دانلود پایان نامه

بار جانبی که به ترتیب فوق انتخاب می شود باید در جهت مثبت و منفی به سازه وارد شود و رابطه بین برش پایه و تغییر مکان نقطه کنترل برای هر گام نیروی جانبی تا رسیدن به تغییر مکانی حداقل 5/1 برابر تغییر مکان هدف ثبت شود] 9.[
2-5-9-2-1- محدودیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی (Pushover)
تحلیل بار افزون در عین کارآیی و دارا بودن مزایا ذکر شده، با محدودیت های روبرو است که استفاده از آن را نیازمند دقت نظر و قضاوت مهندسی مناسبی می کند. تحلیل بار افزون اساسا روشی است که بر مبنای بارگذاری افزایش یابنده استاتیکی قرار دارد. به همین دلیل به طور کاملا دقیق نمی تواند نشان دهنده رفتار و پدیده های دینامیکی باشد. این روش نمی تواند بعضی از مودهای تغییر شکلی سازه – که گاه نیز مهم هستند – را تحت اثر زلزله های شدید نمایش داد و یا برعکس می تواند آنها را اغراق آمیز نشان دهد . پاسخ دینامیکی غیر الاستیک ممکن است در بعضی مواقع از آنچه که به وسیله این تحلیل و بر اساس شکل توزیع بارگذاری جانبی ثابت و یا تعدیل شده به دست می آید. متفاوت باشد. این مطلب به ویژه زمانی که مودهای ارتعاشی بالاتر حائز اهمیت هستند، بیشتر به چشم می آید.
محدودیت روش تحلیل بار افزون در انتخاب شکل توزیع بار جانبی مشخص شود سازه مجبور است که تحت اثر مود تغییر شکلی ثابتی رفتار نماید. بنابراین بعضی از مودها و حالت های تغییر شکل کلی که تحت اثر تحریک زمین لرزه و بر مبنای مشخصه های پاسخ دینامیکی غیر الاستیک سازه در رفتار آن ایجاد شده و نمو یافته اند، در تحلیل منظور نمی شود. البته این اثر به کمک اعمال بیش از یک شکل توزیع بار جانبی قابل تخفیف بوده، اما به طور کامل قابل حذف و رفع نشدنی نیست. در تحلیل بار افزون بیشترین نگرانی مربوط به این مورد است که این تحلیل تنها اولین مکانیزم محلی آسیب دیدگی سازه را تحت اثر نیروهای زلزله معین می کند و سایر موارد و نقاط ضعف سازه که به وسیله تغییر مشخصه های دینامیکی آن در اثر شکل گیری اولین مکانیزم محلی آسیب دیدگی ایجاد شده را نمایش نمی دهد.
اعمال بارگذاری جانبی متغیر تا کنون رواج و توسعه چندانی نیافته بخصوص امکان کاربرد آنها به طور عمومی و فراگیر در جامعه مهندسی به واسطه دشواری و پیچیدگی موجود در آنها و عدم جوابگویی مناسب در تمامی حالات، در وضعت کنونی چندان گسترش نیافته است] 10.[
2-5-9-2-2-مزیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی(pushover)
تحلیل بار افزون اطلاعات سودمندی را برای بسیاری از مشخصه های پاسخ سازه فراهم می آورد به طوری که این اطلاعات توسط روش های رایج تحلیل خطی استاتیکی یا دینامیکی قابل دسترسی نیستند. بعضی از این موارد عبارتند از:
1-تعیین مقادیر واقع بینانه تر نیروهای تقاضا در اعضای سازه ای به ویژه در پاسخ های دارای پتانسیل شکل پذیری کم، مانند نیروهای محوری تقاضا در ستون ها، لنگرهای تقاضا در اتصالات تیر به ستون و…
2-برآورد جابجایی تقاضا برای اعضایی که متحمل تغییر شکل های غیر خطی زیادی- به واسطه انرژی انتقال یافته از حرکات زمین لرزه – می شوند .
3-بررسی ویژگی کاهش مقاومت در هر یک از اعضاء و تاثیر آن بر روی رفتار کلی سازه.
4-تعیین نواحی بحرانی، یعنی نقاطی از سازه که پیش بینی تغییر مکان های تقاضای بالایی در مورد آن انتظار می رود و در یک طرح لرزه ای ایمن بایستی به صورت کانون اعمال جزئیات ویژه طراحی سازه ای قرار گیرند.
5-تعیین ناپیوستگی ها مقاومتی ساختمان در ارتفاع یا در پلان که در نهایت منجر به تغییر مشخصه های دینامیکی در محدوده رفتاری غیر الاستیک سازه می شود.
6-تخمین مقادیر تغییر مکان های نسبی طبقات به عنوان معیاری جهت تعیین ناپیوستگی های سختی یا مقاومتی که از آنها می توان به عنوان وسیله ای برای کنترل آسیب دیدگی سازه ای و غیر سازه ای و برآورد اثرات واقعی تر – p در ساختمان استفاده کرد.
7-تحقیق در مورد کفایت و ایمن بوده مسیر نیرو با ملاحظه رفتار کلیه اعضای سیستم از قبیل اتصالات المان های غیر سازه ای سخت، شالوده ها (در صورت مدل سازی) و …
در مجموع باید گفت با تحلیل بار افزون (pushover) می توان دید خوبی از لحاظ کنترل رفتار اعضای سازه ای تحت اثر تحریک شدید زمین لرزه به دست آورد. برای سازه هایی که اساسا بر مبنای اول ارتعاش نوسان می کنند به کمک تحلیل بار افزون تخمین قابل قبولی از تغییر شکل های تقاضای غیر الاستیک محلی یا کلی سازه حاصل می شود. همچنین در این تحلیل بسیاری از موارد و نقاط ضعف طراحی که در یک تحلیل الاستیک ممکن است مخفی مانده باشد، به روشنی آشکار می شود.
در نهایت، در میان روش های غیر خطی، تحلیل بار افزون از سهولت و سادگی زیادی برخوردار است. هر چند در کلی ترین حالت ها بررسی رفتار و برآورد عملکرد یک سازه، بایستی توسط تحلیل های دینامیکی غیر خطی و بر اساس شتاب نگاشت های معین و متناسب صورت گیرد، اما تحلیل های دینامیکی غیر خطی، نیازمند دارا بودن دانش و پیش زمینه کافی است. در عین حال، پیچیدگی، وقت گیر بودن و هزینه بالای این تحلیل ها و علاوه بر آن مشکلاتی که در توجیه و تفسیر نتایج حاصله ممکن است ظاهر شود، کاربرد این نوع تحلیل را به پروژه های تحقیقاتی و موارد خاص محدود می کند. به این ترتیب وجود یک روش ساده تر و کاربردی تر چون تحلیل بار افزون، می تواند بسیاری از مشکلات یاد شده را مرتفع سازد. در یک جمله می توان گفت تحلیل بار افزون روشی برای برآورد تقریبی پاسخ های لرزه ای ساختمان به ساده ترین شکل ممکن است] 10.[
2-5-9-2-3-تحلیل دینامیکی غیر خطی
در روش تحلیل دینامیکی غیر خطی پاسخ سازه با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی مصالح و رفتار غیر خطی هندسی سازه محاسبه می شود. در این روش فرض بر این است که ماتریس سختی و میرایی از یک گام به گام بعدی می تواند تغییر کند، اما در طول هر گام زمانی ثابت است و پاسخ مدل تحت شتاب زلزله به روش های عددی و برای هر گام زمانی محاسبه می شود . مدل سازی و تحلیل باید با توجه به موارد زیر انجام شود :
1-تحلیل سازه باید در هر امتداد حداقل برای سه شتاب نگاشت انجام شود.
2-اثر زلزله در دو جهت عمود بر هم باید در نظر گرفته شود.
3-پاسخ سازه باید برای هر یک از شتاب نگاشت ها محاسبه شود. چنانچه در هر امتداد کمتر از هفت شتاب نگاشت در نظر گرفته شود پاسخ سازه باید مقدار حداکثر پاسخ ها باشد. اما اگر در هر امتداد هفت شتاب نگاشت یا بیشتر در نظر گرفته شود پاسخ سازه می تواند برابر متوسط مقدار پاسخ ها انتخاب گردد] 9.[
2-5-9-2-4-معیارهای پذیرش روش های غیر خطی