مقاله زمین لرزه های سختی باعث پیچش در ساختمان

این مقاله با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : مقاله زمین لرزه های سختی باعث پیچش در ساختمان

طي 20 سال اخير قوياً به واكنش ساختمان ها در مقابل پيچش هاي سختي كه در اثر حركات ناشي از زلزله  به وجود مي آيند رسيدگي شده است اما اكثر تحقيقات انجام شده تنها به مدل هاي ساده اي هم چون مدل تيرهاي برشي و ساختارهاي يك طبقه محدود شده اند در اين مقاله با استفاده از يك سري از ساختارهاي بتن هاي تقويت شده 1 3و5 طبقه اي كه براي مقادير مختلفي از ناهنجاري هاي طبيعي و تصادفي طراحي شده اند به اين مشكل پرداخته شده است ايده آل سازي مواد پلاستيك اين ساختارها جهت انجام يك سري تحقيقات پارامتريك پيرامون برخي حركات حقيقي و نيمه مصنوعي كاربرد دارد

يافته ها اين طور نشان داده اند كه نتايجي كه از مدل هاي تيرهاي برشي يك طبقه و ساده اخذ مي شوند آنچنان قابل اعتماد نيستند لذا استفاده از آنها براي ايجاد اصول پايه كدگذاري شده توصيه نمي شود لغات كليدي ساختارهاي متقارن ناهنجاري ناهمگني پيچش زمين لرزه واكنش ارتجاعي الاستيك مدل محوري پلاستيك اكثر كارهاي منتشر شده اي كه در مورد واكنش ساختارهاي متقارن به پيچش هاي ناشي از زمين لرزه هاي سخت هستند براساس مدل هاي ساده و يك طبقه اي از تيرهاي برشي شكل گرفته اند ابتداً اين مدل ها از سه عنصر تشكيل شده بودند كه به صورت موازي با محور y قرار داشتند بنابراين تنهنا رابطه ساده برقرار بود و اين رابطه به حركات ساده زلزله اي تعلق داشت بعدها برخي عناصر مقاومتي به راستاي x اضافه شدند و به همين جهت سيستم‌هايي با دو نامساوي تحت عنوان ورودي هاي زلزله اي دو بعدي قابل توجه شدند جالب است بدانيد كه مول تيرهاي برشي سخت از سال 1972 براي تحليل واكنش سيستم هاي چند طبقه اي متقارن در مقابل زمين لرزه كاربرد داشته است نتايج حاصل از رسيدگي به پيچش هاي سخت كه با مدل هاي يك طبقه و ساده‌اي از تيرهاي برشي به وجود آمده معمولاً براي ارزيابي ميزان كفايت قوانين سختي جهت ايجاد كدهاي طزراحي ضد زلزله جديد و ارائه پيشنهاداتي براي اصلاح اين طرح ها به كار مي روند به هر حال بنا به دلايلي كه در زير ارائه مي شوند چنين برآوردهايي چندان قابل اطمينان نيستند

a مدل ساده اي از تيرهاي برشي يك طبقه كه اصولاً به دليل سادگي در ساختارشان از آنها استفاده مي شود نمي توانند تخمين قابل قبولي از واكنش ساختارهاي چند طبقه اي حقيقي ارائه كنند بنابراين نتايجي از اين قبيل تنها داراي ارزش كيفي هستند b سختي و استحكام عناصر مقاومتي مدل تير برشي شرايط مخصوصي دارند و تنها براي بارهاي ناشي از زلزله آن هم به صورت مستقل از هم محاسبه مي شوند در ساختارهاي حقيقي عوامل سختي استحكام و تغيير شكل تسليم چنان ارتباط مستقيمي با هم دارند كه تغيير در يك پارامتر به تغيير 2 پارامتر ديگر منجر خواهد شد

c در ساختارهاي حقيقي اعضا جهت تحول بارهاي افقي و عمودي طراحي مي‌شوند لذا استحكام و سختي آنها در ارتباط با يكديگر با مقادير مشابه مقاومتي در مدل تيرهاي برشي ساده شده متفاوت خواهد بود بنابراين درصد تغيير در اين كميت‌هاي ايجاد شده براساس اصول كدگذاري شده پيچش در ساختارهاي حقيقي بسيار كمتر از موارد مشابه در تيرهاي برشي است

d تسليم عنصر انتهايي يك مدل ساده شده يك بيانگر عملي از حذف سختي در آن وضعيت است در ساختارهاي حقيقي ميله هاي تحول كننده سختي ارتجاعي در هر قاب در حقيقت جزء مهمي از خواص سختي ارتجاعي آن به شمار مي رود كه اين سختي توسط ستون هايي كه جهت باقي ماندن به حالت الاستيك طراحي شده اند كنترل مي شود به همين جهت از نظر تفاوت هاي بزرگي بين ساختارهاي حقيقي و مدل هاي تير برشي وجود دارد نقص هايي كه براي مدل هاي ساده شده بيان كرديم نشان مي‌دهد كه اين مدل ها نيازمند رسيدگي بيشتر هستند اين كار به واسطه ايجاد طرح هاي سه بعدي دقيق واقعي و ايده آل شده اي صورت مي گيرد كه براي ساختارهاي چند طبقه‌اي كه در آن اعضاي خميده شده توسط يك مدل محوري پلاستيك ايده آل سازي شده اند ساخته شده تا كنون هيچ تحقيقات سيستماتيكي كه براساس اين مدل ها صورت گرفته باشد انجام نشده است

نشريات وابسته تنها به پرداختن به ساختارهاي موجود يا تحقيق پيرامون ساختارهايي با قاب هاي كاملاً ايده آل شده با يك محور تقارن و تحت حركت يك بعدي محدود شده اند مقاله موجود نتايج اخذ شده از يك مطالعه گسترده پيرامون اين مشكل را ارائه مي دهد اين مطالعات براساس مدل هاي سه بعدي و چند طبقه‌اي كه داراي يك يا دو نقص هستند و با گروهي از حركات زلزله اي مركب تحريك شده اند شكل گرفته است

سيستم ها و حركات به كار رفته ساختارهايي كه براي اين تحقيق استفاده شده داراي يك سه يا پنج طبقه هستند و قاب هايي با بتن تقويت شده و مقاوم در برابر گشتاور در دو راستا تشكيل شده اند اين ساختارها در شكل 12و3 نشان داده شده اند اگرچه ما اين قاب ها را قاب هاي فضايي مي ناميم ولي در اينجا آنها را با پارامترهاي Fr1 تا Fr6 رسم كرده ايم به طريقي كه Fr1 Fr2 و Fr3 به موازات محور Fr4 Fr5 و Fr6 موازي محور xها قرار گرفته اند توجه داشته باشيد كه Fr2 در ساختارهاي 3 طبقه‌اي Fr29 و Fr4 در ساختارهاي پنج طبقه اي به دو قاب بعديشان كه در وسط قرار گرفته اند مربوط مي‌شوند

در اين حالت مي توان نتايج را با عناصر مشابه در مدل ساده اي از تيرهاي برشي مقايسه كرد ميزان نامتعارف سختي كه براي تمام سطوح يكسان است با مقادير 030L  020L , 010L , e=000 L بعد افقي طرح آمايش شد در حالت يك نقصي مركز ثقل CM و مركز سختي CR روي محور x مي خوابد   در حالي كه در وضعيت دو نقصي اين دو مركز به صورت اريب شيب دار قرار مي گيرند   توجه كنيد كه در ساختارهاي چند طبقه اي عموماً CR تعريف نمي شود مگر در بعضي شرايط بسيار حاد اينجا اين مركز براساس حدود سختي قاب تخمين زده شده است براساس مدل تير برشي ساده شده قاب هاي نزديك تر به CR Fr1 و Fr6 قسمت هاي سخت و قاب‌هاي دورتر از CR Fr3 و Fr4 قسمت هاي انعطاف پذير هر ساختار به شمار مي‌روند ارتفاع طبقه در تمام ساختمان ها 3 متر است و طبقه همكف 4 متر تمام ساختمان‌ها براي تحول نيروهاي ثقل و نيروهاي ناشي از زمين لرزه براساس كدهاي اروپايي 2 بتن تقويت شده و 8 طرح مقاوم در مقابل زلزله طراحي شده اند در حالي كه طراحي هاي فرعي جهت تحمل مقادير مختلفي از ناهنجاري هاي تصادفي نيز وجود دارند eacc=005L , e¬acc=00 براي هر EC8 و eacc=A005L به عنوان هر UBC-97 و كد يوناني [15 دوره هاي طبيعي در شرايط مختلف در ليست جدول 1 آمده‌اند تحليل غير خطي ديناميكي ساختارها براي گروهي از حركات حقيقي و مصنوعي به كار مي رود اين كار با استفاده از اصول اصلاح شده برنامه ANSR صورت مي گيرد اجزا قاب به وسيله يك مدل از محور پلاستيكي ايده آل سازي شدند كه در آن گشتاور چرخشي اصلاح شده با نسبت سختي برابر با 005 در نظر گرفته شده سختي در نقطه تسليم به واسطه زانوهاي ضد زلزله با مقدار EL=Myl/6ey قرار داده شد در حالي كه Qy براساس معادلات نيمه تجربي ارائه شده توسط Park & Ang محاسبه گشت در تحقيق موجود سه گروه از تحريكات زلزله اي به كار رفتند كه هر كدام شامل 5 حركت دو جزيي بودند اولين گروه گروه A حركات حقيقي و از نوع باز بودند دومين گروه گروه B شامل حركاتي با ضربان هاي سريع و به صورت حقيقي بود سومين سري از ده حركت نيمه مصنوعي به واسطه اصلاح 10 جز حركات گروه A به وجود آمدند گروه بنابراين مي توان گفت اين طيف حركات جديد تقريباً با طيف الاستيك طراحي شده EC8 برابري مي كند متد به كار رفته بر پايه روش سعي و خطا و تكنيك هاي تبديلي Fourier شكل گرفت اين مقايسه بسيار نتيجه بخش بود مخصوصاً براي حركات نيمه مصنوعي كه در آن تفاوت هاي طيفي از تجاوز نمي كند هر جفت از حركات دوبار اعمال شد با تغيير جهت اجزاء در امتدادهاي y,x

زمين لرزه هاي سختي كه موجب ايجاد پيچش در ساختمان ها مي شوند نتايج و جمع بندي ها از مدل هاي حقيقي اخذ شده اند

زمين لرزه هاي سختي كه موجب ايجاد پيچش در ساختمانها مي شوند

فهرست مطالب

خلاصه

مقدمه

سيستم ها و حركات به كار رفته

نتايج انتخاب شده

تاثيرات حركات مختلف زمين

تاثيرات ناهنجاري هاي طبيعي و تصادفي

جمع بندي

ساختمانهاي چند طبقه نامتقارن و منظم و قابهاي مهاربندي شده

ساختارهاي چند طبقه اي 2 قاب هاي ديواري

يك مطالعه موردي مدل قاب ديواري متقارن

مدل

تحليل حركات زرين و پارامترهاي واكنش گر

نتايج

خلاصه مطالب و نتيجه گيري

واكنش هاي سخت ساختارهاي متقارن چند طبقه

مدل هاي چند طبقه

معيار طراحي

نتايج