روش ­های متفاوتی جهت تعیین الگوی بار جانبی استاتیکی ارائه شده است. علی­رغم سادگی روش ­های موجود، دقت این روش ­ها به ویژه در مورد سازه ­هایی که اثر مودهای ارتعاشی بالاتر در آن ها حائز اهمیت است، مطلوب نیست. در این مقاله یک روش جدید جهت اصلاح الگوی بارگذاری در تحلیل استاتیکی خطی ارائه شده است. در روش پیشنهادی ابتدا پاسخ میانگین سازه از تحلیل دینامیکی تحت چند رکورد زلزله محاسبه می ­گردد. سپس الگوی استاتیکی متناظر با این پاسخ از طریق محاسباتی مبتنی بر دینامیک سازه ­ها بسط می­ یابد. در پایان جهت کاربردی نمودن این ایده، با استفاده از یک جامعه آماری، رابطه و گرافی جهت محاسبه الگوی بارگذاری در سایر ساختمآن ها به دست می­آید. با توجه به استخراج این روش بر اساس پاسخ سازه تحت تحلیل تاریخچه زمانی خطی، نشان داده می­ شود که این روش دقت مناسبی در تخمین پاسخ سازه در برابر نیروی زلزله دارد. علاوه بر این دارای سادگی و کارآئی روش ­های سنتی نیز می ­باشد. روش توسعه یافته در تحقیق حاضر، برای سه قاب 5، 10 و 14 طبقه با دوره تناوب­ های مختلف و تحت تحریک 14 شتاب نگاشت، مورد ارزیابی قرار می ­گیرد و نتایج آن با الگوهای پیشنهادی استاندارد 2800 و دستورالعمل FEMA-356 مقایسه می­ گردد. نتایج نشان می دهد، متوسط خطای روش پیشنهادی در سازه 5، 10 و 14 طبقه تقریباً در حدود 7، 5 و 7 درصد است. در حالی که مقادیر خطای الگوهای پیشنهادی دو آیین­ نامه تقریبا 20، 10 و 25 درصد است. ضمناً مقایسه توزیع جابجایی نسبی در ارتفاع این قاب ­ها برای روش پیشنهادی و تحلیل دینامیکی، نشان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی دارد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می ­دهد که روش پیشنهادی در محاسبه پاسخ سازه در مقایسه با روش تحلیل استاتیکی معادل استاندارد 2800 و دستورالعمل FEMA-356 از دقت بالاتری برخوردار است و می ­تواند جهت تعیین یک الگوی بار جانبی مناسب در آئین ­نامه ­های لرزه ­ای پیشنهاد گردد.

تحلیل استاتیکی فزآینده غیر خطی یک روش تحلیل غیر خطی ساده شده ای است که می تواند برای تخمین نیازهای دینامیکی تحمیل شده به سازه ناشی از زلزله مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحلیل ارزیابی عملکرد مورد انتظار از سیستم سازه ای از طریق تخمین نیازهای مقاومت و تغییر شکل آن در زلزله طرح توسط یک تحلیل استاتیکی غیر خطی و مقایسه این نیازها با ظرفیت های در دسترس در سطوح عملکرد مورد نظر می باشد. برای ارزیابی عملکرد سازه، انتخاب الگوی بار جانبی مناسب یکی از مراحل حساس این روش می باشد. برای سهولت و سرعت بیشتر در انجام تحلیل ترجیح داده می شود که الگوی بار در حین تحلیل تغییری نکند ولی کاملاً روشن است که هیچ کدام از الگوهای بار یکنواخت هنگامیکه یک مکانیزم موضعی شکل بگیرد و خصوصیات دینامیکی سازه بر اساس آن تغییر کند برای توزیع مجدد نیروهای اینرسی مناسب نمی باشد. در این پژوهش علاوه بر الگوی (mf)، الگوی بار دیگری که توزیع آن در طبقات علاوه بر جرم و اندازه بردار شکل مدی به سختی و ارتفاع طبقات نیز بستگی دارد معرفی می شود. قابهای فلزی مختلف با استفاده از این دو الگوی بار به روش استاتیکی غیر خطی تحلیل شده و نتایج حاصل از این تحلیل ها با نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی مقایسه می شود.  

روش تحلیل استاتیکی نیروهای زلزله که ساده ترین روش پیشنهاد شده در آیین نامه برای طراحی مقاوم در برابر زلزله است با ارایه بارگذاری جانبی معادل، مقاومت و سختی لازم در سازه را تامین می کند. یکی از روش های جدید تحلیل که فاقد بعضی محدودیت های روش تحلیل استاتیکی بوده و به منظور تحلیل دقیق تر سیستم های نامنظم و غیر خطی، قابل استفاده است روش زمان دوام است. در این نوشتار کاربرد روش زمان دوام برای تحلیل و طراحی لرزه ای قاب های فولادی مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج آن با روش تحلیل استاتیکی مقایسه شده است. قاب های فولادی یک یا 12 طبقه بر اساس روش تحلیل استاتیکی طراحی شده و در مرحله بعد، این قاب ها تحت شتاب نگاشت های افزاینده خاصی قرار گرفتند که با طیف آیین نامه کالیبره شده اند؛ سپس قابلیت پیش گویی این توابع شتاب در مورد چگونگی وضعیت سازه هایی که بر مبنای تحلیل استاتیکی قوی یا ضیف اند، مورد ارزیابی قرار گرفته است. تنش و تغییر مکان در نقاط مختلف سازه محاسبه، و با مقدار هدف مقایسه شده است. در مجموع، نتایج حاصل بیان گر دقت و قابلیت مناسب روش زمان دوام در پیش بینی نتایج تحلیل استاتیکی با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مشاهده فرمایید.

 لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

با توسعه کاربرد تحلیل پوش آور در سال های اخیر روش های پوش آور پیشرفته متعددی برای لحاظ کردن اثر مودهای بالاتر و همچنین اثر تغییر مشخصات مودال سازه در طول تحلیل ناشی از تسلیم اعضا پیشنهاد شده است. روش های پیشنهادی عموما برای لحاظ کردن اثرات مودهای بالاتر از چندین تحلیل پوش آور با الگوی بارهای متناسب با اشکال مودی سازه استفاده می نمایند و نتایج حاصل از این تحلیل ها با یکدیگر ترکیب می شوند (به صورت چندبار اجرا). از آنجاییکه در ناحیه غیر خطی مودهای مختلف یک سازه را نمی توان مستقل از یکدیگر فرض کرد لذا تجزیه یک سازه چند درجه آزادی به چند سازه یک درجه آزادی در ناحیه غیر خطی از لحاظ تئوریکی با مشکلاتی روبرو است. روش های تحلیل پوش آور مودال با چند بار اجرا نمی توانند اثرات اندرکنش بین مودها در ناحیه غیر خطی را لحاظ نمایند. به همین منظور برخی از محققین روش های مودال با یک بار اجرا را پیشنهاد داده اند که در آنها الگوهای بار متناسب با مودهای مختلف با یکدیگر ترکیب شده و به صورت یک الگوی بار واحد بر سازه اعمال می شوند (به صورت یک بار اجرا). در این مقاله به منظور بهبود و افزایش دقت روش های تحلیل پوش آور با یک بار اجرا یک روش جدید تحلیل پوش آور مودال با یک بار اجرا با الگوی بار به هنگام شونده ارایه شده است. روش پیشنهادی بر روی یک نمونه سازه 9 طبقه فولادی تحت اثر زلزله کوبه به کار گرفته شده و مشاهده شده است که روش مذکور با دقت مناسبی می تواند پاسخ های حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی را تقریب بزند.