مقاله درباره شبیه‌سازی و ساده سازی

دانلود پایان نامه

1


75/0
1
براساس این جدول در تحلیل‌های خطی، اطلاعاتی در سطح حداقل برای هدف بهسازی مطلوب و پایین‌تر، مجاز است. اما در تحلیل‌های غیرخطی، جمع آوری اطلاعات باید در سطح متعارف یا جامع انجام گیرد.
هم چنین براساس دستورالعمل بهسازی در ساختمان‌های بتنی در صورتی که یکی از شرایط زیر صادق باشد، مقدار ضریب آگاهی K را می‌باید برابر با 75/0 اختیار کرد.
– در خلال ارزیابی اعضا، خرابی و زوال یافتگی مشاهده شود، به نحوی که برای اطلاع از چگونگی رفتار اعضا نیاز به انجام آزمایش‌های اضافی باشد، اما این آزمایش‌ها انجام نگیرد و لذا استفاده از ضریب 1K= قابل توجیه نباشد.
– در صورتی که مشخصات مکانیکی اعضا دارای ضریب تغییرات C.O.V بزرگ‌تر از %25 باشند.
– در صورتی که اعضا شامل مصالح با مشخصات نامعلوم باشند.
هنگامی که سازه‌ای را از ابتدا براساس سطح عملکرد طراحی می‌کنید، باتوجه به این که تمامی مشخصات مصالح و … کاملاً برای طراح مشخص است، ضریب آگاهی باید برابر با یک فرض شود به عبارت دیگر باتوجه به این که کاربر، خود نوع مصالح را انتخاب می‌کند و دقیقاً از خصوصیات مصالح مورد استفاده اطلاع دارد سطح اطلاعات جامع است.
3-14- معیارهای پذیرش برای روش‌های غیرخطی
در اعضای اصلی و غیراصلی که کنترل شونده توسط تغییرشکل هستند نباید تغییرشکل‌های حاصل از تحلیل غیرخطی بیش از ظرفیت آن‌ها باشد. برای این منظور ظرفیت تغییرشکل اعضا باید با در نظر گرفتن کلیه تلاش‌هایی که هم زمان بر عضو وارد می‌شود، براساس جداول فصل‌های 5 و 6 آیین‌نامه FEMA-356 و دستور العمل بهسازی برآورده شود. [3] در این حالت برش پایه نظیر تغییر مکان هدف () نباید کم تر از %80 برش تسلیم موثر سازه باشد.
در اعضای کنترل شونده توسط تغییر شکل تلاش‌های اعضای اصلی و غیراصلی براساس سطح عملکرد مورد نظر برای ساختمان، باید توسط معیار پذیرش اعضای غیراصلی کنترل شود. به عبارت دیگر معیار پذیرش برای اعضای اصلی و غیراصلی یکسان است. اما در صورتی که از روش ساده شده تحلیل استاتیکی غیرخطی استفاده شده باشد به دلیل ساده سازی در تحلیل، معیار پذیرش برای اعضای اصلی سازه محدودتر است. به همین دلیل تلاش‌های این اعضا براساس سطح عملکرد مورد نظر برای ساختمان، باید توسط معیار پذیرش اعضای اصلی پذیرفته شوند و برای اعضای غیراصلی براساس سطح عملکرد مورد نظر برای ساختمان، تلاش‌ها باید توسط معیار پذیرش اعضای غیراصلی پذیرفته شوند. در شکل 3-10 معیارهای پذیرش اعضای اصلی (P) و اعضای غیراصلی (S) با توجه به سطوح عملکرد در منحنی نیرو- تغییر شکل نشان داده شده است.
شکل 3-10) معیارهای پذیرش برای اعضای اصلی (P=Primary) و اعضای غیر اصل (S=Secondary)[2]
روش استاتیکی غیر خطی می‌تواند کامل یا ساده شده باشد:
– در روش کامل، اعضای اصلی و غیراصلی در مدل وارد می‌شوند و رفتار غیرخطی آنها تا حد امکان نزدیک به واقعیت انتخاب می‌شود. هم چنین اثرات کاهندگی «در منحنی نیرو- تغییر شکل، تغییر شکل‌های فراتر از نقطه C» به نحوی وارد محاسبات می‌شود. هنگام استفاده از این روش، معیارهای پذیرش بر اساس معیارهای پذیرش اعضای غیراصلی در نظر گرفته می‌شود.
– در روش ساده شده، فقط اعضای اصلی مدل می‌شوند رفتار غیرخطی اعضای اصلی توسط مدل دوخطی شبیه‌سازی می‌شود و از اثرات کاهندگی (در منحنی نیرو- تغییرشکل، تغییر شکل‌های فراتر از نقطه C) صرف‌نظر می‌شود. هنگام استفاده از این روش، معیارهای پذیرش براساس معیارهای پذیرش اعضای اصلی درنظر گرفته می‌شود. چنان چه تعداد کمی از اعضای اصلی توسط این معیار پذیرفته نشوند، می‌توان آنها را در دسته اعضای غیراصلی فرض کرد و از مدل خارج ساخت.
– در اعضای کنترل شونده توسط نیرو در اعضای اصلی و غیراصلی کنترل شونده توسط نیرو باید نیروهای طراحی کوچک‌تر از کرانه پایین مقاومت اعضا با درنظر گرفتن کلیه تلاش‌هایی که همزمان بر عضو وارد می‌شوند باشد.
در جداول 3-17، 3-18 و 3-19 و اشکال 3-11 تا 3-13 معیارهای پذیرش برای روش‌های غیرخطی طبق دستور العمل بهسازی نشان داده شده است.
جدول 3-17) پارامترهای مدل‌سازی و معیارهای پذیرش در روش غیرخطی – اجزای سازه‌ی فولادی[2]
شکل 3-11) منحنی نیرو – تغییر شکل تعمیم یافته برای اعضاء و اجزای فولادی [2]
شکل 3-12) تعریف چرخش عضو
جدول 3-18) پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش در روش غیرخطی – تیرهای بتن مسلح[2]
جدول 3-19) پارامترهای مدل‌سازی و معیارهای پذیرش در روش غیرخطی – ستون‌های بتن مسلح [2]
شکل 3-13) رابطه‌ی بار – تغییر شکل کلی (تعمیم یافته) برای اعضاء و اجزای بتنی [2]
3-15- اثرات بارهای ثقلی در تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه‌ها تحت اثر بارهای جانبی
در تحلیل استاتیکی غیرخطی اثرات بار ثقلی و جانبی باید هم زمان درنظر گرفته شوند. بار ثقلی شامل بار مرده به علاوه بار زنده محتمل است پاسخ غیرخطی سازه‌ها هنگام اعمال بارهای جانبی بستگی به بارهای ثقلی‌ای دارد که روی سازه وجود دارند. معمولاً مفاصل خمیری در دو انتهای تیرها و ستون‌ها فرض می‌شوند، اما اگر بارهای ثقلی به تنهایی قابل توجه باشد، آن گاه ممکن است مفاصل خمیری در نقاطی بین دو انتها در طول عضو ایجاد شوند هنگامی که بیش از نصف ظرفیت عضو صرف تحمل بارهای ثقلی شده باشد، احتمال ایجاد مفصل خمیری در نقاط میانی عضو باید مورد توجه قرار گیرد. با توجه به این که تیرهای دو سر مفصل معین‌اند و تنها برای بارهای ثقلی طراحی می‌شوند در ظرفیت باربری جانبی سیستم نقشی ندارند. بنابراین در ارزیابی سازه تحت اثر بارهای جانبی برای آنها هیچ‌گونه حالت خمیری یا مفصل خمشی در نظر گرفته نمی‌شود. در روش‌های تحلیل غیرخطی ابتدا مفاصل خمیری در نقاط حداکثر لنگرهای ناشی از بارهای ثقلی پیش بینی و تحلیل مدل سازه براین اساس انجام می‌شود. پس از تحلیل با استفاده از نتایج حاصل، باید دیاگرام لنگر خمشی عضو مجدداً ترسیم و محل تشکیل مفاصل خمیری کنترل شود. برای این منظور دیاگرام لنگر از جمع دیاگرام لنگر حاصل از بارهای ثقلی و لنگر حاصل از بار جانبی زلزله به دست می‌آید و باید ظرفیت مورد انتظار از عضو در تمام طول مقایسه گردد.
چناچه موقعیت پیش‌بینی شده برای مفصل خمیری صحیح نباشد، لازم است تحلیل سازه مجدداً و با اصلاح موقعیت مفصل خمیری انجام شود. روش‌های تحلیل خطی با فرض ایجاد مفصل خمیری در نقاط انتهایی اعضا تنظیم شده‌اند، به گونه‌ای که اگر در مدلی مفصل خمیری غیر از دو انتها و در نقاط میانی، ایجاد شود نتایج حاصل از تحلیل خطی در جهت اطمینان نخواهد بود.