دسته: عمران
پایان نامه بررسی تفاوت ضرایب تشدید تغییر مکان ساختمانهای بتنی و فولادی متداول
قیمت فایل فقط 10,000 تومان
پایان نامه بررسی تفاوت ضرایب تشدید تغییر مکان ساختمانهای بتنی و فولادی متداول
چکیــده
از آنجائیکه سازه ها در زلزلههای قوی می توانند تغییرشکل های غیرالاستیک را تحمل نمایند، از این رو دست یابی به رفتار غیرخطی سازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. داشتن نسبتی ازتغییرمکان غیرالاستیک به الاستیک، همچنین تغییرمکان نسبی بین طبقه ای غیرالاستیک به الاستیک در تخمین تغییرمکان نسبی بین طبقه ای و تغییرمکان های غیرالاستیک از تغییرمکان نسبی بین طبقه ای و تغییر مکان های الاستیک می تواند مؤثر باشد. این نسبت می تواند در تخمین تغییرمکان هدف در آنالیز Pushover و همچنین در طراحی براساس تغییرمکان بسیار سودمند باشد. همچنین بیشترین تغییرمکان جانبی بعد از پایان مراحل طراحی برای کنترل قابلیت سرویس دهی کنترل می شوند و اینکار بوسیله مقایسه تغییرمکان محاسبه شده ، با بیشترین تغییرمکان بین طبقهای مجاز صورت می گیرد.
ولی هدف کلی در این تحقیق بررسی نسبت پاسخ غیرالاستیک در سازه های متداول می باشد.
که نتایج برای سازه های بتنی و فولادی آورده شده است . برای این منظور چهار سازه یک طبقه، سه طبقه، شش طبقه و ده طبقه در دو حالت فلزی و بتنی با پلان و شرایط یکسان تحت هفت رکورد زلزله مورد بررسی قرار گرفتند.برای این منظور ابتدا سازه های مورد نظر توسط نرم افزارETABS به روش استاتیکی معادل طراحی گردیدند سپس سازه های فولادی توسط نرم افزار DRAIN وسازه های بتنی توسط نرم افزار IDARC ،تحلیل دینامیکی خطی وغیرخطی تا ریخچه زمانی شدند.که نتایج نشان می دهند نسبت تغییرمکان و تغییرمکان نسبی بین طبقه ای غیرالاستیک به الاستیک به رکورد زلزله مورد استفاده وابستگی زیادی دارند. که درهر دو نسبت عددی نزدیک به یک حاصل شده است .
مقدمه
مقررات طراحی لرزه ای به سازه هـا اجـازه مـی دهـد کـه در زلزلـههـای قـوی، تغییـر شکل های غیرالاستیک را تحمل نمایند. این در حالی است کـه در بیـشتر حـالات عملـی تنهـا از تحلیـل الاسـتیک خطـی بـرای ارزیـابی بیـشترین پاسـخ سـازه اسـتفاده مـی شـود. حتـی اگـر دسترسـی و انتخـاب تاریخچـه شـتاب ـ زمـان زلزلـه مناسـب بـرای مقاصـد طراحـی مـشکل نباشـد، در حـال حاضـر اسـتفاده از تحلیـل تاریخچـه زمـان غیرخطـی بـرای بیـشتر حـالات طراحی کاربردی، کاری غیرعملی می باشـد. بنـابراین هنـوز یـک روش تحلیـل سـاده بـرای ارزیـابی بیـشترین پاسـخ غیرالاسـتیک سـازه در هنگـام زلزلـههـای شـدید نیـاز مـی باشـد. در اینجـا در ادامـه ارزیـابی بیـشترین پاسـخ غیرالاسـتیک، هـدف بدسـت آوردن بیـشترین تغییـر مکان غیرالاستیک جانبی سازه ، بااستفاده از نتایج یک تحلیل الاستیک خطی می باشد.
نسبت های تغییرمکان غیرالاستیک سازه ها در خاکهای سخت [1]
در این قسمت به بررسی نسبت تغییرمکان غیرالاستیک در خاکهای سخت پرداخته می شود. برای این بررسی از تعداد نسبتًا زیادی زلزله استفاده شده است ، همچنین اثر خاک محل رکوردگیری و سطح های مختلف شکل پذیری سازه در محاسبات ، به حساب آورده شده است . آنگاه به بررسی آماری این مطلب پرداخته شده است .
مشخصات زلزله های بکار رفته
محموع 264 رکورد تاریخچه زمانی شتاب زلزله برای 12 زلزله متفاوت در محل کالیفرنیا برای این مطالعه، موردنظر قرار گرفت . در اینجا تعداد زیادی زلزله انتخاب شده تا بتوان پراکندگی نسبت های تغییرمکان غیرالاستیک مورد ارزیابی قرار گیرد.
فهرست مطالب
عنوافن رست مطالب ..................................................................................................... I
فهرست اشکال ............................................................................................................VI
فهرست جداول ..................................................................................................................XII
چکیده .................. ....................................................................................................XVI
فصلاول ـ کلیات ...............................................................................................................1
1ـ1ـ اهمیت مطلب ...........................................................................................................2
1ـ2ـ برخورد آیین نام ها ....................................................................................................2
1ـ3ـ تغییر مکان هدف در آنالیز استاتیکی فزاینده غیرخطی ................................................4
1ـ4ـبرخی کارهای انجام شده بر روی تغییر مکانهای غیرالاستیک......................................5
1ـ5ـ مختصری از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده شده .........................................6
1 ـ6ـ معادلات حرکت در رفتار ارتجاعی ...........................................................................9
1ـ7ـ معادلات حرکت در رفتار غیرارتجاعی ....................................................................13
1 ـ8ـ حل معادلات حرکت ..............................................................................................17
فصل دوم ـ بررسی نسبت های تغییرمکان غیرالاستیک ساز ها ....................................20
2ـ1ـ خلاصه ....................................................................................................................21
2ـ2ـ مقدمه ......................................................................................................................22
2ـ3ـ تعریف نسبت تغییرمکان غیرالاستیک ........................................................................23
2ـ4ـ نسبت های تغییرمکان غیرالاستیک سازه ها در خاکهای سخت ....................................24
2ـ4ـ1ـ مشخصات زلزله های بکار رفته ........................................................................24
2ـ4ـ2ـ نتایج مطالعات آماری ......................................................................................31
2ـ4ـ2ـ1ـ متوسط نسبت ها برای تمام کلاسهای خاک .............................................31
2ـ4ـ2ـ2 پراکندگی نتایج ......................................................................................32
2ـ4ـ2ـ3 تأثیر وضعیت خاک ................................................................................34
2ـ4ـ2ـ4ـ تأثیر بزرگی زلزله ..................................................................................37
2ـ4ـ2ـ5ـ تأثر فاصله از گسیختگی ........................................................................37
2ـ4ـ3ـ درون یابی غیرخطی .........................................................................................38
2ـ5ـ نسبت تغییرمکان غیرالاستیک سازه ها در حوزه نزدیک ..............................................40
2ـ5ـ1ـ زلزله های حوزه نزدیک انتخاب شده ...............................................................41
2ـ5ـ2ـ نتایج حاصله ...................................................................................................44
2ـ6ـ بررسی نسبت تغییرمکان غیرالاستیک سازه ها در خاکهای نرم و آبرفتی .....................50
2ـ6ـ1ـ زلزله های بکار رفته .........................................................................................51
2ـ6ـ2ـ بررسی نتایج ...................................................................................................54
2ـ7ـ نتیجه گیری ...............................................................................................................55
فصل سوم : بررسی تقریبی تغییر مکان نهایی در ساختمانهای چند طبقه ....................58
3ـ1ـ خلاصه ....................................................................................................................59
3ـ2ـ مقدمه ......................................................................................................................59
3ـ3ـ مدل ساده برای ساختمان چند طبقه ..........................................................................60
3ـ4ـ تحلیل لرزه ای تقریبی ...............................................................................................67
3ـ5ـتخمین بیشترین تغییرشکلهای جانبی .........................................................................71
3ـ5ـ1 بیشترین تغییر مکان بام ....................................................................................72
3ـ5ـ2ـ بیشترین IDR ................................................................................................75
3ـ6ـ تغییر شکلهای جانبی در سیستم های غیر الاستیک .....................................................77
3ـ7ـ بررسی روش پیشنهادی در این قسمت .....................................................................80
3ـ8ـ نتیجه گیری ...............................................................................................................83
فصل چهارم : مدل سازی سازه های مورد مطالعه ...........................................................84
4ـ1ـ مدل سازه های فولادی مورد مطالعه ..........................................................................85
4ـ1ـ1ـ سازه یک طبقه فولادی مورد مطالعه ................................................................85
4ـ1ـ2ـ سازه سه طبقه فولادی مورد مطالعه .................................................................86
4ـ1ـ3ـسازه شش طبقه فولادی مورد مطالعه ...............................................................87
4ـ1ـ4ـ سازه ده طبقه فولادی مورد مطالعه ..................................................................89
4ـ2ـ مدل سازه های بتنی مورد مطالعه ...............................................................................90
4ـ2ـ1ـ سازه یک طبقه بتنی مورد مطالعه .....................................................................90
4ـ2ـ2ـ سازه سه طبقه بتنی مورد مطالعه ......................................................................91
4ـ2ـ3ـ سازه شش طبقه بتنی مورد مطالعه ...................................................................92
4ـ2ـ4ـ سازه ده طبقه بتنی مورد مطالعه .......................................................................94
4ـ3ـ زلزله های بکار رفته ..................................................................................................95
فصل پنجم : بررسی نسبت تغییر مکان غیر الاستیک به الاستیک در سازه های فولادی و
بتنی مورد مطالعه ..................................................................................................................99
5ـ1ـ مقدمه ....................................................................................................................100
5ـ2ـتعریف نسبت تغییر مکان غیرالاستیک .....................................................................100
5ـ3ـ تإثیر زلزله بر نسبت تغییر مکان غیرالاستیک به الاستیک .........................................101
5ـ4ـ تأثیر پریود بر نسبت حداکثر تغییر مکان غیرالاستیک به الاستیک ............................111
5ـ5ـ نتیجه گیری .............................................................................................................114
فصل ششم :بررسی تغییرمکان نسبی بین طبقه ای ونسبت تغییرمکان نسبی بین طبقه ای
غیرالاستیکدرسازه های فولادی وبتنی مورد مطالعه .......................................................115
6ـ1ـ مقدمه ....................................................................................................................116
6ـ2ـ تأثیر زلزله بر میزان تغییرمکان نسبی بین طبقه ای الاستیک و غیر
الاستیک.............117
6ـ3ـ تأثیرزلزله بر نسبت حداکثرتغییرمکان نسبی بین طبقه ای غیرالاستیک به الاستیک..140
6ـ4ـ تأثیرپریودبرنسبت حداکثر تغییرمکان نسبی بین طبقه ای غیرالاستیک به الاستیک . .154
6ـ5ـ بررسی نسبت تغییرمکان نسبی بین طبقه ای حداکثر به تغییرمکان نسبی متوسط ...156
6ـ6ـ نتیجه گیری .............................................................................................................167
فصل هفتم : نتیجه گیری ....................................................................................................168
7ـ1ـ نتیجه گیری .............................................................................................................169
پیوست 1: نمونه فایل ورودی نرم افزار 2DX-DRAIN ..........................................174
پیوست 2: نمونه فایل ورودی نرم افزار IDARC .................................183
مراجع ................................................................................................................................190
قیمت فایل فقط 10,000 تومان
