مهندسی عمران مدرس، جلد ۲۰، شماره ۵، صفحات ۷۷-۸۸
عنوان فارسی بهینه سازی الگوی بار مودال برای تحلیل پوش آور در سازه های فضاکار چلیکی دولایه متکی بر دیوارهای مشبک عمودی دولایه
چکیده فارسی مقاله تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به عنوان دقیق ترین روش جهت تعیین تقاضای لرزه­ای و شناسایی نقاط خرابی سازه­ها به حساب می­آید. تلاش­های گسترده­ای جهت توسعه روش­های تحلیل غیرخطی به طوری که ساده و سریع باشد، صورت گرفته است. یکی از این روش­ها تحلیل­های پوش آور می­باشد که در سال­های اخیر به طور گسترده­ای برای ارزیابی لرزه­ای سازه­ها به کار گرفته شده­اند. همچنین روش­های پوش آور پیشرفته متعددی برای لحاظ نمودن اثرات مودهای بالاتر و در نظرگیری اثرات تغییر مشخصات مودال سازه ناشی از تسلیم یا کمانش اعضا پیشنهاد شده است. اکثر این روش­ها برای تخمین تقاضای لرزه­ای سازه­های متداول بکار گرفته شده و تحقیقات محدودی برای تحلیل­های پوش آور و تخمین پاسخ های لرزه­ای سازه­های فضاکار صورت گرفته است. بدین منظور در این مطالعه کاربرد بهینه­سازی در تحلیل پوش­آور جهت پیش­بینی پاسخ­های لرزه­ای سازه­های فضاکار چلیکی دولایه متکی بر دیوارهای عمودی دولایه مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش از ترکیب ضریبدار نیروهای مودی غالب استفاده شده و سپس ضرایب نیروهای مودی براساس الگوریتم بهینه سازی تا تعیین الگوی بار بهینه، بهینه سازی می­شود. به منظور ارزیابی دقت روش مذکور، مدل­های مختلف با نسبت­های مختلف خیز به دهانه سقف چلیک دولایه و یک نسبت ثابت ارتفاع دیوار فضاکار دولایه به طول دهانه انتخاب گردیده و پس از طراحی هر یک از سازه­ها، تحلیل پوش آور تحت الگوی بار بهینه شده انجام می­گیرد. پاسخ­های حاصل از تحلیل پوش آور تحت الگوی بار بهینه شده با نتایج تحلیل دینامیکی نموی(افزایشی) و دو روش تحلیل پوش آور تحت مود اول سازه و تحلیل پوش آور مودال مقایسه گردیده است. نتایج تحلیل نشان می­دهد که روش پوش­آور پیشنهادی دقت قابل قبولی در پیش­بینی برش پایه و سختی اولیه سازه با نتایج تحلیل دینامیکی داشته و با افزایش نسبت ارتفاع سقف چلیکی دولایه به طول دهانه سازه فضاکار دقت روش مذکور افزایش می­یابد. همچنین مقایسه نتایج نشان می­دهد که روش پوش آور ارائه شده نتایج نزدیکی در پیش بینی پاسخ­­های جابجایی در جهات طولی و عرضی با نتایج تحلیل دینامیکی نموی دارد. علاوه بر آن مقایسه پروفیل دریفت حاصل از تحلیل­های پوش­آور و دینامیکی نموی نشان دهنده آن می­باشد که تمامی روش­های پوش آور نتایج نزدیکی با تحلیل دینامیکی در گره­های روی دیوار در  جهت طولی داشته و در گره­های سقف فضاکار روش پوش­آور پیشنهادی دارای دقت قابل قبولی می­باشد. در جهت عرضی نیز روش پوش­آور پیشنهادی در مقایسه با سایر روش­ها دقت قابل قبولی در پیش­بینی دریفت دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی،تقاضای لرزه‌ای،تحلیل پوش آور،چلیک دولایه،دیوار فضاکار دولایه.
عنوان انگلیسی Optimization of modal load pattern for pushover analysis in double-layer barrel vault roof with vertical double-layer walls
چکیده انگلیسی مقاله Nonlinear time history analysis (NL-THA) is the most accurate method to estimate the seismic demand of structures and predict their failure. To that end, extensive efforts have been made to develop fast and convenient methods to carry out nonlinear static analyses. In recent years, pushover methods have been widely used as a suitable tool to evalute the seismic performance of structures. Also, various advanced pushover procedures have been proposed to take into account the effect of higher modes and the change in the dynamic properties of structures in the nonlinear phase. Therefore, different pushover procedures have been further developed for this purpose. The nonlinear static analysis  has been widely employed to evaluate the nonlinear behavior of structures. The pushover analysis was first expanded in a number of studies to investigate buildings. Not many studies have been conducted on the seismic demand of latticed space structures. In the present work, therefore, an optimization procedure has been employed to refine the performance of the pushover analysis in estimating the seismic response of double-layer barrel vault roofs with vertical double-layer walls. In the  method proposed herein, the coefficients of the modal load combinations of the studied structures have been optimized using the simplex algorithm to find the optimum load pattern. Fifteen models with various rise-to-span and height-to-span ratios were considered to assess the accuracy of the proposed method in predicting the seismic demand of these structures. The models were analyzed using the OpenSees software. In order to model the buckling behavior of the members, each member was divided into two nonlinear beam-column elements with an initial imperfection of 0.1% at its mid-node.  The models were designed with the dead, snow, temperature, and earthquake loads having been considered. All of the mentioned loads, with the exception of snow load, were applied to the structures as concentrated nodal loads. The snow load, by contrast, was applied to the structures in two symmetric and asymmetric patterns in accordance with the sixth volume of the Iranian national code of buildings. For earthquake loads, the 4th edition of the Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings was used. It should be noted that the seismic mass of the roof of each model was calculated by considering the entirety of the dead load in addition to 40% of the snow load. In the design process of each model, the dead, snow, temperature, and earthquake load combinations were formulated based on the AISC-ASD89 standard. The sections of the members of the structures were chosen from hollow tubular sections, with  their slenderness ratios limited to 100. Afterwards, pushover analyses were performed using the optimized load pattern. The obtained results were compared to those of the incremental dynamic analyses (IDA) and two other well-known pushover methods, namely the MPA and the conventional first-mode pushover analysis. The results revealed that the proposed pushover method can provide a good estimation of the base shear and intial stiffness of the structures when compared to dynamic analyses. In addition, an increase in the rise-to-span ratio of the roof causes an improvement in the accuracy of the proposed pushover method. Also, in comparison with the  MPA and conventional pushover procedures, the responses produced by the proposed method are closer to those generated by dynamic analyses. In addition, a comparison of the obtained drift patterns reveals that the results of both the pushover and incremental dynamic analyses along the longitudinal direction of the wall are quite close to each other. Another advantage of the proposed pushover method is that it also produces acceptable results on the nodes on the roof of the space structure. Also, along the transverse direction, the proposed method yields better results.  
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله nolinear time history analysis,seismic demand,incremental dynamic analyses,Pushover analysis,double-layer barrel vault roof,double-layer wall.
نویسندگان مقاله محمد خیراللهی | mohammad kheirollahi
Phd candidate of Sahand university of technology
دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی سهند تبریز

کریم عابدی | karim abedi
professor of Sahand university of technology
استاد دانشگاه صنعتی سهند تبریز

محمدرضا چناقلو | Mohamad Reza Chenaghlou
Professor of Sahand university of technology
استاد دانشگاه صنعتی سهند تبریز

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-54105-1&slc_lang=fa&sid=16
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی اصیل (کامل)
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات