f. daneshjoo
-
در پژوهش حاضر، یک میراگر جدید بیضوی شکل به منظور استهلاک انرژی و کنترل خسارت در اعضاء اصلی سازه ها معرفی شده است، که از یک قسمت اصلی حلقه ی بیضوی تشکیل شده است، که از طریق تغییرشکل برشی انرژی را جذب می کند. به منظور بررسی رفتار میراگر پیشنهادی، نمونه یی از آن در آزمایشگاه آزمون شده است. آزمایش بارگذاری چرخه یی شبه استاتیکی به منظور ارزیابی ظرفیت جذب انرژی، عملکرد چرخه یی و رفتار میراگر صورت گرفته است. برای اعمال نیرو در دو جهت متفاوت از دو جک هیدرولیکی، برای اندازه گیری نیرو از دو بارسنج و برای اندازه گیری جابه جایی از جابه جایی سنج استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که میراگر پیشنهادی، حلقه های هیسترزیس پایدار و جذب انرژی مناسبی دارد. تاثیر قطر بزرگ، نسبت قطر بزرگ به قطر کوچک، نسبت ضخامت و ارتفاع ناحیه ی اتصال به قطر بزرگ از طریق انجام تحلیل پارامتریک مدل اجزاء محدود میراگر و با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی، جابه جایی بزرگ و خرابی مصالح انجام و مشاهده شده است.کلید واژگان: تیر پیوند فیوزدار، میراگر بیضوی، نمونه ی آزمایشگاهی، مدل عددی، تحلیل پارامتریکIn this paper, a new energy dissipative device named elliptical damper was introduced for passive control of structures. In the proposed damper, the energy dissipation capacity is provided by the shear deformation of the elliptical ring. To investigate the behavior of the proposed damper, a sample of this damper was tested experimentally. The results showed that the proposed damper had stable hysteresis loops and good energy absorption. Also, the finite element model was developed by considering nonlinear behavior, large deformation, and material damage. The results of the numerical model were verified through experimental results. The results showed that the numerical analysis could predict the cyclic response and damage location of the experimental sample. A parametric study was performed to investigate the changes in the cyclic behavior of the elliptical damper with its dimensions. Four independent parameters considered for this study are the greater diameter of the elliptical ring, the ratio of its diameters, the ratio of the thickness of the elliptical ring to its greater diameter, and the ratio of the height of the connection area to the greater diameter of the elliptical ring. Among the studied parameters, the thickness of the elliptical ring had the greatest effects, and the height of the connection area had the smallest effects on the cyclic response of the proposed damper. By increasing the thickness of the damper, the maximum strength and energy dissipation capacity increase, but its ductility decreases. The proposed damper has stable hysteresis loops, excellent ductility, and high energy dissipation capacity. The elliptical damper is simple in terms of construction technology and provides excellent energy dissipation capacity for the structure compared to the cost spent for its construction. According to the results, the proposed damper can be used as an appropriate energy dissipation device for passive control of structures.Keywords: Passive control, Elliptical damper, Experimental test, Numerical model, Parametric analysis
-
روش ضریب انحناء آسیب)C D F(\پانویس{c u r v a t u r e d a m a g e f a c t o r}، که بر پایه ی تغییر در انحناء شکل مودی است، و روش های تغییر در نرمی)C F M(\پانویس{c h a n g e i nf l e x i b i l i t y} و تغییر در انحناء نرمی)C F C M(\پانویس{c h a n g e i n f l e x i b i l i t yc u r v a t u r e}، که بر پایه ی تغییر در ماتریس نرمی سازه هستند، در شناسایی مقطع طولی آسیب دیده در وسط دهانه ی عرشه ی پل ها قادر به تشخیص مقطع طولی آسیب دیده نیستند و در برخی موارد، مقطع عرضی آسیب دیده را نیز به درستی تشخیص نمی دهند. در این پژوهش، ابتدا ضعف روش های ذکرشده نشان داده شده و سپس روشی جدید برای تشخیص آسیب در عرشه ی پل از طریق توسعه ی روش های مذکور ارائه شده است. برای این منظور، مدل عددی پل 3 دهانه ی بزرگمهر اصفهان، که از طریق آزمایش های میدانی تایید شده و مدل یک پل 5 دهانه ی 25 متری استفاده و آسیب ایجادشده روی عرشه ی پل از طریق کاهش مدول کشسانی یک المان در وسط دهانه ی مدل پل ها تعریف شده است.
کلید واژگان: روش های شناسایی آسیب، عرشه ی پل، شکل های مودی، بسامدهای طبیعی، مقطع طولی و عرضی آسیب دیدهStructural damage detection has gained increased attention from the scientic community since unpredicted major hazards, most with human losses, have been reported. Aircraft crashes and catastrophic bridge failure are some examples. Security and economic aspects are important motivations for increasing research into structural health monitoring. Since damage alters the dynamic characteristics of a structure, namely, its Eigen properties (natural frequencies and modes of vibration), several techniques based on experimental modal analysis have been developed in recent years. In this article, a new method, based on developing the curvature damage factor method (CDF), change in exibility method (CFM) and change in exibility curvature method (CFCM) is presented. For this purpose, the three span Bozorgmehr Bridge, located in Esfahan, Iran, and a ve-span bridge previously designed by an expert are used. The numerical model of the Bozorgmehr Bridge is veried by comparing the ve primary natural frequencies with those obtained from experimental testing. In applying these methods, the mode shapes and natural frequencies of the damaged and undamaged bridges, are used. Damage is created on an element located in the middle of the deck. The four levels of damage considered are 15%, 30%, 70% and 90% reduction in the module of elasticity. It is shown that if mode shapes, as previously are simply extracted from one longitudinal section, the methods cannot always detect the damaged cross sections or the damaged longitudinal sections. But, if as shown in this article, the mode shapes are obtained from several longitudinal sections, these methods will be able to assess the damaged cross sections as well as the damaged longitudinal sections. It is also concluded that, when using the CDF method, the maximum content of CDF calculated for cross sections on itself cannot always show the damage locations. and it is necessary to consider the changes in value of CDF for several longitudinal sections too and, then, decide about damage locations.
Keywords: Damage Detection, Bridge, Mode Shape, Natural Frequency -
مسائل مورد توجه پژوهشگران بوده و الگوهای بار متداول آیین نامه یی، الگوی بار متناسب با شکل مود اصلی سازه و الگوی بار جانبی متناسب با جرم است. در همین زمینه، یکی از روش های مورد استفاده برای تعیین تغییرمکان هدف برای الگوی بار جانبی متناسب با شکل مود اصلی سازه، استفاده از روش طیف ظرفیت است. در این نوشتار، یک روش پیشنهادی درخصوص رسم طیف ظرفیت در الگوی بار متناسب با جرم ارائه شده است. نتایج استفاده از روش پیشنهادی در تحلیل استاتیکی غیرخطی فزاینده جهت رسم طیف ظرفیت و تعیین تغییرمکان هدف در یک پل دارای انحناء در پلان، نشان دهنده ی کارایی روش پیشنهادی در تعیین تغییرمکان هدف در نقاط کنترل در مقایسه با نتایج تحلیل دینامیکی فزاینده است.
کلید واژگان: پل دارای انحناء در پلان، طیف ظرفیت، الگوی بار متناسب با جرم، نقطه ی کنترلConsidering appropriate lateral load pattern and deter- mining target displacement for bridges in nonlinear static pushover (NSP) analysis have been important issues for researchers. There are two conventional load patterns in the standard codes of practices which are called:1- Mode shape proportional load pattern, 2-Mass propor- tional load pattern.
Capacity Spectrum Method (CSM) is one of the ap-proaches applied in determining target displacement of structures usually using the rst mode proportional load pattern. In conventional (CSM) method for determining the spectrum capacity curve during NSP analysis, the base shear of the multi degrees of freedom system versus displacement of the control point is drawn using the rst mode proportional load pattern, and then is converted to spectral displacement and spectral acceleration format. Converting base shears and control point displacements into spectral accelerations and displacements is based on the assumption that the dynamic behavior is dominated with only one of the natural vibrational mode shapes which is assumed to be constant and not changing dur- ing the (NSP) analysis. Assessing this assumption for horizontally curved bridges shows that the lateral load patterns are e ected with combination of modes and are not proportional to one especial mode shape. In this context, mass proportional load pattern is usually used to consider the e ects of some special pre-speci ed mode shapes in (NSP) analysis. In this research, the (CSM) method is further devel- oped and a method is proposed for determining target displacements using the mass proportional load pattern. In the proposed method, the capacity spectrum is drawn using mass proportional load pattern based on the dis- placement vector in the linear range instead of some speci ed mode shapes. Therefore, the developed pro- posed method is not dependent on some pre-speci ed modes of vibration and the e ects of all modes of vi- bration are considered simultaneously. The eciency of the proposed method is proved by determining target displacements of control points on a horizontally curved bridge using the proposed method and then comparing the results with the results of incremental dynamic anal- ysis (IDA).Keywords: Horizontally Curved Bridge, Capacity Spec, Trum, M Load Pattern -
افزایش آگاهی از پاسخ دینامیکی غیرارتجاعی قاب های خمشی فولادی(S M R F) و پیشنهاد روش هایی برای اندازه گیری بیشینه ی نیازهای لرزه یی موضعی این سازه ها با استفاده از اطلاعات مربوط به بیشینه ی نیازهای سراسری و طبقه یی (قابل تخمین از نیازهای سیستم S D O F معادل) اصلی ترین هدف این پژوهش است. محاسبه ی بیشینه ی نیازهای موضعی تیرها به کمک ضریب شکل پذیری کلی با توجه به اثر مودهای بالاتر از دیگر اهداف این پژوهش است. بدین منظور تعدادی سازه ی S M R F کوتاه، میان و بلند مرتبه با طبقات و دهانه های مختلف در نرم افزار D X2D R A I N- مدل سازی و با تحلیل تاریخچه ی زمانی غیرخطی (N T H A)و پوش اور (C P A) تحلیل شده اند. کلیه ی مقادیر محاسبه شده براساس میانگین نتایج تحلیل تاریخچه ی زمانی ارائه شده اند. مطالعات نشان داده است که مقادیر شکل پذیری تیر به مراتب بیشتر از شکل پذیری طبقه یی و کلی است. همچنین تاثیر مودهای بالاتر در افزایش شکل پذیری دورانی در طبقات فوقانی در ساختمان های بلند کاملا محسوس است. از طرفی هر چه تقاضای شکل پذیری هدف افزایش یابد، بیشینه ی شکل پذیری دورانی تیر بیش از پیش از شکل پذیری کلی فاصله می گیرد. به علاوه در دوره های کوتاه، تفاوت شکل پذیری دورانی تیر و شکل پذیری کلی مشهودتر است. با افزایش دوره ی تناوب (نرم ترشدن سازه) برای سطوح مختلف تقاضای شکل پذیری کلی، شکل پذیری دورانی تیر تقریبا ثابت و مستقل از دوره ی تناوب است. این موضوع بر روند توزیع نیازهای نیرویی و تغییرشکلی در دو حالت تحلیل C P A و N T H A ملاحظه شده است.
کلید واژگان: شکل پذیری دورانی، اثر مودهای بالاتر، شکل پذیری هدف، تحلیل بارافزون، تحلیل تاریخچه ی زمانی غیرخطیInformation regarding the nonlinear dynamic response of steel moment resistant structures aected by earthquake should be as complete and integrative as possible to insure the fulllment of pre-determined limitations in design. Meanwhile it should be simple enough for implementation by professional engineers. To this end, the main objective of this study is to increase awareness of the nonlinear dynamic response of steel moment resistant frames (SMRF) and to provide methods for measuring the maximum load seismic demands of these structures using maximum global (roof) and interstory (intermediate) demands (which can be estimated by SDOF system demands). A further objective of this study is to provide a relation between interstory drift and the maximum local demand of beams. To this end, a considerable number of SMRF, short, mid and high rise structures, with a dierent number of stories and bays, were modelled in DRAIN2DX and analysed using nonlinear time history (NTHA) and conventional pushover analyses (CPO). The results of studies showed that beam ductility values are signicantly higher than interstory and global ductility. Furthermore, higher mode eects on the increase of rotational ductility in the upper stories of high-rise buildings are completely sensible. This was seen on the distribution of force and deformation demands in CPO and NTHA analysis states. It is possible to calculate maximum beam ductility, in respect to target ductility, the number of bays and the foundamental period of frame, with acceptable precision, by the proposed equation of the models in this study.
Keywords: Rotational Ductility, Higher Mode Effects, Target Ductility, Pushover Analysis, Nonlinear Time History Analysis -
در طراحی بر اساس عملکرد از تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون و تحلیل دینامیکی فزاینده برای تعیین تقاضا و ظرفیت لرز های قاب های خمشی فولادی استفاده می شود. هر کدام از این روش های تحلیل حداقل با دو کمیت: الف) شاخص برای زلزله های دور از گسل، استفاده از شاخصهای شدتی مانند IDA شدت و ب) شاخص خسارت مشخص می شوند. در روش شتاب طیفی اولین مود ارتعاش قاب با میرایی پنج درصد توصیه شده است ولی برای زلزله های نزدیک گسل در کنار این شاخص ضروریست شاخص های شدت مناسب دیگری نیز در نظر گرفته شود. در این مقاله با استفاده از سه قاب خمشی ویژه فولادی که بر برای سازه ای مفروض در یک IDA و SPO اساس آیین نامه های ایران طراحی شده اند، نشان داده شده است که چنانچه منحنی های دستگاه مختصات رسم شوند تفاوت هایی بین حالت استفاده از رکور دهای دور از گسل و نزدیک گسل وجود دارد. همچنین در این مقاله با در نظر گرفتن چند شاخص شدت دیگر که در ارزیابی عملکرد ساز ه های واقع در نزدیکی گسل و یا دور از گسل کاربرد دارند، به مقایسه بین این شاخص ها، با استفاده از تعاریف معیارهای «کارایی» و «کفایت» پرداخته شده است. در پایان مشاهده شده که مشارکت مد دوم و همچنین اثرات غیر ارتجاعی را در IM1I&2E شاخص شدت، Sa(T1،% که در مقایسه با شاخص شدت مرسوم (5 نظر می گیرد، بسیار کاراتر و با کفایت تر است.
کلید واژگان: رکورد های نزدیک گسل، رکورد های دور از گسل، تحلیل دینامیکی فزاینده، تحلیل استاتیکی بار افزون، شاخص شدتIn seismic performance based design procedures، nonlinear static pushover analysis (SPO) and incremental dynamic analysis (IDA) are usually used for determining seismic demand and capacity of moment resisting frames (SMR). The results of these methods are often presented using curves of intensity measures (IM) Vs damage indexes (DI). For far field earthquakes، different intensity measures، such as acceleration spectral intensity of the first mode of vibration with 5% damping i. e. Sa (T1، %5) factor are used. But for near field earthquakes، it is necessary to consider other suitable IM''s. In this article، the difference between IDA and SPO curves for near field earthquakes compared to that for far field earthquakes are shown for three SMR frames which are designed according to Iranian code of practice using 15 pairs of near and far field earthquakes. Then some other intensity measure factors which may be suitable for near and far field earthquakes، are considered. These IM''s are compared with the use of standard definitions of «efficiency» and «sufficiency». It is concluded that intensity measure IM1I&2E which considers second mode effects and nonlinear behavior، is much more efficient and better sufficient than more often used Sa (T1، %5) factor.
Keywords: Near, far field earthquakes, Intensity measures, Nonlinear static pushover analysis, Incremental dynamic analysis -
در این تحقیق روش اصلاح شده ی تفاضل ماتریسی با استفاده از توابع زمان بسامد مربعی برای شناسایی آسیب در پایه ی پل ها و محل آن پیشنهاد شده است. برای تایید روش پیشنهادی از مدل پل قطور به طول 448 متر و برای پردازش سیگنال های پاسخ لرزه یی پل ها از توابع زمان بسامد شامل طیف تبدیل فوریه ی زمان کوتاه، طیف تبدیل موجک، توزیع های ویگنر ویل، چوی ویلیامز، شبه ویگنر ویل هموارشده، و تداخلی کاهش یافته استفاده شده است و تابع زمان بسامد تداخلی کاهش یافته به منزله ی تابع مطلوب برای پردازش سیگنال های پاسخ لرزه یی پل ها شناسایی شده است. پلان های زمان بسامد محاسبه و مشخصه های دینامیکی سیستم استخراج شده است. روش پیشنهادی براساس پردازش سیگنال های لرزه یی خروجی پایه ریزی شده است، و لذا از مزیت های این روش بی نیازی به تعریف مدل تحلیلی و اندازه گیری نیروی ورودی و همچنین عدم نیاز به تحریک اجباری هارمونیک پل پس از وقوع زلزله برای تشخیص آسیب لرزه یی است.
کلید واژگان: شناسایی مشخصه، تشخیص آسیب، توابع زمان، بسامد، پل، تفاضل ماتریسی اصلاح شده، همبستگی، فاصله ی مربعی کمینهIn this research, a new modified matrix subtraction method is proposed using square time-frequency representations to detect bridge pier damage and its location. The new proposed method is confirmed, using the seismic response of the 448 meter long Ghotour Bridge model, and compared with correlation and least square distance methods. Time frequency plans of damaged and non-damaged bridge matrix elements are calculated using reduced interference distribution. The difference matrix is calculated by subtraction of corresponding matrix elements. The possibility of an existing damage index is calculated by summation of all elements of difference matrices and then normalizing them with a maximum value. Linear time history analyses and earthquake acceleration records of San Fernando, Loma Prieta and Northridge earthquakes are used for seismic response analysis. In previous response analyses of the Ghotour Bridge, as stated in reference [23], the third pier from the left is considered more vulnerable to seismic damage. Therefore, for the purpose of this study, a reduction of thirty percent in the stiffness of that pier is considered, to simulate the seismic damage in the damaged analytical model. It is shown that the proposed method could satisfactorily identify the damage location. For the seismic response of the top of the bridge piers, the maximum error in locating the damage is 6 percent, while, for the seismic response of the middle of the bridge piers, it is 14 percent.The time-frequency representations used include: the short time Fourier transform spectrum, wavelet transform spectrum, Wigner-Ville Distribution, Choi-Williams distribution, smoothed pseudo Wigner-Ville distribution and reduced interference distribution, which are finally identified as optimal performance time-frequency epresentation for bridge seismic response signal processing. Reduced interference distribution and Wigner-Ville distribution are both in the Cohen class, but reduced interference distribution methods are more appropriate for processing seismic bridge transient nonstationary response signals. Time-frequency planes have been calculated and dynamic specifications of the system have been estimated. The proposed algorithm is a seismic output-only method. Therefore, it has the advantage of not needing to define the bridge analytical model and measuring seismic input loading, and, also, not needing to use harmonic forced vibration analysis after earthquake occurrence for bridge seismic damage detection, as is general in some other methods.
Keywords: Bridge System Identification, Damage Detection, Time, Frequency Representation, Modified Matrix Subtraction
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.