عنوان پایان‌نامه
بررسی نیاز تغییر مکانی سازه ها در اثر وقوع پدیده ی حرکت گهواره ای در پی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1824;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59298
- تاریخ دفاع
- ۱۶ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- وحید محسن زاده
- استاد راهنما
- محمد خان محمدی
- چکیده
- وقوع حرکت گهواره‌ای در پی‌های قرار گرفته در زیر المان‌های سخت باربر جانبی، می‌تواند موجب افزایش غیرخطی شدن در فرم کلی رفتار نیرو- تغییرمکان بشود؛ این غیرخطی شدن می‌تواند در طی زلزله‌های قوی مفید باشد. نشان داده شده است که بلند شدن پی از خاک رفتار دینامیکی سازه را بهبود می‌بخشد؛ ولی در این حالت حداکثر تغییرمکان سیستم و دوران باقیمانده پی افزایش خواهند یافت. در نظر گرفتن رفتار غیرخطی خاک و اندرکنش خاک- پی- سازه و انجام آنالیزهای دینامیکی غیرخطی در موارد کاربردی بسیار دشوار است؛ بنابراین استفاده از آنالیزهای استاتیک غیرخطی توصیه شده است. به نظر می‌رسد در این روش اثر اندرکنش خاک و سازه و همچنین اثر جداشدن پی از خاک در نظر گرفته نشده است. به منظور ارزیابی دقت پیش‌بینی ضریب افزایش تغییرمکان (نسبت تغییرمکان حداکثر غیرالاستیک به حداکثر تغییرمکان محاسبه شده در حالت الاستیک) در حضور پدیده حرکت گهواره‌ای در پی، 24 نوع مدل برای سیستم یک درجه آزادی که بر روی پی قرار گرفته‌اند؛ در نظر گرفته شد. در این مدل‌ها مقاومت جانبی و میزان ابعاد پی متغیر بود. 17 پریود مختلف در شرایط تکیه‌گاهی گیردار از صفر تا سه ثانیه برای این سیستم‌ها مد نظر قرار گرفت. از 54 رکورد برای تحریک این مدل‌ها استفاده شد. در کل 47736 تحلیل دینامیکی خطی و غیرخطی انجام شد. نتایج نشان داد که روابط موجود در آیین‌نامه‌ها در صورت بلند شدن پی از خاک غیرمحافظه‌کارانه می‌باشد. در قسمت دوم این پایان‌نامه هم به مقایسه پارامترهای کلیدی پاسخ (شتاب، تغییرمکان مرکز جرم و شکل‌پذیری) برای دو سیستم با شرایط تکیه‌گاهی گیردار و سیستم با پی جداشونده از خاک پرداخته شد. نتایج نشان داد که روش‌های بهسازی کنونی که تقویت پی به جهت جلوگیری از وقوع حرکت گهواره‌ای و بلند شدن پی از خاک را الزامی می‌کنند، باید مورد تجدید نظر قرار بگیرند.
- Abstract
- Uplifting of shallow foundation from the supporting soil can be used as a seismic isolation and energy dissipation mechanism; since uplifting foundation modifies the dynamics of the structure and cuts off accelerations larger than critical value. But in this case, the maximum displacement and permanent rotation will increase. Considering nonlinear soil-foundation-structure, and interaction of shallow foundations, performing nonlinear dynamic analysis will be really difficult for practical cases. So using nonlinear static analysis has been advised. Performance-based design guidelines have proposed various simplified nonlinear procedures to approximate maximum global deformations of structures subjected to earthquakes. These procedures generally account for the response of an equivalent single-degree-of-freedom (SDOF) system; however those recommendations are not explicitly for the case of foundation uplift. This research investigates the precision of displacement amplification factor C1 in the presence of foundation uplift using the beam on nonlinear Winkler foundation concept. Analytical models are used and a range of soil-structure natural periods is considered. These models are excited by three suits of ground motions (DBE, MCE and Pulse like). 47736 analyses are run for multiple widths, ground motions and amplitude scales. Simulation results considering foundation rotation and possible uplift using nonlinear springs are compared with those calculated for similar system with elastic springs. The results indicate that the recommendations suggested in current code documentation (for C1 —R functions) tend to be non- conservative in the presence of foundation uplift. Also retrofit schemes for widening footings that do not consider uplift should be revisited.
