پديد آورنده :
بيرژندي، محمدصادق
عنوان :
توسعه مودال پوش آور دو درجه آزادي (2DMPA) براي سازه نامتقارن غير الاستيك با تكيه گاه انعطاف پذير و استخراج منحني تقريبي IDA و شكنندگي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي عمران
صفحه شمار :
سه، 157ص.: مصور
استاد راهنما :
اميرمهدي حلبيان
توصيفگر ها :
اندركنش خاك و سازه
استاد داور :
محمدعلي رهگذر، حسين تاجمير رياحي، فرهاد بهنام فر
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/07
كد ايرانداك :
ID916 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده در واقعيت به ندرت سازه متقارن در پلان ساخته ميشود با توجه به رفتار متفاوت سازههاي نامتقارن در پلان در برابر تحريكات متفاوت و خلا موجود در زمينه بررسي همزمان پيچش و اندركنش خاك و سازه بررسي احتمالاتي اثرات اين دو پديده با استفاده از ابزار منحنيهاي IDA و شكنندگي رويكرد اصلي رساله است اما از آنجا كه استخراج منحنيهاي IDA به صورت دقيق فرآيندي بسيار زمانبر است در نهايت هدف اصلي رساله حاضر ارائه روشي جديد براي استخراج اين منحنيها به صورت تقريبي براي سازه نامتقارن با تكيهگاه ثابت و انعطافپذير خواهد بود در اين مسير ابتدا اين منحنيها به صورت دقيق استخراج ميشود و سپس يك روش تقريبي براي حل سازه نامتقارن با تكيهگاه ثابت معرفي و براي حالت تكيهگاه انعطاف پذير توسعه داده ميشود در نهايت با استفاده از اين روشهاي تقريبي منحنيهاي IDA و شكنندگي تقريبي استخراج و با منحنيهاي دقيق مقايسه ميشود ركوردهاي زلزله مورد استفاده همگي نزديك به گسل و از نوع داراي پالس هستند منحنيهاي IDA ميانه با استفاده از پارامتر شاخص شدت براي هر سه حالت تكيهگاهي براي سازه متقارن بيشترين ظرفيت را نشان ميدهد در اين منحنيهاي ميانه هر چه مقدار خروج از مركزيت جرم بيشتر شود ظرفيت سازه كمتر ميشود همچنين از مقايسه حالتهاي مختلف تكيه گاهي مشخص ميشود كه ظرفيت سازه به طور كلي با افزايش سرعت موج برشي خاك افزايش يافته است بنابراين صرفنظر كردن از پديده اندركنش خاك و سازه از اين نظر محافظهكارانه نيست منحنيهاي شكنندگي استخراج شده بهوسيله توزيع تجمعي لگاريتم نرمال نشان داد كه با افزايش خروج از مركزيت جرم تاثيرات شرايط تكيهگاهي كاهش مييابد همچنين در اكثر حالات افزايش خروج از مركزيت منجر به افزايش احتمال فروريزش سازه براي زلزلههاي با شدت قابل توجه ميشود براي آنكه بتوان حجم محاسبات IDA را كاهش داد روش مودال پوشآور MPA يكي از رايجترين روشهاي جايگزين تحليل غيرخطي سازههاست روش 2DMPA تنها روشي است كه از سيستم دو درجه آزادي به جاي يك درجه آزادي براي سازه نامتقارن استفاده ميكند مزيت اصلي اين روش اينست كه سيستم دو درجه آزادي مي تواند تسليم غير همزمان در انتقال و پيچش را لحاظ كند و همچنين براي هر يك از اين دو رفتار سختي بعد از تسليم متفاوتي در نظر بگيرد با استفاده از مفاهيم پايه 2DMPA يك روش تقريبي براي حل سازه غيرالاستيك نامتقارن با تكيهگاه انعطافپذير توسعه داده شده است F2MPA كه هدف آن در نظر گرفتن اثرات پديده SSI است در اين روش ماتريس سختي تبديل يافته بر اساس درجات آزادي مرتبط با سازه و فونداسيون تفكيك ميشود و با اين فرض كه رفتار غيرالاستيك صرف در ا سازه وجود داشته باشد بخش سازهاي اين ماتريس متناسب با ماتريس سختي مدل جرم و فنر دو درجه آزادي سازه با تكيهگاه ثابت در نظر گرفته ميشود در هر گام زماني پس از محاسبه جابجاييها و نيروها از حل سيستم سازه خاك و با استفاده از فرآيند 2DMPA سختي فنرهاي مدل جرم و فنر سازه با تكيهگاه ثابت اصلاح ميشود و سپس سختي انتقالي روسازه اصلاح ميشود مقايسه نتايج اين روش با روش دقيق تاريخچه زماني غيرخطي با روش تقريبي مدلسازي تمام عناصر غيرخطي سازه نشان ميدهد كه اين F2MPA عموما منجر به برآورد خوبي براي جابجاييها و دورانها بخصوص در طبقات بالاتر ميشود با توجه به زمانبري بسيار كمتر اين روشها نسبت به حل دقيق در نهايت با استفاده از روش 2DMPA براي تكيهگاه ثابت و روش F2MPA براي تكيهگاه انعطافپذير منحنيهاي تقريبي IDA سازههاي نامتقارن ارائه شده است مقايسه منحنيهاي IDA به روش تقريبي و دقيق براي حالت تكيهگاه ثابت به نتايج بسيار خوبي منجر شده است و در حالت تكيهگاه انعطافپذير نيز با توجه به ماهيت تقريبي روش F2MPA همچنان از تقريب قابل قبولي برخوردار است همچنين مقايسه منحنيهاي شكنندگي حاصل از نتايج تحليل تقريبي با روش دقيق نشان ميدهد كه روشهاي 2DMPA و F2MPA از قابليت مناسبي براي استخراج منحنيهاي شكنندگي برخوردار است زيرا بيشترين
چكيده انگليسي :
Development of 2D Modal Pushover Analysis 2DMPA for the Flexible BaseInelastic Asymmetric Structures and Extraction of Approximate IDA andFragility CurvesMohamad Sadegh Birzhandis birzhandi@yahoo comJuly 25 2016Department of Civil EngineeringIsfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree Ph D Language PersianSupervisor Dr Amir Mahdi Halabian mahdi@cc iut ac irDepartment Graduate Program Coordinator Dr Mohammad Navid Moghim Faculty of Civil Engineering Isfahan University of TechnologyAbstractApproximate Incremental Dynamic Analysis IDA can be a good alternative for timeconsuming calculations of exact IDA non linear time history analysis of multi degrees offreedom MDOF structures This study aimed to propose a procedure for the approximateand very fast IDA and fragility assessment of plan asymmetric structures considering soil structure interaction SSI First an innovative approximate method will be presented toconsider the plan asymmetry nonlinear structural behavior and soil structure interaction SSI effects simultaneously The proposed method F2MPA Flexible base 2DMPA is theextension of 2DMPA 2 Degrees of freedom Modal Push over Analysis for the plan asymmetric inelastic structures to consider the soil structure interaction SSI Accuracy of theproposed method F2MPA has been verified on an 8 story asymmetric plan building underdifferent seismic excitations The results obtained from F2MPA method were compared withthose obtained by nonlinear response history analysis RHA of the asymmetric soil structuresystem as an exact response It was shown that the proposed approach could predict the resultsof the nonlinear time history analysis including drifts and rotations with a good accuracy Themain advantage of F2MPA is that this method is much less time consuming and useful for thepractical aims such as massive analysis of Incremental Dynamic Analysis IDA To evaluatethe accuracy of proposal approximate method an 8 story R C dual lateral load resistantbuilding is investigated under an ensemble of near fault pulse like events Use of 2DMPA based and F2MPA based approximate IDA curves for different values of mass eccentricityleads to good estimation for the exact IDA curves For the flexible base structure the medianof intensity measures IM using F2MPA based fragility functions has 7 7 over estimate and 8 8 under estimate approximation for the shear wave velocity equal to 200 m s and 2 1 over estimate and 11 8 under estimate approximation for the shear wave velocityequal to 100 m s Also the median of intensity measures IM using 2DMPA based fragilityfunctions fixed base has 4 9 over estimate and 5 4 under estimate approximation Key Words Asymmetric Structures Modal pushover analysis MPA Approximate FragilityCurves Soil structure interaction SSI Incremental Dynamic Analysis Introduction
استاد راهنما :
اميرمهدي حلبيان
استاد داور :
محمدعلي رهگذر، حسين تاجمير رياحي، فرهاد بهنام فر
