پایان نامه روش تحلیل و مشارکتی

در روش تحلیل استاتیکی غیر خطی نیروی جانبی را می‌توان به صورت‌های توزیع یکنواخت،‌ توزیع مثلثی وارونه، توزیع توانی عمومی و توزیع منطبق بر مدها به سازه اعمال کرد. توزیع بار جانبی بر مدل سازه باید تا حد امکان شبیه به آنچه که در هنگام زلزله رخ خواهد داد باشد و حالت‌های بحرانی تغییر شکل و نیروی محوری را در اعضاء ایجاد نماید. بدین جهت باید حداقل دو نوع توزیع بار جانبی به صورت ترکیبی به سازه اعمال شود.
1-توزیع توانی عمومی و توزیع متناسب با شکل مد اول در جهت مورد نظر و یا اینکه می‌توان از توزیع یکنواخت به همراه یک توزیع متغیر استفاده نمود.
3-2-1-1-توزیع توانی عمومی:
هدف از این روش این است که تغییرات گوناگون در شتاب‌های طبقه با توجه به تراز طبقه در نظر گرفته شود. به این ترتیب تا حدی می‌توان تغییر شکل‌ها در مدهای مختلف را منظور کرد و اثر مدهای بالاتر در پاسخ را در نظر گرفت. مطابق این روش میزان افزایش نیرو در طبقه iام به صورت زیر است:
(3-2)
که در آن K پارامتر کنترل کننده شکل توزیع نیرو، به ترتیب وزن و تراز طبقه iام و میزان افزایش در برش پایه سازه است. مقادیر توصیه شده برای k به صورت تابعی از پریود اصلی سازه است:
(3-3)
مقدار 1=k متناظر با توزیع مثلثی وارونه می‌باشد.
در توزیع بار مقدار معنا نداشته زیرا در هر گام افزایش می‌یابد امّا الگو و شکل توزیع اهمیت دارد. از این توزیع زمانی می‌توان استفاده کرد که حداقل 75% جرم سازه در مدار ارتعاشی اول در جهت مورد نظر مشارکت کند و همچنین شکل مد پیچشی نباشد.
شکل(3-2) نمایش بارگذاری در تحلیل پوش‌آور با شرایط متفاوت[45]
3-2-1-2-توزیع منطبق بر مودها:
این روش به میزان زیادی با روش‌های قبلی متفاوت است و در آن میزان افزایش نیرو ثابت نیست. یک توزیع منجر به این می‌شود که سازه به اجبار در یک شکل مشخص قرار گیرد. اگر نیروهای جانبی برای لحاظ کردن توزیع جدید سختی اصلاح نشوند، سازه به اجبار در شکلی قرار می‌گیردکه ممکن است به میزان قابل ملاحظه‌ای با شکل مربوط به یک زلزله، متفاوت باشد.
توزیع منطبق بر مودها برای در نظر گرفتن تغییرات توزیع نیروهای جانبی ایجاد شده است. جای یک توزیع چند جمله‌ای، شکل‌های مودی سازه در نظر گرفته می‌شود. از آنجا که پاسخ غیر الاستیک سازه ماتریس سختی را تغییر می‌دهد اَشکال مودی نیز تحت تأثیر قرار گرفته و یک توزیع متناسب با شکل‌های مدی، این تغییر را لحاظ می‌کند. اگر مد اصلی (مود اول) در نظر گرفته شود، مقدار افزایش در توزیع نیرو مطابق زیر حساب می‌شود:
(3-4)
که در آن مقدار شکل مود اول در طبقه i، Vb برش پایه جدید سازه و مقدار نیرو در طبقه iام در گام قبلی بارگذاری می‌باشد.
توزیع منطبق بر مودها ممکن است برای لحاظ کردن بیشتر از یک مود توسعه یابد که در این حالت اشکال مودی با استفاده از روش SPSS با یکدیگر ترکیب شده و بر اساس ضریب مشارکت مودی مقیاس می‌شوند. مقدار افزایش نیرو در طبقه iام از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
(3-5)
که در آن مقدار شکل مود jام در طبقه iام، ضریب مشارکتی مودی برای مود jام و برش پایه جدید سازه و مقدار نیرو در طبقه iام در گام قبلی بارگذاری می‌باشد.
از توزیع متناسب با شکل مود اول زمانی می‌توان استفاده کرد که حداقل 75% جرم سازه در مود ارتعاشی اول در جهت مورد نظر مشارکت کند.
شکل(3-3) توزیع متناسب با شکل مود اول[45]
3-2-1-3-توزیع یکنواخت:
در این حالت بار جانبی متناسب با وزن هر طبقه محاسبه می‌شود و چنانچه وزن طبقات یکسان باشد توزیع در کل سازه به صورت مستطیل خواهد بود و در حقیقت یک شتاب ثابت در تمام طبقات اعمال می‌شود.
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.