ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه های فولادی دارای مهاربند واگرا با رفتار زوال پذیر

Probabilistic performance assessment of degrading eccentric braced frame steel structures

  • جزئیات
  • خلاصه پژوهش
  • تعریف مسئله
  • اهمیت و ضرورت
  • اهداف
  • توضیحات تکمیلی
  • حمایت‌های موردنیاز
  • فایل‌های پیوست
  • پیام‌ها
  • حامیان پیشنهادیه
:   کاربردی
:  
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران
مهندسی عمران- برنامه ریزی حمل ونقل
:   5 ماه
:   1399/03/01

بسیاری از خسارات ناشی از زلزله در اثر نتیجه مستقیم فروریزش سازه­ها میباشد، اما از آنجایی که آیین نامه­های طراحی لرزه­ای بیشتر بر اهداف عملکردی آستانه فروریزش و ایمنی جانی تمرکز مینماید فروریزش سازه­ها در طراحی زلزله­های گذشته سوالاتی مبنی بر موثر بودن آیین­نامه­های لرزه­ای در جلوگیری از فروریزش کلی یا محلی ایجاد کرده است. در این مقاله هدف تعیین رفتار ریسک فروریزش در قاب­های مهاربندی واگرا با رفتار کاهیدگی میباشد. همچنین در این نوع قاب­ها لینک برشی نقش مهمی را ایفا می­کند به همین جهت شناخت رفتار صحیح آن میتواند در ارزیابی فروریزش سازه­های دارای مهاربند با خروج از مرکزیت کمک کند. رفتار زوال پذیر لینک برشی را میتوان از روی روابط کاهیدگی ارائه شده  برای این المان بدست آورد که از پارامترهای مهم رفتار کاهیدگی میتوان به ظرفیت چرخش پیش- قله()، ظرفیت چرخش پس­­قله(( و همچنین ظرفیت چرخش نهایی(( اشاره کرد که این پارامترها با استفاده از روابط حاصل شده از تحقیقات قابل محاسبه هست. همچنین تفاوت ویژگی­های حرکتی زمین موجب ایجاد عدم قطعیت­ذاتی می­شود و میتوان از طریق اعمال رکوردهاي متفاوت، پراکندگی مربوطه در منحنی شكنندگی فروریزش وارد کرد.­ عدم­قطعیت­هاي شناختی که نشانگر میزانی است که مدل شبیه­سازي شده از سازه رفتار واقعی آن را نشان میدهد، از طریق انحراف معیار مدلهاي کاهیدگی معرفی شده به صورت روابط رگرسیونی، درنظر گرفته میشود. شبیه­سازي مونت­کارلو همراه با تحلیل­هاي تاریخچه­زمانی معمول امري بسیار زمانبر و در بسیاري از موارد غیرعملی میباشد.­ هدف این تحقیق ارزیابی تأثیر­­ عدم­قطعیت­هاي گزارش شده در رفتار کاهیدگی اعضاي مهاربندی در ظرفیت فروریزش این سازه­ها با ترکیب روش شبکه های عصبی(ANN) و ابرمکعب­(LH) همراه با روش تحلیل زمان­دوام، به عنوان روشی کاربردي و جایگزین میباشد .­تأثیر نهایی عدم­قطعیت­هاي مدلسازي بر روي ظرفیت فروریزش با نمونه­گیري توسط روش­ ­ابرمکعب بر روي متغیرهاي تصادفی مدلسازي، ضرایب و واریانس خطا­ي شبکه عصبی استخراج شده شبیه­سازي میگردد.­ روند معرفی گردیده با دو روش تحلیل تاریخچه زمانی فزآینده و زمان­دوام انجام گردیده و نتایج قیاس شده است.­ نتایج حاکی از آن است که روش تحلیلی زمان دوام با کاهش چشمگیر هزینه­هاي محاسباتی، پاسخ­هاي قابل مقایسه­اي در چارچوب­هاي احتمالاتی نیز به دست میدهد.

1.     تعریف مسئله: ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه های فولادی دارای مهاربند واگرا  با استفاده از روش زمان دوام

2.     مطالعه پیشنه تحقیقات

3.     مشخص کردن الزامات:

از آیین نامه های معتبر بین المللی نظیرASCE07-14 استفاده خواهد شد.

ارزیابی احتمالاتی فروریزش بر روی  قاب پنج طبقه فولادی با سیستم مهاربندی واگرای ویژه انجام خواهد شد.

4.     انجام تحلیل حساسیت بر روی قاب مهاربندی واگرای ویژه پنج طبقه فولادی، جهت بررسی اثرات اصلی و برهم کنشی مرتبه دوم متغیر­های مدلسازی ارئه شده جهت مدلسازی رفتار کاهیدگی تیرها و ستون­ها و عضو­مهاری بر روی ظرفیت فروریزش قاب مورد مطالعه، با توجه به این که متغیر های مدلسازی کاهیدگی ستون­های فولادی اخیرا ارائه گردیده هست تحلیل حساسیتی بر روی این متغیرها انجام نگرفته هست و در ارتباط با متغیرهای مدلسازی کاهیدگی تیرهای فولادی مطالعات حساسیت پیشین انجام شده هست.

 

5.     استخراجANN  با رویکرد مدلسازی احتمالاتی بر اساس مفاهیم استنباط بیزین: مدل ANN استخراج شده با مفاهیم کلاسیک استخراج مدل، تنها تخمینی نقطه ای از ضرایب و انحراف معیار خطای مدل بدست خواهند داد. مدلسازی احتمالاتی با رویکرد بیزین، ما را قادر خواهد ساخت تا تمام عدم قطعیت های موجود در مدل استخراج شده را در نظر بگیریم.

 

6.     کاربرد روش زمان دوام(ET) به عنوان روشی تحلیلی تایخچه ی زمانی: تحلیل های زمان بر IDA، روش های دقیق معرفی شده در ادبیات جهت در نظرگیری اثرات عدم قطعیت مدلسازی در ظرفیت فروریزش را تنها به کاربردهای تحقیقاتی محدود میسازد و در کارهای واقعی ناگزیر میسازد تا فرضیا­ت ساده کننده به کاربسته شوند. روش های قابلیت اعتماد دقیق، ارزیابی متعدد تابع حالت حدی را ملزوم میدارند. در مسئله تعیین ظرفیت فروریزش با در نظر گیری عدم قطعیت های مدلسازی، هر ارزیابی تابع حالت حدی شامل استخراج منحنی شکنندگی کامل میباشد. امری که انجام تحلیل های تاریخچه زمانی بسیاری را می طلبد.

 

 

در این تحقیق به بررسی رفتار لرزه­ای سازه­های فولادی با مهاربند واگرا دارای رفتار زوال­پذیر و اهمیت پارامترهای زوال پرداخته خواهد شد­. همچنین عملکرد و ظرفیت فروریزش سازه نسبت به تغییرات کوچک در ظرفیت تغییرشکل و مقاومت اعضای فولادی با روش تحلیل دینامیکی فزاینده  (IDA) مورد بررسی و با روش زمان‌دوام (ET) مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. ­کاهش قابل توجه زمان تحلیل با استفاده از روش زماندوام امکان در نظرگیری عدم قطعیت‌های موجود در متغیرهای تصادفی زیادی را میسر می‌سازد. در این مطالعه جهت کاهش حجم محاسبات از مدلسازی ریاضی  (ANN)و ابرمکعب (LHS) استفاده خواهد شد. در واقع هدف در این پژوهش بررسی تغییرپذیری پارامترهای زوال در ظرفیت فروریزش قاب­های فولادی دارای مهاربند واگرا می‌باشد که به وسیله مطالعه­ی موردی بر روی  نمونه‌های سازه­های فولادی دوبعدی انجام خواهد یافت.

در این تحقیق به بررسی رفتار لرزه­ای سازه­های فولادی با مهاربند واگرا دارای رفتار زوال­پذیر و اهمیت پارامترهای زوال پرداخته خواهد شد­. همچنین عملکرد و ظرفیت فروریزش سازه نسبت به تغییرات کوچک در ظرفیت تغییرشکل و مقاومت اعضای فولادی با روش تحلیل دینامیکی فزاینده  (IDA) مورد بررسی و با روش زمان‌دوام (ET) مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. ­کاهش قابل توجه زمان تحلیل با استفاده از روش زماندوام امکان در نظرگیری عدم قطعیت‌های موجود در متغیرهای تصادفی زیادی را میسر می‌سازد. در این مطالعه جهت کاهش حجم محاسبات از مدلسازی ریاضی  (ANN)و ابرمکعب (LHS) استفاده خواهد شد. در واقع هدف در این پژوهش بررسی تغییرپذیری پارامترهای زوال در ظرفیت فروریزش قاب­های فولادی دارای مهاربند واگرا می‌باشد که به وسیله مطالعه­ی موردی بر روی  نمونه‌های سازه­های فولادی دوبعدی انجام خواهد یافت.

حامیان پیشنهادیه:

بدون حامی