%34تخفیف

دانلود پروژه:ارزیابی روش تحلیل استاتیکی خطی در آیین‌نامه DoD برای تعیین پاسخ سازه‌های فولادی در برابر خرابی‌های پیشرونده

تعداد 110 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده عمران

ارزیابی روش تحلیل استاتیکی خطی در آیین‌نامه DoD برای تعیین پاسخ سازه‌های فولادی در برابر خرابی‌های پیشرونده

چکیده

در سال‌های اخیر با توجه به حوادث ناشی از خرابی ‌های پیشرونده، در اکثر آیین‌نامه‌‌ها بر کنترل این موضوع تاکید شده است. تحلیل خرابی پیشرونده نقش مهمی در تشخیص پایداری سازه‌ها در اثر بمب گذاری، برخورد وسائل نقلیه، آتش سوزی و غیره دارد. در این پایان‌نامه به تحلیل وضعیت خرابی پیشرونده سازه‌های طراحی شده بر اساس آیین‌نامه‌های رایج ایران پرداخته شده است. برای این منظور 48 نمونه از ساختمان‌های اسکلت فولادی با سیستم قاب خمشی متوسط که با آیین‌نامه‌های ایران طراحی شده است و همچنین در تعداد طبقات و طول دهانه ها متنوع می‌باشد، مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. با حذف ناگهانی هر یک از ستون‌ها، امکان پل زدن بر روی اعضای دیگر بررسی شده و در روند ارزیابی از روش مسیر جایگزین استفاده شده است. نتایج نشان می‌ دهد، تیرهای قرار گرفته در بالاترین طبقه ساختمان از عملکرد مناسبی برخوردار نبوده و در صورت حذف ناگهانی هر یک از ستون‌ها، امکان پل زدن بر روی اعضای دیگر وجود ندارد ودر نتیجه سازه دچار فرو ریزش و خرابی پیشرونده خواهد شد. این در حالی است که اعضای دیگر مورد ارزیابی قرار گرفته شده در طبقات دیگر از وضعیت بهتری برخوردار بوده به نحوی که در برابر این خرابی مقاومند.

هرست مطالب

  1. فصل اول: کلیات……………………………………………………………………………………………………………… 2

1-1             مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2             بازبینی تاریخچه حوادث خرابی پیشرونده………………………………………………………………………… 2

1-3             اهداف این پژوهش…………………………………………………………………………………………………………. 2

1-4             روش تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-4-1……. محتوی پایان‌نامه………………………………………………………………………………………………………….. 2

  1. فصل دوم: تاریخچه تحقیق و ادبیات فنی………………………………………………………………… 2

2-1             مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

2-2             طبقه بندی بارهای غیرعادی…………………………………………………………………………………………….. 2

2-3             روش‌های کاهش خرابی پیشرونده…………………………………………………………………………………… 2

2-3-1……. روش کنترل حادثه……………………………………………………………………………………………………….. 2

2-3-2          بررسی روش‌های طراحی مستقیم برای خرابی‌های پیشرونده……………………………………………. 2

2-3-3          مقایسه روش‌های غیرمستقیم در آیین‌نامه‌ها…………………………………………………………………….. 2

2-4             مقایسه روش مسیر جایگزین بار در آیین‌نامه‌ها…………………………………………………………………. 2

2-5             مقایسه روش مقاومت موضعی ویژه در آیین‌نامه‌ها……………………………………………………………. 2

2-6             .بررسی اجمالی آیین‌نامه‌های مختلف در خصوص خرابی پیشرونده………………………………….. 2

2-6-1……. آیین‌نامه ASCE………………………………………………………………………………………………………….. 2

2-6-2……. آیین‌نامه ACI 2005…………………………………………………………………………………………………….. 2

2-6-3……. آیین‌نامه GSA 2003……………………………………………………………………………………………………. 2

2-6-4……. آیین‌نامه DoD 2010……………………………………………………………………………………………………. 2

2-7             ملاحظات بهسازی ساختمان‌ها در برابر خرابی پیشرونده…………………………………………………… 2

2-7-1          تقویت موضعی برای جلوگیری از آغاز گسیختگی………………………………………………………….. 2

2-7-2          بهبود عناصر آسیب‌پذیر در برابر تهدیدات مشخص…………………………………………………………. 2

2-7-3          بهسازی عناصر آسیب‌پذیر در برابر تهدیدات غیرمشخص…….. …………………………………………. 2

2-7-4          محدودیت‌های ناشی از سیستم سازه‌ای موجود……………………………………………………………….. 2

2-7-5          افزایش درجه نامعینی برای محدود نمودن خرابی موضعی………………………………………………… 2

2-7-6          مقاوم سازی موضعی به منظور تامین پاسخ سراسری (کلی)………………………………………………. 2

2-7-7          اضافه نمودن مسیرهای جایگزین انتقال بار……………………………………………………………………… 2

2-7-8          روش‌های افزایش اعضای اضافی…………………………………………………………………………………… 2

2-7-9          اجازه توسعه یافتن به عملکرد زنجیروار………………………………………………………………………….. 2

2-8             بررسی و ارزیابی آیین‌نامه های موجود، برای مقابله با خرابی پیشرونده…………………………….. 2

2-9              مقایسه اجمالی دو آیین‌نامه DoD و GSA………………………………………………………………………. 2

2-10           تحقیقات اخیر در زمینه خرابی پیشرونده………………………………………………………………………….. 2

  1. فصل سوم: روش های تحلیل و صحت سنجی………………………………………………………. 2

3-1             مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

3-2             بررسی روش‌های تحلیل برای خرابی پیشرونده در آیین‌نامه DoD…………………………………….. 2

3-2-1……. روش استاتیکی خطی…………………………………………………………………………………………………… 2

3-2-2          روش استاتیکی غیر خطی…………………………………………………………………………………………….. 2

3-2-3……. روش دینامیکی غیرخطی………………………………………………………………………………………………. 2

3-3             بررسی صحت تحلیل های انجام شده با روش های آیین‌نامه…………………………………………….. 2

  1. فصل چهارم: مدلسازی و تئوری تحقیق……………………………………………………………………. 2

4-1             مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

4-2             مدل سازی سازه‌ها………………………………………………………………………………………………………….. 2

4-3             .مشخصات سازه‌های مورد نظر………………………………………………………………………………………… 2

4-3-1……. معرفی اعضای سازه ای………………………………………………………………………………………………… 2

4-3-2          مشخصات مفاصل در تحلیل‌های غیرخطی……………………………………………………………………… 2

4-3-3          تحلیل استاتیکی خطی سازه‌های مورد مطالعه………………………………………………………………….. 2

4-3-4          تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه‌های مورد مطالعه…………………………………………………………….. 2

  1. فصل پنجم: نتایج بررسی عددی…………………………………………………………………………………. 2

5-1             تفسیر نتایج…………………………………………………………………………………………………………………….. 2

5-1-1……. وضعیت تیرها……………………………………………………………………………………………………………… 2

5-1-2……. وضعیت ستون‌ها………………………………………………………………………………………………………….. 2

5-1-3          مقایسه میزان نشست در موقعیت خرابی مختلف در انواع تحلیل………………………………………. 2

5-1-4……. وضعیت بارگذاری………………………………………………….. Error! Bookmark not defined.

5-1-5……. تاثیر تعداد طبقات………………………………………………………………………………………………………… 2

  1. فصل ششم: آنالیز حساست مدل ها……………………………………………………………………………. 2

6-1             مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

6-2             تاثیر سرعت بار برداری…………………………………………………………………………………………………… 2

6-3             تاتیر میرایی…………………………………………………………………………………………………………………….. 2

6-4             ارائه رابطه پیشنهادی برای پریود قائم ارتعاشی به منظور باربرداری…………………………………… 2

6-4-1          تاثیر موقعیت خرابی بر پریود ارتعاشی سازه…………………………………………………………………… 2

6-4-2          تاثیر طول دهانه و تعداد طبقات بر پریود ارتعاشی…………………………………………………………… 2

6-5             مزایای استفاده از روش پیشنهادی……………………………………………………………………………………. 2

  1. فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………… 2

7-1             – نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………. 2

7-2             پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………. 2

8……… مراجع………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

 

فهرست اشکال

شکل ‏1‑1 نمونه های خرابی پیشرونده……………………………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏1‑2 خرابی قسمتی از ساختمان مرکزی رونان-لندن-انگلستان 1968 [3]………………………………………….. 2

شکل ‏1‑3 خرابی ساختمان فدرال امریکا 1995 [3]……………………………………………………………………………………. 2

شکل ‏1‑4 خرابی ساختمان فدرال امریکا 1995 [3]……………………………………………………………………………………. 2

شکل ‏1‑5 خرابی برج خوبر، عربستان صعودی، 1996 [6]…………………………………………………………………………. 2

شکل ‏1‑6 خرابی سفارت آمریکا در نایروبی کنیا [6]………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏1‑7 ساختمان برج‌های دوقلو لحظاتی پس از برخورد هواپیما [3]……………………………………………………… 2

شکل ‏1‑8 روند مقایسه ای آیین‌نامه‌ها برحسب رخدادها در طول زمان [3]…………………………………………………. 2

شکل ‏2‑1 نحوه عملکرد مقاومت موضعی [1]…………………………………………………………………………………………… 2

شکل ‏2‑2 اعضای مقاوم در سازه [1]………………………………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏2‑3 نحوه تغییر شکل در روش مسیر جایگزین بار[1]……………………………………………………………………….. 2

شکل ‏2‑4 روش حذف ستون در آیین‌نامه DOD و GSA [1 و 2]………………………………………………………………. 2

شکل ‏2‑5 الف -افزایش درجه نامعینی از طریق نصب انکراژ [9]……………………………………………………………….. 2

شکل ‏2‑6 ب- افزایش درجه نامعینی از طریق نصب انکراژ [9]………………………………………………………………….. 2

شکل ‏2‑7 عملکرد زنجیروار کابل‌ها برای انتقال بار ستون حذف شده به اعضای مجاور                                      2

شکل ‏2‑8 نمونه آزمایشگاهی تحت بارگذاری برای بدست آوردن ضریب بزرگنمایی DIF  [15]                     2

شکل ‏2‑9 نمای شماتیک نمونه آزمایشگاهی برای بدست آوردن ضریب بزرگنمایی DIF [15]                         2

شکل ‏3‑1 نحوه اعمال بارگذاری در آیین‌نامه DOD [1]……………………………………………………………………………. 2

شکل ‏3‑2 نحوه‌ی تخصیص بار بر دهانه های مختلف ستون برداشته شده، آیین‌نامه DOD [1]                          2

شکل ‏3‑3 سناریوها مختلف تخریب در مثال ضمیمه E آیین‌نامه DOD………………………………………………………. 2

شکل ‏3‑4 ساختمان مورد مطالعه در آیین‌نامه DOD [1]……………………………………………………………………………… 2

شکل ‏3‑5 وضعیت DCR ها پس از تحلیل نمومه ضمیمه E آیین‌نامه DOD………………………………………………… 2

شکل ‏3‑6وضعیت DCR ها پس از تحلیل برای صحت سنجی……………………………………………………………………. 2

شکل ‏3‑7 وضعیت مفصل پلاستیک به وجود آمده در مثال ضمیمه E آیین‌نامه DOD                                          2

شکل ‏4‑1 نمای کلی از سازه سه طبقه سه دهانه………………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏4‑2 نحوه نامگذاری سازه‌های مورد بررسی………………………………………………………………………………………. 2

شکل ‏4‑3 نحوه نامگذاری محل تخریب…………………………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏4‑4 موقعیت تخریب در ارتفاع…………………………………………………………………………………………………………. 2

شکل ‏4‑5 شکل کلی رابطه نیرو-تغییرشکل برای اعضای فلزی………………………………………………………………….. 2

شکل ‏4‑6 نحوی چرخش تیر…………………………………………………………………………………………………………………….. 2

شکل ‏4‑7وضعیت تغییر شکل ها در ساختمان 10S3B6L EF پس از حذف ستون……………………………………… 2

شکل ‏4‑8 وضعیت DCR ها در ساختمان 10S3B6L EF پس از حذف ستون (ZY)                                           2

شکل ‏4‑9 وضعیت DCR ها در ساختمان 10S3B6L EF پس از حذف ستون (ZY)                                           2

 

فهرست جداول

جدول ‏1‑1 روند مقایسه ای آیین‌نامه‌ها برحسب رخدادها در طول زمان [3]……………………………………………….. 2

جدول ‏2‑1 جدول مقایسه ای آیین‌نامه های DOD و GSA [1 و 2]……………………………………………………………. 2

جدول ‏2‑2 جدول مقایسه ای بارگذاری برحسب نوع آنالیز در آیین‌نامه DOD……………………………………………. 2

جدول ‏2‑3 ضرایبΩ در آیین‌نامه DOD……………………………………………………………………………………………………. 2

جدول ‏3‑1 رابطه مقدار ضریب m با ارتفاع و نوع اتصال [1]………………………………………………………………………. 2

جدول ‏3‑2 معرفی مقادیر m اعضای متصل به ستون……………………………………………………………………………………. 2

جدول ‏4‑1 مشخصات مقاطع ساختمان‌های مورد مطالعه با دهانه 6 متر………………………………………………………. 2

جدول ‏4‑2 مشخصات مقاطع ساختمان‌های مورد مطالعه با دهانه 5 متر………………………………………………………. 2

جدول ‏4‑3 مشخصات مقاطع ساختمان‌های مورد مطالعه با دهانه 4 متر………………………………………………………. 2

جدول ‏4‑4 پارامترهای مدلسازی و محدوده مجاز غیرخطی تیر در سازه‌های قاب خمشی فولادی [17]           2

جدول ‏4‑5 جدول مشخصات M وΩ بر اساس نوع پروفیل………………………………………………………………………… 2

جدول ‏5‑1 مقایسه وضعیت ستون‌ها نسبت به موقعیت خرابی و نوع تحلیل……………………………………………….. 2

جدول ‏6‑1 متوسط زمان باربرداری…………………………………………………………………………………………………………….. 2

جدول ‏6‑2 تغییرات مقادیر a و b حاصل از برازش نمودارهای زمان باربرداری نسبت به طول دهانه                2

 

فهرست نمودارها

نمودار ‏2‑1فشار-زمان ناشی از انفجار گاز [3]……………………………………………………………………………………………. 2

نمودار ‏2‑2 مقایسه ای زمان-فشار ناشی از انفجار با فواصل مختلف [3]…………………………………………………….. 2

نمودار ‏2‑3 نمودار ناشی از برخورد وسیله نقلیه [3]……………………………………………………………………………………. 2

نمودار ‏2‑4تغییر مکان گره فوقانی در دو حالت تحلیل دینامیکی خطی و غیر خطی با استفاده از آیین‌نامه GSA  [10]                    2

نمودار ‏2‑5تغییر مکان گره فوقانی در دو حالت تحلیل دینامیکی خطی و غیر خطی با استفاده از آیین‌نامه DoD 2010 [10]          2

نمودار ‏2‑6 مقایسه وزن سازه در چهار حالت طراحی در مراحل مختلف سعی و خطاها [12]                            2

نمودار ‏2‑7پیش بینی ضریب DIF برای حالت کنترل شونده توسط نیرو [21]……………………………………………… 2

نمودار ‏2‑8پیش بینی ضریب DIF برای حالت کنترل شونده توسط تغییرمکان [21]                                            2

نمودار ‏2‑9 ضریب افزایش دینامیکی به عنوان تابعی از max(Mu/Mp) [25]……………………………………………….. 2

نمودار ‏3‑1سرعت باربرداری در تحلیل دینامیکی غیرخطی…………………………………………………………………………. 2

نمودار ‏4‑1 پاسخ سازه در اثر بار برداری در محل گره حذف شده در تحلیل دینامیکی غیره خطی                     2

نمودار ‏5‑1 وضعیت خرابی تیرها به مجموع تیرهای محدوده حذف ستون به نسبت طول به ارتفاع تیر            2

نمودار ‏5‑2 مقایسه ای نسبت نشست گره محل حذف ستون در حالت LS به ND در موقعیت CF                   2

نمودار ‏5‑3 مقایسه ای نسبت نشست گره محل حذف ستون در حالت LS به ND در موقعیت EF                   2

نمودار ‏5‑4 مقایسه ای نسبت نشست گره محل حذف ستون در حالت LS به ND در موقعیت MF                  2

نمودار ‏5‑5 مقایسه تاثیر تعداد طبقات موجود بر روی محل خرابی بر استقامت سازه به منظور انتقال بار           2

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo