پروژه اثر مولفه قائم زلزله در ساختمانهای دارای نامنظمی جرم و سختی در ارتفاع

فهرست :
– ۲- پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………….۴

۳- روش کار و تحقیق…………………………………………………………………………………………….۴
فصل دوم : مروری بر تحقیقات گذشتهبخش اول : مطالعات نظری

۱- ۱- مطالعات Lee و Yang در مورد مشخصات حرکات قائم و افقی زلزله ثبت شده زمین طی زلزله نیگاتای ژاپن در سال ۲۰۰۴ ….. ۹۲

۱-۱-۱- تحلیل اوج شتاب …………………………………………………………………………………………….. ۹

۲- ۱-۱-۲- نسبت اوج شتاب قائم به اوج شتاب افقی……………………………………………….۱۰

۲- ۱- ۱-۳- نسبت اوج سرعت به اوج شتاب………………………………………………………….۱۰

۲- ۱-۱-۴- تحلیل طیف پاسخ قائم………………………………………………………………………..۱۲

۲- ۱-۱-۵-تاثیر شرایط مکانی بر روی طیف پاسخ قائم………………………………………………..۱۳

۲- ۱-۱-۶- وابستگی نسبت طیف پاسخ () به مسافت مبدا تا کانون زلزله…………………………………………۱۳

۲- ۱- ۲- مطالعات Sarkar و Prasad در مورد نامنظمی هندسی عمودی در سازه های با قاب پلکانی……………. ۱۵

۲- ۱-۲-۲- روش پیشنهادی برای تعیین نامنظمی……………………………………………………….۱۷

۲- ۱-۲-۳- برآورد پریود اصلی برای سازه های پلکانی…………………………………………….۲۰

۲- ۱- ۳- مطالعات Shamlo و Mivehchi در مورد بررسی تاثیر نامنظمی سازه ها در ارتفاع………………… ۲۳

۲- ۲-۱- مطالعات Zuniga و همکارانش در مورد شتاب مولفه قائم زلزله در تحلیل ساختمانهای تک طبقه……………. ۲۶

۲- ۲-۱-۱- ترکیب پاسخ های مربوط به بارهای تک جهتی………………………………………………………………….۲۷

۲- ۲-۱-۲- تجزیه و تحلیل نتایج…………………………………………………………………۲۷

۲- ۲-۱-۳- برآورد پاسخ ها……………………………………………………………………….۲۸

۲- ۲-۲- مطالعات Salazar و Haldar در مورد بررسی پاسخ سـازه در برابر مولفه قائم زمین لرزه ها ………. ۳۱

۲- ۲-۲-۱- تشریح سازه ها و زمین لرزه ها………………………………………………………..۳۲

۲ ۲-۲-۲- نتایج و مشاهدات……………………………………………………………………………….۳۲

۲ ۲-۲-۳- اثر مولفه قائم زلزله در DMAX………………………………………………….۳۳

۲ ۲-۲-۴- اثر مولفه قائم بر مقادیر لنگر خمشی در ستون ها……………………………………………۳۶

۲ ۲-۲-۵- اثر مولفه قائم بر نیروهای محوری موجود در ستونها……………………….۳۷

۲ ۲-۲-۶- مفاهیم طراحی…………………………………………………………………………………………۳۸

۲- ۲-۳- مطالعات Choi و Song در مورد بررسی رفتار لرزه ای سازه مرتفع فولادی با سیستم قاب خمشی در اثر نامنظمی جرم در ارتفاع. ۴۰

۲- ۲-۳-۱- انتخاب شدت زلزله……………………………………………………………………………………………………………….۴۱

۲- ۲-۳-۲- نامنظمی عمودی جرم………………………………………………………………………………………………………….۴۳

۲- ۲-۳-۳- ورودی انرژی پسماند سیستم ها………………………………………………………………………………………….۴۶

۲- ۲-۴- مطالعات Moharami و Koshkjeh در مورد بررسی اثرات مولفه قائم زلزله بر پاسخ قابهای ساختمانی………………. ۵۰

۲- ۲-۴-۱- تاثیر گستردگی جرم…………………………………………………..۵۰

۲- ۲-۴-۲- تشدید نیروهای داخلی تیرها……………………………………………………………………………………………….۵۰

۲- ۲-۴-۳- تشدید نیروهای محوری ستونها در طبقات……………………………………………………………۵۳

۲- ۲-۴-۴- تاثیر موقعیت ستونهای همتراز در افزایش نیروی محوری………………………………………………….۵۴

۲- ۲-۴-۵- اثر ارتفاع (تعداد طبقات ساختمان ) و طول دهانه تیرها……………………………………………………۵۵

۲- ۲- ۴-۶- اثر میرایی……………………………………………………………………..۵۵

۲- ۲- ۵- مطالعات Khoshnud وKordkheili در مورد آنالیز غیر خطی ساختمانهای فولادی با در نظر گرفتن اثرات مولفه قائم زلزله….. ۵۶

۲- ۲- ۵- ۱- مدلهای بدون خروج از مرکزیت………………………….. ………………………….. ………. ۵۶

۲- ۲-۵-۲- بررسی اثر خروج از مرکزیت………………………………………………………………۶۰

۲- ۲-۶- مطالعات Hashemi و Hosseini در مورد تاثیر مولفه قائم زلزله بر ستونهای ساختمانهای فولادی با قاب خمشی .. ۶۳

۲- ۲- ۶-۱- تاثیر مولفه قائم بر هیسترزیس ستونها……………………………………………………………………………….۶۳

۲- ۲- ۶-۲- اثر مولفه قائم در نیروی محوری حداکثر ستونها……………………………………………………………….۶۴

۲- ۲-۶- ۳- تاثیر مولفه قائم بر انرژی اعمال شده به سازه های مورد مطالعه……………………………………….۶۵

۲- ۲-۷- مطالعات HAFEZI و FALAH در مورد بررسی روش تحلیل استاتیکی فزاینده غیر خطی مودی در برآورد پاسخهای لرزه ای ساختمانهای با نامنظمی جرم در ارتفاع ۶۷

۲- ۲-۷-۱- مفهوم تحلیل استاتیکی فزاینده غیرخطی مودی………………………………………………………………..۶۷

۲- ۲-۷-۲- مراحل آنالیز استاتیکی فزآینده غیر خطی مودی………………………………………………………………..۶۷

۲- ۲-۷-۳- معرفی مدل ها………………………………………………………………………………۶۹

۲-۷-۴- روش میانگین گیری واقعی و میانگین گیری نمایی……………………………………………………………۶۹

– ۲-۷-۴- ارائه نتایج………………………………………………………………………………………………………..۷۰

۲- ۲-۷-۵- تفسیر نمودارها………………………………………………………………………………………………..۷۱

۲- ۲-۸- مطالعات Stefano و Pintucchi در مورد بررسی تحقیقات انجام شده در مورد سازه های دارای نامنظمی جرم و سختی در ارتفاع پس از سال ۲۰۰۲ …. ۷۳

۲- ۲-۹- مطالعات Karavasils و Bazeos در مورد بررسی رفتار غیر ارتجاعی قاب خمشی فولادی با نامنظمی جرم در ارتفاع………….. ۷۷

۲- ۲-۱۰- مطالعات Hosseini و همکارانش در مورد اثر توأم مؤلفههای افقی و قائم زلزله و جهت اعمال شتابنگاشت بر نیروی محوری ستونهای ساختمانهای فولادی منظم با قاب خمشی …… ۸۱

۲- ۲- ۱۰- ۱- زلزلههای مورد استفاده………………………….. …………………………. …….. ۸۲

۲- ۲- ۱۰- ۲- اثرتوأم مؤلفههای افقی و قائم و جهت اعمال زلزله بر نیروی محوری ستونها………………۸۴

۲- ۲-۱۰-۳- نمودارهای نیروی محوری ستونها………………………………………………………………۸۴

۲- ۲-۱۰-۴- نتایج بدست آمده از تحلیل ها…………………………………………………………………..۸۹

بخش سوم : مطالعات آزمایشگاهی

۲- ۳-۱- مطالعات Hashimoto و همکارانش در مورد تحلیل فتو الاستیکی امواج فشار در سازه تحت اثر ضربه قائم ، توسط آزمونهای آزمایشگاهی زلزله……… ۹۲

۲- ۳-۱-۱- مدل سازی سیستم شبیه سازی…………………………………………………………..۹۳

۲- ۳-۱-۲- توضیحات و نتایج آزمایشگاهی……………………………………………………………………۹۳

بخش چهارم : مطالعات عددی- نظری

۲- ۴-۱- مطالعات Bharat و Mistry در مورد بررسی کیفی پاسخ لرزه ای سازه های ساختمانی با نامنظمی عمودی…….. ۹۸

۲- ۴-۱-۱- بررسی مطالعات قبلی در مورد نامنظمی عمودی……………………………………………………………….۹۹

۲- ۴-۲- مطالعات Sadashiva و همکارانش در مورد برسی روش های ساده برای ارزیابی اثرات نامنظمی در ارتفاع بر سازه .. ۱۰۱

۲- ۴-۲-۱- انتخاب سازه های مورد استفاده و تعریف پارامترها……………………………………………………………۱۰۱

۲- ۴-۲-۲- انواع نامنظمی عمودی………………………………………………………………………………………..۱۰۲

۲- ۴-۲-۲-۱- نامنظمی جرم در ارتفاع…………………………………………………………………………۱۰۲

۲- ۴-۲-۲-۲- نامنظمی مقاومت – سختی در ارتفاع………………………………………………………….۱۰۳

۲- ۴-۲-۲-۲-۱- نامنظمی مقاومت- سختی به دلیل تغییر در ویژگی عضو………………………………………..۱۰۳

۴-۲-۲-۲- نامنظمی سختی – مقاومت وابسته به اصلاح ارتفاع طبقه………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..PERFORM-3D نرم افزار-۲ -۴

۴- ۳- مدلسازی…………………………………………………………………………………………………………………۱۴۲

۴- ۴- جرم های متمرکز…………………………………………………………………………………………………………۱۴۲

۴- ۵- رکورد زلزله………………………………………………………………………………………………………………..۱۴۲

۴- ۶- معرفی المان ها…………………………………………………………………………………………………..۱۴۲

۴- ۸- سطوح اندرکنش……………………………………………………………………………………………….۱۴۳

۹- مدلسازی سازه………………………………………………………………………………………………………..۱۴۵

۹-۱- هندسه مدل…………………………………………………………………………………………………………۱۴۵

۴ ۹-۲- بارگذاری……………………………………………………………………………………………..۱۴۵

۴ ۹-۳- مدل غیر خطی تیرها و ستون ها……………………………………………………………..۱۴۶

۴- ۹-۵-۱- سختی میان قاب های مصالح بنایی……………………………………………………………..۱۵۳

۴- ۹-۶- رفتار اجزای سازه ای…………………………………………………………………………………..۱۵۶

۴- ۹-۷- مقادیر سطوح اندرکنش………………………………………………………………………………۱۵۷

۴- ۹-۸- معیار پذیرش ستون های کنترل شونده توسط نیرو……………………………………………۱۵۷

۱۰- خلاصه ای از نحوه معیار پذیرش در تحلیل استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی……….۱۵۸

۴-۱۱- تحلیل استاتیک غیرخطی………………………………………………………………………۱۵۹

۴- ۱۱- ۱- نقطه کنترل…………………………………………………………………………..۱۵۹

۴- ۱۱- ۲- توزیع بار جانبی……………………………………………………………………………………..۱۵۹

۴- ۱۱- ۳- مدل رفتار دو خطی نیرو – تغییر مکان سازه………………………………………………..۱۶۰

۴- ۱۱- ۴- ترکیب بار گذاری ثقلی و جانبی………………………………………………..۱۶۰

۴- ۱۱- ۵- محاسبه تغییر مکان هدف………………………………………………………………۱۶۰

۴- ۱۲- محاسبه تغییر مکان هدف برای سازه های P1…………………………………………………۱۶۲

۴- ۱۳- محاسبه تغییر مکان هدف برای سازه های P2……………………………………………..۱۶۴

۴- ۱۴- محاسبه تغییر مکان هدف برای سازه های P3………………………………………………….۱۶۶

۴- ۱۵- نمودار پوش آور برای سازه P1……………………… …………………… ۱۶۷

۴- ۱۶- نمودار پوش آور برای سازه P2……………………………….. …………………… ۱۷۰

۴- ۱۷- نمودار پوش آور برای سازه P3………………………………….. …………………… ۱۷۲

۴-۱۸- تحلیل دینامیکی غیر خطی…………………………………………………………………۱۷۴

۴- ۱۸- ۱- ملاحظات خاص مدلسازی و تحلیل……………………………………………………..۱۷۴

۴- ۱۸- ۲- شتاب نگاشت سازگار با طیف طرح……………………………………………………۱۷۴

۴- ۱۸- ۳- مشخصات لرزه ای شتابنگاشت ها………………………………………………………………..۱۷۶

۴- ۱۸- ۴- مقیاس کردن شتابنگاشت ها با توجه به ضوابط استاندارد ۲۸۰۰……………………………………….۱۸۱

۴- ۱۹- محاسبه مقادیر ویژه…………………………………………………………………………….۱۹۱

۴- ۲۰- نحوه تحلیل مدل ها…………………………………………………………………….۱۹۲

۴- ۲۱- تاریخچه زمانی پاسخ نسبت دریفت طبقات (تغییر مکان نسبی طبقات بر ارتفاع طبقه)………..۱۹۳

۴- ۲۱- ۱- پاسخ تاریخچه زمانی نسبت دریفت طبقات سازه P1………………………………………………………….۱۹۳

۴ ۲۱- ۲- پاسخ تاریخچه زمانی نسبت دریفت طبقات سازه P2………………………………………………………….۱۹۹

۴ ۲۱- ۳- پاسخ تاریخچه زمانی نسبت دریفت طبقات سازه P3………………………………………۲۰۵

۴ ۲۲- پاسخ نسبت دریفت – برش برای طبقات سازه P1……………………………………..۲۱۱

۴ ۲۳- اثرتوأم مؤلفههای افقی و قائم و جهت اعمال زلزله بر نیروی محوری ستونها………………………..۲۱۴

۴ ۲۳- ۱- نمودارهای نیروی محوری ستونها سازه P1…………………………………………………..۲۱۴

۴- ۲۳- ۲- نمودارهای نیروی محوری ستونها سازه P2………………………………………………….۲۲۰

۴- ۲۳- ۳- نمودارهای نیروی محوری ستونها سازه P3………………………………………………..۲۲۶

۴- ۲۴- نحوه تغییر شکل سازه P2 ، P1 و P3……………………………………………………………۲۳۲

۴- ۲۵- بررسی وضعیت مفاصل خمیری تحت زلزله های گروه ۰٫۳۵g…………………………….۲۳۴

۴- ۲۵- ۱- مراحل تشکیل مفصل های خمیری اعضای سازه P1 ……………………………………..۲۳۵

۴- ۲۵- ۲- مراحل تشکیل مفصل های خمیری اعضای سازه P2 ………………………….۲۳۶

۴- ۲۵- ۳- مراحل تشکیل مفصل های خمیری اعضای سازه P3 ……………………………..۲۳۷

۴- ۲۵- ۴- نتایج نهایی حاصل از متوسط گیری از عملکرد مفصل های خمیری هفت زلزله گروه ۰٫۳۵g

برای اعضای سازه P2 ، P1 و P3…………………………………………………………………….۲۳۸

۲۶- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………۲۳۸

– ۱- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………….۲۴۲

منابع و ماخذ………………………………………………………………………………………………………………………۲۴۴

سایت های اطلاع رسانی……………………………………………………………………………………………….