روشهای تحلیل سازه

روشهای تحلیل سازه مبحثی است که قصد داریم پیرامون آن محتوای مفیدی را خدمتتان ارائه دهیم. تجزیه و تحلیل ساختاری یا نظریه سازه یکی از رشته های اصلی و مدرن در مهندسی عمران و مهندسی هوا و فضا است که از قوانین ریاضی و فیزیک برای تحلیل و پیش بینی رفتار سازه ها استفاده می کند. در ادامه با روشهایتحلیلسازه آشنا خواهید شد.

روشهای تحلیل سازه مبحثی است که قصد داریم پیرامون آن محتوای مفیدی را خدمتتان ارائه دهیم. تجزیه و تحلیل ساختاری یا نظریه سازه یکی از رشته های اصلی و مدرن در مهندسی عمران و مهندسی هوا و فضا است که از قوانین ریاضی و فیزیک برای تحلیل و پیش بینی رفتار سازه ها استفاده می کند. در ادامه با روشهایتحلیلسازه آشنا خواهید شد.

روشهای تحلیل سازه

روشهای تحلیل  سازه

انواع روش های تحلیل سازه

۱-روش های خطی

 تحلیل استاتیكی خطی

فرضیه های اصلی روش تحلیل استاتیکی خطی شامل: ۱٫ رفتار مواد و مصالح خطی ۲٫ بارهای ناشی از زلزله های ایستا ۳٫ نیروی کل ساختار برابر با وزن ساختمان است. در این روش، نیروی جانبی زلزله انتخاب شده است که برش پایه حاصل برابر با نیروی برش پایه مطابق با قواعد آیین نامه است. مقدار برش پایه در این روش طوری انتخاب شده است که حداکثر تغییر ساختاری با آنچه که در سطح خطر زلزله انتظار می رود، سازگار است. اگر ساختار تحت تأثیر بار، خطی رفتار شود، نیروهای به دست آمده برای اعضای ساختار به مقادیر پیش بینی شده در طول زلزله نزدیک خواهند شد، اما اگر ساختار رفتار غیرخطی داشته باشد، نیروهای محاسبه شده به این صورت بیش از مقادیر پیش بینی شده خواهد بود. بنابراین، هنگام بررسی معیارهای پذیرش، نتایج تجزیه و تحلیل خطی برای سازه هایی که رفتار غیر خطی در طی زلزله دارند، اصلاح می شود.

آزمون نظام مهندسی عمران ۹۸

نظام مهندسی عمران نظارت

 تحلیل دینامیكی خطی

تجزیه و تحلیل دینامیکی خطی می تواند به دو صورت انجام شود: طیفی یا تاریخچه زمانی.مفروضات خاصی از این روش در محدوده رفتار خطی به شرح زیر است: ۱٫ رفتار سازه ای می تواند به عنوان یک ترکیب خطی از حالت الگوهای مختلف ارتعاشی ساختار محاسبه شود که مستقل از یکدیگر هستند.۲٫زمان ارتعاش ساختار در هر حالت در طول زلزله ثابت است.در این روش، همانند تحلیل خطی استاتیک، پاسخ ساختار در زلزله با سطح خطر در ضرایب ضرب می گردد تا حداکثر تغییر ساختار با پیش بینی های زلزله را افزایش دهد.به همین دلیل، نیروهای داخلی در شکل دادن ساختارهایی که در طی زلزله رفتار غیر خطی دارند بیشتر از نیروهای قابل تحمل خواهد بود.بنابراین، هنگام بررسی معیارهای پذیرش، نتایج تجزیه و تحلیل خطی برای سازه هایی که رفتار غیر خطی در طی زلزله دارند را اصلاح می کنند.

روش تحلیل طیفی

تعداد حالت های ارتعاشی در تجزیه و تحلیل طیفی باید طوری انتخاب گرددکه درصد کل جرم مؤثر در هر کشش تحریک زلزله در حالت های انتخاب شده حداقل ۹۰٪ باشد. علاوه بر این حداقل باید سه حالت اولیه نوسان داشته باشد و حداقل تمام حالت ها با یک دوره زمانی متناوب بیش از ۴٪ از ثانیه،در نظر گرفته شوند.طیف طراحی مورد استفاده در این روش باید با توجه به قوانین انتخاب شود.نتایج هر حالت نوسان با استفاده از روش های آماری معروف مانند SRSS، CQC، یا روش های دقیق تر است که تعامل میان مود ها را دقیق تر در نظر می گیرد، صورت گیرد. اثر لرزه در طول عمود بر طول مورد نظر باید در صورت لزوم مورد توجه قرار گیرد.

روشهای تحلیل سازه

روش تحلیل تاریخچه زمانی

در تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی، پاسخ ساختار با استفاده از روابط دینامیکی در مراحل کوتاه محاسبه می گردد.در این روش، پاسخ ساختار تحریک شتاب بر اساس حداقل ۳ شتاب نگاشت باید تخمین زده شود.اگر کمتر از هفت شتاب نگاشت برای تجزیه و تحلیل انتخاب شده باشد، حداکثر اثر آن باید برای کنترل شکل و نیروی درونی لحاظ گردد.اگر از هفت شتاب نگاشت یا بیشتر استفاده گردد، می توانید مقدار متوسط اثر را برای کنترل تغییر شکل و نیروهای داخلی استفاده کنید.

روشهای تحلیل سازه

۲-روش های غیر خطی

تحلیل استاتیكی غیر خطی

در این بخش، بار جانبی ناشی از زلزله، استاتیک و به تدریجی به طور فزاینده ای به ساختار اعمال می گردد، تا جابه جایی در یک نقطه خاص (نقطه کنترل)، تحت تاثیر بار جانبی، به مقدار معینی (تغییر موقعیت هدف) و یا ساختار سقوط کند.

تحلیل دینامیکی غیر خطی

در روش تحليل ديناميک غيرخطی، پاسخ ساختاری با توجه به رفتار غيرخطي مواد و رفتار غيرخطی هندسی ساختار محاسبه می گردد.در این روش فرض می شود که ماتریس سختی و میرایی را می توان از یک مرحله به مرحله بعد تغییر داد، اما در طی هر مرحله ثابت است و پاسخ مدل تحت شتاب در روش های عددی برای هر گام زمانی محاسبه می گردد.