صفحه اصلی  »  اعضای ویژه  »  بررسی تحلیل دینامیکی طیفی در ایتبس به همراه 115 دقیقه ویدئو کاربردی

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

  • تعداد صفحات: 11
  • آخرین ویرایش: سال 1398
  • ناشر: ایستا سازه قهستان
  • شابک: 4-5-97717-622-978
  • تولید کنندگان محتوا:
تولید کنندگان آموزش

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؟ 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.

 

نمودار طیف برای انجام تحلیل دینامیکی طیفی

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.

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

سوالات مهم تحلیل دینامیکی طیفی هدف از محدود کردن تعداد مدهای نوسان چیست؟

سوالات مهم تحلیل دینامیکی طیفی  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.

 

تعریف و کنترل تحلیل دینامیکی طیفی در etabs

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

 

 

گام به گام تعیین تعداد مدهای نوسان هر امتداد در ایتبس

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

 

آنالیز مودال سازه

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.

 

تحلیل دینامیکی در ایتبس

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

 

تحلیل 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)

 

 

مسیر یادگیری برای حرفه ای شدن

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 35,870 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

با ارسال 73اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. حسین یوسفی

    در انالیز طیفی بعضی ساختمانها چرا تعداد مودهای مرده زیادی وجود دارد که حول پریودهایی با تفاوت اندک وجود دارند و مشارکت جرمی زیادی ندارند، چگونه می شود تعداد مودها را کم کرد؟

    پاسخ دهید

  2. مهندس ایرج لطفی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با عرض سلام
    با توجه به درصد مشارکت مودی باید حداقل مدها رو تعیین کرد
    بعد از تعداد مدها کافی است از قسمت زیر تعداد مدها رو به نرم افزار داد
    Define»Modal Cases
    با توجه به عکس زیر
    https://s16.picofile.com/file/8429367992/photo_2021_04_02_00_54_18.jpg

    پاسخ دهید

  3. حسن احتشام فر

    سلام درود خدمت همه سبز سازه دوستان
    اگه یک پلان مثلثی شکل داشته باشیم.به نحوی که هر ضلع حداقل سه تا چهار ستون جانمایی کنیم.برای کنترل دریفت و برش بیش ازحد در تیر ها وپیچش شدید خیلی شدید میشه.و تغیر مکان بیش ازحد ستون
    درنقطه اتصال چه راحلی میشه کرد.چون ستون در یک جهت کنترل دریفت میشه ولی چون جهت دیگه بصورت مورب ضلع مثلث هست چجوری کنترلش کنیم دریفت زیاد نشه.برای چهار سقف

    پاسخ دهید

  4. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با عرض سلام استفاده از دیوار برشی(یا هسته مقاوم مرکزی) میتونه یکی از گزینه های مناسب برای کنترل دریفت باشه

    پاسخ دهید

  5. vghavidel2003@yahoo.com

    سلام وقت بخیر . من فایل اکسل رو دریافت نکردم. ممنون میشم که برام ارسالش کنید

    پاسخ دهید

  6. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس وقتتون بخیر
    لطفا به آیدی پشتیبان فنی داخل تلگرام پیام بدین بررسی میشه و مشکلتون برطرف میشه
    @sabzsupport

    پاسخ دهید

  7. aminabedini77@gmail.com

    سلام خسته نباشید . میشه یه توضیح کوتاه در مورد “جرم موثر” مود نوسان بدین . یه خرده گنگه برام مفهومش

    پاسخ دهید

  8. نوش آفرین کرمی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    سازه با توجه به مقدار جرم و سختی که دارد وقتی تحت بارجانبی قرار میگیرد مرتعش میشود شکل ارتعاش ان به مقدار بارجانبی وابسته نیست. بلکه اگر مقدار بار جانبی زیاد شود دامنه ارتعاش بیشتر میشود ولی شکل آن تغییری نمیکند.جهت سادگی این ارتعاش را به اشکال جداگانه تقسیم میکنند که به هر کدام یک مود نوسان میگویند.هر مود یا شکل نوسان که جرم بیشتری از سازه در ان نوسان کند مهمتر است اگر بیش از ۷۵ درصد جرم سازه در یک مود نوسان کند دیگر نیازی نیست مودهای دیگر نوسان را برای تحلیل درنظر بگیریم و به ان تحلیل استاتیکی میگوییم اما اگر جرم کمتری از سازه در مود اول نوسان کند برای انکه بتوان تحلیل دقیق تری داشت باید تعداد مودهای نوسان بیشتری را در نظر بگیرید به طوری که جمع جرم مودی همه ان مودها ۹۰ درصد شود

    پاسخ دهید

  9. حسین بشیری

    با سلام
    آیا نیازی به کم کردن تعداد مودهای سازه هست اگر فرض رو بر ۳مود برای هر طبقه بگیریم مثلا برای ۵ طبقه ۱۵مود
    آیا نیازی هست حتما این کار انجام بشه ؟
    ار فرض کنیم مود نهم شرط ۹۰در صد جرم مودذی رو تامین کرد وما بیشتر داشتیم آیا جواب ها فرق دارند ؟

    پاسخ دهید

  10. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    حل مسائل در نرم افزارها به صورت ماتریسی و المان محدود می باشد، برای تسریع در عملیات پردازش(و اجتنباب از مدت زمان طولانی برای اجرا و آنالیز برنامه) تمایل بر این است که از کمترین مدهای ممکن در تحلیل استفاده شود(مدهای بیشتر باعث افزایش درجه آزادی و ه طبع بزرگ شدن ماتریس های مجهول می شود)
    برای اینکه محاسبات از دقت بالاتری برخوردار باشد، طبق توصیه آیین نامه باید مشارکت مد تا ۹۰ درصد باشد تا اثرات مدهای مختلف و به طبع تاثیرات آن بر طراحی سازه دیده شود(در سازه های بلندمرتبه، سازه های نامنظم پیچشی و سازه های تحت تاثیر زلزله حوزه نزدیک، مدهای بالاتر تاثیرگذار هستند و در نظر نگرفتن آنها باعث ایجاد خطا در مدلسازی می شود)
    با توجه به موارد بالا اکیدا توصیه می گردد حداقل آیین نامه در طراحی سازه ها در نظر گرفته شود.

    پاسخ دهید

  11. سجاد مقصودی

    سلام خسته نباشید .
    ۱) آیا در تحلیل طیفی هدف از تعریف نیرو های استاتیکی در کنار نیرو های طیفی به جهت همپایه سازی نیروی برشی می باشد ؟
    ۲) آیا بعد از همپایه سازی باید نیرو های استاتیکی را در قسمت Load cases به صورت Do not Run در آورد تا نیرو های طیفی و استاتیکی همزمان به سازه اعمال نشوند ؟
    ۳) اگر جواب سوال ۲ منفی است ؛ آیا در قسمت ترکیب بار قاعده خاصی برای نیرو های استاتیکی و طیفی در نظر گرفته می شود تا نیرو ها برای طراحی سازه به صورت منطقی اعمال شوند ؟

    پاسخ دهید

  12. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام وقت بخیر
    همانطور که در ویدیو و متن اشاره شده، از نیروهای حاصل از تحلیل شبه استاتیکی برای همپایه سازی نیروهای تحلیل طیفی استفاده می شود،
    در جواب پرسش دوم، نیاز نیست که این نیروها را تبدیل به do not run کرد، در واقع، نیروهایی که در طراحی تاثیرگذار هستند توسط combination ساخته می شوند و باید ترکیب بارهایی را در طراحی لحاظ کرد که در آن از نیروهای طیفی استفاده شده باشد.

    پاسخ دهید

  13. مژگان یحیایی

    سلام
    لطفا فایل اکسل رو برامون ارسال کنید
    و اینکه من یک سازه ۶۰ طبقه دارم و تا مود ۲۰۰ تحلیل میکنم
    اما درصد مشارکت جرمیم از ۸۶ بیشتر نمیشه
    همه ی فایلو چک کردم
    نمیدونم مشکل از کجاست
    لطفا کمکم کنید

    پاسخ دهید

  14. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام، تعداد مودهای نوسانی را بیشتر کنید. تعداد طبقات سازه مدلسازی شده زیاد است. اگر دیافراگم از نوع صلب (Rigid) باشد، در هر طبقه سه مود نوسانی خواهید داشت (حرکت X، حرکت Y و دوران حول Z) و بنابراین اگر تعداد مودها ۳n معرفی شود کافی خواهد بود. n تعداد طبقات می باشد. در سازه هایی که دیافراگم از نوع Semi-Rigid باشد و یا دیوارها مش بندی شده باشند (با مش بندی تعداد گره های آن و درجات آزادی آن افزایش می یابد که در تعداد مود تاثیر میگذارد) و یا نقاطی از سازه به دیافراگم متصل نباشد (نقاط اطرف راه پله) ممکن است تعداد مد لازم برای تامین ۹۰ درصد جرم موثر بیش از ۳n باشد.

    پاسخ دهید

  15. شادی عبدی

    من همین مشکل تعداد بالای مدها رو داشتم و یا راهنمایی شما، دیافراگم ها رو صلب کردم و مشکلم حل شد. ممنون از توضیح راهگشاتون.

    پاسخ دهید

  16. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام خدمت شما مهندس عزیز و عرض تبریک سال نو.
    سپاس از لطفی که به ما دارید و ما رو با نظرات خوبتون دلگرم می کنید.
    امیدواریم باز هم مطالبی باشد که برای شما مفید واقع شود.
    ماندگار باشید،یاحق.

    پاسخ دهید

  17. مژگان یحیایی

    تعداد مود ها را به ۴۰۰ تا افزایش دادم و در مد ۳۸۸ به درصد مشارکت ۹۰ رسید…..این عجیب و اشتباه نیست؟

    پاسخ دهید

  18. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام باید مدل سازه ای تون بررسی شود تا بتوان اظهار نظر کرد.

    پاسخ دهید

  19. مهندس مهناز افضلی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس، فایل اکسل براتون ایمیل شد.

    پاسخ دهید

  20. hadi derakhshan

    لطفا فایل اکسل رو برای من هم ارسال کنید که به شدت نیاز دارم بهش

    پاسخ دهید

  21. شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام چشم به ایمیلتون ارسال شد.

    پاسخ دهید

  22. کیوان رضایی

    سلام ببخشید من اموزش روش تحلیل دینامیکی طیفی رو از سبز سازه خریدم ولی فایل اکسل همراهش نبود ممنون میشم برای من ارسال کنید ممنون

    پاسخ دهید

  23. شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام وقتتوت بخیر مهندس رضایی عزیز به ایمیلتون ارسال شد.

    پاسخ دهید

  24. بنیامین فرج الهی

    سلام وقت بخیر من این فایل اکسل که ضریب بازتاب را پیدا کردن در فیلم من ندارم لطفا برای من ارسال کنید

    پاسخ دهید

  25. مهناز افضلی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام روزتون بخیر، براتون ایمیل میشه مهندس

    پاسخ دهید

question