پایان نامه بهینه‌سازی و روش تحلیل

همچنین در آیین نامه‌های UBC-94, UBC-1998 و استاندارد 2800 ایران، ضریب تنش مجاز Y که حدود 1.5 است دارای اثر قابل توجهی است. از این رو بهتر است این ضرایب را ضرایب رفتار در حالت تنش‌های تسلیم و یا ضرایب رفتار در حالت تنش‌های حد مجاز نامید. [12]
آنچه مشخص است این است که ضریب رفتار R در استاندارد 2800 ایران، با ضرایب رفتار Rw در آیین‌نامه UBC-94, UBC-1988 مشابه است. نه با ضریب R در آیین‌نامهNEHRP-2000, NEHRP1988 یا q بر اساس آیین‌نامه اروپایی EC8، از این رو مقادیر ضریب رفتار یا ضریب تشدید تغییر مکان جانبی در استاندارد ایران را باید از رابطه (2-24) و (2-28) به دست آورد نه رابطه‌های (2-23) و‌ (2-27). [36]
با توجه به رابطه‌های (2-23) تا (2-28) برای تعیین مقادیر Cdw, Cd, Rw, R لازم است موارد زیر برای سازه‌های با سیستم‌ها و شکل‌پذیری متفاوت تعیین شود:
الف) مقدار ضریب مقاومت افزون
ب) مقدار نسبت شکل‌پذیری کلی سازه یا ضریب کاهش شکل‌پذیری
ج) رابطه بین نسبت شکل‌پذیری و ضریب کاهش شکل‌پذیری و زمان تناوب سیستم (T). [6] [2]
از آنجا که هدف این تحقیق یافتن رابطه‌ی بین و همچنین T نیست و بحث در این رابطه خارج از حوصله این تحقیق است بنابراین تنها به روابط ارائه شده در این باره در قسمت قبل (مروری بر تحقیقات گذشته) توسط پژوهشگران همچون نیومارک و هال-لایی و بیگس و از جمله ویدیک و … ارائه شده است اکتفا می‌کنیم.
فصل سوم
اصول و مبانی طراحی لرزه ای
3-1- مقدمه:
طراحی لرزه‌ای ساختمان‌ها بر مبنای سهم‌بندی اجزاء، سیستم قاب لرزه‌ای برای اثر تعیین شده از یک تحلیل خطی با نیروهای معین است. نیروهای جانبی می‌توانند در حالت‌های بهره‌برداری یا حالت حدی نهایی تعیین گردد. همان‌طور که قبلاً نیز اشاره کردیم یکی از مهم‌ترین موارد برای انجام طراحی لرزه‌ای به دست آوردن مقدار ضریب رفتار و مشخص کردن میزان اطمینان به این ضریب می‌باشد که توسط یک تحلیل غیر خطی انجام می‌شود. مولفه R (ضریب رفتار) می‌تواند از راه‌های مختلفی تعیین شود که هر کدام از آن‌ها بستگی به سطح عملکردی مورد نظر دارد که معمولاً سطح عملکرد جانبی مورد نظر است.
مواردتأثیرگذار در پاسخ یک سیستم عبارتند از C, M, K. اگر یک سیستم یک درجه آزادی را در نظر بگیریم می‌بینیم که نیروی اینرسی ایجاد شده ناشی از حرکت زمین تابعی از c, k, m و خصوصیات لرزش و حرکت زمین است.
مقادیر این ضریب رفتار و همچنین موارد نام برده شده دیگر با توجه به نوع سیستم سازه‌ای متفاوت است. در طراحی یک نوع سیستم سازه‌ای خاص باید به مواردی دیگر مانند نوع اتصالات، بهترین مقطع برای تیرها و ستون‌ها و بادبندها و همچنین بهینه‌سازی نیز توجه داشت. به عنوان مثال در این تحقیق ضریب رفتار سیستم سازه فولادی با بادبند زانویی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که پیش از انجام تحلیل باید نوع اتصالات زانویی و مقطع بادبند که بهترین عملکرد را در طراحی دارد و همچنین نحوه بهینه‌سازی مشخص شود.
در ادامه این فصل به موارد مورد نیاز در طراحی نمودارهای مورد استفاده و همچنین روش تحلیل و طراحی غیر خطی و نیز به روش تحلیل و طراحی و نحوه بهینه مدل کردن بادبند زانویی خواهیم پرداخت و در نهایت روش گام به گام محاسبه ضریب رفتار و هر آنچه که در یک طراحی برای به دست آوردن ضریب رفتار نیاز می‌باشد به تفصیل توضیح داده خواهد شد.
3-2-تحلیل استاتیکی غیر خطی و آنالیز Pushover (بار افزون):
شکل زیر نمودار رفتار غیر خطی المان تحت بارهای رفت و برگشت است که یک چهارم آن در چرخه‌های بارگذاری و باربرداری در تحلیل استاتیکی غیر خطی ترسیم می‌گردد. در حال حاضر نرم‌افزارهای Sap, Etabs قابلیت ترسیم نمودار تنش و سطح مقطع المان و همچنین قابلیت مدل‌سازی مصالح غیر خطی را ندارند. لذا به ناچار رفتار غیر خطی مصالح در هر مقطع به صورت یک نمودار (مطابق شکل زیر) در نقاط مشکوک به غیر خطی شدن روی هر عضو به صورت تعریف یک مفصل غیر خطی تعریف می‌شود.
شکل (3-1) موقعیت دومین مفصل پلاستیک در منحنی پوش‌آور[43][45]
تحلیل استاتیکی غیر خطی بار جانبی افزاینده یا تحلیل مود خرابی یک روش ساده و مفید برای پیش‌بینی پاسخ لرزه‌ای یک سازه است. با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی می‌توان ترتیب و توالی تسلیم شدن‌ها ظرفیت‌ شکل‌پذیری و مقاومت جانبی سازه را تعیین کرد. در تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون، سازه تحت بار جانبی افزایشی، به صورت گام به گام مورد تحلیل قرار می‌گیرد. معادلات حاکم به صورت زیر است:
(3-1)
که در آن ماتربس سختی مماسی بردار میزان افزایش تغییر مکان‌های جانبی و بردار میزان افزایش نیروهای جانبی است. تحلیل بار افزون ممکن است به صورت کنترل نیرو یا کنترل جابجایی باشد.
در تحلیل استاتیکی غیر خطی بار افزون، نیرو به صورت افزایشی به سازه یا قاب وارد می‌گردد. واضح است که تغییر مکان‌ها به تدریج افزایش یافته و همچنین لنگرها و برش‌ها زیاد می‌شود و سرانجام اولین مفصل پلاستیک تشکیل می‌شود. در این وضعیت سازه هنوز مقام است و بارگذاری را می‌توان ادامه داد. با افزایش بارگذاری مفصل پلاستیک مانند یک مفصل ساده عمل می‌کند و باز توزیع نیرو یا باز توزیع تنش در سازه اتفاق می‌افتد، با افزایش بارگذاری تنش‌ها به حدی می‌رسند که دومین مفصل پلاستیک در سازه تشکیل می‌شود. این روند ادامه دارد تا زمانی که با ایجاد مفصل پلاستیک بیشتر سازه ناپایدار شده و یا اینکه یکی از مفصل‌های پلاستیک قابلیت تحمل بیشتر (خمش یا برش(شکل‌پذیری موضعی)) را نداشته باشد که در این صورت به اصطلاح مکانیزم به وجود می‌آید. [11]
3-2-1-توزیع بار جانبی در تحلیل استاتیکی غیر خطی:
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.