دانلود پایان نامه مهندسی عمران
بررسی طراحی لرزه ای سازه با تاکید بر رفتار هیسترزیس ستونهای I شکل
مقدمه:
هنگام زلزله طی حرکات بسیار قوی لرزه ای بدون توجه به طرح مرسوم متناسب با اعضا در نقاطی از ستون ها مفصلهای پلاستیک شکل میگیرد. برخی از عواملی که باعث اینگونه مفصلهای پلاستیک میگردند در ذیل آورده شده است.
1- طراحی بر اساس مقاومت تسلیم اسمی فولاد انجام میگیرد در حالی که مقدار مقاومت تسلیم واقعی اعضا فولادی سازه ممکن است کمتر از مقاومت تسلیم اسمی باشد این تغییر ( اختلاف) با مقاومت واقعی می تواند در بعضی نواحی باعث ضعف ستون گردد و باعث ایجاد مفصلهای پلاستیک گردد.
2- شتاب عمودی جرم سازه ناشی از ترکیبات افقی حرکت زمین و به ویژه شتاب عمودی زمین می تواند باعث افزایش نیروی محوری در ستونها گردد. به محض افزایش نیروی فشاری ستون ظرفیت ممان برشی ستون کاهش یافته و مفصلهای پلاستیک در ستون میتواند پدیدار شود.
3- اثر مدهای تغییرات بزرگتر سازه میتواند ایجاد و توسعه در مفصلهای پلاستیک در ستون نمایند.
4- ما حرکات زلزله را به صورت دقیق نمی دانیم و نمی توانیم پیش بینی کنیم.
این موارد و مشخصات ذاتی باعث پیچیدگی و سخت شدن محاسبه آن دسته از عوامل در طراحی گیرد و به حد حال بسیار مهم است که امکان داشتن مفصلهای پلاستیک در ستون ها را در نظر بگیریم و مواظب این نوع رفتار در سازه باشیم.طراحی لرزه ای سازه ها اخیراً متناسب با اعضا طبق دو معیار مجزا انجام گیرد. اول: در زمین لرزه های خفیف سازه ها باید قابلیت سرویس دهی داشته باشند بنابراین این تغییر شکلهای برای نگهداشتن در پایین ترین مقدار تعیین می گردند که محاسبات برای تحلیل الاستیک بسیار ساده میشود.
دوم: در مورد زمین لرزه های شدید سازه ها نباید منهدم شوند. بنابراین به اطلاعات بیشتری نیاز داریم.
در زمین لرزه‌های شدید باید تناسب بین هر عضو سازه‌ای مبتنی بر جذب انرژی و افت ظرفیت نسبی مقاومت آن باشد.برای اجتناب از گسیختگی هر عضو سازه ای باید شکل پذیری مجاز به اندازه باز توزیع نیروی( توزیع مجدد) داخلی طراحی شود در این روش بیشتر انرژی وارده بر اثر تغییر شکلهای غیر ارتجاعی اعضای سازه و غیر سازه ای کاهش پیدا خواهد کرد.طی زمین لرزه‌های شدید نیروهای محوری فشاری و ممان خمشی بصورت تصادفی و متغیر به ستون وارد میشود در این مطالعه نرخ نیروی محوری فشاری ثابت نگهداشته شده است (به مقدار Py3/0 P=).
کلمات کلیدی:
رفتار هیسترزیس
ستونهای I شکل
طراحی لرزه ای سازه