عنوان

بررسی احتمالاتی فروریزش سازه‌های فولادی دارای رفتار زوال‌پذیر با استفاده از روش زمان‌دوام

IR

۳۶۸۱پ

فارسی

IR

بررسی احتمالاتی فروریزش سازه‌های فولادی دارای رفتار زوال‌پذیر با استفاده از روش زمان‌دوام

[پایان‌نامه]

Probabilistic collapse assessment of degrading steel structures by the ET method

/فرزانه پوررضا

: مهندسی عمران

، ۱۳۹۸

۲۱۳ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی عمران - زلزله

۱۳۹۸/۰۳/۰۱

صنعتی سهند

فروریزش سازه‌ها در طی زلزله و یا پس از آن یکی از دلایل اصلی خسارات جانی و مالی محسوب می‌گردد .در سال‌های اخیر، خسارات مالی و جانی و همچنین تبعات اجتماعی ناشی از فروریزش سازه‌ها از جمله مدت از کار افتادگی سازه‌ها، پیش‌بینی دقیق ظرفیت فروریزش سازه‌ها را امری بسیار ضروری در علم مهندسی زلزله ساخته است .در ارزیابی احتمالاتی فروریزش سازه‌ها لازم است از مدل‌های تحلیلی دقیقی استفاده شوند که قادر به شبیه‌سازی رفتار کاهندگی در مقاومت و سختی اعضاء باشند .همچنین تأثیر منابع مهم عدم‌قطعیت موجود در این مسأله اعم از عدم‌قطعیت‌های ذاتی و شناختی بایستی به صورتی دقیق بررسی و با یکدیگر ترکیب گردند .عدم‌قطعیت ذاتی‍ در نظر گرفته شده مربوط به تفاوت موجود در ویژگی‌های حرکات زمین می‌باشد و از طریق اعمال رکوردهای متفاوت، پراکندگی مربوطه در منحنی شکنندگی فروریزش وارد می‌گردد .عدم‌قطعیت‌های شناختی که نشان‌گر میزانی است که مدل شبیه‌سازی شده از سازه رفتار واقعی سازه را نشان می‌دهد، از طریق انحراف معیار مدل‌های کاهندگی معرفی شده به صورت روابط رگرسیونی، درنظر گرفته می‌شود .مدل‌های کاهندگی شامل هفت متغیر اصلی مدل‌سازی است که تعیین کننده‌ی مرزهای رفتار چرخه‌ای کاهندگی می‌باشند .در نظرگیری عدم‌قطعیت موجود در این روابط با روش‌های قابلیت اعتماد دقیق همانند روش شبیه‌سازی مونت‌کارلو همراه با تحلیل‌های تاریخچه زمانی معمول امری بسیار زمان‌بر و در بسیاری از موارد غیرعملی می‌باشد .هدف این تحقیق ارزیابی تأثیر عدم‌قطعیت‌های گزارش شده در رفتار کاهندگی اعضای سازه‌های فولادی در ظرفیت فروریزش این سازه‌ها با ترکیب روش سطح پاسخ و مونت‌کارلو همراه با روش تحلیل زمان‌دوام، به عنوان روشی کاربردی و جایگزین می‌باشد .در این راستا، روش‌های طراحی آزمایش غربال‌گری به عنوان روش‌هایی برای کاهش تحلیل‌های مورد نیاز برای استخراج سطح پاسخ به کار گرفته می‌شود .عدم‌قطعیت در ضرایب سطح پاسخ استخراج شده با کاربرد روش بیزین به عنوان رویکرد احتمالاتی منتخب در نظر گرفته می‌گردد .تأثیر نهایی عدم‌قطعیت‌های مدل‌سازی بر روی ظرفیت فروریزش با نمونه‌گیری توسط روش مونت‌کارلو بر روی متغیرهای تصادفی مدل‌سازی، ضرایب و واریانس خطای‍ سطح پاسخ استخراج شده شبیه‌سازی می‌گردد .روند معرفی گردیده با دو روش تحلیل تاریخچه زمانی فزآینده و زمان‌دوام انجام گردیده و نتایج قیاس می‌گردد .نتایج حاکی از آن است که پارمترهای مقاومت مؤلفه‌های تیر و ستون و ظرفیت تغییرشکل نهایی مؤلفه‌های ستونی مؤثرترین پارامترها بر ظرفیت فروریزش هستند و همچنین روش تحلیلی زمان دوام با کاهش چشم‌گیر هزینه‌های محاسباتی، پاسخ‌های قابل مقایسه‌ای در چارچوب‌های احتمالاتی نیز به دست می‌دهد.

Collapse of structures is the primary source of life and monetary losses during and after an earthquake. In recent years, economic losses and casualties as well as social consequences due to the collapse of structures, e.g. downtime of structures, have made the accurate prediction of collapse capacity of structures a very necessary issue in the earthquake engineering science. Probabilistic collapse assessment of buildings requires robust analytical models that are capable of capturing the strength and stiffness deterioration in structural components. As well, the influence of existing sources of uncertainty in this problem, including aleatory and epistemic uncertainties, must be carefully assessed and combined. The considered aleatory uncertainty is related to the existing variations in the characteristics of the ground motions, and the corresponding dispersion is incorporated into the collapse fragility through the applying different records. Epistemic uncertainty that indicates the extent to which the simulated model represents the actual behavior of the structure, is considered through the standard deviation of the introduced deterioration models as the regression relationships. The deterioration models include seven major modeling parameters that determine the boundaries of the deterioration behavior. Considering the existing uncertainty in these regression relationships through the accurate reliability methods such as the Monte Carlo simulation method, along with the usual time history analysis is time consuming and impractical in many cases. The aim of this study is to evaluate the influence of reported uncertainties in the deterioration behavior of members in steel structures on the collapse capacity of these structures by combining the Response Surface and Monte Carlo methods along with the Endurance Time analysis as a practical and alternative analysis method. In this regard, screening design techniques are used as methods to reduce the amount of analyses required to obtain the Response Surface. Uncertainty in coefficients of obtained response surface is considered by application the Bayesian method as the chosen probabilistic approach. The final influence of modeling uncertainties on the collapse capacity is simulated by sampling on the modeling random parameters, coefficients and the error variance of extracted Response Surface via Monte Carlo method. The introduced process is conducted with the two incremental time history and Endurance Time analysis methods and results are compared. The results indicate that the strength modeling variables of beam and column components as well as ultimate deformation capacity of column components have high influence on collapse capacity and Endurance Time analysis method provides compatible responses in the probabilistic frameworks with considerable reduction in computational costs

ba

Probabilistic collapse assessment of degrading steel structures by the ET method

روش زمان‌دوام

تحلیل دینامیکی غیرخطی

ظرفیت فروریزش

متغیرهای تصادفی مدل‌سازی

تحلیل مونت‌کارلو

Endurance Time Method, Nonlinear Dynamic Analysis, Collapse Capacity, Modeling Random Parameters, Monte Carlo Analysis, Reliability Methods, Design of Experiment Methods, Bayesian Probabilistic Approach

روش زمان‌دوام، تحلیل دینامیکی غیرخطی، ظرفیت فروریزش، متغیرهای تصادفی مدل‌سازی، تحلیل مونت‌کارلو، روش‌های قابلیت اعتماد، روش‌های طراحی آزمایش، رویکرد احتمالاتی بیزین.

پوررضا، فرزانه

چرختاب بسیم، محمد، استاد راهنما

ایران

20230715

عمران،۳۰۲۵۴ ،۱۳۹۸

م‌اودن‌امز ش‌ور زا ه‌دافتسا اب‍ ریذپل‌اوز راتفر ی‌اراد ی‌دلاوف‍ ی‌اهه‌زاس‍ ش‌زیرورف‍ ی‌تلاامتحا ی‌سررب‍.pdf

عادی

عادی

3681.pdf

p30254.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۳۶۸۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y