بروزرسانی مدل اجزا محدود (Model Updating) - بخش سوم - بدست آوردن مدول الاستیسیته

پس از استخراج هندسه دقیق سازه که در اینجا تشریح شد، بدست آوردن مشخصات مکانیکی مصالح در مراحل بعدی روند بروزرسانی مدل اجزا محدود قرار دارد. در این میان بدست آوردن حدود مدول الاستیسیته (E Modulus) از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دلیل این امر زمانی واضحتر می شود که به این نکته توجه شود که در روند بروزرسانی مدل، عموماً پارامتری که با تغییر آن سعی در هرچه واقعی تر کردن رفتار مدل می باشد، مدول الاستیسیته مصالح می باشد.

از سوی دیگر، در برخی از موارد (مانند سازه های تاریخی) امکان مغزه گیری برای انجام آزمایش نمی باشد. لذا توسعه آزمایش های غیرمخربی (Non-destructive Test Methods) که به نتایج قابل قبول (Reliable) ختم شوند، بسیار مهم می باشد.

در این مقاله به توضیح روند انجام یکی از پرکاربردترین آزمایش های غیرمخرب یعنی تست سونیک (Sonic Test) پرداخته ایم.

دانلود نرم افزار Nonlin برای انجام تحلیل غیرخطی بر روی سیستم یک درجه آزادی (SDOF)

در موارد بسیاری می توان با انجام یک تحلیل ساده بر روی یک سیستم یک درجه آزادی معادل از ساختمان مورد بررسی، اطلاعات اولیه ولی بسیار با ارزشی از عملکرد احتمالی آن سازه بدست آورد.

برای این منظور می توان از نرم افزار بسیار کاربردی Nonlin استفاده نمود که در ادامه مطلب جهت دانلود بارگذاری شده است.

بروزرسانی مدل اجزا محدود (Model Updating) - بخش دوم - برداشت اطلاعات میدانی

همانطور که در بخش نخست (کلیات) مبحث بروزرسانی مدل اجزا محدود به آن اشاره شد، جمع آوری اطلاعات میدانی از رفتار واقعی سازه یکی از مراحل مهم این فرآیند می باشد. جمع آوری اطلاعات می تواند شامل هندسه سازه، رفتار مصالح و یا رفتار دینامیکی (مودال) آن باشد. در ادامه مبحث بروزرسانی مدل اجزاء محدود به معرفی روش های مختلف در مورد هریک از ابعاد فوق خواهیم پرداخت.

در این مقاله، به معرفی برخی از روش های جمع آوری هندسه سازه می پردازیم.

بروزرسانی مدل اجزا محدود (Model Updating) - بخش اوّل - کلیات

ساخت مدل اجزاء محدود منطبق با رفتار واقعی سازه، یکی از موارد بسیار مهم و چالش برانگیز ارزیابی رفتار سازه های موجود می باشد.  یک مدل مناسب، باید با قابلیت اطمینان بالایی، بیانگر ویژگی های سازه مدنظر باشد.

بدیهی است که سازه های موجود در طی مدت بهره برداری دستخوش تغییرات عدیده ای می شوند. این تغییرات می تواند شامل ویژگی های مصالح (مانند خوردگی، فرسایش و ...)، اعضا (مانند ترک خوردگی، ضربه و ...) و یا حتی هندسه باشند.

یکی از راهکارهای ارائه شده جهت ساخت چنین مدل هایی استفاده از روش بروزرسانی یا Model Updating می باشد. در مجموعه مقاله های پیش رو به مرور بخش های مختلف این مقوله خواهیم پرداخت.

روش های جمع آوری اطلاعات برای ارزیابی و مقاوم سازی سازه های موجود

برای پی بردن به نقاط ضعف سازه موجود، مدلسازی رفتار آن و نیز سنجش معیار پذیرش پاسخ ها، باید مشخصات مکانیکی مصالح و مشخصات خود سازه معلوم باشند. بطور خلاصه می توان گفت که از این اطلاعات برای محاسبه ظرفیت اعضاء چه از نظر مقاومت و چه از نظر تغییرشکل استفاده می شود.

براساس FEMA-356 و نشریه 360، سطح اطلاعات جمع آوری شده، به 3 دسته ی حداقل، متعارف و جامع تقسیم می گردد. اثر این سطوح اطلاعات در ضریب آگاهی (k) قابل مشاهده است که در ظرفیت های نیرویی و تغییرمکانی هر عضو اثر داده می شود.

در همین راستا ATC-40 نیز سطوح ارزیابی لرزه ای را به 2 دسته مقدماتی و مفصل تقسیم می کند. انتخاب این سطح اطلاعات مورد نیاز به هدف بهسازی و شیوه تحلیل مورد نظر بستگی دارد.

روش های مدلسازی غیرخطی سازه های بنایی (Masonry Structures)

درصد قابل توجهی از ساختمان های موجود از نوع ساختمان های بنایی می باشند. علاوه بر این بخش اعظم سازه های تاریخی نیز دارای همین سیستم سازه ای می باشند. این مساله اهمیت بالای شناخت رفتار صحیح این قبیل سازه ها را نشان می دهد. مطالعات آزمایشگاهی انجام شده نشان داده است که رفتار این نوع سازه ها از پیچیدگی های بسیاری در مقایسه با مصالح مدرن تری چون فولاد و بتن برخوردار است.

مدلسازی غیرخطی اتصالات (Joints) سازه های بتنی مسلّح شده با آرماتورهای بدون آج (Plain Rebars)

بسیاری از ساختمان های بتنی ساخته شده در سال های پیش از دهه 1970 میلادی در نقاط مختلف جهان و از جمله ایران، توسط آرماتورهای بدون آج مسلّح شده اند. تجربه بدست آمده از زلزله های رخ داده در سال های اخیر نشان دهنده ضعف رفتاری و عملکردی این نوع ساختمان ها تحت اثر بارهای جانبی می باشد. علاوه بر استفاده از آرماتورهای بدون آج، مشکلات دیگری چون طراحی عمدتاً براساس بارهای ثقلی، عدم رعایت فلسفه تیر ضعیف - ستون قوی، عدم توجه به جزئیات بندی اتصالات و غیره نیز از جمله مشکلات سازه ای این قبیل ساختمان ها می باشد.

در مقاله اخیر، به مرور جزئی بر مودهای شکست مختلف انواع اتصالات، نحوه مدلسازی غیرخطی این نوع اتصالات و معرفی منابع مرتبط با این زمینه پرداخته ایم.

آموزش کامل تحلیل پوش اور یک ساختمان فولادی (مهاربندی شده و قاب خمشی) بهمراه فایل مثال در ایتبس (ETABS)

امروزه مقاوم سازی سازه های موجود در زلزله های محتمل آینده به دغدغه مشترک جامعه مهندسی و مالکین تبدیل شده است. از سوی دیگر انجام تحلیل های غیرخطی جهت طراحی های لرزه ای ضروری بنظر می رسد. یکی از معروفترین روش های انجام تحلیل سازه ها، روش استاتیک غیرخطی یا همان پوش اور (Pushover) می باشد.

در فایل ارائه شده یک مثال کامل از یک ساختمان فولادی بصورت دوبعدی در نرم افزار ایتبس (ETABS) مدلسازی و تحلیل شده است. در این مثال، با روش تعریف مفاصل غیرخطی، الگوهای بار جانبی، بندهای مورد نیاز از نشریه 360، روش انجام تحلیل و بررسی خروجی ها، بطور کامل و گام به گام آموزش داده شده است.

جهت دانلود این آموزش، به ادامه مطلب مراجعه فرمایید.

مقاوم سازی دیوارهای بنایی با استفاده از ژاکت های بتنی

تجربه زلزله های گذشته نشان داده است که ساختمان های بنایی غیرمسلّح، علی رغم برخورداری از سختی مناسب، رفتار چندان قابل قبولی در مقابل بارهای جانبی ندارند. این در حالی است که سازه هایی از این دست عملکرد بسیار خوبی در مقابل بارهای ثقلی از خود نشان می دهند.

از آنجایی که درصد زیادی از ساختمان های قدیمی موجود از این نوع می باشند، لذا توسعه روش های مقاوم سازی موثر و در عین حال کارا از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشند.

در این مطلب به معرفی یکی از روش های متداول در این زمینه، یعنی استفاده از ژاکت های بتنی پرداخته ایم.

چگونگی اجرای برنامه نوشته شده در اپنسیس (Opensees) توسط نرم افزار متلب (MATLAB)

گسترش روزافزون استفاده از نرم ­افزار Opensees در انجام مدلسازی­ های غیرخطی و تحلیل­ های دینامیکی از یک سو و از سوی دیگر نبود واسط گرافیکی قدرتمند برای این نرم ­افزار موجب شده است تا کاربران حرفه­ ای بسته به نیاز، از نرم­ افزارهای دیگری جهت پس­ پردازش نتایج استفاده بکنند.