لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 11 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
کنترل فعال نامتمرکز سازههای بلند با پسخور شتاب
چکیده:
پاسخ سازههای بزرگ مقیاس و بلند را میتوان با بهرهگیری از الگوریتمهای کنترل فعال مناسب و بکار بردن عملگرها در طبقات کاهش داد و استفاده از روشهای نوین کنترل جهت رسیدن به ترازهای ایمنی بالا در این راستا میباشد. در این مقاله روش کنترل نامتمرکز سازههای بلند با پسخور شتاب ارائه شده است. در روش کنترل نامتمرکز، یک سازه بزرگ به چند زیرسازه کوچکتر تقسیم شد و برای هر زیرسیستم، الگوریتم کنترل مخصوص آن استفاده میشود. زیرسیستمهای مختلف با یکدیگر همپوشانی داشته و در نقاط مشترک با یکدیگر تبادل اطلاعات خواهند داشت. الگوریتم مورد استفاده جهت کنترل سازه، الگوریتم کنترل بهینه لحظهای با بهرهگیری از پسخور شتاب بوده و در انتها یک نمونه عددی جهت الگوریتم پیشنهاد شده در این مقاله و بررسی نتایج آن با حالت کنترل متمرکز ارائه گردیده است.
واژههای کلیدی: کنترل، نامتمرکز، سازههای بلند، پسخور.
1) مقدمه
سازههای بلند از انواع سیستمهای سازهای میباشند که ضرورتاً در کنترل لرزشهای آن باید از کنترل غیرمتمرکز استفاده شود. این لرزشها میتوانند شامل دو دسته لرزشهای کلی و لرزشهای موضعی شوند. از طرفی با توجه به بزرگی این سازهها، مطمئناً بهرهگیری از یک مرکز کنترلی ارتعاشات برای این ساختمان منطقی نبوده و باید از چند مرکز کنترل ارتعاشات استفاده شود.
در سازههای بلند از چندین نوع سیستم باربر گرانشی و زلزله استفاده میشود که غیرمتمرکز کردن کنترل سازه تا اندازه زیادی به سیستم باربر جانبی بستگی دارد. در واقع بحث نامتمرکز کردن کنترل در ترازها، در جهت بالا بردن ایمنی کنترل ارتعاشات سازههای بلند بوده و در این حالت در صورت از کار افتادن یکی از مغزهای کنترل با سریسازی خودکار سیستم میتوان کنترل ارتعاشات سازه را به زیرسیستم سالم سپرد.
به طور کلی کنترل فعال (Active control) سازهها شامل دو بخش الگوریتمهای موردنیاز جهت بدست آوردن مقدار نیروی کنترل و مکانیزمهای اعمال نیرو میباشد. در این نوع کنترل، از الگوریتمهای گوناگونی که دارای دیدگاههای متفاوتی میباشند، استفاده میشود. الگوریتمهایی نظیر کنترل بهینه، کنترل بهینه لحظهای (Instantaneous Optimal Control)، جایابی قطبی (Pole Assignment)، کنترل فضای مودی (IMSC)، پالس کنترل و الگوریتمهای مقاوم (Robust) مانند H2، H∞، کنترل مود لغزشی (Sliding Mode Control) و غیره از جمله الگوریتمهای بکار رفته در کنترل سازه میباشند.
کنترل غیرمتمرکز در آغاز در مورد سیستمهای قدرت بکار رفته و سپس توسط افرادی مانند یانگ و سیلژاک (Yanng & Siljack) گسترش یافته است. در این کنترل، ونگ و دیویدسون (Wan g & Davidson) مساله پایداری سیستم را بررسی کردند. آنها یک شرط لازم و کافی را برای اینکه سیستم تحت قوانین کنترلی با پسخور محلی و جبرانسازی دینامیکی پایدار باشد، بیان کردند. یانگ و همکاران (Yang et al) روش مود لغزشی را برای اینکه کنترل غیرمتمرکز سیستمهای بزرگ مقیاس، زیر اثر ورودی خارجی و با وجود عامل تاخیر زمانی در متغیرهای حالت ارائه کردند. طرح کنترل شامل یک قانون کنترلی غیرمتمرکز و یک فوق صفحه سوئیچینگ از نوع انتگرالی است. آنها ابتدا قانون کنترل غیرمتمرکز را به گونهای تعیین کردند تا شرایط رسیدن کلی (Global Reaching low) برقرار شود.
کنترل غیرمتمرکز در مهندسی عمران اولین بار توسط ویلیامز و ژو (Williams & Xu) در سازههای فضایی انعطافپذیر بررسی شد. سپس ریاسیوتاکی و بوسالیس (Ryaciotaki & Boussalis) از روش کنترل تطبیقی مدل مرجع (Reference Adaptive Control Theory Model) برای تعیین قانون کنترلی غیرمتمرکز استفاده کردند. دیکس و همکاران (
Dix et al) چندین روش غیرمتمرکز را برای سازههای فضایی بیان کردند. هینو و همکاران (Hino et al) در مورد مسئله کنترل یک سازه ساختمانی چند درجه آزادی مانند یک ساختمان بلندمرتبه با بهرهگیری از کنترل تطبیقی ساده غیرمتمرکز بحث کردهاند. رفویی و منجمینژاد (Rofooei & Monajeminejad) نسبت به کنترل نامتمرکز سازههای بلند با بهرهگیری از کنترل بهینه لحظهای اقدام نمودند. آنها ابتدا به بررسی دلایل ضرورت استفاده از کنترل غیرمتمرکز پرداخته شده و سپس با طراحی کنترلکنندهها و ماتریس بهره (Gain Matrix) به بررسی دو حالت کنترل یکی با بهرهگیری از پسخور سرعت و دیگری کنترل با بهرهگیری از پسخور سرعت و جابجایی پرداختند.
منجمینژاد و رفویی در ارتباط با کنترل غیرمتمرکز در سازههای بلند، در ادامه به بررسی الگوریتم مود لغزشی (Sliding Mode) به صورت غیرمتمرکز پرداختند. مراحل طراحی کنترلکننده در روش مود لغزشی شامل دو مرحله است. مرحله اول شامل طراحی سطوح لغزش بوده و مرحله دوم طراحی رابطه کنترل یا قانون رسیدن (Reaching Law) را در بر میگیرد. باید توجه داشت که نامتمرکز بودن کنترل، قابلیت اعتماد به پایداری سیستم را افزایش داده و در صورت از کار افتادن کنترل یکی از زیرسیستمها، سیستم کنترل دچار آسیب کلی نخواهد گردید. کنترل نامتمرکز میتواند در دو حالت با درنظر داشتن تاثیرات درجات آزادی مشترک بین زیرسیستمها و یا بدون درنظر داشتن این تاثیرات انجام شود که البته در حالت با درنظر داشتن تاثیرات درجات آزادی به پایداری هر زیرسیستم و کل سیستم کنترل میتوان اطمینان بیشتری داشت.
در مقاله حاضر کنترل متمرکز و نامتمرکز سازههای بلند در حالت سه بعدی با درنظر داشتن درجات آزادی مشترک بین زیرسازهها و اثر دوگانه آنها بر یکدیگر بررسی گردیده است. الگوریتم مورد استفاده کنترل بهینه لحظهای (Instantaneous Optimal Control) میباشد که توسط آقایان یانگ و همکارانش بسط داده شده و از پسخور شتاب جهت محاسبه نیروهای کنترل استفاده گردیده است. روش نامتمرکز کردن کنترل در این مقاله بر اساس تعداد درجات آزادی بوده و نمونههای عددی نیز با بکارگیری الگوریتم کنترل نامتمرکز حل و نتایج آنها با حالت کنترل متمرکز مقایسه گردیده و ارائه شدهاند.
2) روابط حاکم
1-2) کنترل نامتمرکز و روابط وابسته
مدل ساختمان برشی در حالت دو بعدی درنظر میباشد. در این مدل هر طبقه به صورت یک درجه آزادی مدل میشود که به دو تراز بالا و پایین بوسیله یک فنر برشی و یک میراگر متصل شده است. مقالات زیادی در حوزه کنترل سازهها بر اساس این مدل نگاشته شدهاند. منجمینژاد و رفویی مدل سازهای را به صورت ساختمان برشی درنظر گرفته است و روابط مربوطه را بدست آوردهاند. در این حالت معادله دیفرانسیل حاکم بر رفتار دینامیکی یک مدل سازهای دوبعدی به صورت زیر است:
(1)
که در آن M ماتریس جرم، K ماتریس سختی، C ماتریس میرایی، H ماتریس موقعیت کنترلرها، U فرمان کنترلی، شتاب زلزله وارد بر ساختمان، بردار تغییر مکانهای طبقات و {1} بردار ستونی است که تمام مولفههای آن عدد یک میباشد. ماتریسهای رابطه به شرح زیر بوده و نحوه ریز کردن سیستم نیز مطابق شکل 1 میباشد.
زیرسازه 1
زیرسازه 2
زیرسازه 3
شکل (1) مدل سازهای یک ساختمان بلند
(2)
n: تعداد طبقات ساختمان؛
r: تعداد کنترل کنندهها؛
ki: سختی برشی طبقه iام؛
mi: وزن طبقه iام.
در این روابط، xi را میتوان به دو صورت زیر تعریف کرد:
xire: جابجایی طبقه iام نسبت به یک دستگاه اینرسی (تغییر مکان اینرسی)
xid: جابجایی طبقه iام نسبت به طبقه زیرین آن (Drift)
ماتریس میرایی C میرایی رایلی با رابطه C=a1K+a2M درنظر گرفته شده است.
ماتریس H در حالتی که x جابجایی نسبت به دستگاه اینرسی باشد، به صورت زیر است:
(3)
و در حالتی که x جابجایی بین طبقهای باشد، ماتریس H با استفاده از ماتریس Tdrift که ماتریس تبدیل جابجایی نسبی به جابجایی بین طبقهای است، به صورت زیر تعریف میشود:
(4)
در فضای حالت با تعریف بردار حالت، معادله سیستم به صورت زیر درمیآید:
(5)
(6)
در حالت جابجایی نسبی
در حالت جابجایی بین طبقهای
حال اگر مطابق شکل (1) هرچند طبقه کنار هم به صورت یک زیرسیستم انتخاب کنیم، در این صورت به عنوان مثال برای موردی که سه زیرسیستم داشته باشیم و برحسب جابجاییهای نسبت به دستگاه اینرسی معادلات دینامیکی سیستم به صورت زیر درمیآید:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : powerpoint (..ppt) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید : 33 اسلاید
قسمتی از متن powerpoint (..ppt) :
بنام خدا
سازه بلند
تعریف و معرفی :
از نظر مهندسی؛ سازه بلند به سازه ای اطلاق می شود که نسبت ارتفاع به ابعاد دیگر آن باعث شود نیروهای جانبی ناشی از باد و زلزله ، بر طراحی آن تاثیر قابل توجهی بگذارد و یا از دیدگاهی دیگر ساختمان های بالای ده طبقه و زیر صد طبقه را ساختمان بلند و بالای صد طبقه را آسمان خراش می نامند
لذا مقاوم سازی در این سازه ها به علت ارتفاع زیاد از دو نظر مورد اهمیت بسیار می باشند
تاثیر نیروی باد بر سازه
تاثیر نیروی زلزله
در این مقاله به روشهایی که برای مهار نیروی باد بر سازه به کار می روند؛ خواهیم پرداخت و بررسی روش میراگر در مهار نیروی زلزله را به کنفرانس بعدی محول می نماییم
نیروی باد سازه های بلند اولیه به علت وزن زیاد ساختمان با دیوارهای باربر ساخته شده از مصالح بنایی چنان بودند که نیروی باد قادر نبود به جاذبه زمین غلبه کند .
با افزایش ارتفاع ، سرعت باد افزایش می یابد. سرعت متوسط باد، استاتیک است؛ یعنی ثابت است ولی سرعت وزش های ناگهانی دینامیکی است؛ بنابراین در طراحی ساختمان ها علاوه بر خمش یک طرفه (ناشی ازبرخورد باد به یک طرف ساختمان ( ، خمش دو طرفه که تنش های برشی و پیچشی اضافی روی اعضای سازه وارد می کند و در نهایت تغییر مکان دوطرفه ایجاد می کند، روبرو هستیم .
سازه های متداول برای ساختمانهای بلند
اهمیت اثر نیروی جانبی با بالا رفتن ارتفاع ساختمان با سرعت زیادی افزایش می یابد. در ارتفاع معینی تغییر مکان جانبی ساختمان چنان زیاد می شود که ملاحظات سختی کنترل کننده طرح می گردند تا اینکه مقاومت مصالح سازه ای . درجه سختی اساسا بستگی به نوع سیستم سازه دارد . به علاوه بازده هر سیستم خاصی مستقیما با مقدار مصالح مصرف شده ارتباط دارد. بنابراین از بهینه کردن سازه برای شرایط فضایی معینی باید با حداقل وزن حداکثر سختی حاصل شود . این عمل منجربه ابداع سیستم های سازه ای مناسب برای حدود ارتفاعات معین می گردد. بعضی از عواملی که در توسعه این سیستم های تازه نقش مهمی داشته اند عبارتند از:
· مصالح سازه ای با مقاومت زیاد.
· عمل مرکب بین عناصر سازه ای ساخته شده از دو یا چند نوع مصالح.
· روش های جدید اتصال قطعات.
· تخمین رفتار پیچیده سازه ها توسط نرم افزارها
· استفاده از مصالح ساختمانی سبک تر.
· روش های اجرایی جدید.
در بخش های زیر متداول ترین سیستم های سازه ای مورد بحث قرار می گیرند.در این بحث ها طرح های هندسی نمونه، رفتار سازه ها تحت بار گذاری و بازده سیستم ها مورد تاکید می باشند.
· سازه دیوار باربر
· سازه هسته برشی
· سازه تیر دیواری
سازه دیوار باربر
از لحاظ تاریخی سازه های ضخیم و سنگین ساخته شده از مصالح بنایی بوده اند .وزن زیاد و انعطاف ناپذیری آنها در طرح افقی باعث عدم استفاده مؤثر از آنها در ساختمان های بلند گردید. اما پیشرفت تکنولوژی جدید در استفاده از مصالح بنائی مهندسی ساخته شده و قطعات بتنی ساخته مفهوم دیوار باربر را برای ساختمان های با ارتفاع متوسط اقتصادی ساخته است. این سیستم برای انواعی از ساختمان ها که در آنها تقسیمات مکرر فضا لازم است مانند آپارتمان ها و هتل ها قابل استفاده می باشد. روش دیوار باربر برای انواع طرح و شکل ساختمان ها مناسب است. نقشه های افقی این طرح ها از شکل های مستطیلی ساده تا شکل های دایره ای و مثلثی متغییر می باشند. سازه های دیوار باربر عموماً شامل مجموعه ای از دیوارهای خطی می باشند. بر اساس نحوه قرار گرفتن این دیوارها در ساختمان آنها را می توان به سه گروه اصلی تقسیم نمود:
· سیستم دیوار عرضی که شامل دیوار های خطی در امتداد عمود بر طول ساختمان می باشد و در نتیجه مانع نماکاری نمای اصلی نمی گردد.
· سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان می باشد از این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل می دهد.
· سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان می باشد .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 9 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مهاربندی در ارتفاع
چکیده:
دستورالعمل FEMA جهت کنترل خسارت در سازه های بلند مقادیر تغییر مکان نسبی سازه ها را محدود نموده است . سازه های فولادی بلند با سیستم مهاربندی، معمولا مهاربند ها به صورت مشخص و بدون تغییر در ارتفاع استفاده می شود و بیشتر تغییرات در پلان سازه می باشد.با توجه به اینکه تحقیقات جدید برروی انواع گوناگون مهاربندی و رفتار لرزه ای سیستمهای ترکیبی در پلان سازه متمرکز است لیکن تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع سازه کمتر مورد بررسی قرار گرفته است.اگر بتوان با تغییر نوع مهاربند در ارتفاع ساختمان، رفتار لرزه ای آنرا بهبود بخشید می توان نسبت به عملکرد لرزه ای آن اطمینان بیشتری حاصل کرد. همچنین می توان نسبت به بهینه نمودن مصرف مصالح فولادی در ساختمانهای فلزی اقدامی جدی نمود . در این مطالعه تعدادی از قابهای خمشی فولادی با ارتفاع های مختلف، پس از بارگذاری و طراحی بر اساس استانداردهای ایران، تحت 3 زلزله طبس، ناغان و رودسر مورد تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی قرار گرفته و با تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع این قابها و بررسی در حداکثر تغییر مکان نسبی سازه از تحلیل، تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربندی پیشنهاد گردیده است . در انتها نتیجه گردید که تغییر در نوع سیستم مهاربندی در تراز مشخصی از ارتفاع می تواند درکاهش حداکثر تغییر مکان نسبی سازه تحت زلزله موثر باشد .
کلمات کلیدی : قابهای مهاربندی شده فولادی ، تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر خطی
مقدمه و تاریخچه تحقیقات :
یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است . به همین دلیل می بایست در انتخاب نوع سیستم مهاربندی و همچنین چیدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آیین نامه ای دقتی خاص نمود . به طورکلی سیستمهای متداول جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی در برابر نیروهای جانبی همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشی، قاب مهاربندی شده و قاب خمشی مهاربندی شده .
هر یک از این سیستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نیروهای جانبی دارای مزایا و معایبی می باشند .
در سیستم قاب خمشی، اتصالات خمشی می بایست سختی لازم جهت ثابت نگهداشتن زاویه میان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بین ستونها از نظر معماری و تحمل نیرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزایای این نوع قاب شمرده می شود . این سیستم دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی محدود می باشد .
2
قاب مهاربندی شده به عنوان یک سیستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشی می باشد به این ترتیب که با حذف عملکرد خمشی و افزودن یک سیستم خرپایی، برش وارد به سازه ناشی از زلزله، توسط اعضای قطری جذب می شوند و به صورت کشش و فشار به سیستم منتقل می گردد . از انواع این سیستم می توان مهاربند X شکل، مهاربند 7 و .... را نام برد . قابهای مهاربندی شده به دو صورت همگرا و واگرا می باشند . سختی مهاربندهای همگرا بیشتر از مهاربندهای واگرا می باشد ولی در عوض شکل پذیری مهاربندهای واگرا بیشتر و استهلاک انرژی آنها بیشتر می باشد . سیستم قاب خمشی مهاربندی شده با نامهای سیستم دوگانه یا ترکیبی نیز بکار برده می شود در این سیستم درصدی از نیروی زلزله به مهاربندها و درصدی دیگر به قاب خمشی منتقل می شود . در حقیقت قاب خمشی جهت تحمل نیروهای ثقلی و درصدی از نیروی زلزله تحلیل می شود . به دلیل سختی محدود قابهای خمشی و لزوم کنترل تغییر مکانهای جانبی، کاربرد سیستم مهاربندی همگرا که دارای سختی زیادی می باشد به همراه قاب خمشی دارای امتیازاتی است . اما شکل پذیری سیستم به دلیل کمانش مهاربند قطری محدود می شود .
اخیرا قاسمی و صفری و ماهری [ 1 ] مطالعاتی در رابطه با مکان یابی محل مهاربندها در قابهای فولادی و بهینه یابی محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در ترازهای مختلف و بررسی رفتارهای قابهای متفاوت به نتایجی دست یافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جایی طبقات، در کشش نیفتادن پی ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نیز از لحاظ معماری، وجود یا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . برای کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آیین نامه AISC-ASD89 مقدار تنش در روی المانها را به مقادیر تنش مجاز آیین نامه محدود کردند .
برای کنترل اثرات P-Δ و کنترل جابه جایی نسبی در زلزله سطح بهره برداری، جابه جایی نسبی هر طبقه را به 015/0 متر محدود کردند .
از لحاظ معماری به جهت اینکه بعضا به دلیل وجود بازشو در یک دهانه خاص امکان قرار گیری مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضی دهانه های خاص در طبقه محدود شده است .
ریاحی و عبدلی [ 4 ] نیز اخیرا مطالعاتی راجع به بهینه سازی موقعیت مهاربندها در قابهای فولادی دو بعدی داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثیر بهره گیری از تئوری گرافها در تعیین موقعیت مهاربندها در رفتارسازه ای قاب ( مانند تغییر شکل جانبی و یا وزن ) نسبت به حالتهای مهاربندی متداول است . پارامترهای مورد بررسی آنها وزن، تغییر مکان طبقات و نیروی بر کنش یا Uplift، بوده است .
روند انجام پژوهش :
قابهای دو بعدی 4، 7، 10، 15، 20 و 25 طبقه در دو مرحله 3 و 7 دهانه مطابق شکل (1) مورد بررسی قرار گرفت .
m5/3
m 5×7 m 5×3
شکل (1) : مشخصات قابها
3
در بارگذاری ثقلی از مبحث 6 مقررات ملی و در بارگذاری لرزه ای از استاندارد 2800 ایران (ویرایش سوم) کمک گرفته شد . طول دهانه ها ثابت و برابر 5 متر، ارتفاع طبقات ثابت و برابر 5/3 متر و عرض بارگیر قابها 5/4 متر در نظر گرفته شده است . همچنین فرض گردیده است که قابها بر روی خاک نوع 2 قرار گرفته باشند و از نظر اهمیت در رده متوسط قرار دارند . کلیه قابها دارای خطر نسبی زیاد هستند و از سیستم دو گانه خمشی فولادی ویژه همراه با مهاربند هم محور با R=9 بکار گرفته شده است .
پس از تحلیل و طراحی قابها، مهارهای هفتی به ترتیب جایگزین مهارهای ضربدری در ارتفاع سازه شدند (جایگزینی از بالا به پایین صورت گرفت) و پس از جایگزینی مجددا قابها مورد تحلیل و طراحی قرار گرفتند . بدین ترتیب 174 قاب متفاوت مورد تحلیل و طراحی قرار گرفت تا نیاز دریفت طبقات آنها بر اساس تحلیلهای دینامیکی غیر خطی که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد مورد ارزیابی قرار گیرند .
شاخص Drift :
نیاز Drift طبقه یکی از شاخصهای اصلی ارزیابی خسارت لرزه ای است و همچنین در طراحی قابها به دلایل مختلف حائز اهمیت می باشد . تخمین Drift برای تعیین درز انقطاع به منظور ممانعت از ضربه سازه ها به یکدیگر، لازم می باشد . Drift های طبقات سهم زیادی در ایجاد صدمه به اجزای سازه ای و غیر سازه ای دارند . توجه روز افزون به هزینه های ناشی از خسارت لرزه ای و مشکلات ناشی از آن ( در حوزه ورود سازه به رفتار غیرخطی ) به ضرورت کنترل میزان خسارات و قابلیت تعمیر سازه در مرحله طراحی تاکید می کنند .
Kumar and Kalyanaraman [ 2 ] و Qiang Xie [ 3 ] نیز در مطالعه خود جهت بررسی قابهای مهاربندی شده هم مرکز و همچنین ظرفیت اتلاف انرژی این نوع قابها، پارامتر Drift را جهت مقایسه قابهای متفاوت مورد مطالعه قرار داده است.
ارزیابی زاویه دریفت طبقات سازه های مورد بررسی با تحلیل دینامیکی غیرخطی :
پس از تحلیل و طراحی قابها، تمامی قابها به کمک نرم افزار DRAIN-2DX مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت . در تحلیل غیرخطی سازه ها از 3 شتابنگاشت طبس با بیشینه شتاب زمین 0.93g، زلزله ناغان با بیشینه شتاب زمین 0.72g و رودسر با بیشینه شتاب زمین 0.78g استفاده شده است .
با تحلیل قابها و ثبت نتایج مقدار جابه جایی طبقات در گامهای زمانی، مقدار دریفت در هر طبقه محاسبه گردید . این مقدار از تفاضل جابه جایی دو طبقه متوالی صورت میگیرد . با تقسیم مقدار دریفت بدست آمده بر ارتفاع هر طبقه، زاویه دریفت طبقات محاسبه می گردد . اما چون این مقدار در گامهای متفاوت زمانی محاسبه گردیده است، بیشینه مقدار آن در طول تاریخچه بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است.
نمودارهای مربوط به نیاز زاویه دریفت طبقات به عنوان نمونه و برای قاب 20 طبقه تحت 3 رکورد در ادامه نمایش داده شده است . در این نمودار ستون عمودی مربوط به ارتفاع نسبی و ستون افقی مربوط به بیشینه نیاز زاویه دریفت به درصد می باشد . منحنی های مختلف مربوط به تغییر در تراز تغییر نوع مهار از ضربدری به هفتی بوده و در هر شکل نتایج برای 3 زمینلرزه مورد بررسی به تفکیک ارائه شده است .
4
ج-بررسی در قاب 20 طبقه با ب– بررسی در قاب 20 طبقه با الف– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 18 طبقه مهاربندی x در 19 طبقه با مهاربندی x در تمام ارتفاع
و-بررسی در قاب 20 طبقه با ه– بررسی در قاب 20 طبقه با د– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 15 طبقه مهاربندی x در 16 طبقه با مهاربندی x در 17 طبقه
ی-بررسی در قاب 20 طبقه با ط– بررسی در قاب 20 طبقه با ح– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 12 طبقه مهاربندی x در 13 طبقه با مهاربندی x در 14 طبقه
م-بررسی در قاب 20 طبقه با ل– بررسی در قاب 20 طبقه با ک– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 9 طبقه مهاربندی x در 10 طبقه با مهاربندی x در 11 طبقه
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 15 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
2
برآورد مولفه های نیروهای آئروالاستیک بر سازه های بلند
- چکیده
با کاهش وزن سازه ها ناشی از پیشرفت در ساخت مصالح سبک به تدریج اثرات جریان سیال باد عامل تعیین کننده رفتار سازه ای مطرح گردیده اما متاسفانه تعداد محدودی فرمول بندی تحلیل بمنظور محاسبه مولفه های نیروهای ناشی از باد وجود دارد. در نهایت آئین نامه های حاضر فقط به بررسی اثرات استاتیکی باد پرداخته اند که با توجه به نیازهای موجود کافی بنظر نمی رسد. از این نیروها جهت آنالیز استاتیکی احساس می شود.
هنگامی که پاسخ سازه ای باد القائی شامل مجموع اثرات استاتیکی و دینامیکی را بعنوان باد القائی کامل در نظر بگیریم قادر خواهیم بود اثر باد را بر حسب زمان بعنوان یک عملکرد استاتیکی بر سازه فرض نمود و بدین سان ترکیبات عملکرد باد شامل میانگین اثرات دینامیک رزونانس و دینامیک غیررزونانس را پیش بینی نمود. البته در این فرآیند باید به تفاوت توزیع فضائی نیروها بر سازه دقت نمود. به عبارتی با بررسی مدل آئروالاستیک مشاهده می شود اهمیت نیروهای برا و القائی در امتداد ارتفاع قابل ملاحظه است بطوریکه پاسخ دینامیکی بر اساس نیروهای برا و کشش القائی تعیین می شود نه نیروهای موجود در امتداد محورهای x وy بعبارتی در واقع اجزاءدینامیک غیررزونانسی و میانگین تغییرات نیروی باد خارجی را دنبال می کنند در حالی که بخش دینامیک رزونانس توزیع نیروهای داخلی که در هر ناحیه سازه متناظر با جرم و شتاب محلی سازه است را پیگیری می کنند . در این روش حتماً می بایست بارهای استاتیکی مستقل مورد اصلاح و بهینه سازی قرار گیرند .در سازه های بلند این مسئله منتج به توزیعات جداگانه از بارهای جانبی
1
2
x و y عمل کننده در حالت استاتیکی نیروی پیچشی در نقاط مختلف در ارتفاع سازه می شود و به عبارتی برای اعضاء سازه ای با عملکردهای ویژه که متاثر از ترکیبات نیروهای باد در جهات مختلف می باشد ورود ضرایب ترکیب بار مختلف با توجه به عدم احتمال وقوع همزمان کل مقادیر باد جزیی غیرضروری بنظر می رسد.
- مقدمه
در برخورد با اثرات باد بر روی ساختمان ها و سازه های بلند مهندسی عمران همواره این پرسش مطرح بوده که آیا قادر خواهیم بود با استفاده از روشهای آئین نامه ای و تحلیل به بررسی اثرات و در نهایت پاسخ سازه برسیم . این مسئله با تمایل مهندسان معماری به اشکال جدید و پلانهای پیچیده ابعاد تازه ای یافته است . در هر صورت با عنایت به آنکه اطلاعات ایردینامیکی بیشتر در ارتباط با ساختمانهائی با اشکال قوطی شکل و عمدتاً منفرد بوده چنین اطلاعاتی نمی تواند برای ساختمانهای ناهمگون و گاه هم جوار ساختمانهای بلند دیگر مصداق داشته باشد. از این رو استفاده از اطلاعات تونل باد تکیه گاه اصلی در مطالعه مهندسی باد محسوس می شود.7
در برخورد با اثرات باد می توان به چندگونه با سازه برخورد نمود. در حالت اول برخورد استاتیکی با سازه است به این مفهوم که میانگین معدل زمان از نیروهای باد پیرامون را در نظر گرفت و در حالت دوم با توجه به جزء دینامیکی و اثر نوسانات آن که خود ایجاد پدیده تشدید می نماید ساختمان را مورد بررسی قرار داد . همچنین می توان عملکرد باد را همچون یک روند رندوم ساکن محلی در نظر گرفت و با استفاده از تحلیل شرطی و تئوری نوسانات اتفاقی به تخمین نیروهای باد دست زد.
1
3
-بررسی و برآورد مولفه نیرو در امتدادهای عمود بر سازه
به منظور ارائه سازه بعنوان یک سیستم ایرودینامیکی با خواص جرم، سختی و میراثی منوط به یک زمان و زمینه متغیر فضائی نیروی باد خارجی در معادله مود بصورت زیر خواهد بود:
که در آن مختصات کلی حرکت می باشد، همچنین و مشتقات اول ودوم آن در واحد زمان است و و و و به ترتیب نسبت میراثی ، فرکانس طبیعی ، جرم کلی و نیروی کلی در حالت مود j می باشد. در حالت عمومی نیروی وارده در مود j در جریان آشفته خاص در زمان t به عملکرد جمعی نیروهای جریان بر روی سطوح خارجی ساختمان و مشقات زمانی آن بستگی دارد و فرم عمومی آن بصورت خواهد بود. البته استفاده از این روابط بدون ساده کردن فرضیات مشکل است از اینرو با فرض اینکه حرکت ساختمان نیروی باد ایرودینامیکی خارجی وارد بر بدنه را تغییر نمی دهد می توان با این نیرو همچون نیروهای استاتیکی یا ساکن برخورد نمود. این تخمین برای اغلب کاربردهای مهندسی باد تخمین های خوبی را در بردارد اما در حالتی همچون ریزش های گردبادی بی ثباتی های ایرودینامیکی ایجاد می شود که نیاز به مطالعات ویژه ای دارد . در حالت شبه استاتیکی می توان عمل نیروهای ایرودینامیکی را به گونه ای فرض نمود که اثرات حرکت بدنه در یک جریان حرکتی توسط باز خوردهای آیرودینامیکی اضافی که اثرات
1
4
و و را مهار می کنند تخمین زده شوند .
از سوی دیگر با عنایت به عدد اسکروتن در حرکت بدنه می توان دریافت که بازخوردهای ائروالاستیک حرکت بدنه به پارامتر میرائی جرمی سازه وابسته است. درتعریف عدد اسکروتن جرم ساختمان در واحد طول سازه وچگالی هوا و D قطر یا عرض سازه را شامل و بصورت زیر محاسبه می شود:
نیروهای مربوط به تندی بدنه از میان سایر شرایط بازخوردهای ائروالاستیک از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و این پارامتر خود با مطرح کردن میرائی ائرودینامیکی قابل قبول می باشد تاثیر سایر باز خوردهای آئروالاستیک اثرات به و مربوط می شود که بعنوان لختی و جرم آئرودینامیکی مطرح می گردد کوچک بوده و قابل صرف نظر کردن می باشد. حال اگر میرائی ائرودینامیکی را با در حالت مود j به منظور مهار تاثیرات بازخوردهای ائروالاستیکی در نظر بگیریم معادله حرکت بصورت زیر در خواهد آمد :
در رابطه بالا نیروی بار عمومی برای مود j است که جهت بررسی نیروهای شبه ایرودینامیکی ارزیابی شده است . این نیرو وابسته به درجات آزادی در سازه های عمودی همچون برجهای مخابراتی و دودکشها بوده و در تفسیر آن می بایست به تغییرات نوسانی در جهت های x و y همچنین پیچش در امتداد توجه نمود . حال اگر سازه را به عنوان یک سیستم پارامتر توده ای با جرمهای توده ای
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 9 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مهاربندی در ارتفاع
چکیده:
دستورالعمل FEMA جهت کنترل خسارت در سازه های بلند مقادیر تغییر مکان نسبی سازه ها را محدود نموده است . سازه های فولادی بلند با سیستم مهاربندی، معمولا مهاربند ها به صورت مشخص و بدون تغییر در ارتفاع استفاده می شود و بیشتر تغییرات در پلان سازه می باشد.با توجه به اینکه تحقیقات جدید برروی انواع گوناگون مهاربندی و رفتار لرزه ای سیستمهای ترکیبی در پلان سازه متمرکز است لیکن تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع سازه کمتر مورد بررسی قرار گرفته است.اگر بتوان با تغییر نوع مهاربند در ارتفاع ساختمان، رفتار لرزه ای آنرا بهبود بخشید می توان نسبت به عملکرد لرزه ای آن اطمینان بیشتری حاصل کرد. همچنین می توان نسبت به بهینه نمودن مصرف مصالح فولادی در ساختمانهای فلزی اقدامی جدی نمود . در این مطالعه تعدادی از قابهای خمشی فولادی با ارتفاع های مختلف، پس از بارگذاری و طراحی بر اساس استانداردهای ایران، تحت 3 زلزله طبس، ناغان و رودسر مورد تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی قرار گرفته و با تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع این قابها و بررسی در حداکثر تغییر مکان نسبی سازه از تحلیل، تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربندی پیشنهاد گردیده است . در انتها نتیجه گردید که تغییر در نوع سیستم مهاربندی در تراز مشخصی از ارتفاع می تواند درکاهش حداکثر تغییر مکان نسبی سازه تحت زلزله موثر باشد .
کلمات کلیدی : قابهای مهاربندی شده فولادی ، تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر خطی
مقدمه و تاریخچه تحقیقات :
یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است . به همین دلیل می بایست در انتخاب نوع سیستم مهاربندی و همچنین چیدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آیین نامه ای دقتی خاص نمود . به طورکلی سیستمهای متداول جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی در برابر نیروهای جانبی همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشی، قاب مهاربندی شده و قاب خمشی مهاربندی شده .
هر یک از این سیستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نیروهای جانبی دارای مزایا و معایبی می باشند .
در سیستم قاب خمشی، اتصالات خمشی می بایست سختی لازم جهت ثابت نگهداشتن زاویه میان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بین ستونها از نظر معماری و تحمل نیرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزایای این نوع قاب شمرده می شود . این سیستم دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی محدود می باشد .
2
قاب مهاربندی شده به عنوان یک سیستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشی می باشد به این ترتیب که با حذف عملکرد خمشی و افزودن یک سیستم خرپایی، برش وارد به سازه ناشی از زلزله، توسط اعضای قطری جذب می شوند و به صورت کشش و فشار به سیستم منتقل می گردد . از انواع این سیستم می توان مهاربند X شکل، مهاربند 7 و .... را نام برد . قابهای مهاربندی شده به دو صورت همگرا و واگرا می باشند . سختی مهاربندهای همگرا بیشتر از مهاربندهای واگرا می باشد ولی در عوض شکل پذیری مهاربندهای واگرا بیشتر و استهلاک انرژی آنها بیشتر می باشد . سیستم قاب خمشی مهاربندی شده با نامهای سیستم دوگانه یا ترکیبی نیز بکار برده می شود در این سیستم درصدی از نیروی زلزله به مهاربندها و درصدی دیگر به قاب خمشی منتقل می شود . در حقیقت قاب خمشی جهت تحمل نیروهای ثقلی و درصدی از نیروی زلزله تحلیل می شود . به دلیل سختی محدود قابهای خمشی و لزوم کنترل تغییر مکانهای جانبی، کاربرد سیستم مهاربندی همگرا که دارای سختی زیادی می باشد به همراه قاب خمشی دارای امتیازاتی است . اما شکل پذیری سیستم به دلیل کمانش مهاربند قطری محدود می شود .
اخیرا قاسمی و صفری و ماهری [ 1 ] مطالعاتی در رابطه با مکان یابی محل مهاربندها در قابهای فولادی و بهینه یابی محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در ترازهای مختلف و بررسی رفتارهای قابهای متفاوت به نتایجی دست یافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جایی طبقات، در کشش نیفتادن پی ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نیز از لحاظ معماری، وجود یا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . برای کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آیین نامه AISC-ASD89 مقدار تنش در روی المانها را به مقادیر تنش مجاز آیین نامه محدود کردند .
برای کنترل اثرات P-Δ و کنترل جابه جایی نسبی در زلزله سطح بهره برداری، جابه جایی نسبی هر طبقه را به 015/0 متر محدود کردند .
از لحاظ معماری به جهت اینکه بعضا به دلیل وجود بازشو در یک دهانه خاص امکان قرار گیری مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضی دهانه های خاص در طبقه محدود شده است .
ریاحی و عبدلی [ 4 ] نیز اخیرا مطالعاتی راجع به بهینه سازی موقعیت مهاربندها در قابهای فولادی دو بعدی داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثیر بهره گیری از تئوری گرافها در تعیین موقعیت مهاربندها در رفتارسازه ای قاب ( مانند تغییر شکل جانبی و یا وزن ) نسبت به حالتهای مهاربندی متداول است . پارامترهای مورد بررسی آنها وزن، تغییر مکان طبقات و نیروی بر کنش یا Uplift، بوده است .
روند انجام پژوهش :
قابهای دو بعدی 4، 7، 10، 15، 20 و 25 طبقه در دو مرحله 3 و 7 دهانه مطابق شکل (1) مورد بررسی قرار گرفت .
m5/3
m 5×7 m 5×3
شکل (1) : مشخصات قابها
3
در بارگذاری ثقلی از مبحث 6 مقررات ملی و در بارگذاری لرزه ای از استاندارد 2800 ایران (ویرایش سوم) کمک گرفته شد . طول دهانه ها ثابت و برابر 5 متر، ارتفاع طبقات ثابت و برابر 5/3 متر و عرض بارگیر قابها 5/4 متر در نظر گرفته شده است . همچنین فرض گردیده است که قابها بر روی خاک نوع 2 قرار گرفته باشند و از نظر اهمیت در رده متوسط قرار دارند . کلیه قابها دارای خطر نسبی زیاد هستند و از سیستم دو گانه خمشی فولادی ویژه همراه با مهاربند هم محور با R=9 بکار گرفته شده است .
پس از تحلیل و طراحی قابها، مهارهای هفتی به ترتیب جایگزین مهارهای ضربدری در ارتفاع سازه شدند (جایگزینی از بالا به پایین صورت گرفت) و پس از جایگزینی مجددا قابها مورد تحلیل و طراحی قرار گرفتند . بدین ترتیب 174 قاب متفاوت مورد تحلیل و طراحی قرار گرفت تا نیاز دریفت طبقات آنها بر اساس تحلیلهای دینامیکی غیر خطی که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد مورد ارزیابی قرار گیرند .
شاخص Drift :
نیاز Drift طبقه یکی از شاخصهای اصلی ارزیابی خسارت لرزه ای است و همچنین در طراحی قابها به دلایل مختلف حائز اهمیت می باشد . تخمین Drift برای تعیین درز انقطاع به منظور ممانعت از ضربه سازه ها به یکدیگر، لازم می باشد . Drift های طبقات سهم زیادی در ایجاد صدمه به اجزای سازه ای و غیر سازه ای دارند . توجه روز افزون به هزینه های ناشی از خسارت لرزه ای و مشکلات ناشی از آن ( در حوزه ورود سازه به رفتار غیرخطی ) به ضرورت کنترل میزان خسارات و قابلیت تعمیر سازه در مرحله طراحی تاکید می کنند .
Kumar and Kalyanaraman [ 2 ] و Qiang Xie [ 3 ] نیز در مطالعه خود جهت بررسی قابهای مهاربندی شده هم مرکز و همچنین ظرفیت اتلاف انرژی این نوع قابها، پارامتر Drift را جهت مقایسه قابهای متفاوت مورد مطالعه قرار داده است.
ارزیابی زاویه دریفت طبقات سازه های مورد بررسی با تحلیل دینامیکی غیرخطی :
پس از تحلیل و طراحی قابها، تمامی قابها به کمک نرم افزار DRAIN-2DX مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت . در تحلیل غیرخطی سازه ها از 3 شتابنگاشت طبس با بیشینه شتاب زمین 0.93g، زلزله ناغان با بیشینه شتاب زمین 0.72g و رودسر با بیشینه شتاب زمین 0.78g استفاده شده است .
با تحلیل قابها و ثبت نتایج مقدار جابه جایی طبقات در گامهای زمانی، مقدار دریفت در هر طبقه محاسبه گردید . این مقدار از تفاضل جابه جایی دو طبقه متوالی صورت میگیرد . با تقسیم مقدار دریفت بدست آمده بر ارتفاع هر طبقه، زاویه دریفت طبقات محاسبه می گردد . اما چون این مقدار در گامهای متفاوت زمانی محاسبه گردیده است، بیشینه مقدار آن در طول تاریخچه بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است.
نمودارهای مربوط به نیاز زاویه دریفت طبقات به عنوان نمونه و برای قاب 20 طبقه تحت 3 رکورد در ادامه نمایش داده شده است . در این نمودار ستون عمودی مربوط به ارتفاع نسبی و ستون افقی مربوط به بیشینه نیاز زاویه دریفت به درصد می باشد . منحنی های مختلف مربوط به تغییر در تراز تغییر نوع مهار از ضربدری به هفتی بوده و در هر شکل نتایج برای 3 زمینلرزه مورد بررسی به تفکیک ارائه شده است .
4
ج-بررسی در قاب 20 طبقه با ب– بررسی در قاب 20 طبقه با الف– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 18 طبقه مهاربندی x در 19 طبقه با مهاربندی x در تمام ارتفاع
و-بررسی در قاب 20 طبقه با ه– بررسی در قاب 20 طبقه با د– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 15 طبقه مهاربندی x در 16 طبقه با مهاربندی x در 17 طبقه
ی-بررسی در قاب 20 طبقه با ط– بررسی در قاب 20 طبقه با ح– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 12 طبقه مهاربندی x در 13 طبقه با مهاربندی x در 14 طبقه
م-بررسی در قاب 20 طبقه با ل– بررسی در قاب 20 طبقه با ک– بررسی در قاب 20 طبقه
مهاربندی x در 9 طبقه مهاربندی x در 10 طبقه با مهاربندی x در 11 طبقه
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 15 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
2
برآورد مولفه های نیروهای آئروالاستیک بر سازه های بلند
- چکیده
با کاهش وزن سازه ها ناشی از پیشرفت در ساخت مصالح سبک به تدریج اثرات جریان سیال باد عامل تعیین کننده رفتار سازه ای مطرح گردیده اما متاسفانه تعداد محدودی فرمول بندی تحلیل بمنظور محاسبه مولفه های نیروهای ناشی از باد وجود دارد. در نهایت آئین نامه های حاضر فقط به بررسی اثرات استاتیکی باد پرداخته اند که با توجه به نیازهای موجود کافی بنظر نمی رسد. از این نیروها جهت آنالیز استاتیکی احساس می شود.
هنگامی که پاسخ سازه ای باد القائی شامل مجموع اثرات استاتیکی و دینامیکی را بعنوان باد القائی کامل در نظر بگیریم قادر خواهیم بود اثر باد را بر حسب زمان بعنوان یک عملکرد استاتیکی بر سازه فرض نمود و بدین سان ترکیبات عملکرد باد شامل میانگین اثرات دینامیک رزونانس و دینامیک غیررزونانس را پیش بینی نمود. البته در این فرآیند باید به تفاوت توزیع فضائی نیروها بر سازه دقت نمود. به عبارتی با بررسی مدل آئروالاستیک مشاهده می شود اهمیت نیروهای برا و القائی در امتداد ارتفاع قابل ملاحظه است بطوریکه پاسخ دینامیکی بر اساس نیروهای برا و کشش القائی تعیین می شود نه نیروهای موجود در امتداد محورهای x وy بعبارتی در واقع اجزاءدینامیک غیررزونانسی و میانگین تغییرات نیروی باد خارجی را دنبال می کنند در حالی که بخش دینامیک رزونانس توزیع نیروهای داخلی که در هر ناحیه سازه متناظر با جرم و شتاب محلی سازه است را پیگیری می کنند . در این روش حتماً می بایست بارهای استاتیکی مستقل مورد اصلاح و بهینه سازی قرار گیرند .در سازه های بلند این مسئله منتج به توزیعات جداگانه از بارهای جانبی
1
2
x و y عمل کننده در حالت استاتیکی نیروی پیچشی در نقاط مختلف در ارتفاع سازه می شود و به عبارتی برای اعضاء سازه ای با عملکردهای ویژه که متاثر از ترکیبات نیروهای باد در جهات مختلف می باشد ورود ضرایب ترکیب بار مختلف با توجه به عدم احتمال وقوع همزمان کل مقادیر باد جزیی غیرضروری بنظر می رسد.
- مقدمه
در برخورد با اثرات باد بر روی ساختمان ها و سازه های بلند مهندسی عمران همواره این پرسش مطرح بوده که آیا قادر خواهیم بود با استفاده از روشهای آئین نامه ای و تحلیل به بررسی اثرات و در نهایت پاسخ سازه برسیم . این مسئله با تمایل مهندسان معماری به اشکال جدید و پلانهای پیچیده ابعاد تازه ای یافته است . در هر صورت با عنایت به آنکه اطلاعات ایردینامیکی بیشتر در ارتباط با ساختمانهائی با اشکال قوطی شکل و عمدتاً منفرد بوده چنین اطلاعاتی نمی تواند برای ساختمانهای ناهمگون و گاه هم جوار ساختمانهای بلند دیگر مصداق داشته باشد. از این رو استفاده از اطلاعات تونل باد تکیه گاه اصلی در مطالعه مهندسی باد محسوس می شود.7
در برخورد با اثرات باد می توان به چندگونه با سازه برخورد نمود. در حالت اول برخورد استاتیکی با سازه است به این مفهوم که میانگین معدل زمان از نیروهای باد پیرامون را در نظر گرفت و در حالت دوم با توجه به جزء دینامیکی و اثر نوسانات آن که خود ایجاد پدیده تشدید می نماید ساختمان را مورد بررسی قرار داد . همچنین می توان عملکرد باد را همچون یک روند رندوم ساکن محلی در نظر گرفت و با استفاده از تحلیل شرطی و تئوری نوسانات اتفاقی به تخمین نیروهای باد دست زد.
1
3
-بررسی و برآورد مولفه نیرو در امتدادهای عمود بر سازه
به منظور ارائه سازه بعنوان یک سیستم ایرودینامیکی با خواص جرم، سختی و میراثی منوط به یک زمان و زمینه متغیر فضائی نیروی باد خارجی در معادله مود بصورت زیر خواهد بود:
که در آن مختصات کلی حرکت می باشد، همچنین و مشتقات اول ودوم آن در واحد زمان است و و و و به ترتیب نسبت میراثی ، فرکانس طبیعی ، جرم کلی و نیروی کلی در حالت مود j می باشد. در حالت عمومی نیروی وارده در مود j در جریان آشفته خاص در زمان t به عملکرد جمعی نیروهای جریان بر روی سطوح خارجی ساختمان و مشقات زمانی آن بستگی دارد و فرم عمومی آن بصورت خواهد بود. البته استفاده از این روابط بدون ساده کردن فرضیات مشکل است از اینرو با فرض اینکه حرکت ساختمان نیروی باد ایرودینامیکی خارجی وارد بر بدنه را تغییر نمی دهد می توان با این نیرو همچون نیروهای استاتیکی یا ساکن برخورد نمود. این تخمین برای اغلب کاربردهای مهندسی باد تخمین های خوبی را در بردارد اما در حالتی همچون ریزش های گردبادی بی ثباتی های ایرودینامیکی ایجاد می شود که نیاز به مطالعات ویژه ای دارد . در حالت شبه استاتیکی می توان عمل نیروهای ایرودینامیکی را به گونه ای فرض نمود که اثرات حرکت بدنه در یک جریان حرکتی توسط باز خوردهای آیرودینامیکی اضافی که اثرات
1
4
و و را مهار می کنند تخمین زده شوند .
از سوی دیگر با عنایت به عدد اسکروتن در حرکت بدنه می توان دریافت که بازخوردهای ائروالاستیک حرکت بدنه به پارامتر میرائی جرمی سازه وابسته است. درتعریف عدد اسکروتن جرم ساختمان در واحد طول سازه وچگالی هوا و D قطر یا عرض سازه را شامل و بصورت زیر محاسبه می شود:
نیروهای مربوط به تندی بدنه از میان سایر شرایط بازخوردهای ائروالاستیک از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و این پارامتر خود با مطرح کردن میرائی ائرودینامیکی قابل قبول می باشد تاثیر سایر باز خوردهای آئروالاستیک اثرات به و مربوط می شود که بعنوان لختی و جرم آئرودینامیکی مطرح می گردد کوچک بوده و قابل صرف نظر کردن می باشد. حال اگر میرائی ائرودینامیکی را با در حالت مود j به منظور مهار تاثیرات بازخوردهای ائروالاستیکی در نظر بگیریم معادله حرکت بصورت زیر در خواهد آمد :
در رابطه بالا نیروی بار عمومی برای مود j است که جهت بررسی نیروهای شبه ایرودینامیکی ارزیابی شده است . این نیرو وابسته به درجات آزادی در سازه های عمودی همچون برجهای مخابراتی و دودکشها بوده و در تفسیر آن می بایست به تغییرات نوسانی در جهت های x و y همچنین پیچش در امتداد توجه نمود . حال اگر سازه را به عنوان یک سیستم پارامتر توده ای با جرمهای توده ای
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : powerpoint (..ppt) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید : 53 اسلاید
قسمتی از متن powerpoint (..ppt) :
بنام خدا
1
اجاره بلند مدت
2
leasing
تعریف: اجاره قراردادیست که به موجب آن اجاره دهنده( lessor ) حق استفاده از دارایی را در یک دوره زمانی معین در مقابل مبلغی اجاره به شخص حقیقی یا حقوقی که اجاره کننده نامیده می شود، واگذار می نماید.
3
◄ مفاهیم و اصطلاحات
4
حق امتیاز خرید به قیمتی کمتر از ارزش متعارف
ارزش مازاد (باقیمانده) اموال تجاری
ارزش مازاد تضمین شده
ارزش مازاد تضمین نشده
نرخ ضمنی بهره (نرخ بازده)
نرخ فرضی استقراض توسط اجاره کننده
اجاره عملیاتی operating lease
اجاره سرمایه ای capital lease
5