Nonlinear Modeling of Structures



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.


Nonlin


ادامه مطلب


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.


Nonlin


ادامه مطلب


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.


Laser Scanning


ادامه مطلب


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.



Model_Updating_Part1


ادامه مطلب


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.


NonDestructive_Tests

ادامه مطلب


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.


Masonry Modeling Strategies


ادامه مطلب


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 زله 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.


Plain Rebar RC Joint


ادامه مطلب


امروزه مقاوم سازی سازه های موجود در زله 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.


Pushover

ادامه مطلب


تجربه زله 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.


Masonry Jacketing


ادامه مطلب


OpenSees_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.

ادامه مطلب


امروزه آیین نامه های طراحی ضوابط آرماتورگذاری خاصی را برای نواحی مستعد پلاستیک شدن (ناحیه مفصل متمرکز) اعضای سازه ای بویژه ستون ها مم نموده اند. این ضوابط بمنظور تضمین شکل پذیری کافی جهت جلوگیری از فروریزش سازه ها می باشد. عامل مهم در افزایش شکل پذیری، آرماتورهای عرضی می باشد که از طریق تغییر رفتار تنش - کرنش بتن ایجاد می گردد. این بتن در ادبیات فنی تحت عنوان بتن محصور (Confined Concrete) یا بتن هسته (Core Concrete) شناخته می شود.
چنانکه از شکل زیر مشخص است، محصورشدگی باعث افزایش تنش و کرنش نهایی بتن می گردد.

مقایسه بتن محصور و نامحصور


ادامه مطلب


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.

Sonic Test

ادامه مطلب


Compressive_Masonry

مقاومت فشاری دیوارهای بنایی به عوامل متعددی وابسته است که پیش بینی آن را حتی در حال حاضر به یکی از چالش های پیش روی مهندسین تبدیل کرده است. از جمله این عوامل می توان به موارد زیر اشاره نمود:


  • مقاومت فشاری آجر (Masonry Unit)
  • مقاومت فشاری ملات
  • نسبت ابعادی دیوار
  • حجم نسبی درزهای افقی (Bed Joints)
  • حجم نسبی آجر

ادامه مطلب


Sensitivity


اگر Y = M(X) مدل ریاضیاتی پدیده مورد نظر تابعی از متغیرهای تصادفی (Random Variable) بصورت (X1,X2,.,XM) باشد، آنالیز حساسیت (Sensitivity Analysis) مشخص می کند که مدل مورد نظر بر اثر تغییر هر یک از متغیرهایش چگونه دستخوش تغییر می شود.

یکی از مهم ترین کاربردهای آنالیز حساسیت، کاهش پیچیدگی مدل های ریاضی با حذف پارامترهای کمتر تاثیرگذار می باشد.

در مجموعه مقالات پیش رو به معرفی تعدادی از روش های آنالیز حساسیت که دارای رویکرد احتمالاتی می باشند، خواهیم پرداخت.

 

ادامه مطلب


Bridge Optimization


طراحی ایمن پل ها بعنوان یکی از سازه های مهم و شریان های حیاتی از اهمیت بسیاری برخوردار است. با این وجود، تامین معیارهای طراحی سازه ای بتنهایی نمی توانند تضمین کننده بهترین طرح ممکن برای هر شرایطی باشند. بدیهی است بهترین طرح باید علاوه بر ایمنی سازه ای، شرایطی چون اثرات زیست محیطی (Environmental Impacts) و هزینه های ساخت (Investment Costs) را نیز مدنظر قرار داده باشد.

ادامه مطلب



نرم افزار R یکی از توانمندترین زبان های برنامه نویسی جهت انجام امور مربوط به تحلیل داده ها (Data Analysis)، مطالعات آماری و نیز Machine Learning می باشد. بدلیل متن باز (Open Source) بودن، گروه های متعددی در سراسر جهان بصورت مداوم درحال توسعه کتابخانه این نرم افزار می باشند که بصورت Package های مختلف قابل دسترسی می باشند. این امر باعث شده است که علاوه بر استفاده های تحقیقاتی، بسیاری از شرکت های معتبر از جمله Facebook، Google، Twitter،Microsoft،IBM، Uber و غیره از این نرم افزار جهت انجام امور مربوط به تحلیل داده های خود استفاده نمایند.

در ادامه این مطلب، یک آموزش مقدماتی بسیار کاربردی جهت دانلود و استفاده علاقه مندان قرار داده شده است.

ادامه مطلب



نرم افزار R یکی از توانمندترین زبان های برنامه نویسی جهت انجام امور مربوط به تحلیل داده ها (Data Analysis)، مطالعات آماری و نیز Machine Learning می باشد. بدلیل متن باز (Open Source) بودن، گروه های متعددی در سراسر جهان بصورت مداوم درحال توسعه کتابخانه این نرم افزار می باشند که بصورت Package های مختلف قابل دسترسی می باشند. این امر باعث شده است که علاوه بر استفاده های تحقیقاتی، بسیاری از شرکت های معتبر از جمله Facebook، Google، Twitter،Microsoft،IBM، Uber و غیره از این نرم افزار جهت انجام امور مربوط به تحلیل داده های خود استفاده نمایند.

در ادامه این مطلب، یک آموزش مقدماتی بسیار کاربردی جهت دانلود و استفاده علاقه مندان قرار داده شده است.

ادامه مطلب


arch_chain


طاق ها (arches) یکی از مهم ترین المان های سازه ای در ساختمان های بنایی و  تاریخی هستند که مسئولیت انتقال نیروهای ثقلی را به ستون ها و یا فونداسیون بر عهده دارند. با آشنایی مهندسین باستانی با طاق ها، پیشرفت شگرفی در نوع سازه هایی که بشر قادر به ساخت آنها بود، رخ داد. با استفاده از این المان ها، می توان دهانه های بیشتر را با مصالح کمتر و تامین فضای مناسب تر طراحی و اجرا نمود. علی رغم سادگی ظاهری در طراحی چنین المان هایی، این سازه ها از پیچیدگی های قابل ملاحظه ای حتی برای مهندسین امروزی نیز برخوردار است. نکته بسیار مهم در زمینه طاق ها توجه به هندسه آنهاست. در طراحی آنها از ظرفیت کششی مصالح بطور کامل صرف نظر می شود و لذا المان هایی کاملاً در فشار باید طراحی شوند.

بنابراین در ویدیویی که در ادامه آمده است، گروه Engineering Models از دانشگاه Waterloo به توضیح یکی از روش های قدیمی مورد استفاده در این زمینه پرداخته است.

ادامه مطلب


آخرین مطالب

آخرین ارسال ها

آخرین وبلاگ ها

آخرین جستجو ها