بهينه سازي لرزه اي سازه هاي فولادي خمشي با در نظر گرفتن قيود آسيب احتمالي

دانشگاه ولي عصر(عج)

كارشناسي ارشد

مهندسي زلزله بر مبناي عملكرد، روند پيش‌بيني رفتار لرزه‌‌اي سازه‌‌ها تحت اثرات جنبش‌هاي شديد زمين ناشي از زلزله است. عدم‌قطعيت‌هاي فراواني كه در ركوردهاي زلزله وجود دارد سبب معرفي روش نوين تعيين عملكرد برمبناي قانون احتمال شرطي و با دخيل نمودن اثرات عدم‌قطعيت‌ها شده است. از سويي ديگر هدف از طراحي سازه‌‌ها در برابر بارهاي ثقلي و جانبي، تعيين مقاطع اعضاي سازه‌‌ها به منظور برآوردن اهداف و معيارهاي آيين‌نامه‌اي و در عين حال استفاده حداكثري از ظرفيت مقاطع است كه منجر به طرح بهينه و كمترين وزن سازه مي‌‌گردد. غايت اصلي اين پايان‌نامه بهينه‌سازي وزن سازه با در نظر گرفتن معيارهاي احتمالي آسيب لرزه‌‌اي تحت ركوردهاي زلزله علاوه بر معيارهاي متداول تنش و تغييرمكان ماكزيمم تحت بارهاي استاتيكي آيين نامه‌‌اي است. منحني‌هاي شكنندگي در حالت‌‌هاي حدي مختلف نشان دهنده احتمال گذر از حالت حدي مورد نظر تحت اثر تحريكات ناشي از زلزله مي‌باشند. در اين پايان نامه حالت حدي استفاده شده به منظور تعيين آسيب احتمالي و تعيين قيد احتمالي اضافي در بهينه‌سازي، فروريزش جانبي است. اين حالت حدي در اثر تغييرشكل جانبي زياد قاب‌هاي ساختماني تا جاييكه ناپايدراي جانبي اتفاق بيافتد، به وقوع مي‌پيوندد. به منظور دستيابي به هدف تعيين شده، با استفاده از تحليل ديناميكي افزايشي سازه خمشي فولادي نمونه، با در نظر گرفتن پارامترهاي مختلف ظرفيت چرخش پلاستيك تيرها و ستون‌ها، ظرفيت چرخش نهايي تيرها و ستون‌ها و ظرفيت جذب انرژي در تيرها و ستون‌ها، مطابق رفتار ممان – چرخش مدل اصلاح شده ايبارا كراوينكلر و بر مبناي داده‌‌هاي آزمايشگاهي تعيين شده است. براي هر كدام از دسته منحني‌‌هاي IDA مقادير ميانگين و انحراف استاندارد منحني شكنندگي فروريزش سازه نمونه تعيين شده است. همچنين به علت حجم محاسبات فراوان و غير ممكن بودن استفاده از تحليل IDA به صورت مستقيم در روند بهينه‌سازي سازه، استفاده از شبكه عصبي پيشنهاد شده است. بدين منظور با استفاده از داده‌‌هاي به دست آمده مقادير ميانگين و انحراف استاندارد منحني شكنندگي فروريزش قاب نمونه بر حسب پارامترهاي مدل‌سازي استفاده شده، به منظور آموزش و صحت‌سنجي شبكه عصبي استفاده شده است. پس از تعيين شبكه عصبي مناسب در پيش‌بيني مقادير ميانگين و انحراف استاندارد منحني شكنندگي، مسئله بهينه‌سازي وزن سازه تعريف شده است. مقادير تغييرمكان جانبي نسبي ماكزيمم، و تنش ماكزيمم تحت بارهاي استاتيكي آيين نامه و برمبناي تحليل خطي سازه نمونه و با استفاده از تحليل ماتريسي سازه مورد نظر و مقدار احتمال فروريزش سازه در شدت زلزله طرح (با دوره بازگشت 475

51634

دانشگاه وليعصر رفسنجان

سيدصادق ناصر علوي

عمران

احسان خجسته فر