10096

آشنايي با تحليل ديناميكي غيرخطي سازه ها با رويكرد سلامت سازه اي

1400-1401

دكتر پدرام قادري

خرابي سازه هايي كه تحت زمين لرزه هاي شديد قرار مي گيرند پيامد 1) كاهش قابل ملاحظه ي ظرفيت باربري جانبي ساختمان به دليل افت مصالح و مقاومت 2) اثر بي ثبات كننده ي بارهاي ثقلي كه از طريق جابجايي هاي جانبي عمل مي كنند، مي باشد. هر دو اين عوامل مي توانند باعث فرو ريختن سازه شوند. تأثير عامل دوم بر روي سازه ها با تحليل مرتبه دوم سازه قابل بررسي مي باشد. تحليل يك سازه به برآورد پاسخ هاي آن سازه تحت اثر بارهاي وارد بر آن اطلاق مي شود كه مي تواند به روش هاي مختلفي انجام گيرد به صورتي كه هر كدام از اين روش ها شرايط و نتايج مجزاي مربوط به خود را دارد. در يك تقسيم بندي كلي مي توان روش هاي تحليل سازه را به دو دسته تحليل مرتبه اول و دوم تقسيم كرد. به طور كلي طراحان سازه براي محاسبه ي نيروها، لنگرها و جابجايي هاي سازه، مايل به استفاده از تحليل استاتيكي خطي (تحليل مرتبه اول) مي باشند. تحليل مرتبه اول با فرض تغيير شكل هاي كوچك انجام مي گيرد به طوري كه تحت يك بارگذاري جانبي، نيروها، لنگرها و جابجايي هاي بدست آمده، به واسطه ي بارهاي قائم تغيير شكلهاي اضافه اي را به سازه اعمال نمي كنند و به عبارتي تحليل سازه بر اساس هندسه تغيير شكل نيافته انجام مي شود. از سوي ديگر تحليل مرتبه دوم بر اساس هندسه تغيير شكل يافته انجام مي شود و اثرات مرتبه دوم (P-Delta) اثرات غيرخطي هستند كه در هر سازه اي كه اعضاي آن تحت بارگذاري محوري قرار مي گيرد، ايجاد مي گردند. آنها درواقع اثرات ثانويه اي هستند كه به واسطه بارهاي ثقلي روي سازه ي تغيير مكان يافته ايجاد شده و باعث تشديد پاسخ هاي سازه مي شوند. اثرات تحليل مرتبه دوم در طول زلزله مي تواند به طور چشم گيري باعث كاهش سختي و افزايش ميزان جابجايي افقي سازه شود بطوريكه در سازه هايي كه تحت بارگذاري محوري و جانبي بزرگتري قرار مي گيرند (سازه هاي سنگين تر تحت زمين لرزه هاي بزرگ) اين اثر از اهميت بيشتري برخوردار شده و حتي سازه را به سمت ناپايدار شدن نيز پيش مي برد. در اين تحقيق ابتدا مفهوم اثرات تحليل مرتبه دوم، لزوم بكار گيري آن در تحليل و طراحي سازه ها و همچنين الزامات آيين نامه اي استفاده از اين نوع تحليل شرح داده شده است. سپس به دنبال رسيدن به ابزاري خواهيم بود كه بصورت رابطه اي صريح، حداقل هاي رفتار غيرخطي سازه را مدل كند تا در نهايت به عنوان ابزاري در دسترس، بتوان در روشهاي شناسايي سيستم و شناسايي آسيب در سازه ها از آن استفاده نمود. در نهايت نيز با ارائه مثال هاي عددي به بررسي تفاوت رفتار سازه ها در تحليل مرتبه اول و مرتبه دوم با استفاده از اين رابطه، مي پردازيم. واژه‌هاي كليدي: تحليل مرتبه دوم، رفتار غيرخطي هندسي، تحليل ديناميكي غيرخطي، اثرات (P-Delta)

9/20/2021 12:00:00 AM

73066

1400/07/06

Introduction of nonlinear dynamic analysis of structures with structural health approach

تحليل مرتبه دوم، رفتار غيرخطي هندسي، تحليل ديناميكي غيرخطي، اثرات (P-Delta)

Second order analysis- Geometric nonlinearity- Nonlinear dynamic analysis- (P-Delta) effects