دفاعیه کارشناسی ارشد (مهندسی سازه) شکنندگی لرزه ای قاب های خمشی فولادی متوسط دارای ستون لوله فولادی پر شده از بتن دو پوسته (CFDST)
| تاریخ ارسال: 1404/6/3 |
دانشجو: آقای خدا رحمی علی
استاد راهنما: دکتر پیمان همامی
زمان: ۳ شهریور ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
استاد راهنما: دکتر پیمان همامی
زمان: ۳ شهریور ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:هدف این پژوهش ارزیابی عملکرد لرزهای قاب خمشی فولادی دهطبقه با ستونهای دوپوسته پرشده با بتن تحت رکوردهای زلزله حوزههای مختلف است. این مطالعه با هدف بررسی رفتار کلی سازه، استخراج منحنیهای شکنندگی و تعیین احتمال فروپاشی در سطوح مختلف شدت لرزهای انجام شد تا درک بهتری از عملکرد این نوع سیستم نوین سازهای فراهم شود.
روششناسی پژوهش شامل مدلسازی عددی سازه در محیط OpenSeesPy و انجام تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) بود. برای این منظور، از ?? رکورد زلزله شامل ?? رکورد حوزه دور، ? رکورد حوزه نزدیک بدون پالس و ? رکورد حوزه نزدیک با پالس استفاده شد. رکوردها مطابق دستورالعمل FEMA P۶۹۵ مقیاس گردیدند و تنها مؤلفه افقی بزرگتر هر رکورد در قالب فایلهای AT۲ به کار گرفته شد. شاخص اصلی پاسخ، دریفت نسبی طبقات بود و مقیاسسازی نتایج بر اساس شتاب طیفی متناظر با پریود اصلی سازه انجام گرفت.
یافتهها نشان دادند که بیشترین پراکندگی شاخص فروپاشی مربوط به رکوردهای حوزه دور است، هرچند این گروه از رکوردها بهطور کلی در سطوح شتاب بالاتری دچار فروپاشی شدند. در مقابل، رکوردهای حوزه نزدیک بهویژه رکوردهای دارای پالس، مخربتر بوده و با شیب تندتری احتمال فروپاشی سازه را در سطوح شتاب پایین افزایش دادند. همچنین با افزایش شدت لرزهای، تغییرمکان نسبی طبقات بهتدریج در طبقات بالاتر متمرکز گردید و اعضای سازهای در این نواحی بیشترین آسیبپذیری را تجربه کردند. منحنیهای شکنندگی برای سطوح عملکردی مختلف (IO، LS، CP) با برازش توزیع لگاریتم نرمال به دست آمدند و نشان دادند که استفاده از الگوریتم Hunt-Fill در فرآیند تحلیل، موجب تعیین دقیقتر نقاط فروپاشی در نزدیکی معیار دریفت نسبی ?? درصد شد.
نتیجهگیری کلی این است که قاب خمشی فولادی با ستونهای دوپوسته رفتار لرزهای مناسبی از خود نشان میدهد، اما در مواجهه با زلزلههای حوزه نزدیک و رکوردهای دارای پالس، حساسیت بیشتری به فروپاشی دارد. استخراج شاخصهای آماری Sa متناظر با فروپاشی و مقایسه بین حوزههای مختلف نشان داد که حوزه دور مقاومتر اما دارای پراکندگی بالاتر در نتایج است، در حالی که حوزه نزدیک دارای احتمال فروپاشی بیشتری در شتابهای پایینتر میباشد.
کلیدواژهها: تحلیل دینامیکی افزایشی، منحنی شکنندگی، ستون دوپوسته پرشده با بتن، عملکرد لرزهای، احتمال فروپاشی.
روششناسی پژوهش شامل مدلسازی عددی سازه در محیط OpenSeesPy و انجام تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) بود. برای این منظور، از ?? رکورد زلزله شامل ?? رکورد حوزه دور، ? رکورد حوزه نزدیک بدون پالس و ? رکورد حوزه نزدیک با پالس استفاده شد. رکوردها مطابق دستورالعمل FEMA P۶۹۵ مقیاس گردیدند و تنها مؤلفه افقی بزرگتر هر رکورد در قالب فایلهای AT۲ به کار گرفته شد. شاخص اصلی پاسخ، دریفت نسبی طبقات بود و مقیاسسازی نتایج بر اساس شتاب طیفی متناظر با پریود اصلی سازه انجام گرفت.
یافتهها نشان دادند که بیشترین پراکندگی شاخص فروپاشی مربوط به رکوردهای حوزه دور است، هرچند این گروه از رکوردها بهطور کلی در سطوح شتاب بالاتری دچار فروپاشی شدند. در مقابل، رکوردهای حوزه نزدیک بهویژه رکوردهای دارای پالس، مخربتر بوده و با شیب تندتری احتمال فروپاشی سازه را در سطوح شتاب پایین افزایش دادند. همچنین با افزایش شدت لرزهای، تغییرمکان نسبی طبقات بهتدریج در طبقات بالاتر متمرکز گردید و اعضای سازهای در این نواحی بیشترین آسیبپذیری را تجربه کردند. منحنیهای شکنندگی برای سطوح عملکردی مختلف (IO، LS، CP) با برازش توزیع لگاریتم نرمال به دست آمدند و نشان دادند که استفاده از الگوریتم Hunt-Fill در فرآیند تحلیل، موجب تعیین دقیقتر نقاط فروپاشی در نزدیکی معیار دریفت نسبی ?? درصد شد.
نتیجهگیری کلی این است که قاب خمشی فولادی با ستونهای دوپوسته رفتار لرزهای مناسبی از خود نشان میدهد، اما در مواجهه با زلزلههای حوزه نزدیک و رکوردهای دارای پالس، حساسیت بیشتری به فروپاشی دارد. استخراج شاخصهای آماری Sa متناظر با فروپاشی و مقایسه بین حوزههای مختلف نشان داد که حوزه دور مقاومتر اما دارای پراکندگی بالاتر در نتایج است، در حالی که حوزه نزدیک دارای احتمال فروپاشی بیشتری در شتابهای پایینتر میباشد.
کلیدواژهها: تحلیل دینامیکی افزایشی، منحنی شکنندگی، ستون دوپوسته پرشده با بتن، عملکرد لرزهای، احتمال فروپاشی.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 32 بار |
دفعات چاپ: 11 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر