عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار لرزه ای ساختمان ها بلند با تغییرات ناگهانی در پلان
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2022;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67132
- تاریخ دفاع
- ۲۴ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- امیر علیرضایی
- استاد راهنما
- شهرام وهدانی
- چکیده
- ساختمان‌های دارای تغییرات ناگهانی در پلان، در واقع سازه‌هایی دارای چند نامنظمی همزمان از قبیل نامنظمی در جرم، سختی و ابعاد سیستم باربر جانبی در ارتفاع هستند. هم‌چنین در مواردی که این تغییرات ناگهانی با جابجایی مرکز جرم طبقات نیز همراه است، نامنظمی در پلان نیز به نامنظمی‌های دیگر اضافه می‌شود. وجود همزمان چند نوع نامنظمی در یک تراز موجب رفتار لرزه‌ای پیچیده‌تر این سازه‌ها نسبت به سازه‌های منظم می‌شود. با توجه به این نکته، رویکرد آیین‌نامه‌های طراحی نسبت به نامنظمی در ارتفاع، تنها به محدودیت روش تحلیل یعنی روش تحلیل دینامیکی محدود می‌شود. بر این اساس اهداف اصلی این تحقیق ابتدا بررسی دقت نگرش آیین‌نامه‌ها به نامنظمی، و دوم بررسی اثر تغییرات ناگهانی در ارتفاع بر رفتار سازه است. با توجه به اهداف فوق سه مدل با انواع متفاوت تغییرات پلان در ارتفاع ولی با حفظ محل مرکز جرم و سه مدل با جابجایی محل مرکز جرم در نظر گرفته شده است. همه مدل‌ها با استفاده از چهار روش تحلیل طیفی، بار افزون، تاریخچه زمانی خطی و تاریخچه زمانی غیرخطی تحلیل شده و تغییرشکل جانبی، تغییرشکل جانبی نسبی، برش و لنگر طبقات مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی کمیت‌ها به صورت یک توزیع ارتفاعی بی بعد و یک ضریب جهت تبدیل این توزیع ارتفاعی به مقادیر واقعی، بیان شده‌اند و نتایج مورد بررسی قرارگرفته است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که در سازه‌های دارای تغییرات ناگهانی زیاد در پلان، در طبقات بالای تراز تغییرات ناگهانی با افزایش قابل توجه تغییرشکل جانبی نسبی مواجه می‌شوند. هم‌چنین مشاهده می‌شود که تغییرات بر توزیع و مقدار برش و لنگر طبقات اثر چندانی ندارد. هم‌چنین مقایسه نتایج روش‌های تحلیلی مختلف حاکی از دقت قابل قبول تحلیل تاریخچه زمانی در مقایسه با تحلیل طیفی می‌باشد. دیده می‌شود تحلیل بار افزون تنها توزیع مفصل‌های پلاستیک را به درستی نشان می‌دهد و در مورد توزیع تغییرشکل جانبی در ارتفاع دارای خطای زیادی می‌باشد.
- Abstract
- Buildings with sudden changes in plan are structures with vertical irregularities such as mass, stiffness and dimension of the resisting seismic forces system, simultaneously. In cases where the center of mass of each floor varies, horizontal irregularities are also the case. These irregularities in one level, cause a more sophisticated seismic behavior compared with regular structures. The approach of design codes are limited to restriction of analysis methods. The main objectives of this work are first, the approach of design codes and second, the effect of sudden vertical changes on behavior of structures. Therefore, three models with different vertical mass irregularities but saving the mass center were designed. To study the effect of center of mass movement, another three models with moving mass center has been added. The following analysis methods were performed in order to study the responses of the structures; response spectrum, push-over, linear and nonlinear time history analysis. All quantities were expressed as a dimensionless vertical distribution by means of a modification factor. The results indicate that in structures with larger sudden changes, the story drift increases in stories above the level of the changes. It is also seen that the amount and distribution of story shear and moment are not influenced by the sudden changes. Comparing the results of the different analysis methods, it can be seen that linear time history analysis is more accurate than response spectrum analysis. The results also exhibit that push-over analysis shows the plastic hinge distribution correctly but it is not reliable in displaying lateral displacement distribution.
