پایان نامه ارشد : محدوده تخریب قاب هاي فولادي تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته عمران

گرایش : زلزله

عنوان : محدوده تخریب قاب هاي فولادي تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی

دانشگاه آزاد واحد شهرکرد

دانشکده فني و مهندسي

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

در رشته مهندسي عمران- زلزله

عنوان :

محدوده تخریب قاب هاي فولادي تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی

 

استاد راهنما :

دکتر محمد علي رهگذر

 

 

استاد مشاور :

دکتر پرويز بيات

 

 

 

بهمن    1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                 صفحه

 

چكيده———————————————————————– 1

فصل اول « کلیات تحقیق »

1-1-بار لرزه ای————————————————————— 3

1-1-1بارگذاری سازه———————————————————– 3

1-1-1-1-محاسبه غير دقيق  این بارها——————————————– 3

1-1-1-2-توزیع بار لرزه ای—————————————————– 5

1-1-1-3-نتيجه گيري——————————————————— 7

1-1-1-4 راه حل چیست؟- 7

1-2-1-مزایای استفاده از تحلیل پوش آور—————————————— 8

1-2-2- معايب استفاده از تحلیل پوش آور—————————————— 8

1-3 چگونگی انجام تحلیل پوش آور———————————————– 9

1-4 نتیجه گیری از بحث های گذشته و تعیین هدف——————————— 12

فصل دوم « محدوده تخریب قاب هاي خمشي بتني تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی »

2-1 خلاصه—————————————————————— 15

2-2 مقدمه——————————————————————- 17

2-3 ضریب بار فروریزش——————————————————– 19

2-4 ضریب حد بالای فروریزش————————————————— 21

2-5 ضریب حد پائین فروریزش————————————————— 25

2-6تحليل گام به گام براي يك قاب ساده با اثر متقابل P-M————————— 30

2-7 مباحثات و تحقيقات عددي- 48

2-8 نتايج- 53

فصل سوم « محدوده تخریب قاب هاي فولادي تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی »

3-1مدلسازي و تحليل ها 55

3-1-1قاب يك دهانه –يك طبقه 56

3-1-2قاب يك دهانه –دو طبقه 59

3-1-3قاب يك دهانه –سه طبقه 62

3-1-4قاب يك دهانه –چهار طبقه 66

3-1-5قاب چهار دهانه –يك طبقه 70

3-1-6قاب چهار دهانه –دو طبقه 73

3-1-7قاب چهار دهانه –سه طبقه———————————————— 76

3-1-8قاب چهار دهانه –چهار طبقه———————————————– 79

3-1-9قاب شش دهانه –يك طبقه———————————————— 83

3-1-10قاب شش دهانه -دو طبقه———————————————— 86

3-1-11قاب شش دهانه –سه طبقه———————————————– 89

3-1-12قاب شش دهانه –چهار طبقه———————————————- 93

3-1-13قاب شش دهانه –پنج طبقه———————————————- 96

3-1-14قاب پنج دهانه –هفت طبقه———————————————– 100

3-1-15قاب پنج دهانه –هشت طبقه———————————————- 104

3-1-16قاب پنج دهانه –نه طبقه————————————————- 108

3-1-17قاب پنج دهانه –ده طبقه————————————————- 112

3-1-18قاب پنج دهانه –پانزده طبقه———————————————- 117

فصل چهارم « نتیجه گیری »

منابع و مأخذ—————————————————————— 131

 

 

 

 

فصل اول

« کلیات تحقیق »

 


 

 

 

 

 

1-1) بار لرزه ای

همواره در طراحي صحيح يك سازه با 2 پارامتر مهم روبرو هستيم:

1) بارگذاري صحيح سازه

2) تغييرشكل‌هاي مناسب سازه تحت اين بارگذاري

 

1-1-1) بارگذاري سازه:

همانطور كه مي‌دانيم بر روي سازه‌ها بارهاي مختلفي اعم از بار مرده، بار زنده، بار باد، بار زلزله و… قرار مي‌گيرد. در اين‌بين برخي از بارها ديناميكي و دسته‌اي ديگر استاتيكي هستند.

در تخمين و برآورد بارهاي استاتيكي و همين‌طور نحوه قرارگيري اين بارها بر روي سازه تقريباً مشكلي وجود ندارد ولي براي محاسبه و گذاردن بارهاي ديناميكي مشكلاتي وجود دارد، اين مشكلات به قرار زير است:

 

1-1-1-1) محاسبة غیردقیق اين بارها:

برخي از اين بارهای دینامیکی مانند بار زنده را توانسته‌اند به استاتيكي تبديل نمايند. اين نوع تبديل ازطريق آمار صورت گرفته است.

مثال:

براي مثال، نمونه كار آماري براي محاسبة بار زنده ساختمان مسكوني ارایه میگردد:

در اينجا آمارگيران وزن اثاثیه منزل را حدود 20 الي 50كيلوگرم بر مترمربع درنظر گرفته‌اند كه متوسط آن 35كيلوگرم بر مترمربع شد. پس از آن در مراحل زير، وزن اشخاص را بر روي سطح تخمين زدند:

حالت اول: در هر 1×1مترمربع يك نفر با وزن متوسط 70كيلوگرم قرار گيرد:

70kg/(1m*1m)=70kg/m2

فرض بحراني‌تر:

حالت دوم: در هر 75/0×75/0مترمربع يك نفر با وزن متوسط 70كيلوگرم قرار گيرد:

70kg/(0.75m*0.75m)=125kg/m2

فرض بحراني‌تر:

حالت سوم: در هر 6/0×6/0مترمربع يك نفر با وزن متوسط 70كيلوگرم قرار گيرد:

70kg/(0.6m*0.6m)=165kg/m2

بار زنده=وزن اشخاص+وزن اثاثیه=165+35=200kg/m2

اين تخمين، تخميني واقعي و دسته بالا در طراحي به حساب مي‌آيد زيرا موارد نادر نيز در اين طراحي درنظر گرفته مي‌شوند.

علّت اين تخمين واقعي، ماهيت آشكار اين نوع بار و همچنين تكرارپذيري اين بار است. در بارهاي لرزه‌اي ماهيت بارها به صورت كاملاً مشخصي وجود ندارد(منظور از ماهيت، جهت و همچنين شدّت بار اعمالي است).

با اين‌وجود براي ساده‌سازي و همچنين كاربردي بودن بارگذاري‌هاي ديناميكي لرزه‌اي، آنها را به صورت استاتيكي، معادل مي‌نمايند.

 

1-1-1-2) توزیع بارلرزه ای:

In conventional seismic design provisions, the preliminary design of most buildings is based on equivalent static forces. Historically, the height wise distribution of these static forces seems to have been chosen arbitrarily by engineering judgment.(H.Moghaddam  et .al,2009)

در روش‌هاي طراحي لرزه‌اي متداول، طراحي مقدماتي بيشتر ساختمان‌ها براساس نيروهاي استاتيكي معادل پايه‌گذاري شده است. طريقة توزيع اين نيروهاي استاتيكي به انتخاب و با قضاوت مهندسي به نظر مي‌رسد(مقدم 2009).

The height-wise distribution of these static forces (and therefore, stiffness and strengths) seems to have been based implicitly on the elastic vibration modes (Green, 1981). However,structures do not remain elastic during severe earthquakes and they usually undergo large nonlineardeformation. Therefore, the employment of such arbitrary height-wise distribution of seismic forces maynot necessarily lead to the best seismic performance of a structure.(Karami et.al,2004)

همچنين توزيع اين نيروهاي استاتيكي در ارتفاع (و درنتيجه سختي و مقاومت آنها) براساس مدهاي ارتعاشي الاستيك مي‌باشد (Green, 1981).بهرحال، ساختمان‌ها درطول چند زلزله نمي‌توانند الاستيك باقي بمانند و معمولاً دستخوش تغييرشكل غيرخطي مي‌شوند. بنابراين، بكارگيري چنين قراردادي در توزيع نيروهاي لرزه‌اي، لزوماً بهترين عملكرد سازه را منجر نمي‌شود(کرمی 2004).

However, as the design basis is being shifted from strength to deformation in modern performance-based design codes, these conventional load patterns need to be rationalized .(H.Moghaddam  et .al,2009)

بهرحال در آئين‌نامه‌هاي مدرن طراحي براساس عملكرد، پاية طراحي از مقاومت به سمت تغييرشكل‌ها به پيش مي‌رود. اين طريق بارگذاري، نيازمند توجيه و استدلال منطقي است (مقدم، سال2009).

درسال2009 پروفسور مقدم، تحقيقي بر روي برخي سازه‌هاي خمشي انجام داد و كفايت نيروهاي استاتيكي معادل برحسب طراحي براساس سطح عملكرد را بررسي نمود.

در اين مقاله، ايشان بارگذاري‌هاي ديگري به غير از مثلثي را امتحان كرد. اين باگذاري‌ها براساس شكل‌هاي مختلفي ازقبيل مثلثی، مد اول سازه، پارابوليك و هايپربوليك بود و نتيجة آن اين شد كه سازه اگر داراي تغييرشكل يكنواخت باشد داراي بهترين عملكرد لرزه‌اي است.

پس نتيجه اين بود كه طراحي سازه با روش استاتيكي معادل (به دليل اينكه اين نيروهاي استاتيكي براساس مدهاي ارتعاشي الاستيك توزيع مي‌شوند و ساختمان‌ها در طول چند زلزله نمي‌توانند الاستيك باقي بمانند)، نمي‌تواند رفتار واقعي سازه را به خوبي نشان دهد و هرچه سازه ازلحاظ شكل پيچيده‌تر گردد، طراحي آن براساس بارهاي استاتيكي، جواب‌ها را بيشتر از واقعيت دور مي‌كند.

ازطرفي تحليل سازه‌ها براساس بارهاي ديناميكي نيز مشكلات خاص خود را دارد. برخي از اين مشكلات عبارتند از:

1) نبود دانش فني

2) كمبود متخصص اين فن

3) زمان‌بر بودن و به طبع آن هزينة‌بر بودن اين نوع تحليل سازه‌ها

4)حساسيت زيادپاسخ هابه ركورد ورودي

5)عدم انطباق شرايط ساختگاهي محل ثبت ركوردبامحل سازه مورد بررسي

6)وجودپارامترهاي متنوع مؤثربرپاسخ سازه نظيرمحتواي فركانسي،پريودخاك،مدت زمان زلزله،رفتارهاي كاهنده سازه و ..،كه منجربه لزوم تحليل هاي متعدد وبهره گيري ازنتايج آماري آنها شده است،ميتوان گفت كه اين روش،نسبتا مشكل وپرهزينه ميباشد .

 

تعداد صفحه :144

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --