداکثری این پاسخ می باشد. ذکر این نکته ضروری است که دو روش در این مقاله مطرح و ارزیابی می شوند که بصورت ویژگی های تحلیلی، و نه رویه های طراحی، مدنظر خواهند بود. در عین آنکه این رویه ها فراهم آورنده ارزیابی های حداکثری رانه طبقه می باشند، که خود یک ویژگی مهم در طراحی بشمار می اید، آنها به هیچ عنوان به قواعد و دستورالعمل های ساختمانی خاصی اشاره ندارند.
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
سازه ها و حرکت های زمین
سازه های انتخاب شده برای این مطالعه ساختمان های برشی هستند. در ساده ترین موارد، یک سازه شامل تیره آهن / شاه تیرهای صلب کف همراه با ستون های قابل انعطاف بدون جرم[۲] می باشد. جرم سازه در سطوح کف متمرکز شده و از اینرو جهت مشخص نمودن پیکربندی جابجایی سازه به یک درجه آزادی در هر کف (جابجایی عرضی) نیاز است. این مورد که اصطلاحا تحت عنوان مدل ساختمان برشی خوانده می شود در مبحث ایجاد مفاهیم پایه علم دینامیک ساختمان های چند طبقه، مخصوصا برای طراحی اولیه، مفید می باشد. البته، مدلهای سازه ای با ویژگی های بهتری غالبا جهت مشخص نمودن دقیق واکنش ساختمان های حقیقی مورد نیاز خواهند بود. ساختمان های برشی استفاده شده در این مطالعه بصورت یکنواخت بوده، که در آن جرم طبقه، صلبیت و سطوح تسلیم در کل بلندی / ارتفاع سازه بصورت ثابت مدنظر می باشند. بنابراین در این حالت ایده آل، مقاومت برشی در کل ارتفاع یا بلندی ساختمان ثابت فرض می شود. در حالی که مقاومت برشی ضروری لرزه ای برحسب قواعد کنونی ساختمانی یک حالت نزولی از پایین به بالا را به نمایش می گذارد، طراحی های خاص قاب های ساختمانی کوتاه که غالبا بصورت یکنواخت یا تقریبا یکنواخت می باشند. این بررسی شامل سازه هایی با بیش از ده طبقه است. فرض یکنواختی، مخصوصا در ساختمان هایی با این بلندی، ممکن است سوال برانگیز باشد. با این وجود، جهت آزمایش محدوده های کاربردپذیری رویه های تحلیل تقریبی توصیف شده در این مبحث به گروهی از ساختمان ها با تقریبا مقادیر زیادی از درجه آزادی است.
رفتار غیر ارتجاعی این ساختار با استفاده از ارتباط نیرو – تغییر شکل[۳] برای ستون ها مدلسازی می شود. با وجود آنکه رفتار مواد نظیر بتون مسلح غالبا نیازمند یک مدل با پیچیدگی بیشتری می باشد، مطالعات مختلف (Iwan، ۱۹۸۰؛ Riddell و Newmark، ۱۹۷۹) نشان دادند که برای سیستم های SDOF، مدل الاستوپلاستیک را می توان بجای مدلهای پیچیده تر بیشتری بدون ایجاد خطای اساسی بکار گرفت. علی الخصوص، مقایسه طیف تسلیم حاصل آمده با استفاده از مدل الاستوپلاستیک، مدل دو خطی و مدل کاهنده سختی[۴] معرف آن می باشند که این تفاوت ها اندک هستند (Riddell و Newmark، ۱۹۷۹).
این بررسی شامل سازه هایی با یک، دو، سه، پنج و ده طبقه می باشد تا آنکه قابلیت مشاهده تاثیرات متغییر تعداد درجات آزادی وجود داشته باشد. در هر یک از این دسته بندی ها، سازه هایی با هشت فاصله بنیادی مختلف وجود دارند: ۴/۰، ۶/۰، ۸/۰، ۰/۱، ۵/۱، ۰/۲، ۰/۳، و ۰/۴ ثانیه. میرایی تناسبی (ریلی[۵]) در نظر گرفته شده و به میزان ۵٪ مقدار بحرانی در مودهای اساسی و بالاترین مودهای نوسان فرض گردید. پاسخ های پنج مورد از اطلاعات ثبت شده زمین لرزه ای این سیستم ها، برای حداکثر سطوح شکل پذیری طبقه، شامل یک (ارتجاعی)، دو، پنج و ده، مد نظر قرار گرفته اند. بنابراین، در این بررسی ۸۰۰ مورد مختلف شامل گردیده و مورد مطالعه قرار گرفته اند.
بواسطه پراکندگی مرتبط با واکنش سازه ها در برابر حرکت های مختلف زمین، بدست آوردن میانگین نتایج از مجموعه ای از زمین لرزه ها الزامی می باشد. ۵ زمین لرزه ای که برای این مطالعه انتخاب شده اند عبارتند از:
زمین لرزه سد پاکوایما ۹ فوریه، ۱۹۷۱، جزء S16E
زمین لرزه کولامی – شاندون شماره ۲ ۲۷ ژوئن، ۱۹۶۶، جزء N65E
زمین لرزه ملندی رانچ ۴ سپتامر، ۱۹۷۲، جزء N29W
زمین لرزه ال سنترو ۱۸ می، ۱۹۴۰، جزء SOOE
زمین لرزه تافت ۲۱ جولای، ۱۹۵۲، جزء S69E
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
محاسبات واکنش
طیف تسلیم برای هر یک از زمین لرزه ها ترسیم و میانگین آن مشخص شد. شکل های ۱، ۲ و ۳ نشان دهنده سه نوع از چنین طیفی می باشند. در این شکلها، m مساوی شکل پذیری حداکثری طبقه می باشد و n مساوی تعداد درجات آزادی است. فراوانی این طیف در حقیقت در ارتباط با مود نوسان اصلی می باشد. طیف میانگین، که مثال های آن در شکلهای ۲ و ۳ نشان داده شده است، تشکیل دهنده مبنای تکنیک های تحلیل تقریبی می باشند که در بخشهای متعاقب ارائه می شوند. مجموعه کامل طیف های واکنشی در مبحث Srivastav (1986) مشخص شده است.
روش غیرتشدیدی طیفی
استفاده از طیف پاسخ برای درک واکنش سیستم های SDOF بعنوان یک رویه جاافتاده مدنظر می باشد. طیف پاسخ ارتجاعی را می توان از برآوردهای مقادیر حرکت پیک زمین مشخص ساخت و طیف حاصل آمده را می توان در یک حالت غیر تشدیدی با استفاده از قواعدی نظیر مباحث توسعه یافته بوسیله Newmark و Hall (۱۹۷۳)، جهت تقریب طیف های پاسخ غیر ارتجاعی بکار گرفت. بنابراین منطقی می باشد تا نسبت به توسعه یک روش مشابه جهت ارزیابی واکنش سیستم های غیر ارتجاعی MDOF اقدام نماییم. بطور ویژه، این ایده توسط محققین قبلی چندان مورد توجه قرار نگرفته است، اما در عین حال یک استثنای را می توان در این زمینه برشمرد (Veletsos و Vann، ۱۹۷۱).
روش خطی سازی معادل
در این تکنیک، یک ساختمان برشی یکنواخت ارتجاعی خطی مشخص می گردد، مقدار پاسخ پیک آن نزدیکترین مقدار به ساختار غیر خطی منطبق خواهد بود. این دیدگاه برای مشخص ساختن ساختار خطی معادل مشابه با دیدگاه بکار گرفته شده بوسیله Iwan و Gates (1979) مد نظر می باشد. با این وجود، مطالعات آنها تنها شامل سازه های SDOF بوده است.
آنالیز لرزه ای سازه های الاستوپلاستیک با چند درجه آزادی (MDOF)
خلاصه و نتیجه گیری
هدف این مطالعه توسعه و ارزیابی دو طرح جهت برآورد پاسخ غیر ارتجاعی پیک یکنواخت ساختمان های برشی MDOF می باشد. این دو تکنیک، روش غیر تشدیدی طیفی و روش خطی سازی معادل بعنوان روش های گسترش یافته پروسه های تحلیلی بشمار می آیند که برای سیستم های SDOF ارتقا یافته و قابلیت برآورد حداکثر رانه طبقه را خواهند داشت. در روش غیر تشدیدی طیفی، ضرایب مربوطه به گونه ای توسعه یافته اند تا قابلیت ارتباط طیف غیر ارتجاعی یک سیستم MDOF با طیف ارتجاعی یک سیستم SDOF وجود داشته باشد. این ضرایب غیر تشدیدی بعنوان توابع شکل پذیری حداکثری طبقه و تعداد درجات آزادی بشمار می آیند. روش خطی سازی معادل فرآهم آورنده مقادیر بهینه تغییر پریود و میرایی مربوطه برای ساختار خطی معادل می باشند. پارامتر پریود – شیفت بطور معنی داری تحت تاثیر افزایش در تعداد درجات آزادی نخواهد بود. با این وجود، پارامتر میرایی معادل، بطور معنی داری با توجه به تعداد درجات آزادی متغیر می باشد. محدوده خطاها در روش غیر تشدیدی طیفی ۷ الی ۲۵٪ است، در حالی که برای روش خطی سازی معادل، خطاها ۶ الی ۱۶٪ می باشند. بطور کلی، خطاها برای هر دوی روش ها به هنگامی که سطح افزایش پاسخ غیر ارتجاعی افزایش می یابد، بیشتر خواهد شد. ذکر این نکته ضروری است در ارتباط با روش غیر تشدیدی طیفی بزرگترین خطاها برای سیستم های SDOF وجود داشته، در حالی که روش خطی سازی معادل در بردارنده بیشترین خطاها برای سیستم های دارای ۱۰ درجه می باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
