پایان نامه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و بتنی تحت اثر مؤلفه های افقی و قائم زلزله

دسته: عمران

فرمت فایل: doc

حجم فایل: 4418 کیلوبایت

تعداد صفحات فایل: 361

  • پایان نامه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و بتنی تحت اثر مؤلفه های افقی و قائم زلزله
  • پایان نامه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و بتنی تحت اثر مؤلفه های افقی و قائم زلزله

[...دانلود خواهم کرد...]

موارد مشابه را حتما بررسی فرمایید:

پایان نامه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و بتنی تحت اثر مؤلفه های افقی و قائم زلزله به کمک تحلیل های دینامیکی غیرخطی

چکیده

خرابی های سازه ای هنگامی اتفاق می افتد که تغییر شکل های دائمی و بزرگ بر اثر بارهای وارده به سازه، در آن ایجاد گردد.

یک مدل خرابی در صورتی واقعی می باشد که مقادیر آن همبستگی مناسبی با وضعیت خرابی مشاهده شده بعد از زلزله، داشته باشد.

به دنبال توسعه آسیب پذیری کمّی، معیارهایی برای بیان آسیب پذیری از سوی محققان مطرح شده است. این معیارها که مفهوم میزان خرابی سازه را با ارائه یک تئوری مناسب، بیان می دارند، به محاسبه ء یک عدد مشخص به نام شاخص خسارت می انجامد.

شاخص های خسارت وسیله ای برای بیان عددی میزان خسارت وارده به سازه بر اثر بار زلزله می باشند و ممکن است به صورت محلی (فقط برای یک عضو) یا کلی (برای کل سازه) تعریف شوند. همچنین یک سری شاخص های خسارت در مقیاس طبقه تعریف شده است. شاخص های خسارت طبقه برای تعریف شاخص های کلی خسارت، قابل استفاده می باشند.

از طرفی، مؤلفه قائم زلزله و تأثیر آن در تحلیل ساختمان ها از مدت ها پیش مورد توجه محققین و مهندسین طراح قرار داشته است. ولی تا این زمان هنوز ملاحظات ناشی از اثر مؤلفه قائم زلزله در طراحی ساختمان ها (بجز در موارد خاص) به صورت دستورالعمل اجرایی کامل در نیامده است. در این میان بررسی آسیب پذیری و مطالعه خسارت وارده بر ساختمان ها تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله به دلیل پیچیدگی های خاص خود از اهمیت ویژه ای برخوردار است چرا که برای جلوگیری ازخطرات و خسارات ناشی اززمین لرزه، بایستی اثرات توأم مؤلفه افقی و قائم زلزله رابرسازه هاپیش بینی نمود.

فهرست مطالب

عنوان مطالب شماره صفحه

چکیده … 1

مقدمه … 2

فصل اول: کلیات و مروری بر کارهای گذشته … 4

1-1) هدف … 5

1-2) تاریخچه مطالعات … 5

1-2-1) مطالعات انجام شده در رابطه با ارزیابی شاخص خسارت … 5

1-2-2) مطالعات انجام شده در رابطه با مؤلفه قائم زلزله … 10

1-2-2-1) بررسی رفتار دینامیکی پل ها تحت اثر مؤلفه قائم زلزله … 10

1-2-2-2) بررسی اثرات مؤلفه قائم زلزله بر پاسخ قاب های ساختمانی … 11

1-2-2-3) بررسی اثر مؤلفه قائم زلزله در زلزله های اخیر … 12

1-2-2-3-1) زلزله 17 ژانویه سال 1994 نورثریج کالیفرنیا … 12

1-2-2-3-2) زلزله 17 ژانویه سال 1995 هیوگوکن نانبو ژاپن … 14

1-2-2-3-3) زلزله 26 دسامبر3 200 بم … 15

1-3) روش کار و تحقیق … 18

فصل دوم: معرفی شاخص های خسارت … 21

2-1) مقدمه … 22

2-2) طبقه بندی روش های ارزیابی خسارت … 22

2-2-1) روش های کیفی … 23

2-2-2) روشهای کمّی … 24

2-3) متغیرهای خسارت … 24

2-3-1) نیاز در برابر ظرفیت … 25

2-3-1-1) نیاز مقاومت … 25

2-3-1-2) تغییر شکل مورد نیاز … 25

2-3-1-3) نیاز استهلاک انرژی … 25

2-3-2) کاهندگی … 26

2-3-2-1) کاهش سختی … 26

2-3-2-2) کاهش مقاومت … 26

2-3-2-3) کاهش ظرفیت استهلاک انرژی … 26

2-4) تعریف شاخص خسارت … 26

2-4-1) شاخص های محلی خسارت … 28

2-4-1-1) شاخص های خسارت غیر تجمّعی … 29

2-4-1-2) مدلسازی هیسترزیس … 31

2-4-1-3) شاخص تجمعی بر مبنای تغییر شکل … 33

2-4-1-4) شاخص تجمّعی بر مبنای انرژی … 35

2-4-1-5) شاخص ترکیبی … 37

2-4-1-6) بحثی پیرامون شاخص آسیب محلی … 42

2-4-2) شاخص کلی خسارت … 42

2-4-2-1) شاخص های میانگین وزنی … 43

2-4-2-2) شاخص های آسیب پذیری بر اساس پارامترهای مدی … 44

2-4-2-2-1) شاخص های نرم شدگی … 44

2-4-2-2-2) تعیین محل آسیب با استفاده از شکل مدها … 48

2-4-2-3) بررسی شاخص های آسیب کلی … 48

2-4-3) شاخص های مالی … 49

فصل سوم: مطالعات تحلیلی و ارزیابی خطی سازه ها … 50

3-1) مقدمه … 51

3-2) محدوده و هدف مدلسازی … 51

3-3) مشخصات سیستم سازه ای … 51

3-3-1) مشخصات ساختمان های مورد مطالعه … 51

3-3-2) قاب های منتخب … 53

3-3-3) مشخصات هندسی مقاطع قاب های منتخب … 54

3-4) بارگذاری … 57

3-4-1) بارگذاری ثقلی … 57

3-4-2) بارگذاری جانبی … 58

3-5) تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل دینامیکی طیفی … 61

3-5-1) توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان … 61

3-5-2) آنالیز مودال … 65

3-5-2-1) مدلسازی … 65

3-5-2-2) محاسبه مقادیر مشخصه … 65

3-5-3) تحلیل طیفی … 67

3-5-3-1) طیف استاندارد … 67

3-5-3-2) گسترش مدها … 68

3-5-3-3) ترکیب آثار مدها … 68

3-5-3-4) بارگذاری طیفی … 69

3-5-3-5) همپایه کردن نتایج … 70

3-5-3-6) نتایج تحلیل طیفی برای نیروی افقی طبقات … 70

3-6) کنترل سازه … 72

3-6-1) ترکیبات بارگذاری ساختمان … 72

3-6-2) بررسی نتایج کنترل مقاطع … 72

3-7) بارگذاری و تحلیل طبق آیین نامه 05-7 ASCE. SEI … 78

3-7-1) ضوابط مربوط به مؤلفه قائم زلزله در استاندارد 05-7 ASCE. SEI … 78

3-7-2) تحلیل قاب ها طبق ضوابط استاندارد 05-7 ASCE. SEI … 80

3-7-3) مقایسه نتایج … 80

فصل چهارم: تحلیل های تاریخچه زمانی و تعیین میزان خسارت قاب ها … 83

4-1) مقدمه … 84

4-2) آشنایی با نرم افزار IDARC … 84

4-2-1) سازمان برنامه … 86

4-2-2) مدلسازی برای تحلیل های غیرخطی به کمک نرم افزار IDARC … 87

4-2-2-1) مدلسازی اعضای سازه ای … 88

4-2-2-2) مدل های هیسترزیس غیرخطی … 90

4-2-3) مدل خسارت پارک و انگ … 91

4-2-4) انواع روشهای آنالیزغیرخطی درنرم افزار … 93

4-2-5) پاسخ های سازه ای خروجی برنامه … 94

4-2-6) جمع بندی نهایی مشخصات و کارایی نرم افزار IDARC … 94

4-3) مدلسازی قاب های نمونه … 95

4-3-1) هندسه مدل … 95

4-3-2) بارگذاری … 96

4-4) تحلیل دینامیکی غیرخطی … 97

4-5) شتابنگاشت های طراحی … 100

4-6) نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی … 105

4-6-1) تاریخچه زمانی پاسخ تغییرمکان جانبی طبقات … 106

4-6-1-1) تاریخچه پاسخ تغییر مکان جانبی طبقه ششم قاب بتنی … 106

4-6-2-2) تاریخچه پاسخ تغییر مکان جانبی طبقه ششم قاب فولادی … 111

4-6-2) حداکثر پاسخ تغییرمکان جانبی طبقات … 116

4-6-2-1) حداکثر پاسخ تغییرمکان جانبی طبقات قاب بتنی … 116

4-6-2-2) حداکثر پاسخ تغییرمکان جانبی طبقات قاب فولادی … 120

4-6-3) اثر مؤلفه قائم زلزله بر نیروی محوری ستون ها … 124

4-6-3-1) قاب بتنی … 125

4-6-3-2) قاب فولادی … 129

4-6-4) ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای بر مبنای شاخص خسارت پارک – انگ … 133

4-6-4-1) شاخص خسارت کلی قاب های ساختمانی … 133

4-6-4-2) توزیع خسارت درطبقات ساختمان … 134

4-6-4-2-1) قاب بتنی … 134

4-6-4-2-2) قاب فولادی … 138

4-6-4-3) شاخص خسارت تیرهاوستون ها … 142

4-6-4-3-1) قاب بتنی … 142

4-6-4-3-2) قاب فولادی … 149

4-6-4-4) شاخص خسارت حداکثر اعضاء … 156

4-6-4-5) بررسی وضعیت مفاصل خمیری تحت زلزله بم … 157

4-6-4-5-1) بررسی وضعیت مفاصل خمیری قاب بتنی تحت زلزله بم … 157

4-6-4-5-2) بررسی وضعیت مفاصل خمیری قاب فولادی تحت زلزله بم … 160

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات … 163

5-1) نتیجه گیری … 164

5-2) پیشنهادات … 165

[...دانلود خواهم کرد...]