A Comparative Lexical Study of Quranic Arabic (Handbook of Oriental Studies Handbuch der Orientalistik)

Martin R. Zammit

High-speed digital system design.A handbook of interconnect theory and design practices

Stephen H. Hall, Garrett W. Hall, James A. McCall

Turkey and Qatar in the Tangled Geopolitics of the Middle East

Birol Başkan (auth.)

ساده سازی روش تحلیل آسیب پذیری ساختمان های متداول فولادی به کمک روش طراحی براساس عملکرد word

فهرست مطالب

فصل اول : کلیات	1
1-1 روش های متداول ارزیابی آسیب­پذیری سازه­ها	2
1-1-1 روش طیف ظرفیت	3
1-1-2 روش­های مکانیکی	4
1-1-3 روش­های تغییرمکانی	5
1-1-4 روش ضرایب تغییر مکان	7
1-2 روش­های ساده شده در ارزیابی آسیب­پذیری سازه­ها	8
1-2-1 کلیات	8
1-2-2 تحلیل مکانیزم جانبی ساده شده (SLaMA)	8
1-3 تحقیقات انجام شده در این پایان­نامه	9
فصل دوم : روش های متداول برآورد خسارت	11
2-1 تاریخچه ارزیابی آسیب پذیری لرزه­ای ساختمان ها	11
2- 2 ارزیابی آسیب پذیری ساختمان ها به روش کیفی	12
2-3 ارزیابی آسیب پذیری ساختمان ها به روش کمی	14
2-3-1 شاخص های آسیب پذیری محلی سازه	15
2-3-2 شاخص های تجمعی براساس تغییرشکل	15
2-3-3 شاخص های آسیب پذیری بر مبنای خستگی	17
2-3-4 شاخص­های آسیب­پذیری تجمعی بر مبنای انرژی	18
2-3-5 شاخص های آسیب پذیری مرکب	18
2-4 اصول و مفاهیم کلی روش طراحی بر اساس عملکرد	22
2-5 روش های مختلف طراحی براساس عملکرد	24
2-6 تعیین ظرفیت در سازه	25
2-6-1 تحلیل استاتیکی غیرخطی	26
2-7 تعیین تقاضا در سازه	27
2-8 روش ارزیابی عملکرد N2	27
2-9 دستورالعمل ارزیابی ­لرزه­ای ساختمان­ها در نیوزلند (دستور العمل NZSEE )	31
2-9-1 اهداف عملکردی	31
2-9-2 معیارهای عملکردی	32
2-9-3 حالت حدی نهایی، معیاری برای عملکرد قابل قبول	33
فصل سوم جزئیات روش­های تحلیل آسیب­پذیری سازه­های فولادی	34
3-1 روش تحلیل آسیب­پذیری در FEMA356	34
3-1-1 سطوح عملکرد	34
3-1-2 سطوح خطر زلزله	36
3-2 تحلیل استاتیکی غیرخطی در FEMA 356	37
3-2-1 توزیع بار جانبی	38
3-2-2 مدل رفتار دو خطی نیرو– تغییرمکان سازه	39
3-2-3 زمان تناوب اصلی موثر	40
3-3 پیشنهادات مطرح شده درFEMA440 برایاصلاح روش‌هایتحلیلاستاتیکی غیرخطی	43
3-3-1 بردار بار منفرد	44
3-3-2 محدودیت بر روی مقاومت به دلیل کاهش مقاومت ناشی از اثرات P-Δ در یک سیکل	45
3-3-3 حداکثر نسبت تغییر مکان (ضریب C1)	48
3-3-4 اصلاح برای در نظر گرفتن کاهش سختی و مقاومت سیکلی(ضریب C2)	48
3-4 تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA)	50
3-4-1 جزییات مربوط به انجام آنالیز	51
3-4-1-1 معیار فروریزش در سازه	51
3-5 دستورالعمل ارزیابی لرزه­ایی ساختمان­ها در نیوزلند (دستورالعمل NZSEE )	54
3-5-1 طیف پاسخ شتاب	56
3-5-2 روش مبتنی بر تغییر مکان	57
3-5-3 روش مبتنی بر نیرو	60
3-5-4 تشریح روش ارزیابی لرزه­ایی ساختمان­ها	62
3-5-4-1 مقاومت­های خمشی و برشی محتمل	62
3-5-4-2 مکانیزم­های غیرارتجاعی قاب و ظرفیت نیروی جانبی ناشی از زلزله	52
3-5-4-2-1 روش تحلیل مکانیزم­های جانبی ساده شده (SLaMA)	65
3-5-4-2-2 استفاده از تحلیل پوش آور	74
3-5-5 تعیین زمان تناوب سازه	75
3-5-6 تعیین ضریب مقیاس طیف غیرالاستیک در روش نیرویی	76
3-5-7 تقاضای تغییرمکان سازه در روش ارزیابی لرز­ه­ایی تغییر مکانی	77
فصل چهارم : مدل سازی و تحلیل آسیب­پذیری سازه ها	80
4-1 مشخصات سازه­های طراحی شده	80
4-2 معرفی نرم افزارOpenSees	81
4-2-1 مزیت­های نرم­افزار OPENSEES	86
4-2-2 تقسیم بندی مدل­ها در OpenSees	87
4-2-3 روش های تحلیل موجود در OpenSees	88
4-2-4 بخش های مختلف مدل سازی در OpenSees	88
4-3 ارزیابی لرزه­ای قاب 3 طبقه	89
4-3-1 ارزیابی لرزه­ای قاب 3 طبقه به روش آیین نامه نیوزلند	91
4-3-1-1 محاسبه ظرفیت سازه به روش SLaMA	91
4-3-1-2 محاسبه تقاضا به روش ارزیابی تغییرمکانی قاب 3 طبقه	91
4-3-1-3 محاسبه تقاضا قاب 3 طبقه به روش نیرویی	98
4-3-2 روش ارزیابی عملکرد FEMA 356 قاب 3 طبقه	100
4-3-3 تحلیل دینامیکی غیرخطی	101
4-3-3-1 انتخاب شتاب­نگاشت­ها	103
4-3-4 تحلیل دینامیکی افزاینده(IDA)	107
4-4 ارزیابی لرزه­ایی قاب 5 طبقه	111
4-4-1 ارزیابی لرزه­ای قاب 5 طبقه به روش آیین نامه نیوزلند	111
4-4-1-1 محاسبه ظرفیت قاب 5 طبقه به روش SLaMA	111
4-4-1-2 برآورد تقاضا قاب 5 طبقه به روش تغییرمکانی	117
4-4-1-3 محاسبه تقاضا قاب 5 طبقه به روش نیرویی	118
4-4-2 روش ارزیابی عملکرد FEMA 356 قاب 5 طبقه	119
4-4-3 تحلیل دینامیکی غیرخطی قاب 5 طبقه	121
4-4-4 تحلیل دینامیکی افزاینده(IDA) قاب 5 طبقه	122
4-5 ارزیابی لرزه­ایی قاب 8 طبقه	127
4-5-1 ارزیابی لرزه­ای قاب 8 طبقه به روش آیین نامه نیوزلند	127
4-5-1-1 محاسبه ظرفیت قاب 8 طبقه به روش SLaMA	127
4-5-1-2 برآورد تقاضا قاب 8 طبقه به روش تغییرمکانی	131
4-5-1-3 محاسبه تقاضا قاب 8 طبقه به روش نیرویی	133
4-5-2 روش ارزیابی عملکرد FEMA 356 قاب 8 طبقه	134
4-5-3 تحلیل دینامیکی غیرخطی قاب 8 طبقه	135
4-5-4 تحلیل دینامیکی افزاینده(IDA) قاب 8 طبقه	137
فصل پنجم نتایج و پیشنهادات	141
5-1 نتایج	141
5-2 پیشنهادات برای ادامه کار	146
پیوست	147
مراجع	155

 آنچه از یک زمین­لرزه برجای می­ماند تنها خساراتی است که به اشکال مختلف خود را نشان می­دهد و لذا مطالعه خسارات ، بهترین روشی است که به وسیله آن می­توان تأثیر زمین­لرزه بر جامعه را از جهات گوناگون مورد بررسی قرار داد. مثلاً آثار فرهنگی و اجتماعی به جا­مانده از یک زلزله می­تواند مبنایی برای مطالعه آثار زلزله یا بحران­های مشابه در منطقه دیگری باشد و یا تخریب و آسیب وارده به مراکز امداد رسانی و اطلاع­رسانی و ... می­تواند در تصمیم­گیری در مورد چنین حوادثی در مناطق دیگر بسیار مفید واقع شود.

در تعداد زیادی از سازه­ها علائمی از خرابی دیده شده به طوری که عملاً برخی از آنها کارایی خود را از دست داده­ند. از این رو نحوه ارزیابی مقاومت این­گونه سازه­ها یکی از مهم­ترین مسائلی است که مهندسین سازه باید بدان بیاندیشند.

سه مرحله اصلی برای ارزیابی و ترمیم یک سازه عبارتند از:

کنترل و بررسی سازه، تشخیص نوع آسیب دیدگی و طراحی شیوه ترمیم.

در اولین مرحله از ارزیابی یک سازه، یعنی در مرحله کنترل، از آزمونی با جزئیات مشخص به منظور تعیین وضعیت کیفی سازه استفاده می­شود که شامل بررسی کلیه اطلاعات موجود در سازه، بازدید سازه جهت تعیین نقاط ضعف و انجام آزمایش های مفید فیزیکی و شیمیایی است.

در مرحله دوم که مرحله تشخیص است، رفتار فعلی و آتی سازه مورد بررسی قرار می­گیرد. در این مرحله اگر تشخیص داده شود که سازه از خطری رنج می برد، نخست به تشخیص عوامل اصلی بروز این خطر پرداخته و سپس سعی می­گردد رفتار آتی سازه تحت این عوامل و عواقب حاصل از آنها پیش بینی گردند.

سومین مرحله به طراحی شیوه ترمیم سازه مورد بررسی اختصاص دارد. در این مرحله، مهندسین نیازهای مقاومتی اضافی سازه مذکور را تعیین کرده و با ارائه راهکارهایی ضمن این­که الزامات مربوط به ایمنی سازه را ارضاء می­کند، باید عملی و در عین حال اقتصادی نیز باشد تا بتواند کارفرمایان را توجیه نماید.

1-1 روش های متداول ارزیابی آسیب­پذیری سازه­ها

هدف از ارزیابی عملکردی سازه­ها تعیین سطح عملکرد سازه نسبت به آیین­نامه موجود می­باشد. برای بسیاری از ساختمان­های موجود لزومی بر استفاده از روش­های طولانی و با جزئیات بالا نیست بلکه هدف اصلی بر بکار بردن عملکرد لرزه­ای ساختمان­های موجود در ارزیابی آسیب­پذیری آنها می­باشد.

در یک روش ارزیابی عملکردی از ساختمان­های موجود بایستی مراحل زیر را طی نمود:

الف) مدلسازی لرزه­ای از منطقه مورد نظر.

ب) مدلسازی سازه که بایستی فرضیات بیشماری را به عنوان خصوصیات اعضای سازه­ای و شرایط مرزی درنظر گرفت تا بتوان به نتایج مورد انتظار از پاسخ لرزه­ای دست یافت.

پ) انتخاب برنامه و فرآیند تحلیلی که بتوان پاسخ طبیعی سازه را از جمله تغییرمکان­ها، لنگرهای خمشی و نیروهای برشی و محوری را تعیین کرد.

ت) مدلسازی ظرفیت اعضای سازه­ای. این مرحله با آنچه که در طراحی ساختمان­های جدید مورد استفاده قرار می­گیرد، کاملاً متفاوت است. در ساختمان­های جدید هدف رسیدن به ظرفیت شکل­پذیری درنظر گرفته شده در آیین­نامه­های طراحی است در حالی که در ساختمان­های موجود بررسی توانایی اعضای سازه­ای در تغییرشکل­های پلاستیکی مطرح است که این خود وابسته به جزئیات موجود در این اعضا می­باشد.

ث) مقایسه تقاضا و ظرفیت بدست­آمده از مراحل قبل می­باشد.

 1-1-1 روش طیف ظرفیت

 روش طیف ظرفیت که در به آن اشاره شده­است، در تحلیل HAZUS برای ارزیابی خسارت زلزله به کار رفته­است [1]. نقطه عملکرد سازه تحت یک زمین­لرزهاز تقاطع طیف شتاب - تغییرمکان تحت حرکت زمین و منحنی طیف ظرفیت (منحنی پوش­آور تبدیل شده به منحنی­های شتاب طیفی در برابر تغییرمکان طیفی) که نشان­دهنده تغییرمکان افقی سازه تحت بار جانبی فزاینده­است، بدست می­آید (شکل 1-1). در HAZUS منحنی­های ظرفیت را با استفاده از تحلیل پوش­آور غیرخطی سازه­های الگو در ایالات متحده تعیین کرده­اند (با ایجاد خاصیت تغییرپذیری در منحنی­های تعیین شده توسط ترکیبی از اطلاعات عملکردی، اطلاعات منطقه زمین­لرزه، نظرات کارشناسانه و قضاوت مهندسی) در حالیکه تحلیل­های پوش­آور منطبق با ساختمان­هایی با خصوصیات سازه­ای متفاوت توسط روزتو (Rossetto) و النشای (Elnashai) انجام شده­است. روش تعیین ظرفیت غیرخطی سازه­های بتن­آرمه تفاوت زیادی با کارهای محاسباتی می­تواند داشته باشد و در نتیجه روش­های ساده شده به کار رفته در تعیین ظرفیت ترجیح داده می­شوند. یک روش ساده­شده می­تواند با شرایط مختلف ساخت نیز منطبق شود، بنابراین تحلیل آسیب­پذیری مدل به راحتی برای یک منطقه یا کشور قابل انجام خواهد بود.

 شکل 1-1 : روش طیف ظرفیت به کار رفته شده در HAZUS[1]

 جیووینزی[2] یک روش مکانیکی برای تحلیل خطر قاب­های بتن­آرمه که از منحنی­های ظرفیت دوخطه استفاده می­کنند، معرفی کرد که با استفاده از روابط و پارامترهای موجود در آئین­نامه­های طراحی لرزه­ای نتیجه گرفته شده­است. ضریب برش پایه (که می­تواند با شتاب طیفی حد تسلیم ارتباط داشته باشد) تابع عواملی مانند ناحیه لرزه­ای، شرایط خاک، پاسخ دینامیکی ساختمان، نوع سازه و اهمیت سازه است که همه آنها می­توانند از آئین­نامه بدست آیند. تغییرمکان طیفی تسلیم تابع شتاب طیفی تسلیم و زمان تناوب نوسان در هنگام تسلیم است که دومی با استفاده از روابط ساده­ای که در آئین­نامه­های طراحی لرزه­ای موجود است بدست می­آید که معمولاً آن را برحسب ارتفاع ساختمان ارائه می­دهند. تغییرمکان طیفی نهایی خود تابع تغییرمکان تسلیم و ظرفیت شکل­پذیری ساختمان است که برای ساختمان­های بتن­آرمه­ای که با ملاحظات لرزه­ای طراحی نشده­اند برابر 5/2 فرض می­شود؛ در غیر اینصورت این نسبت (تغییرمکان نهایی به تغییرمکان حد تسلیم) با استفاده از ضریب رفتار تعیین شده در آئین نامه تعیین می­شود. استفاده از آئین­نامه­های طراحی در تعیین منحنی­های پوش­آور ساده­شده ساختمان، روش بسیار مؤثری برای سنجش آسیب­پذیری ساختمان­های طراحی شده با آئین­نامه­های مختلف می­باشد. در هر­حال تعاریف آئین­نامه­ای زمان­تناوب تسلیم و ظرفیت برش پایه سازه­های بتن­آرمه می­تواند اختلاف زیادی با خصوصیات واقعی حال حاضر ساختمان داشته باشد

Social Network Analysis in Construction

Dr Stephen Pryke(auth.)