ارزیابی رفتار دینامیکی غیرخطی یک سازه‌ای ۱۶ طبقه بتنی تحت اثر شتابنگاشتهای منطبق با طیف تولید شده توسط تئوری موجک
مجری پروژه:
امید بهار
همکار:
ابوالفضل طاهرپور
چکیده
افقهای جدید طراحی سازه‌ها و استفاده روزافزون از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر¬خطی باعث شده تا استفاده از شتابنگاشتهای دارای طیف پاسخ منطبق با یک طیف طرح خاص، امری ضروری به نظر رسد. تبدیل موجک یکی از روشهایی است که برای تولید شتابنگاشتهای مصنوعی با طیف پاسخی منطبق بر طیف هدف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پژوهش از دو بخش کلی تشکیل یافته است:
– تولید شتابنگاشتهایی با طیف پاسخ منطبق با طیف طرح؛
– چگونگی انتخاب و کاربرد این شتابنگاشتها در تحلیل‌های غیرخطی سازه‌ها.
در مرحله اول بر اساس شرایط مشابه ساختگاهی، مقادیر مختلف بزرگای گشتاوری و فاصله از نزدیکترین سطح گسیختگی گسل، چهار مجموعه از شتابنگاشتهای حقیقی انتخاب شده‌اند. بر روی کلیه اعضای این چهار مجموعه تبدیل موجک اعمال شده تا طیف پاسخ آنها منطبق با طیف طرح گردند.
در مرحله دوم، این چهار مجموعه شتابنگاشت مصنوعی تولید شده پس از تصحیح خط مبنا، برای تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی یک سازه شانزده طبقه بتنی، که بر اساس نیروهای لرزه‌ای مبتنی بر استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش سوم) طراحی شده، مورد استفاده قرارگرفته است. پاسخ لرزه‌ای این سازه تحت اثر جداگانه هر مجموعه و چگونگی میزان تأثیر پارامتر‌های لرزه‌ای در پاسخ غیرخطی سازه مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است.
اهم نتایج این پژوهش عبارتند از:
- پاسخ منسجم¬تر حاصل از نگاشتهای برداشت شده از زلزله¬های حوزه دور؛
- پراکندگی بیشتر در پاسخ حاصل از نگاشتهای حوزه نزدیک؛
- انتخاب نگاشتهایی برای انطباق با طیف از مجموعه¬ای با بیشینه شتاب بیش از یک مقدار مشخص (مانند g1/0) به منظور عدم تحمیل انرژی ورودی بیش از اندازه به سازه؛
- پاسخ متفاوت یک سازه مشخص در مقابل شتابنگاشتهایی با طیف پاسخ ثابت؛
- نیاز به دقت بیشتر در انتخاب نگاشت برای انجام تحلیل¬های تاریخچه زمانی و در نظر گرفتن موارد متعددی فراتر از معیارهای متعارف.
واژه‌های کلیدی
شتابنگاشت مصنوعی، انطباق طیفی، تبدیل موجک، رفتار دینامیکی غیرخطی، ساختمان بتنی، استاندارد ۲۸۰۰
Nonlinear Dynamic Behanior of a 16 – story Bilding Under Spectrum-Maching Acclerograms Generated by Using Wavelet Transform
Authors: Omid Bahar, Abolfazl Taherpour,.
Abstract
Nowadays, dynamic time history analysis of building structures using artificial acceleration records, which their spectra are matching with a specific design spectrum, is a vital part of seismic evaluation procedure. Wavelet transform is a powerful tool, which can be used to generate spectrum-matching acceleration records. This research includes two main parts: (1) generating artificial records with spectrum matched to a design spectrum by using Wavelet transform, (2) how to select and use these acceleration records for nonlinear dynamic time-history analysis.
First, based on similar site conditions but two different parameters; moment magnitude, and the closest distance to surface of fault rupture, four sets include 15 to 21 real acceleration records are gathered. Matching procedure is carried out on all members of the four sets. Second, after baseline correction of artificial records, nonlinear dynamic time-history analysis of a 16-story RC building, designed based on the Iranian earthquake load of practice; the Standard-2800, 3rd edition, against all artificial records are carried out. Seismic response of the building against each set are obtained and discussed in detail. Then, effect of various parameters of the real and artificial acceleration records are evaluated and compared. In this way, important of parameters of real acceleration records and their effect on the generated artificial matched-spectrum records are highlighted as follows:
- Response of the building against artificial records constructed based on far field records are less dispersed than records of near field,
- Detecting records with PGA more than a specified value(like o.lg) because avoidance of unreal large amount input energy of artificial records,
- Finding more rigorous criteria beyond the common ones like PGA or distance to surface of fault rupture, to generating artificial records.
Keywords:
Artificial Acceleration Record, Spectrum-Matching, Wavelet Transform, Nonlinear Dynamic Behavior, RC Building, Standard-2800
ارزیابی رفتار دینامیکی غیرخطی یک سازه‌ای ۱۶ طبقه بتنی تحت اثر شتابنگاشتهای منطبق با طیف تولید شده توسط تئوری موجک
/در نشریات /توسط adminامید بهار
همکار:
ابوالفضل طاهرپور
چکیده
افقهای جدید طراحی سازه‌ها و استفاده روزافزون از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر¬خطی باعث شده تا استفاده از شتابنگاشتهای دارای طیف پاسخ منطبق با یک طیف طرح خاص، امری ضروری به نظر رسد. تبدیل موجک یکی از روشهایی است که برای تولید شتابنگاشتهای مصنوعی با طیف پاسخی منطبق بر طیف هدف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پژوهش از دو بخش کلی تشکیل یافته است:
– تولید شتابنگاشتهایی با طیف پاسخ منطبق با طیف طرح؛
– چگونگی انتخاب و کاربرد این شتابنگاشتها در تحلیل‌های غیرخطی سازه‌ها.
در مرحله اول بر اساس شرایط مشابه ساختگاهی، مقادیر مختلف بزرگای گشتاوری و فاصله از نزدیکترین سطح گسیختگی گسل، چهار مجموعه از شتابنگاشتهای حقیقی انتخاب شده‌اند. بر روی کلیه اعضای این چهار مجموعه تبدیل موجک اعمال شده تا طیف پاسخ آنها منطبق با طیف طرح گردند.
در مرحله دوم، این چهار مجموعه شتابنگاشت مصنوعی تولید شده پس از تصحیح خط مبنا، برای تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی یک سازه شانزده طبقه بتنی، که بر اساس نیروهای لرزه‌ای مبتنی بر استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش سوم) طراحی شده، مورد استفاده قرارگرفته است. پاسخ لرزه‌ای این سازه تحت اثر جداگانه هر مجموعه و چگونگی میزان تأثیر پارامتر‌های لرزه‌ای در پاسخ غیرخطی سازه مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است.
اهم نتایج این پژوهش عبارتند از:
واژه‌های کلیدی
شتابنگاشت مصنوعی، انطباق طیفی، تبدیل موجک، رفتار دینامیکی غیرخطی، ساختمان بتنی، استاندارد ۲۸۰۰
Authors: Omid Bahar, Abolfazl Taherpour,.
Abstract
Nowadays, dynamic time history analysis of building structures using artificial acceleration records, which their spectra are matching with a specific design spectrum, is a vital part of seismic evaluation procedure. Wavelet transform is a powerful tool, which can be used to generate spectrum-matching acceleration records. This research includes two main parts: (1) generating artificial records with spectrum matched to a design spectrum by using Wavelet transform, (2) how to select and use these acceleration records for nonlinear dynamic time-history analysis.
First, based on similar site conditions but two different parameters; moment magnitude, and the closest distance to surface of fault rupture, four sets include 15 to 21 real acceleration records are gathered. Matching procedure is carried out on all members of the four sets. Second, after baseline correction of artificial records, nonlinear dynamic time-history analysis of a 16-story RC building, designed based on the Iranian earthquake load of practice; the Standard-2800, 3rd edition, against all artificial records are carried out. Seismic response of the building against each set are obtained and discussed in detail. Then, effect of various parameters of the real and artificial acceleration records are evaluated and compared. In this way, important of parameters of real acceleration records and their effect on the generated artificial matched-spectrum records are highlighted as follows:
Keywords:
Artificial Acceleration Record, Spectrum-Matching, Wavelet Transform, Nonlinear Dynamic Behavior, RC Building, Standard-2800