مدل سازی سازه بلند و حصول مودهای طبیعی ارتعاشی با لحاظ اثرات مرتبه دوم هندسی
چکیده
افزایش جمعیت انسانها، رشد و توسعه شهرنشینی و بسیاری عوامل دیگر، احداث ساختمانهای بلند در عصر حاضر به روندی اجتناب ناپذیر تبدیل نموده است. شناخت سازه بلند و درک صحیح مبانی حاکم بر رفتار آن، برای یک مهندسی طراح سازه بلند، باعث تصحیح عملکرد و رفع اشتباهات احتمالی در سازه بلند خواهد شد. در این پایان نامه تلاش بر آن بوده است که:اولا سیستم های مقاوم جانبی مختلف از قبیل قاب خمشی، مهاربند، دیوار برشی، سیستمهای دوگانه و.... مورد بررسی قرار گرفته، نقاط ضعف و قوتت آنها شناخته شوند. ثانیا با توجه به پیشرفت نرم افزارها در سالیان اخیر در تحلیل دقیق اثرات p-deltaو اصلاح ماتریس سختی برای این اثرات، میزان تاثیر این اثرات بر مودهای طبیعی ارتعاش سازه از لحاظ افزایش احتمالی پریودها، افزایش مودهای موثر و تغییر در برش پایه سازه بررسی گردند. مطالعه پریود اول سازه و مقایسه آن با فرمول تجربی آیین نامه نیز از دیگر اهداف در این بخش بوده است. نتایج مدلسازی و آنالیز و طراحی 128 سازه بلند با تعداد طبقات 10 تا 40 طبقه، نمایانگر آن است که با توجه به حاکم بودن معیار تغییر مکان برطرح سازه بلند (علی الخصوص رانش نسبی طبقه) ، استفاده از سیستمهای مقاوم جانبی به تنهایی در اغلب موارد اقتصادی نیست و لازم است از سیستمهای مقاوم جانبی ترکیبی نظیر مهارهای بازویی، سازه های قاب - دیوار و نظایر آن استفاده شود. در مورد میزان تاثیر اصلاح در ماتریس سختی برای اثرات p-delta ، نتایج حاصله بیانگر افزایش نسبتا قابل توجه پریود مورد اول سازه برای سازه هایی که به نوعی بر سیستم قاب خمشی متکی هستند و ناچیز بودن تغییر در تعداد مودهای موثر و برش پایه کل سازه است. در مورد مقایسه تفاوت بین پریود اول سازه از تحلیل مودال و پریود پیشنهادی آیین نامه، نتایج حاکی از آن است که اگرچه در سازه های کوتاه نیز پریود اول تحلیل مودال به طرز قابل توجهی از پریود پیشنهادی آیین نامه است، این ازایش با رشد ارتفاع سازه فاحش تر میگردد، چنانکه در برخی موارد پریود مود اول به بیش از دو برابر پیود آیین نامه بالغ میگردد.