دانشگاه آزاد واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

عنوان :

ارزیابی ضریب رفتار قاب های بتن آرمه متداول ایران با بهره گیری از طریقه آیین نامه FEMA P695

 

استاد راهنما :

دکتر تاجمیر ریاحی

 

 

استاد مشاور :

دکتر محمد علی رهگذر

 

 

 

بهمن 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه
 
چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 1
فصل اول « مطالعه واکاوی استاتیکی غیر خطی »
1-1- مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 3
1-2- مروری بر روشهای تحلیل لرزه­ای سازه ها—— 5
1-2-1- تحلیل استاتیکی معادل- 5
1-2-2- تحلیل دینامیکی خطی– 6
1-2-2-1- تحلیل دینامیکی طیفی یا تحلیل مودال– 7
1-2-2-2- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی خطی— 7
1-2-3- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی– 8
1-3- تحلیل پوش آور مرسوم—- 9
1-3-1- مطالعه مقایسه ای واکاوی استاتیکی غیرخطی با واکاوی دینامیکی غیرخطیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 9
1-3-2- اساس تحلیل استاتیکی فزاینده غیر خطی– 10
1-3-3- مزایا و نتایج قابل حصول از واکاوی پوش آور– 12
1-3-4- روش انجام تحلیل پوش آور مرسوم ——- 13
1-3-5- ارکان اصلی در انجام واکاوی استاتیکی غیر خطیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 15
1-4- پوش آور مودی———- 15
1-5- مقدمه ای بر واکاوی پوش آور تطبیقی ——– 15
1-6- نتیجه گیری————- 16
فصل دوم « مطالعه ضریب رفتار و اجزاء تشکیل دهنده آن »
2-1- مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 18
2-2- تاریخچه مطالعاتی ضریب رفتار————– 20
2-3- روشهای محاسبه ضریب رفتار————— 20
2-3-1- روشهای آمریکایی—— 22
2-3-1-1- روش طیف ظرفیت فریمن————- 22
2-3-1-2- روش شکل پذیری یوانگ————– 24
2-3-2- روشهای اروپایی——– 27
2-3-2-1- روش تئوری شکل پذیری————– 27
2-3-2-2- روش انرژی——— 29
2-4- تشریح اجزای ضریب رفتار- 30
2-4-1- شکل پذیری———- 30
2-4-1-1- ضریب شکل پذیری کلی سازه———- 30
2-4-1-2- ضریب کاهش نیرو توسط شکل پذیری— 30
2-4-2- مقاومت افزون——— 32
2-4-2-1- عوامل مؤثر در مقاومت افزون———– 33
2-4-2-2- چگونگی محاسبه مقاومت افزون——– 35
2-4-2-3- بهره گیری از ضریب مقاومت افزون در ترکیبهای بارگذاری آیین نامه­ها———– 36
2-4-2-3- تاریخچه اعدادی محاسبه شده برای مقاومت افزونبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 37
2-4-3- درجه نامعینی——— 38
2-4-3-1- تئوری قابلیت اعتماد در سیستم های سازه ای بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 39
2-4-3-2- اثر نامعینی سازه ای در آیین نامه های مختلفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 42
2-4-3-3- آثار درجه نامعینی بر پاسخ لرزه ای سازه هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 44
2-5-  محاسبه ضریب رفتار توسط واکاوی تاریخچه زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 44
2-5-1- معیار های عملکرد در واکاوی دینامیکی تاریخچه زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 45
2-5-1-1- معیار تغییر مکان نسبی بین طبقات—– 46
2-5-1-2- معیار پایداری——- 46
2-6-روش مطالعه ضریب رفتار با طریقه fema p695  – 47
2-7- نتیجه گیری————- 56
فصل سوم « مدلسازی مسئله »
3-1-مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 58
3-2-فرضیات-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 58
3-3-تحلیل استاتیکی خطی—– 59
3-4-تحلیل پوش آور———– 64
3-5-تحلیل دینامیکی غیر خطی(incremental dynamic analysis)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 68
فصل چهارم « ارزیابی ضرایب رفتار قاب ها »
4-1-مشخصات دینامیکی مدل ها- 74
4-2- ضریب بیش مقاومت—— 74
4-3-محاسبه ظرفیت خرابی بوسیله واکاوی IDA—– 76
4-4- مطالعه خرابی———– 83
فصل پنجم « نتیجه گیری »
5-1 نتیجه گیری————– 85
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 87
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
 
جدول 2-1- مقادیر ضرایب نامعینی در ATC-19 و مقادیر محاسبه شده از پیشنهاد موسز– 42
جدول2-2- نسبت دقت برای نیاز طراحی———- 48
جدول2-3- نسبت دقت برای آزمایش مصالح——- 49
جدول2-4  جهت محاسبه SSF— 53
جدول2-5-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 54
جدول2-6-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 55
جدول 3-1 مشخصات مصالح—- 59
جدول 3-2  انواع قاب ها——- 60
جدول 3-3 نتایج تحلیل استاتیکی خطی———– 62
جدول3-4 خروجی پوش آور—- 68
جدول 3-5 انواع شتاب نگاشت و ضریب نرمال سازی شتاب نگاشت هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 69
جدول4-1-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 74
جدول4-2-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 75
جدول4-3 خروجی پوش آور—- 75
جدول4-4-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 76
جدول 4-5-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 77
جدول4-6-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 78
جدول4-7-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 78
جدول 4-8 خروجی IDA—— 79
جدول 4-9-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 80
جدول 4-10-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 81
جدول 4-11-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 81
جدول 4-12-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 81
جدول4-13 نهایی————- 82
 
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                 صفحه
 
شکل 1-1 مراحل اعمال بار جانبی به سازه، از ایجاد تغییرشکلهای ارتجاعی تا آستانه فرو ریزش در واکاوی پوش آور     11
شکل 1-2 منحنی پوش آور—– 14
شکل 2-1 نمودار منحنی ظرفیت یک سازه متعارف– 25
شکل 2-2 مدل رفتاری ساده شده برای سیستم یک درجه آزادبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 28
شکل 2-3 طیف ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 32
شکل 2-4 حالت های کلی ناپایداری.————– 47
شکل2-5نمودار پوش آور——– 50
شکل 2-6 نمودار IDA——— 52
شکل 3-1 مقدار و چگونگی بار گذاری بار مرده برای مدل پنج سقف با پنج دهانه———— 60
شکل 3-2 ابعاد تیر و ستون  مدل پنج سقف با پنج دهانهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 63
شکل 3-3 مقدار آرماتور طولی برای مدل پنج سقف با پنج دهانهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 63
شکل 3-4 منحنی رفتار فولاد مورد بهره گیری——— 65
شکل 3-5 نمودار پوش اور مدل پنج دهانه پنج سقف- 67
شکل 3-6  نمودار IDA پنج دهانه سه سقف——- 72
شکل 4-1   نمودار IDA پنج دهانه پنج سقف—— 76
شکل 4-2   نمودار ADI سه دهانه سه سقف——- 77
شکل 4-3 پوش اور نمودار مدل 3×3————– 80
شکل 4-4نمودار جابجایی نسبی طبقات———— 83
 
 
 
فصل اول
« مطالعه واکاوی استاتیکی غیر خطی »
 
 
در حال حاضر گویا بهترین روش انجام آنالیزهای لرزه ای، واکاوی دینامیکی غیرخطی باشد اما به دلیل پیچیدگی و زمان بر بودن آن محققین را بر آن داشته می باشد تا طیف وسیعی از مطالعات در مورد واکاوی های استاتیکی غیرخطی موسوم به پوش آور مرسوم داشته باشند.با توسعه کاربرد تحلیل پوش آور در سالهای اخیر روشهای پوش آور پیشرفته متعددی برای لحاظ کردن اثر مود های بالاتر و همچنین اثر تغییرات مشخصات مودال سازه در طول تحلیل ناشی از تسلیم اعضاء پیشنهاد شده می باشد. روشهای پیشنهادی عموماً برای لحاظ کردن اثرات مود های بالاتر از چندین تحلیل پوش آور با الگوی بارهای متناسب با اشکال مودی سازه بهره گیری می نماید و نتایج حاصل از این تحلیل ها با یکدیگر ترکیب می شوند. در این فصل فرایند توسعه روشهای پوش آور به گونه کامل تبیین داده می گردد و در انتها آخرین نتایج به دست آمده توسط محققین ارائه می گردد.
 
1-1- مقدمه
در سالهای گذشته واکاوی ارتجاعی، بیشترین کاربرد را جهت تحلیل و مطالعه رفتار سازه ها پیش روی زلزله داشته می باشد، اما عملکرد سازه ها در زلزله ها نشان داده می باشد که صرفاً تحلیلهای ارتجاعی برای این مقصود کافی نیستند. واکاوی دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی، دقیق ترین روش جهت مطالعه رفتار سازه ها هنگام زلزله می باشد، اما این روش بسیار وقت گیر و پیچیده می باشد. در این شیوه برای واکاوی سازه نیاز به مجموعه ای از شتابنگاشتهای مختلف می باشد تا بتوان بر اساس نتایج بدست آمده از آنالیزهای انجام شده تصمیم مقتضی گرفت، ضمن اینکه تصمیم گیری در مورد نتایج بدست آمده نیاز به دانش و تخصص کافی در این زمینه دارد.
در پی معضلات یاد شده پژوهشگران پیوسته به دنبال روشی بوده اند که بتواند با سرعت بالاتری سازه ها را در ناﺣﯿﮥ غیر خطی تحلیل کند. در این راستا ایدﮤ تحلیل استاتیکی فزایندﮤ غیر خطی در سال 1975 توسط محققین مطرح گردید و گامهای اولیه در این زمینه برداشته گردید.
در روش مذکور، موسوم به واکاوی پوش آور متداول، سازه تحت الگوی بارگذاری ثابت تا تغییر مکان معینی موسوم به تغییر مکان هدف جلو برده می گردد، مگر اینکه فروریزش سازه زودتر از رسیدن به تغییر مکان هدف رخ دهد. بعد از انجام واکاوی قادر به استخراج نتایجی از قبیل منحنی ظرفیت سازه، تغییر مکان نسبی طبقات، نیروهای داخلی اعضاء و دیگر پاسخهای لرزه ای سازه خواهیم بود .
خاطر نشان می گردد در طی سالهای اخیر تحلیل پوش آور به عنوان یک فرایند کاربردی تأثیر موثری در جهت پیشرفت و توسعه واکاوی های لرزه ای بر مبنای عملکرد داشته می باشد و به گونه گسترده ای در آیین نامه ها و دستوالعمل های بهسازی لرزه ای سازه ها مورد بهره گیری قرار گرفته می باشد. در طی فرایند تحقیقات به اقدام آمده در مورد روشهای پوش آور از سوی محققین و در جهت رفع معایب پوش آور مرسوم که قادر نمی باشد اثر مودهای بالاتر و اثر تغییر مشخصات مودال سازه در طول تحلیل ناشی از تسلیم اعضاء در نظر بگیرد روشهای پوش‌آور جدیدی براساس مفاهیم ترکیب مودال سازه ارائه گردیده می باشد. در سال 2002 روش MPA[1]توسط چوپرا وگوئل پیشنهاد گردید. در این روش چندین تحلیل پوش‌آور با الگوی بار متناسب با اشکال مودی الاستیک چند مود اول انجام گرفته سپس پاسخ لرزه‌ای سازه از ترکیب پاسخ‌های حاصل از هر مود با بهره گیری از روش ترکیب مجموع مربعات (SRSS) بدست می‌آمد. از آنجایی که در مودهای بالاتر افزایش جابجایی بام متناسب با افزایش جابجایی سایر طبقات نمی‌باشد و حتی در بعضی موردها با افزایش برش پایه طبقه بام در جهت عکس حرکت می کند پس بهره گیری از جابجایی بام به عنوان نقطه کنترل تغییر مکان در مودهای بالاتر با ابهاماتی روبه‌رو بوده می باشد. در سال 2004 چوپرا وگوئل برای رفع این نقیصه روش MMPA[2] ارائه کردند. در تمام این تحلیل‌ها به علت آنکه الگوی بارگذاری ثابت می باشد و باتوجه به کاهش سختی در طی تحلیل الگوی بار بهنگام نمی گردد همچنان این واکاوی ها ازنتایج خوبی برخوردار نبود.
پس از چوپرا وگوئل با انجام مطالعات‌و مطالعه‌ها در جهت رفع نواقص روش های قبلی، روشهایی ابداع گردید که در هرمرحله با کاهش سختی ناشی از تسلیم اعضاء بارگذاری بهنگام می گردد و در سالهای اخیر توسط آنتونیو و پینهو جدیدترین روشهای پوش‌آور تطبیقی APA[3] که به صورت یک مدل تحلیل فیبری (Fiber)تحت عنوان روشهای FAP[4]وDAP[5]توسعه یافته می باشد. در ادامه پس از مروری بر واکاوی های لرزه ای مورد بهره گیری در آئین نامه ها به تبیین کامل واکاوی استاتیکی غیر خطی خواهیم پرداخت.
 
1-2- مروری بر روشهای تحلیل لرزه­ای سازه ها
به مقصود مطالعه رفتار سازه پیش روی زلزله و همچنین طراحی لرزه‌ای، نیاز به تحلیل لرزه‌ای می­باشد. انتخاب نوع تحلیل بستگی به عواملی همچون دقت مورد انتظار و توصیه آیین نامه­ها دارد. واکاوی لرزه‌ای سازه­ها به چهار روش استاتیکی و دینامیکیِ خطی و غیرخطی انجام می گردد که در ادامه به آنها پرداخته خواهد گردید.
 
1-2-1- تحلیل استاتیکی معادل
این روش از متداولترین شیوه‌های تحلیل لرزه‌ای می باشد که در تمام آیین نامه‌های زلزله دنیا با اختلافاتی جزئی نسبت به یکدیگر از آن بهره گیری شده می باشد. روش کار بدین گونه می باشد که برش پایه طرح که درصدی از وزن سازه می باشد و توسط ضریبی به نام ضریب زلزله بدست می آید، بر اساس یک الگوی بارگذاری مشخص در امتداد قائم سازه توزیع و به آن وارد می­گردد. پس از این مرحله با بهره گیری از ترکیبات بارگذاری توصیه شده توسط آیین نامه­ها، تحلیل سازه با فرضیات و تئوری های حاکم بر رفتار ارتجاعی و خطی، انجام می گیرد و نیروهای داخلی اعضا استخراج و سپس طراحی صورت می پذیرد.
الگوی بارگذاری در آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ایران) به شکل مثلثی و برگرفته از شکل مود اول الاستیک سازه می باشد. در استاندارد 2800 ایران، نیروی برشی پایه ، مطابق ارتباط زیر در ارتفاع ساختمان توزیع می گردد:
(1-1)
در ارتباط (1-1):
: نیروی جانبی در تراز طبقه ام، : ارتفاع طبقه ام از تر از پایه، : ارتفاع طبقه ام از تراز پایه، : وزن موثر طبقه ام، : وزن موثر طبقه ام و  نیروی جانبی اضافی در تراز سقف  که بوسیله ارتباط زیر تعیین می گردد:
(1-2)
نیروی  نباید بیشتر از  در نظر گرفته گردد و چنانچه  برابر یا کوچکتر از  ثانیه باشد، می توان آن را برابر صفر اختیار نمود.
[1] – Modal Pushover Analysis
[2] – Modified Modal Pushover Analysis
[3] -Adaptive Pushover Analysis
[4] -Forc-  based Adaptive Pushover
[5] -Displacment – basedAdaptive Pushover
تعداد صفحه :112
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد :بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در سازه های فولادی

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دسته‌ها: عمران