%37تخفیف

دانلود پروژه:تاثير تغییرمکان ماندگار گسلش بر رفتار لرزه¬ای قابهای بتن آرمه طراحي شده به روش نيرويي و تغيير مكان

تعداد 109صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشكده ­ی عمران

در رشته­ی عمران گرايش سازه

تاثير تغییرمکان ماندگار گسلش بر رفتار لرزه­ای قابهای بتن آرمه طراحي شده به روش نيرويي و تغيير مكان

چکيده

   طراحي مقاوم لرزه­اي در سالهاي اخير تحت تغييرات اساسي قرار گرفته است. يكي از مهمترين پيشرفت­ها در اين زمينه، تأكيد بر طراحي در حالت هاي حدي است كه عموماً تحت عنوان طراحي بر اساس عملكرد از آن ياد مي شود. یکی از روش­هاي مهم در این حوزه، روش­ طراحي مستقیم بر اساس تغييرمكان است كه در اين روش­ بر خلاف آيين نامه­هاي فعلي كه در آنها نيروها اساس كار هستند، تغييرمكانها در درجه اول اهميت قرار دارند. با افزايش گرايش به طراحي لرزه­اي سازه ها بر اساس تغييرمكان و به منظور مقایسه رفتار سازه های طراحی شده با این روش با سازه های طراحی شده با روش نیرویی، لازم است مقایسه ای تحلیلی میان آنها صورت گیرد.

   از آنجا که در سالهاي اخير سازه هاي بيشماري در محدوده نزديك به گسل براساس استاندارد 2800 ساخته شده­اند كه اثرات حوزه نزديك در طراحي آنها ديده نشده است لذا با توجه به لرزه خيزي كشور ايران و قرا ر گرفتن تعدادي از شهر هاي ايران در نزديك گسل لزوم ارزيابي لرزه اي سازه هاي موجود در حوزه نزديك امري اجتناب ناپذير است از این رو در این تحقیق به بررسی اثر تغییرمکان های ماندگار ناشی از گسلش بر روی سازه های طراحی شده با هر دو روش پرداخته می شود.

   روش طراحی بر اساس تغییرمکان در نظر گرفته شده در این پایان نامه روش ارائه شده توسط پریستلی و کوالسکی است. تحلیل­ها با روش تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از نرم افزار SAP2000 انجام شده است. همچنین، مدلهاي سازه­اي بکار گرفته شده در هر دو روش دارای تعداد طبقات 4، 8 و 15 می­باشند.

   نتایج حاصل از تحلیل­ها نشان می دهد که روش طراحی مستقیم براساس تغییرمکان نسبت به روش نیرویی استاندارد 2800 به نحو مطلوبی رفتار سازه در طی زمین لرزه را پیش بینی می­کند و قادر است سطح عملکرد مورد نظر را تامین نماید.

واژه‌هاي كليدي: تغییرمکانهای ناشی از گسلش، طراحی بر اساس تغییرمکان، طراحی بر اساس نیرو، قاب خمشی بتنی

فهرست مطالب

فصل 1 کلیات    1

1-1 مقدمه.. 2

1-2 ضرورت و اهمیت پژوهش….. 2

1-3 هدف پژوهش….. 3

1-4 شیوه پژوهش….. 3

1-5 ساختار پایان نامه.. 3

فصل 2 مفاهیم و مروری بر تحقیقات گذشته  4

2-1 مقدمه.. 5

2-2 طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد.. 5

2-2-1 دلایل رویکرد به روش طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد.. 6

2-2-2 تعریف و مفهوم طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد.. 7

2-2-3 اهداف عملکرد.. 9

2-2-4 تفاوت در عملکرد سازه های گوناگون… 9

2-2-5 سطوح عملكرد اجزاي سازه اي…. 9

2-2-6 سطوح عملكرد اجزاي غيرسازه اي…. 10

2-2-7 معرفی روش های طراحی براساس عملکرد.. 10

2-3 مروری بر ادبیات موضوع… 13

2-3-1 استفاده از تغییر مکان سازه ای به طور مستقیم.. 13

2-3-2 تعریف طراحی بر مبنای تغییرمکان… 14

2-3-3 اهمیت طراحی بر اساس تغییرمکان… 15

2-3-4 ارتباط عملکرد سازه و تغییرمکان… 15

2-3-5 محدودیت های روش طراحی بر مبنای شتاب طیفی…. 16

2-3-6 مزایای روش طراحی بر اساس تغییرمکان… 17

2-3-7 محدودیتهای روش طراحی بر اساس تغییرمکان… 18

2-3-8 سیستم های خطی معادل… 18

2-4 روش طراحی بر اساس تغییرمکان ارائه شده توسط پریستلی و کوالسکی…. 19

2-4-1 تعیین تغییرمکان هدف با استفاده از حد جابجایی طبقات…. 19

2-4-2 تعیین جرم موثر.. 21

2-4-3 تعیین شکل پذیری…. 22

2-4-4 محاسبه میرایی…. 22

2-4-5 استخراج طیف تغییرمکان به ازای میرایی غیر از 5 درصد… 23

2-4-6 تعیین پریود و سختی موثر.. 23

2-4-7 تعیین برش پایه.. 24

2-4-8 توزیع برش پایه در ارتفاع سازه و تعیین نیروی جانبی طبقات…. 24

2-4-9 تحلیل سازه به ازای لنگرهای طراحی…. 24

2-5 بررسي خصوصيات زلزله هاي نزديك گسل و لزوم ارزيابي لرزه اي سازه هاي موجود در حوزه نزديك…… 27

2-5-1 خصوصيات مولفه هاي ارتعاش زمين در زلزله هاي نزديك گسل… 29

2-5-2 اثر زلزله هاي نزديك گسل بر روي سازه ها 36

فصل 3 طراحی اولیه مدلهای ساختمانی   40

3-1 مقدمه.. 41

3-2 توصیف مدلهای سازه اي و مصالح مورد استفاده. 41

3-3 نرم افزار مورد استفاده در مدلسازي…. 42

3-4 طراحی قابها به روش نیرویی استاندارد 2800.. 43

3-4-1 محاسبه برش پایه و نیروی وارد بر طبقات به روش استاندارد 2800.. 43

3-5 طراحی قابها به روش طراحی مستقیم بر اساس تغییرمکان… 49

3-5-1 محاسبه برش پایه و نیروی وارد بر طبقات به روش تغییرمکان… 49

3-6 پارامترهای طراحی… 54

3-7 مشخصات شتابنگاشتهاي انتخابی…. 54

3-8 مدل سازي غیرخطی سازه. 60

فصل 4 نتایج و تفسیر آنها 62

4-1 مقدمه.. 63

4-2 مقايسه نيروي برش پايه حداكثر.. 63

4-2-1 قابهای طراحی شده به روش تغییرمکان… 63

4-2-2 قابهای طراحی شده به روش نیرویی استاندارد2800.. 65

4-3 نسبت تغييرمكان طبقات…. 67

4-3-1 قابهای طراحی شده با روش تغییرمکان… 67

4-3-2 قابهای طراحی شده با روش نیرویی…. 69

4-4 پاسخ تغییرمکان جانبی سازه. 71

4-4-1 قابهای طراحی شده به روش تغییرمکان… 71

4-4-2 قابهای طراحی شده به روش نیرویی استاندارد2800.. 73

4-4-3 مقایسه نتایج حاصل از دو روش….. 75

4-5 روند تشکیل مفاصل پلاستیک در اعضاء. 75

فصل 5 جمع‌بندي و پيشنهادها 79

5-1 مقدمه.. 80

5-2 جمع‌بندي…. 80

5-3 پیشنهادات…. 81

مراجع  82

پيوست‌ها 86

فهرست شکل ها

شکل (2-1) جابجایی بحرانی سازه های ساختمانی [4] 20

شکل (2-2) اصول طراحی مستقیم بر اساس تغییرمکان [4] 23

شکل (2-3) تعیین تقاضای لنگر در پای ستونها [4] 25

شکل (2-4) تعیین تقاضای برش پایه در پای ستونها برای شکل گیری مفصلهای مورد نظر [4] 26

شکل (2-5) سختی اعضا در تحلیل سازه جایگزین [4] 27

شکل (2-6) اثرات ناشي از جهت شكست گسل براي ساختگاه A و B [24] 30

شکل (2-7) تاريخچه زماني تغيير مكان در زلزله لوماپريتا ( 1989 )، الف) مولفه افقي موازی با امتداد ب)مولفه افقي عمود بر امتداد گسل در موقعيتهاي مختلف [ 23] 32

شکل (2-8) جهت هاي پالس جهت پذیری و جابجايي Fling step براي گسلش شيب لغز و امتداد لغز [ 23] 33

شکل (2-9) پارامترهاي موثر بر اثرات جهت پذیری شکست[23] 35

شکل (2-10) وابستگی PGA به PGV براي زلزله هاي نزديك گسل بر روي خاكهاي سفت[22] 36

شکل (3-1) نمای قاب 4 طبقه.. 43

شکل (3-2) نمای قاب 8 طبقه.. 45

شکل (3-3) نمای قاب 15 طبقه.. 47

شکل (3-4) فلوچارت روش طراحی بر اساس تغییرمکان ارائه شده توسط پریستلی و کوالسکی[4] 49

شکل (3-5( طیف تغییرمکان کاهش یافته با روش EC8. 51

شکل (3-6) تاریخچه شتاب زلزلهchi-chi  -ایستگاه TCU052(EW) 55

شکل (3-7) تاریخچه سرعت زلزله chi-chi – ایستگاه TCU052(EW) 55

شکل (3-8) تاریخچه جابجایی زلزله chi-chi – ایستگاه TCU052(EW) 56

شکل (3-9) تاریخچه شتاب زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU052(NS) 56

شکل (3-10) تاریخچه سرعت زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU052(NS) 56

شکل (3-11) تاریخچه جابجایی زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU052(NS) 56

شکل (3-12) تاریخچه شتاب زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU129. 57

شکل (3-13) تاریخچه سرعت زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU129. 57

شکل (3-14) تاریخچه سرعت زلزله chi-chi – ایستگاه TCU129. 57

شکل (3-15) تاریخچه شتاب زلزلهKocaeli  – ایستگاه  Yarimca. 58

شکل (3-16) تاریخچه سرعت زلزله Kocaeli – ایستگاه Yarimca. 58

شکل (3-17)تاریخچه جابجایی زلزله Kocaeli – ایستگاه Yarimca. 58

شکل (3-18) تاریخچه شتاب زلزله  Kocaeli– ایستگاه Izmit 58

شکل (3-19) تاریخچه سرعت زلزله Kocaeli– ایستگاه Izmit 59

شکل (3-20) تاریخچه جابجایی زلزله Kocaeli– ایستگاه Izmit 59

شکل (3-21)تاریخچه شتاب زلزلهchi-chi  – ایستگاه TCU102. 59

شکل (3-22) تاریخچه سرعت زلزله chi-chi – ایستگاه TCU102. 59

شکل (3-23) تاریخچه جابجایی زلزله chi-chi – ایستگاه TCU102. 59

شکل (3-24) مقایسه طیف های پاسخ شتابنگاشت ها با طیف طرح استاندارد 2800.. 60

شکل (4-1) نیروی برش پایه قاب چهار طبقه روش تغییرمکان… 64

شکل (4-2) نیروی برش پایه قاب هشت طبقه روش تغییرمکان… 64

شکل (4-3)نیروی برش پایه حداکثر قاب پانزده طبقه روش تغییرمکان… 65

شکل (4-4) نیروی برش پایه حداکثر قاب چهار طبقه روش نیرویی…. 65

شکل (4-5) نیروی برش پایه حداکثر قاب هشت طبقه روش نیرویی…. 66

شکل (4-6)نیروی برش پایه حداکثر قاب پانزده طبقه روش نیرویی…. 66

شکل (4-7) نسبت تغيير مكان طبقات قاب چهار طبقه روش تغییرمکان… 67

شکل (4-8) نسبت تغيير مكان طبقات قاب هشت طبقه روش تغییرمکان… 68

شکل (4-9) نسبت تغيير مكان طبقات قاب پانزده طبقه روش تغییرمکان… 68

شکل (4-10) نسبت تغيير مكان طبقات قاب چهار طبقه روش نیرویی…. 69

شکل (4-11) نسبت تغيير مكان طبقات قاب هشت طبقه روش نیرویی…. 70

شکل (4-12) نسبت تغيير مكان طبقات قاب پانزده طبقه روش نیرویی…. 70

شکل (4-13) تغيير مكان جانبی طبقات قاب چهار طبقه روش تغییرمکان… 71

شکل (4-14) تغيير مكان جانبی طبقات قاب هشت طبقه روش تغییرمکان… 72

شکل (4-15) تغيير مكان جانبی طبقات قاب پانزده طبقه روش تغییرمکان… 72

شکل (4-16) تغيير مكان جانبی طبقات قاب چهار طبقه روش نیرویی…. 73

شکل (4-17) تغيير مكان جانبی طبقات قاب هشت طبقه روش نیرویی…. 74

شکل (4-18) تغيير مكان جانبی طبقات قاب پانزده طبقه روش نیرویی…. 74

شکل (4-19) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل چهار طبقه طراحی شده با روش تغییرمکان تحت زلزله کوجائلی    76

شکل (4-20) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل چهار طبقه طراحی شده با روش نیرویی تحت زلزله کوجائلی    76

شکل (4-21) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل هشت طبقه طراحی شده با روش تغییرمکان تحت زلزله کوجائلی    77

شکل (4-22) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل چهار طبقه طراحی شده با روش نیرویی تحت زلزله کوجائلی    77

شکل (4-23) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل پانزده طبقه طراحی شده با روش تغییرمکان تحت زلزله کوجائلی    78

شکل (4-24) تشکیل مفاصل پلاستیک مدل پانزده طبقه طراحی شده با روش نیرویی تحت زلزله کوجائلی    78

 

                                        فهرست جدول ها

جدول (3-1) مشخصات قابها 42

جدول (3-2) مشخصات مصالح… 42

جدول (3-3) توزیع نیروی زلزله بین طبقات قاب 4 طبقه.. 44

جدول (3-4) توزیع نیروی زلزله بین طبقات قاب 8 طبقه.. 46

جدول (3-5) توزیع نیروی زلزله بین طبقات…. 48

جدول (3-6) نیروی جانبی وارد بر طبقات قاب 4 طبقه.. 52

جدول (3-7) نیروی جانبی وارد بر طبقات قاب 8 طبقه.. 52

جدول (3-8) نیروی جانبی وارد بر طبقات قاب 15طبقه.. 53

جدول (3-9) پارامترهای طراحی قابها به روش تغییرمکان… 54

جدول (3-10) شتابنگاشت های انتخاب شده. 55

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