انتخاب صفحه

فهرست مطالب

چکیده ………………………………………………………………………….1

 

فصل اول: طرح مسئله، اهداف و چارچوب¬ رساله

در آیین¬نامه¬های کنونی طرح لرزه¬ای، از این فلسفه استفاده می¬شود که امکان جذب و استهلاک انرژی در سازه توسط مکانیزم تسلیم مناسب در سیستم مقاوم لرزه¬ای فراهم می¬گردد. این قابلیت در اصطلاح شکل¬پذیری یا μ نام دارد و در قالب ضریب رفتار سازه ، R، در طراحی لحاظ می¬شود. بررسی مفهوم شکل¬پذیری در سیستم¬های سازه¬ای متفاوت همواره از موضوعات مورد توجه در مهندسی زلزله بوده است. بسیاری از محققین به ارزیابی مقدار حدی این پارامتر در آستانه فروریزش پرداخته¬اند که ظرفیت شکل-پذیری خوانده می¬شود و بسیاری دیگر نیاز شکل¬پذیری سازه را مد نظر قرار داده¬اند که سازه آن را به هنگام رخداد یک زلزله تجربه می¬کند.
بررسی ادبیات موضوع (در فصل دوم) نشان می¬دهد که به منظور محاسبه پارامترهای مورد بحث، ابتدا سیستم¬های ایده¬آل تک -درجه آزادی مورد توجه قرار داشته¬اند اما به تدریج مفاهیم مورد نظر به سیستم¬های چند ¬درجه آزادی مانند ساختمان¬های کوتاه یا با ارتفاع متوسط و حتی بلند تعمیم یافته است. با این وجود، این موضوع محققین را با چالش¬های متفاوت روبرو کرده است. به عنوان مثال، تاثیر زاویه تحریک بر نیازهای لرزه¬ای مانند شکل¬پذیری سازه مسئله¬ای است که همواره مهندسین زلزله با آن مواجه بوده¬اند. طیف گسترده¬ای از تحقیقات انجام¬گرفته (فصل سوم) به این موضوع پرداخته¬اند که چگونه می¬توان زاویه بحرانی تحریک را تعیین نمود که در نتیجه اعمال آن، سازه بیشترین تقاضای لرزه¬ای را متحمل می¬گردد. چالش مهم دیگر آنکه ارزیابی شکل¬پذیری یا سایر پارامترهای نیاز در راستای محورهای متعامد سازه¬ای (x,y) صورت گرفته و به طور غیرصریح این فرض را می¬پذیرد که پاسخ بحرانی سازه در امتداد همین محورها رخ می¬دهد. مسئله مهم دیگر که در اینجا مطرح می¬گردد، تعیین ظرفیت و تقاضای شکل¬پذیری در یک امتداد دلخواه از پلان سازه است که همیشه بر محورهای x,y منطبق نمی¬شود. به طور خاص، کماکان این سوال بدون پاسخ باقی مانده است که زاویه تحریک چه تاثیری بر مقدار شکل¬پذیری در یک راستای مشخص از پلان خواهد داشت و در این صورت مقدار بحرانی تقاضا چگونه پیش¬بینی شود؟
پاسخ¬گویی به سوالات فوق درون¬مایه اصلی این رساله را تشکیل می¬دهد که نیازمند یک مطالعه پارامتریک، جامع و دقیق است. بنابراین یک مفهوم جدید از این پارامتر توسعه داده می¬شود که در اصطلاح توزیع مکانی یا سه¬بعدی شکل¬پذیری نامیده می¬گردد. تعریف ارائه شده بر مبنای محاسبه بردار جابجایی در تراز بام یا جابجایی نسبی طبقات یک سازه است و این امکان را فراهم می-آورد تا با نگاه ویژه به شکل¬پذیری به عنوان یک کمیت وابسته به جهت تحریک، مفهوم آن به صورت جهت دار توسعه داده شود؛ به گونه¬ای که در توسعه آن علاوه بر لحاظ کردن تاثیر زاویه حرکت دوبعدی زمین، راستای ارزیابی آن در پلان و توزیع متناظر در ارتفاع سازه لحاظ شود.
به موازات مفهوم شکل¬پذیری، شاخص خسارت و یا به اختصار ، DI، پارامتر دیگری است که در رساله مورد توجه قرار می-گیرد، چراکه می¬توان آن را بر مبنای ارزیابی تقاضا و ظرفیت شکل¬پذیری تعریف نمود. شاخص خسارت یک پارامتر موثر در توصیف رفتار غیرخطی سازه است که با توسعه مفهوم آن در هر سطح از تقاضای شکل¬پذیری، می¬توان فاصله سازه را تا رسیدن به نقطه فروریزش به صورت کمی ارزیابی نمود. به علاوه، می¬توان DI را در تعریف سطوح متفاوت دیگر مانند یک عضو و یا یک طبقه به کار برد. همانند شکل¬پذیری، تغییرات شاخص خسارت بر حسب زاویه اعمال تحریک زلزله در یک فضای سه¬بعدی توسعه داده می¬شود. در نظر گرفتن اثرات دوران حرکت دوبعدی زمین بر راستای ارزیابی شاخص خسارت از جمله قابلیت¬های مفهوم DI است.
یکی از کاربردهای مهم توزیع مکانی بدست آمده برای پارامترهای تقاضا، تعریف حالت¬های حدی یک سازه است که یک گام اساسی در طرح لرزه¬¬ای یک سازه بر مبنای عملکرد به شمار می¬آید. بی¬گمان آستانه فروریزش در میان حالات حدی از جایگاه ویژه¬ای برخوردار است که می¬توان آن را در قالب جابجایی، شکل¬پذیری و شاخص خسارت به صورت کمی ارزیابی نمود. بنابراین، با تعریف نسبت حاشیه ایمنی به این موضوع پرداخته خواهد شد که توزیع سه¬بعدی نیازهای لرزه¬ای یک سازه (که با فرض رخداد یک زلزله مشخص محاسبه شده¬اند) تا ظرفیت نظیر خود در آستانه فروریزش خود چه مقدار فاصله خواهند داشت؟

1-1- طرح مسئله و اهداف رساله………………………………………. 2
1-2- چارچوب رساله……………………………………………………… 4

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل دوم: شکل¬پذیری در سازه¬های بتن¬آرمه- توسعه مفاهیم پایه و ارزیابی مطالعات انجام شده

یکی از اهداف مهم در طراحی لرزه¬ای نوین سازه¬ها این است که با پیش¬بینی سازوکار تسلیم مناسب در محل¬های از پیش تعریف -شده، امکان جذب و استهلاک انرژی توسط سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی فراهم گردد. بنابراین انتظار می¬رود در هنگام رخداد یک زلزله شدید، سازه با نشان دادن رفتار مناسب قادر به تحمل تغییرشکل¬های غیرخطی باشد که به این قابلیت در اصطلاح شکل¬پذیری گفته می¬شود.
بررسی شکل¬پذیری سازه¬ها از دو دیدگاه مورد توجه است: 1) ظرفیت شکل¬پذیری که بیشینه این کمیت را در آستانه فروریزش سازه نشان می¬دهد؛ و 2) تقاضای شکل¬پذیری که در واقع بیانگر حداکثر مقدار مورد نیاز آن به هنگام رخداد یک تحریک لرزه¬ای است. به این ترتیب، در حالی که ضوابط پیش¬بینی شده در طراحی لرزه¬ای سازه تضمین¬کننده ظرفیت شکل¬پذیری لازم است، شدت حرکت زمین و پاسخ غیرخطی سازه به مشخصه¬های آن مقدار تقاضا را مشخص می¬کند که انتظار می¬رود از ظرفیت نظیر فراتر نرود.
هدف اصلی در فصل حاضر ارائه مفاهیم پایه، روش¬های محاسبه و ارزیابی نتایج حاصله در زمینه شکل¬پذیری سازه¬های بتن¬آرمه است. به این منظور ابتدا مفهوم شکل¬پذیری مورد بحث قرار گرفته و سپس ارتباط نزدیک آن با ضرایب کاهش مقاومت ارائه می-شود. پس از آن، روش¬های محاسبه ضرایب فوق شرح داده می¬شود که همراه با معرفی تحلیل¬های غیرخطی است. با توجه به آنکه انجام تحلیل¬¬های فوق مستلزم ایده¬آل نمودن رفتار غیرخطی در عضوهای یک سازه است، روش¬های مدل¬سازی اعضا بتن مسلح موضوع دیگری است که به آن پرداخته می¬شود.
پس از ارائه مطالب یاد شده، تحقیقاتی مورد بحث و بررسی قرار خواهند گرفت که با در نظر گرفتن مفهوم شکل¬پذیری و ضرایب کاهش مقاومت در سطح کل سازه، ارتباط ضرایب مذکور را در سیستم¬های تک درجه آزادی ارزیابی کرده¬اند. درنهایت، با توسعه مفهوم شکل¬پذیری در طبقات سازه، تحقیقاتی ارائه و بررسی می¬شوند که توزیع این کمیت را در ارتفاع سازه¬های بتن¬آرمه مورد مطالعه قرار داده¬اند.
مفهوم شکل¬پذیری و ضرایب کاهش مقاومت
روشی که بر اساس آیین¬نامه¬های کنونی به شکل رایج در طراحی لرزه¬ای سازه¬ها مورد استفاده قرار می¬گیرد، این است که ابتدا با انجام یک تحلیل استاتیکی معادل و یا دینامیکی، نیروهای لرزه¬ای وارد بر سازه با فرض رفتار الاستیک خطی تعیین می¬گردد و سپس مقادیر بدست آمده تا سطح نیروهای طراحی کاهش داده می¬شوند. به این منظور در اغلب آیین¬نامه¬ها، طیف الاستیک با استفاده از ضریب رفتار سازه به طیف طراحی تبدیل می¬شود که در اصطلاح به آن ضریب اصلاح پاسخ نیز گفته می¬شود. این ضریب با نماد R یا q نمایش داده می¬شود.
برای تفسیر R می¬توان از شکل ‏2 1 استفاده نمود که برگرفته از استاندارد [1‍] NEHRP-09 است. در این شکل، نیروهای ایجاد شده به هنگام تحریک سازه با فرض رفتار الاستیک خطی، V_E و در سطح طراحی V_s نامیده شده است. به علاوه، رفتار غیرخطی سازه با یک منحنی دوخطی ایده¬آل شده که سطح زیر نمودار آن با مقدار نظیر برای منحنی اولیه برابر است و در مقاومت 〖0.75V〗_y با یکدیگر تلاقی پیدا می¬کنند [2‍]. نسبت نیروهای V_E و V_s، ضریب R را چنین تعریف می¬کند:
(‏2 1)
R=V_E/V_s
البته باید توجه داشت که در شکل R به جای نسبت V_E⁄V_s ، به صورت اختلاف نیرو، یعنی V_E-V_s نشان داده شده است. در هرحال R به صورت حاصل¬ضرب زیر تعریف می¬شود:
(‏2 2)
R=R_μ Ω
در رابطه بالا، Ω ضریب اضافه مقاومت و R_μ ضریب کاهش شکل¬پذیری نامیده می¬گردد. در تفسیر ضرایب فوق باید به این موضوع اشاره نمود که نتایج تحقیقات طی زلزله¬های اخیر نشان¬دهنده عملکرد قابل قبول سازه¬هاست، به شرط آنکه سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی به صورت منسجم و شکل¬پذیر طراحی شده باشد. بنابراین، کاهش نیروهای لرزه¬ای با استفاده از R_μ و Ω در قالب ضریب رفتار، به دلایل زیر قابل پذیرش است [1‍]:
1) با توجه به ضوابط لرزه¬ای آیین¬نامه¬ها، انتظارمی¬رود که سیستم مقاوم لرزه¬ای در وضعیتی به حالت تسلیم آشکار خود برسد که نیروی مقاوم آن، V_sy، از مقدار V_s فراتر رفته است. این وضعیت به عنوان حالتی در نظر گرفته می¬شود که اولین مفصل پلاستیک به طور کامل در یک ناحیه بحرانی تشکیل شود.

مدل¬سازی یک ستون بتن مسلح به روش المان¬های الیافی [22]

مدل¬سازی یک ستون بتن مسلح به روش المان¬های الیافی [22]

2-1- مقدمه……………………………………………………………… 6
2-2- مفهوم شکل¬پذیری و ضرایب کاهش مقاومت ……………….7
2-3- روش¬های تعیین شکل¬پذیری و ضرایب کاهش مقاومت…. 9
2-4- آنالیز غیرخطی استاتیکی (Pushover)ا……………………… 11
2-4-1- الگوی بار جانبی……………………………………………… 12
2-4-2- ایده¬آل¬سازی منحنی ظرفیت…………………………… 13
2-5- آنالیز غیرخطی دینامیکی (NDA) ا…………………………….15
2-6- مفاهیم پایه در مدل¬سازی رفتار غیرخطی……………….. 17
2-6-1- مدل مفصل پلاستیک متمرکز…………………………….. 18
2-6-2- مدل المان¬های الیافی………………………………….. 23
2-7- مطالعات انجام شده در زمینه شکل¬پذیری……………… 25
2-7-1- ارتباط شکل¬پذیری و ضرایب کاهش مقاومت………… 26
2-7-2- تقاضای شکل¬پذیری در ارتفاع سازه¬های بتن¬آرمه 32
2-8- جمع بندی و خلاصه ………………………………………..41

فصل سوم: توزیع مکانی شکل¬پذیری در قاب¬های خمشی بتن¬آرمه تحت تحریک دوبعدی

در مطالعات فصل قبل که با موضوع شکل¬پذیری، سازه¬ها ارزیابی شدند، از مدل¬های دو یا سه¬بعدی ساختمان¬های بتن¬آرمه استفاده گردید که تحریک آنها در راستای محورهای x، y و یا هر دو امتداد اعمال می¬شد؛ و در نتیجه، از تاثیر زاویه حرکت زمین بر مقدار شکل¬پذیری صرف نظر می¬گردید.
نظر به آنچه گفته شد، در فصل حاضر ابتدا تحقیقاتی بررسی می¬شوند که اثر زاویه تحریک را بر نیازهای¬ لرزه¬ای سازه¬ها مورد مطالعه قرار داده¬اند. با توجه به نتایج بدست آمده در زمینه مورد بحث، چنین استنباط می¬شود که بررسی اثرات زاویه تحریک بر توزیع شکل¬پذیری در قاب¬های خمشی بتن¬آرمه نیازمند یک مطالعه پارامتریک و دقیق است. بنابراین یک مفهوم جدید از این کمیت توسعه داده می¬شود که در اصطلاح توزیع مکانی یا سه¬بعدی شکل¬پذیری نامیده می¬گردد. تعریف ارائه شده این امکان را فراهم می-آورد تا با نگاه ویژه به شکل¬پذیری به عنوان یک کمیت تابع از جهت تحریک، مفهوم آن به صورت جهت دار توسعه داده شود؛ به گونه¬ای که در توسعه آن علاوه بر لحاظ کردن تاثیر زاویه حرکت دوبعدی زمین، راستای ارزیابی شکل¬پذیری در پلان و توزیع آن در ارتفاع سازه لحاظ شود.
به منظور ارزیابی توزیع مکانی شکل¬پذیری، در ادامه فصل شیوه طراحی قاب¬های سه¬بعدی بتن¬آرمه ارائه خواهد شدکه رفتار ساختمان¬های بتنی با ارتفاع کم، متوسط و نسبتا” بلند را شبیه¬سازی می¬کنند. توسعه رفتار غیرخطی مدل¬ها و شیوه انجام آنالیز¬های Pushover و NRHA به صورت جهت دار، موضوعاتی هستند که در ادامه به آنها پرداخته می¬شود. در نهایت بر اساس تحلیل-های انجام شده نتایج بدست آمده شرح داده می¬شوند. نتایج این فصل به شکل معادلات و نمودار¬هایی ارائه می¬گردد که بر مبنای آنالیز رگرسیون این امکان را فراهم می¬کنند تا تقاضای جابجایی و شکل¬پذیری با توجه به تاثیر جهت تحریک پیش¬بینی شود. در پایان فصل نیز به جمع¬بندی نتایج پرداخته می¬شود.
مطالعات پیشین در زمینه اثر زاویه تحریک بر نیاز لرزه¬ای سازه¬ها
یکی از چالش¬های همیشگی در طراحی لرزه¬ای، نبود آگاهی کافی از راستایی است که یک سازه تحت تحریک لرزه¬ای قرار می¬گیرد. در واقع، به علت عدم قطعیت¬های موجود در شرایط ساختگاه، فاصله کانونی و نیز مشخصه¬های انتشار موج به هنگام رخداد زلزله بعدی، منطقی است که فرض شود حرکت زمین ممکن است در هر امتدادی نسبت به سازه اعمال شود. در نتیجه عدم قطعیت¬های فوق، زاویه بحرانی تحریک (θ_cr ) که باعث می¬شود نیاز لرزه¬ای یک پارامتر به حداکثر مقدار خود یعنیR_m برسد، همواره مورد توجه محققین بوده است.
اثرات پدیده فوق که اغلب با عنوان تاثیرات موقعیت حرکت زمین شناخته می¬شود، تاکنون در مطالعات متعددی مورد بررسی قرار گرفته است که در شمار نخستین آنها می¬توان به تحقیقات [52] Penzien & Watabe اشاره نمود. نتایج این مطالعه نشان داد که در مورد یک تحریک، محور¬های متعامدی وجود دارد که می¬توان مولفه¬های حرکت زمین را در امتداد آنها ناهمبسته فرض نمود. این محورها در اصطلاح محورهای اصلی نامیده می¬شوند و با استفاده از آنها می¬توان مقدار θ_cr و R_m محاسبه نمود. نتایج تحقیق مذکور مبنای مطالعات گسترده¬ای قرار گرفت که در آنها محاسبه بیشینه تقاضای لرزه¬ای بر اساس آنالیز طیف پاسخ (RSA) مورد توجه بوده است [56-53].
با وجود مقبولیت و کاربرد فراوان روش RSA، شمار دیگری از محققین آنالیز خطی تاریخچه زمانی (LRHA) را برای محاسبه θ_cr و R_m به کار گرفتند. به عنوان مثال، مطالعات [57] Marinilli & Lopez نشان داد که مقدار R_m در سیستم¬های ایده¬آل یک طبقه با استفاده از آنالیز LRHA قابل تعیین است و بر اساس نتایج تحلیل RSA می¬توان محدوده زوایای تحریک را کاهش داد. در همین زمینه [58] Fernandez-Davila et al. اثر موقعیت حرکت زمین را بر حداکثر نیروی برشی در سازه¬های بتن¬آرمه با سیستم دوگانه مورد ارزیابی قرار دادند. نگارندگان تحقیق، با مبنا قراردادن بیشنیه تقاضای لرزه¬ای به روش LRHA به عنوان پاسخ دقیق، درستی نتایج بدست آمده از قواعد ترکیب متفاوت را مقایسه، و معایب یا مزایای هر قاعده را بررسی کردند.
مطالعات [59] Athanapoulu از دیگر تحقیقات انجام گرفته در زمینه مورد بحث است که در آن روابط تحلیلی برای محاسبه θ_cr و R_m ارائه شده است. در این تحقیق نیز از مدل یک ساختمان بتن¬آرمه با سیستم دوگانه استفاده شد که در شکل ‏3 1 قابل مشاهده است. تاثیر زاویه تحریک (θ_i ) بر مقدار تقاضای یک پارامتر مانند R طبق رابطه زیر ارائه گردید:

وضعیت هندسی قاب¬های خمشی بتن¬آرمه مورد استفاده  در تحقیقات [63] Cantagallo et al

وضعیت هندسی قاب¬های خمشی بتن¬آرمه مورد استفاده در تحقیقات [63] Cantagallo et al

3-1- مقدمه………………………………………………………………………..42
3-2- مطالعات پیشین در زمینه اثر زاویه تحریک بر نیاز لرزه¬ای سازه¬ها ..43
3-3- مفهوم توزیع مکانی (سه¬بعدی) شکل پذیری………………………. 50
3-4- مدل¬های نمونه قاب خمشی…………………………………………. 53
3-4-1- الگوی مدل¬های نمونه و مشخصه¬های تعریف¬کننده …………54
3-4-2- فضای تحلیل و طراحی مدل¬های نمونه …………………………..54
3-4-3- مدل¬های تحلیلی نمونه …………………………………………….58
3-4-4- راستی¬آزمایی مدل¬های تحلیلی قاب خمشی……………….. 58
3-5- آنالیز غیرخطی تاریخچه زمانی (NRHA) ا…………………………….60
3-5-1- روند انجام تحلیل¬هایNRHA به شکل جهت¬دا………………. 60
3-5-2- انتخاب و مقیاس کردن مجموعه حرکات زمین…………………… 61
3-6- آنالیز غیرخطی استاتیکی (Pushover)ا……………………………. 67
3-7- توزیع نیازهای لرزه¬ای در پلان قاب¬های نمونه………………… 71
3-7-1- توزیع شاخص جابجایی کل در پلان……………………………… 71
3-7-2- توزیع نیاز شکل¬پذیری کل در پلان……………………………… 75
3-7-3- پیش¬بینی مقدار بحرانی تقاضا در پلان سازه………………… 79
3-7-3-1- پیش¬بینی مقادیر بحرانی شاخص جابجایی و نیاز شکل¬پذیری……………………………………………………………… 79
3-7-3-2- پیش¬بینی ضرایب افزایش شاخص جابجایی و نیاز شکل¬پذیری…………………………………………………………… 82
3-8- توزیع نیازهای لرزه¬ای در ارتفاع قاب¬های نمونه…………… 86
3-9- جمع بندی و خلاصه…………………………………………….. 92

فصل چهارم: توزیع مکانی شاخص¬خسارت در قاب¬های خمشی بتن¬آرمه تحت تحریکات دوبعدی

در ارزیابی پاسخ لرزه¬ای سازه¬ها به هنگام رخداد یک زمین¬لرزه، پیش¬بینی میزان خرابی¬های ایجاد شده در اعضا در تعیین شدت خسارات احتمالی حائز اهمیت بسیار است. در واقع، سطح خسارت ایجاد شده در عضوهای یک سازه، تعیین¬کننده سطح عملکرد لرزه¬ای آنها و در ابعاد وسیع¬تر، مشخص¬کننده سطح عملکرد یک سازه است. از این رو در اغلب موارد، تعریف حالات حدی و اهداف عملکردی متناسب با آنها با توصیف میزان خسارت محتمل بیان می¬شود.
شاخص خسارت که به اختصار DI نامیده می¬گردد، یک ابزار کارا در توصیف رفتار غیرخطی سازه از وضعیت خسارت ناچیز تا آستانه فروریزش است و به همین دلیل می¬توان آن را در تعریف حالات حدی و سطوح عملکردی به کار برد. همانند شکل¬پذیری، شاخص خسارت برای یک عضو، یک طبقه یا کل سازه قابل تعریف است و مهم¬تر آن که خود مفهوم شکل¬پذیری می¬تواند به عنوان یکی از پارامترها در توسعه شاخص¬ خسارت سازه استفاده شود.
در فصل حاضر ابتدا مفهوم شاخص خسارت ارائه شده و پس از آن با بررسی مطالعات انجام گرفته در زمینه مورد بحث، ارتباط نزدیک DI با شکل¬پذیری بررسی می¬گردد. در ادامه و به موازات فصل قبل، مفهوم تغییرات شاخص خسارت بر حسب زاویه اعمال تحریک زلزله در یک فضای سه¬بعدی توسعه داده می¬شود. در نظر گرفتن اثرات دوران حرکت دوبعدی زمین بر راستای ارزیابی DI از جمله قابلیت¬های این مفهوم است. در نهایت، توزیع مفهوم فوق در پلان و ارتفاع قاب¬های خمشی نمونه که در فصل قبل توسعه داده شد، بررسی می¬گردد.
مفهوم شاخص خسارت
در اغلب موارد, شاخص خسارت به صورت یک تابع هم¬پایه شده تعریف می¬شود که مقدار آن متناسب با پارامتر خسارت، d، (که بعدا” تعریف می¬شود) از وضعیت ناچیز تا آستانه فروریزش، بین0 تا 1 تغییر می¬کند (شکل ‏4 1). شیوه تعریف DIو روش¬های توسعه آن زمینه تحقیقات متعددی بوده است که در شمار آنها می¬توان به مطالعات انجام شده توسط [78] Powell & Allahabadi، [79] Cosenza et al. و یا [80] Cosenza & Manfredi اشاره نمود.

4-1- مقدمه………………………………………………………………… 95
4-2- مفهوم شاخص خسارت…………………………………………… 96
4-3- طبقه¬بندی شاخص¬های خسارت…………………………….. 97
4-3-1- شاخص¬های خسارت مبتنی بر بیشینه تغییرشکل……….. 98
4-3-2- شاخص¬های خسارت مبتنی بر میزان خسارت به صورت تجمعی………………………………………………………………….. 100
4-3-3- شاخص¬های خسارت مبتنی بر بیشینه تغییرشکل و خسارت تجمعی………………………………………………………………….. 101
4-4- شاخص خسارت و فرایند زوال………………………………….. 103
4-5- تاثیر موقعیت تحریک بر شاخص خسارت………………………. 106
4-6- مفهوم توزیع مکانی (سه¬بعدی) شاخص خسارت…………. 108
4-7- بررسی نتایج توزیع مکانی شاخص خسارت در قاب¬های خمشی………………………………………………………………….. 110
4-7-1- بررسی ظرفیت شکل¬پذیری در یک امتداد دلخواه………… 110
4-7-2- بررسی توزیع شاخص خسارت کل در پلان …………………..114
4-7-2-1- پیش¬بینی مقادیر بحرانی شاخص خسارت…………….. 120
4-7-2-2- پیش¬بینی ضرایب افزایش شاخص خسارت……………. 122
4-7-3- بررسی توزیع شاخص خسارت در طبقات سازه………….. 126
4-8- جمع¬بندی نتایج و خلاصه……………………………………. 134

فصل پنجم: توزیع مکانی شکل¬پذیری و شاخص¬خسارت در سازه¬های بلند بتن¬آرمه با هسته مرکزی

5-1- مقدمه…………………………………………………………. 136
5-2- تحلیل و طراحی Building 2-B ا……………………………..138
5-3- مدل¬سازی رفتار غیر¬¬خطی در Building 2-B ا………..139
5-3-1- مدل¬سازی دیوار¬های برشی در هسته مرکزی…….. 140
5-3-2- مدل¬سازی تیر¬های هم¬بند………………………….. 141
5-3-3- مدل¬سازی تیر¬های قاب خمشی ویژه………………. 143
5-3-4- مدل¬سازی ستون¬های قاب خمشی ویژه…………… 144
5-3-5- مدل¬سازی اندرکنش خاک و سازه ………………………145
5-4- راستی¬آزمایی Building 2-B: تحلیل مقدار ویژه و آنالیز غیر¬-خطی دینامیکی…………………………………………………………… 146
5-5- آنالیز غیر¬¬خطی استاتیکی…………………………….. 150
5-6- توزیع مکانی نیازهای لرزه¬ای در پلان …………………..157
5-6-1- توزیع مکانی شاخص جابجایی کل در پلان…………. 158
5-6-2- توزیع مکانی شکل¬پذیری کل در پلان……………….. 164
5-6-3- توزیع مکانی شاخص خسارت کل در پلان ………….168
5-6-4- مقایسه میزان افزایش پارامترهای تقاضا در پلان….. 172
5-7- توزیع مکانی نیازهای لرزه¬ای در ارتفاع………………. 173
5-7-1- توزیع جابجایی نسبی طبقات در ارتفاع سازه…….. 173
5-7-2- توزیع تقاضای شکل¬پذیری طبقات در ارتفاع سازه 179
5-7-3- توزیع شاخص خسارت طبقات در ارتفاع سازه……. 183
5-7-4- مقایسه میزان افزایش پارامترهای تقاضا در ارتفا.ع 188
5-8- جمع¬بندی نتایج و خلاصه……………………………. 190

فصل ششم: توسعه منحنی¬های شکنندگی در یک سازه¬ بلند بتن آرمه با هسته مرکزی تحت تاثیر تحریکات دوجهتی

6-1- مقدمه……………………………………………………………… 195
6-2- آنالیز دینامیکی افزاینده و منحنی¬های شکنندگی…………. 196
6-3- تاثیر عدم قطعیت بر منحنی¬های شکنندگی………………. 199
6-4- تعریف حاشیه ایمنی بر اساس آنالیز شکنندگی…………….. 201
6-5- مطالعات انجام¬شده در زمینه آنالیز شکنندگی………………. 203
6-6- آنالیز IDA بر مدل سازه¬ای Building 2-B ا…………………….211
6-6-1- انتخاب مجموعه تحریکات زمین………………………………. 211
6-6-2- منحنی¬های IDA و آستانه فروریزش سازه………………. 214
6-7- نتایج منحنی¬های ظرفیت و شکنندگی…………………….. 218
6-7-1- نتایج آنالیز شکنندگی در سطح کل سازه…………………. 218
6-7-2- نتایج آنالیز شکنندگی در سطح طبقات سازه…………….. 229
6-7-3- تاثیر موقعیت تحریک بر منحنی¬های شکنندگی سازه….. 237
6-7-3-1- تاثیر بر منحنی¬های شکنندگی در سطح کل سازه… 237
6-7-3-2- تاثیر بر منحنی¬های شکنندگی در سطح طبقات سازه 243
6-8- حاشیه ایمنی (CMR) برای Building 2-B ا…………………..247
6-8-1- ارزیابی CMR بر اساس پارامتر شدت تحریک…………….. 247
6-8-2- ارزیابی CMR بر اساس پارامترهای تقاضا در سطح کل سازه…………………………………………………………………. 248
6-8-3- ارزیابی CMR بر اساس پارامترهای تقاضا در سطح طبقات سازه…………………………………………………………………. 252
6-8-4- حداقل CMR قابل پذیرش برای Building 2-B ا………….254
6-9- جمع¬بندی نتایج و خلاصه………………………………….. 258

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل هفتم: جمع بندی نتایج، پیشنهادها و زمینه های تحقیقاتی پیش رو

7-1- جمع¬بندی نتایج و خلاصه………………………………. 262
7-2- پیشنهادها و زمینه¬های تحقیقاتی پیش رو…………. 265

پیوست1: جزئیات طرح سازه¬ای Building 2-B ..ا………….267
مراجع ……………………………………………………………271
چکیده لاتین …………………………………………………….283

Abstract
In the seismic design of new structures, lack of prior knowledge about the direction of seismic excitation has become a central issue for most designers. Most of studies which examined the influence of incidence angles of bi-direction ground excitations were focused on the estimation of engineering demand parameters (EDPs) only along two orthogonal axes varying ground motion orientations. However, variations of the EDPs have not been assessed in a desired horizontal angular distance from a reference direction which could be different than the incident angle. The current study aims to assess the issue introducing spatial distribution of ductility and damage index (DI) induced to multi-storey RC structures due to incidence dependent bi-direction ground excitation. The concept of 3-D archetypical frames is employed to represent short-to-medium-rise RC buildings. Several pushover and nonlinear response history analyses are conducted using two sets of ground motions classified as near-field and far-field records. The results of these parametric analyses including the EDPs along different angular distances from a reference point were employed to perform regression analyses obtaining the critical EDPs, mostly oriented in non-principal planar directions. The proposed methodology is next extended in to a benchmark tall building with dual system (RC core wall with special moment frame), so-called Building 2-B, hereafter. The results evidence dynamic instability of tall buildings induced by amplified DI in lower stories. It is suggested to introduce the concept of “ductility-based damage criteria” as an acceptance criterion in alternative design procedures. The performance of the Building 2-B is assessed conducting incremental dynamic analyses, simultaneously scaling ground motion intensity, rotating pairs of record components and monitoring spatial distribution of EDPs. The procedure evidence collapse potential oriented in non-principal direction. In terms of overall drift index and ductility, it is concluded tall buildings where subjected to near-field ground motions can supply higher collapse capacities. Collapse margin ratio (CMR) of a tall building is the next issue assessed implementing fragility analysis. Assuming peak ground acceleration (PGA) as an intensity measure, the results demonstrate available CMR values are acceptable if 10% collapse risk is adopted for tall buildings subjected to the maximum considered earthquake.



بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان