بررسی تحلیل دینامیکی طیفی در ایتبس به همراه 115 دقیقه ویدئو کاربردی

همانطور که شما هم می دانید به طور کلی سازه را به دو روش تحلیل خطی و غیر خطی می توانیم آنالیز کنیم که از جمله این روش ها می توان به تحلیل دینامیکی طیفی ، تحلیل پوش اور، تحلیل تاریخچه زمانی و … اشاره کنیم.

در این ایبوک جامع به تمامی سوالات شما پاسخ خواهیم داد و علاوه بر آن در یک ویدئو فوق العاده تمامی مطالب را به صورت روان و ساده بیان می کنیم. شما می توانید این ویدئو را نیز دانلود کنید.

تفاوت تحلیل استاتیکی و دینامیکی

همانطور که قول دادیم میخواهیم به سوال تفاوت تحلیل استاتیکی و دینامیکی پاسخ دهیم، اگر شما هم سوالی در این رابطه دارید در قسمت نظرات همین مقاله مطرح کنید.

استاندارد 2800 زلزله ایران، کاربرد روش استاتیکی معادل را تنها در ساختمان­ های زیر مجاز دانسته:

1. ساختمان­ های سه­ طبقه و کوتاه­تر از تراز پایه.
2. ساختمان­ های کاملاً منظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه.
3. ساختمان­ های نامنظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه که دارای:

• نامنظمی زیاد یا شدید پیچشی در پلان نباشد.
• نامنظمی جرمی، نرم و خیلی نرم در ارتفاع نباشد.

در وضعیتی غیر از آن­چه اشاره شد طراح ناگزیر است از روشی غیر از روش استاتیکی معادل استفاده نماید. انتخاب روش جایگزین، بستگی به نظر طراح و ابعاد پروژه دارد.

لازم به­ ذکر است در اکثر موارد روش تحلیل دینامیکی طیفی ضمن تامین الزامات آیین­ نامه ­ای و دقت کافی در تحلیل، ­در مقایسه با سایر روش­ های تحلیل نسبتا ساده تر می­ باشد.

در ویدئو 10 دقیقه ای زیر تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل دینامیکی طیفی را بررسی کرده ایم. این ویدئو بخشی کوتاهی از ویدئو 90 دقیقه ای می باشد برای درک این نوع تحلیل و حل مثال های بیشتر حتما ویدئو کامل 90 دقیقه ای را دانلود کنید.

تحلیل دینامیکی طیفی چیست؟

همانطور که متوجه شدیم روش تحلیل طیفی روشی به نسبت ساده در مقایسه با سایر روش­ های جایگزین می­ باشد. اما این سادگی نسبی است و درک مفاهیم مربوط به تحلیل طیفی نیاز به دقت بسیار دارد. در یک گام­ بندی منسجم قصد داریم مفاهیم این روش تحلیل را بیان کنیم. پیش از ورود به بحث تفصیلی، یک بخش یادآوری مطرح می­ گردد تا تسلط کافی را بر روی مطالب پایه ­ای کسب نماییم.

تحلیل دینامیکی طیفی چیست؟

1. از روش استاتیکی معادل به­ خاطر داریم که ضریب زلزله C، از رابطه ABI/R بدست می­ آید؛ در این رابطه تنها ترم B بصورت تابعی از زمان تناوب می­ باشد و سایر ترم­ ها بسته به نوع سیستم ­باربرجانبی، کاربری ساختمان و منطقه لرزه­ خیزی عددی ثابت خواهند بود.
2. می دانیم که ضریب زلزله در روش استاتیکی معادل، بر مبنای “دوره تناوب اصلی” محاسبه می­ شد. اما در تحلیل­ دینامیکی طیفی چندین مدِ مختلف در محاسبات وارد می­ شوند؛ که هر مد، زمان تناوب خاص خود را دارد و هر دوره تناوب، ضریب بازتاب(B) متفاوتی خواهد داشت. بنابراین به یک تابع نیاز است که به ­ازای هر زمان تناوب مشخص، ضریب بازتابِ B نظیر را برای ما مشخص نماید. این تابع به­ صورت نمودار زیر خواهد بود که به آن نمودار طیف گفته می­ شود.

شکل (1) نمودار طیف

این طیف برای میرایی 5درصد، برای زلزله طرح آیین ­نامه ساخته شده است. در نمودار فوق می ­توان پارامتر  AΙg/R را ضرب نمود و طیف شتاب را برای دوره تناوب های مختلف به ­دست آورد. در این حالت چون یک عدد را در تابع ضرب می­ کنیم، شکل کلی نمودار تغییر نخواهد کرد.

حتما تا به اینجا، مطالب این ایبوک فوق العاده را کاملا درک کرده اید اما چند سوال مطرح می کنم حتما به آنها فکر کنید و پاسخ دقیق را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

علت ترکیب آماری مدها در روش تحلیل دینامیکی چیست؟ این ترکیب به چه صورت انجام می­ گیرد؟ 

 هدف از محدود کردن تعداد مدهای نوسان چیست؟

 اگر برش پایه استاتیکی معادل کمتر از برش پایه به­ دست آمده از روش طیفی باشد، آیا امکان کاهش وجود دارد؟

کنترل تعداد مدهای نوسان تحلیل دینامیکی طیفی در ایتبس

برای تعریف مشارکت تعداد مدهای نوسان و نوع ترکیب آنها در آنالیز دینامیکی طیفی، کافیست مطابق با شکل 5، تنظیمات مربوطه صورت پذیرد. سازه مورد بررسی ما یک ساختمان پنج طبقه می‏ باشد (با احتساب خرپشته)؛ بنابراین این سازه دارای 15 مد نوسان است. ابتدا تعداد کل مدهای نوسان را در نرم ‏افزار تعریف می ‏کنیم، تا بتوانیم بعد از انجام آنالیز سازه، مشخص کنیم که چه تعداد از این مدهای نوسان تا رسیدن به بیش از 90 درصد جرم کل سازه کافی هستند.

شکل (5) – تعریف اولیه کلیه مدهای نوسان ساختمان

بعد از آنالیز سازه، با استفاده از منوی سمت چپ ایتبس و مسیر زیر، می‏ توان نتایج شکل 6 را مشاهده کرد. همچنین خلاصه این شکل و نحوه محاسبه آن در جدول زیر آورده شده است.

Tables – Analysis – Results – Modal Results – Modal Participating Mass Ratios

شکل(6) تعیین تعداد مدهای نوسان هر امتداد، که مجموع جرم مؤثر آنها به بیش از 90 درصد رسیده است

محاسبات آنالیز مودال سازه مورد بررسی

شکل 6 و محاسبات جدول نشان می‏ دهند که در امتداد X، مجموع جرم مؤثر پنج عدد از مدهای نوسان، اولین نقطه‏ ای است که به بیش از 90 درصد رسیده ‏ایم. همچنین برای امتداد Y، مجموع جرم مؤثر نه عدد از مدهای نوسان، اولین نقطه‏ ی دیگری است که به بیش از 90 درصد رسیده ‏ایم. از بین پنج مد نوسان و نه مد نوسان، باید بزرگ‏ترین آنها یعنی تعداد نه مد نوسان در مدل ایتبس، مطابق با شکل 7 تعریف شود، تا با این انتخاب، برای هر دو امتداد X و Y، ضوابط بند 3-4-1-2 استاندارد 2800  که در بالا به آن اشاره کردیم رعایت شود.

شکل (7) تعریف نهایی مدهای نوسان ساختمان، برای آنالیز دینامیکی طیفی

اگر در رابطه با تعداد مدهای نوسان در تحلیل دینامیکی طیفی سوالی دارید حتما در نظرات همین مقاله مطرح کنید تا در کمتر از دو روز کاری به آن پاسخ دهیم. البته تمامی این موارد را در یک ویدئو فوق العاده بسط داده ایم که می توانید آن را به راحتی دانلود کنید.

نتیجه گیری

1. دربرخی سازه ­ها آیین­ نامه استفاده از تحلیل استاتیکی معادل را مجاز ندانسته و طراح بایست روشی جایگزین انتخاب نماید.
2. تحلیل دینامیکی طیفی در میان روش ­های جایگزین، روشی با دقت کافی و کارآمدی مناسب می­ باشد.
3. مطابق آیین ­نامه بایست در هر مد، نیروهای داخلی اعضا، تغییرمکان­ ها، نیروی طبقات و عکس­ العمل پایه­ ها تعیین و سپس با استفاده از روش ­های آماری شناخته شده ترکیب شوند.
4. استاندارد2800 تصریح می ­کند که اگر برش پایه ­ای که از روش تحلیل طیفی به­ دست می­ آید کمتر از برش پایه بدست­ آمده از روش استاتیکی معادل باشد، مقدار برش پایه طیفی بایست افزایش داده شود و همپایه سازی صورت پذیرد.

منابع:

آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد2800)

• تفاوت تحلیل استاتیکی و دینامیکی
• تحلیل دینامیکی طیفی چیست؟
• تحلیل دینامیکی طیفی در استاندارد 2800
• ترکیب مد های نوسان در تحلیل دینامیکی طیفی
• کنترل تعداد مدهای نوسان تحلیل دینامیکی طیفی در ایتبس
• الزامات تحلیل دینامیکی طیفی
• ترکیب بار تحلیل دینامیکی طیفی
• نتیجه گیری

• ثبت شده در
  وزارت ارشاد
• دانلود سریع
  پس از پرداخت
• ضمانت ارسال
  بروزترین نسخه کتاب