تحقیق روش های تحلیل غیر خطی سازه ها

قسمتی از متن:

نگرش طراحی در دو دهه اخیر از طراحی بر اساس مقاومت بدلیل مشکلاتی که در این نوع طراحی وجود دارد به سمت طراحی بر مبنای عملکرد(Performance based Design(PBD))، در حال تغییر است، در حال حاضر از این روش بیشتر در بهسازی و بازسازی ساختمان ها و سازه های موجود بهره گرفته می شود.

از جمله مشکلات روش طراحی بر اساس مقاومت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده از ضرايب کاهش نيرو و يا ضرايب شکل­پذيري در طراحي سازه­ها منجر به میزان ريسک يا خطرپذيري غيريکنواخت در آن­ها مي­شود. از اين روي شکل­پذيري مشخصه ضعيفي جهت نشان دادن پتانسيل آسيب­ديدگي خواهد بود. به عبارت روشن­تر اگر دو ساختمان متفاوت، بر اساس آيين­نامه­اي واحد و با ضرايب کاهش نيرو و يا ضرايب شکل­پذيري يکسان طراحي شوند، ممکن است تحت اثر زمين لرزه­اي معين، سطوح آسيب ديدگي غير مشابهي در آنها به وجود آيد.
در اکثر ساختمان­ها ( به خصوص در ساختمان­هاي بلند ) محدوديت­هاي تغيير مکان نسبي طبقات، بر طرح لرزه­اي حاکم خواهند بود. اين موضوع علاوه بر مسأله عدم قطعيت در تعيين تغييرمکان­هاي نهايي، بر پيچيدگي طراحي نيز خواهد افزود چرا که فرآيند طراحي را به يک روند تکرار شونده تبديل مي­نمايد.
مسأله آسيب ديدگي براي اعضاي سازه­اي و غير سازه­اي وابسته به کرنش و تغيير مکان­هاي نسبي است. واضح است که در طراحي بر اساس نيرو، هيچ رابطه­اي بين مقاومت موجود و آسيب­ديدگي متناظر با آن وجود ندارد.

برای طراحی سازه ها، ارزیابی و نیز بهسازی سازه های موجود بر مبنای روش PBD، بیشترین کاربرد را روشهای تحلیل غیر خطی دارند[5،4]. هدف از این تحلیل پیش بینی پاسخ سازه تحت لرزش زمین لرزه ای است که در آینده رخ خواهد داد. این مساله اهمیت و ارزش زیادی در طراحی بر اساس عملکرد، به عنوان روشی برای طراحی و ارزیابی زمین لرزه ای پیدا کرده است. در روش PBD از پیش بینی عملکرد سازه در زمین لرزه برای تصمیم گیری درمورد ایمنی آن در زمین لرزه استفاده می­کند. برای این هدف، PBD، مشخصات عملکردی اولیه را بصورت آسیب های پیش بینی شده در اعضای سازه ای و غیر سازه ای بیان می کند. آسیب های سازه ای دلیل بر رفتار غیر الاستیک هستند، پس شیوه های تحلیل و طراحی سنتی که از روش های الاستیک خطی استفاده می کنند تنها قادر به پیش بینی ضمنی رفتار سازه هستند، از طرف دیگر هدف روش های تحلیل غیر خطی سازه های تحت اثر نیروهای ناشی از زمین­لرزه تخمین مستقیم مقدار تغییر شکل های غیر الاستیک است.