مدرس عمران پژهشی علمی مجله 1931 فرردین / 1 شماره / شانزدهم دره پژهشی علمی مجله مدرس عمران 1315 فرردین 1 شماره شانزدهم دره گرفتن نظر در با معادل شکلپذیری ضریب محاسبهی کمچرخه خستگی آثار *1 حسنزاده حسین صاحبی محمدی مسی ایران تهران رجایی شهید دبیر تربیت دانشگاه عمران دانشکده دانشیار 1- ایران تهران رجایی شهید دبیر تربیت دانشگاه عمران دانشکده ارشد کارشناس - m.mahmodi@srtt.ed چکیده: شدید زلزلههای برابر در سازهها شکلپذیری نیاز کمچرخه( خستگی )پدیده برگشتی رفت بارهای از ناشی تجمعی زیانهای اثر در تاثیر پژهش این در میشد. گرفته نظر در معمل حالت از کمتر سازهها شکلپذیری ظرفیت سازهها طراحی در دلیل همین به مییابد. افزایش خاک در زمین افقی حرکت به مربط شتابنگاشت هفت منظر این برای گرفت. قرار بررسی مرد سازهها شکلپذیری ظرفیت بر کمچرخه خستگی آنها برابر در شکلپذیری نیازهای شد اعمال بار-تغییرشکل مختلف مدلهای با آزادی درجه یک سیستم به شتابنگاشتها این شد. انتخاب نع آنها با متناسب شکلپذیری ضریب شد گرفته نظر در خستگی پدیده برای آسیب مختلف مدلهای کمچرخه خستگی تاثیر بررسی برای شد. تعیین تغییرات است. استار ماکزیمم انرژی اتالف ماکزیمم تغییرمکان ترکیب ماکزیمم انرژی اتالف ماکزیمم تغییرمکان پایه بر مدلها این شد. تعیین پارامتر برحسب شکلپذیری ضریب پارامتر که میدهد نشان نتایج شد. ( ) ( ) ارائه آن برای رابطهای شد بیان است طبیعی فرکانس ماکزیمم تغییرمکان چرخهای انرژی از تابعی که برابر تقریبا پایدار نسبتا تناب زمان بازهی طل تمام در طراحی. طیف کمچرخه خستگی تجمعی خرابی معادل شکلپذیری ضریب اژههایکلیدی: است. 0/3 1 -مقدمه در انرژی استهالک میزان پایه بر سازهها در لرزهای طراحی فلسفه 1 غیرارتجاعی بزرگ تغییرشکلهای جریان سازهها دارای استار اگر است. شدید زلزلههای برابر در کافی لرزهای ظرفیت پشت قبل قابل زیان درحد را زلزلهها بد خاهند قادر باشند به ماکزیمم تغییرمکان )نسبت شکلپذیری ضریب بگذارند. سر در سازهها عملکرد ارزیابی در مثر پارامتر یک تسلیم( تغییرمکان رایج فرآیند در ضریب این میآید. بهشمار شدید زلزلههای برابر نیمارک- )رش میگیرد قرار استفاده مرد طرح طیف ساخت ]1[. هال( که است شده مشخص تجربی تحلیلی مطالعات به استناد با اثر در برگشتی رفت حرکات دلیل به سازهها شکلپذیری نیاز زلزله افزایش سادهتر عبارت به مییابد. برگشت رفت هر کل نتیجه در ) اعضا مقامت سختی ظرفیت در کاهش باعث کمک به باید انرژی جذب ظرفیت کاهش پس میشد سازه( شد. جبران شکلپذیری مثل دیگری عامل مقامت سختی بنابراین کاهش سازهها در شکلپذیری نیاز افزایش باعث میزان میشد زیاد برگشتها رفت تعداد که همچنان میشد. حرکات اثر در که آسیبی میشد. بیشتر شکلپذیری به نیاز است ناچیز میآید جد به ارتجاعی مرحله در برگشتی رفت رفت از ناشی آسیبهای اما کرد چشمپشی آن از میتان 1 Inelastic 19
محاسبهی ضریب شکلپذیری معادل با در نظر گرفتن آثار خستگی... برگشتهای غیرارتجاعی بسیار مهم بده باید مرد تجه قرار گیرد. تعیین نیازهای شکلپذیری اقعی سازهها فقط با استفاده از تحلیلهای دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی امکان پذیر است که تحلیلی پیچیده زمانبر است. در آئیننامههای طراحی لرزهای به مهندسین اجازه داده میشد که به جای تحلیل دینامیکی غیرخطی از تحلیلهای استاتیکی خطی دینامیکی طیفی خطی استفاده نمایند که بر اساس آنها امکان تعیین نیازهای شکلپذیری اقعی جد ندارد. بنابراین برای اعمال افزایش نیاز شکلپذیری در اثر خسارات ناشی از رفت برگشت )خستگی کم چرخه( کاهش ظرفیت شکلپذیری اسمی سازه جایگزین میشد. منظر از ظرفیت شکلپذیری اسمی ظرفیت شکلپذیری سازه در بارگذاری استاتیکی بدن لحاظ کردن اثر رفت برگشتی است. بهطر خالصه میتان گفت نیازهای شکلپذیری اقعی هماره بزرگتر از نیازهای شکلپذیری الیه است. چنانچه مدلهای بار-تغییر شکل مناسبی )کاهنده( جد داشته باشد که بتاند رفتار اقعی اعضاء مصالح را در مانند برگشتی مدت 1 کاهندگی سختی تنزل مقامت تحریکات رفت رفتار 9 باریکشدگی حلقه در نظر بگیرد استفاده از خسارت تجمعی ضررت نمییابد. در غیر اینصرت باید به رش تقریبی آثار آنها را در طراحی در نظر گرفت. تاکنن مدلهای خسارتهای تجمعی متعددی به سیلهی پژهشگران مختلف پیشنهاد شده است تا بتان به کمک آنها در غیاب مدلهای بار-تغییر شکل مناسب رفتار سازه را تبیین کرد. 4 بجرکیز همکاران ][ با استفاده از شاخص آسیب پارک انگ ]9[ با درنظرگرفتن رکردهای حرکت زمین در 4 نع خاک اقع در دره مکزیک تاثیرخرابی تجمعی در مقدار ضریب شکل پذیری را مرد بررسی قرار دادند. همچنین همکاران با استفاده از مدل ارائه شده بجرکیز همکاران ]4[ به سیلهی مسی محمدی صاحبی حسین حسنزاده 1 ریرا تانستند اثر ]1[ خرابی تجمعی را در مدلهای با کاهش سختی مقامت شکلپذیری به دست آردند. بر را تأثیر آنها لحاظ کنند زرفام نیک نشان دادند در طراحی لرزهای فقط در نظرگرفتن کافی نیست مقامت باید از پارامتر دیگری به نام انرژی چرخهای استفاده کرد ]6[. گرامی دانشج نشان دادند که در ارزیابی رفتار سازه آسیب تجمعی بسیار حائز اهمیت است ]7[. بجرکیز همکاران یک شاخص آسیب بر مبنای انرژی در سازههای فالدی معرفی کردند نشان دادند خرابیهای تجمعی ناشی از تغییرشکلهای غیرارتجاعی به عنان یکی از معیارهای اصلی طراحی محسب میشند ]8[. بر اساس نظریه آسیب تجمعی سازههایی که تحت بارهای رفت برگشتی دچار کاهش تدریجی سختی تنزل مقامت میشند به شکلپذیری بیشتری نیاز دارند. به عبارت دیگر آسیب تحت بارهای رفت برگشتی شدیدتر از حالتی است که سیستم تحت 6 بارهای یک طرفه استاتیکی قرار میگیرد. بنابراین میتان عنان کرد که ظرفیت شکلپذیری سازهها در اثر آسیبهای تجمعی کاهش مییابد برای استفادههای عملی باید ظرفیت شکل- پذیری اقعی )با لحاظ اثرات خستگی( را کمتر از ظرفیت اسمی )تحت بار استاتیکی( آنها در نظر گرفت. به عنان یک ریکرد معرفی یک نع جدیدی از شکلپذیری مرد نیاز است که در آن تأثیر بارهای رفت برگشتی لحاظ شد. در این پژهش از آن 7 به عنان ضریب شکلپذیری معادل شکلپذیری معادل از حاصلضرب ضرایب کچکتر از یک بهدست میآید. نام برده میشد. اسمی ظرفیت ضریب در سازه از ضریب شکلپذیری معادل در تعیین ضریب رفتار استفاده میشد. ضریب رفتار ضریبی ابسته به شکلپذیری است که طراح را از انجام تحلیل دینامیکی غیرخطی بینیاز میکند در عین حال ظرفیت شکلپذیری سازه را در پرسه طراحی لحاظ مینماید. اگر در تعیین ضریب رفتار از ظرفیت شکلپذیری اسمی سازه استفاده شد تاثیر خستگی کمچرخه منظر نمیشد. در صرت استفاده از شکلپذیری معادل در تعیین 6 Monotonic 7 qivalent ctilit Factor 1 Stiffness egradation Strength eterioration 3 Pinching Behavior 4 Bojorqez 5 Rivera 130
1931 فرردین / 1 شماره / شانزدهم دره مدرس عمران پژهشی علمی مجله برگشتی رفت چرخههای از حاصل آسیب تاثیر رفتار ضریب مییابد. افزایش طراحی دقت میشد منظر رفت بارهای اثر در که سازهای آسیب آسیب نظریه طبق بر نیست. ابسته حداکثر جابهجایی به تنها میآید جد به برگشتی غیرخطی برگشتهای رفت از حاصل تجمعی آسیب به بلکه تغییرشکلهای تعیین در مثر پارامترهای تمام دارد. بستگی نیز زمانی تاریخچه تحلیل از استفاده با سازه تجمعی نیز میباشند. مؤثر برگشتها. رفت بزرگی چرخهها مقاله این هدف تعیین پارامترهای 1 آسیب بر غیرارتجاعی تعداد از: عبارتند پارامترها این مثر در تعیین شکلپذیری یک ارائه همچنین آنهاست. از یک هر تاثیر چگنگی نیز معادل برای رابطه تعیین معادل شکلپذیری ضریب گرفتن نظر در با میرد. شمار به مقاله این اهداف دیگر از آن تاثیرگذار عامل -لدم براساس معادل پذیری شکل ضرایب - هایمختلفآسیب آزادی درجه یک سیستم یک صرت به سازهای سیستم اگر در زیر رابط شد شبیهسازی 1 شکل مشابه خمیری ارتجاعی است: درست آن مرد )1( 1. شکل خمیری ارتجاعی- سیستم F m )( آن در که F تسلیم مقامت جرم m تسلیم تغییرمکان اقعی تغییرمکان طبیعی فرکانس شکل- ضریب مربطه سیستم پذیری است. منظر اقعی تغییرمکان از مدل سه است] 3 [. قبل قابل آسیب شاخص به مربط تغییرمکان آنها پایه بر که است شده پیشنهاد تجمعی آسیبهای تعیین برای ال مدل د نمد. محاسبه را معادل شکلپذیری ضریب میتان ماکزیمم انرژی اتالف ماکزیمم تغییرمکان پایه بر ترتیب به باال حد آنها براساس آمده دست به مقادیر است استار است انگ 9[9 [ پارک- مدل سم مدل میشند. محسب پایین مدل د از معادل شکلپذیری ضریب محاسبه در آن دقت که شد. ارائه فق مدلهای ادامه در است. بیشتر دیگر 1- -مدلبرپایهتغییرمکانماکزیممتحتبارگذاری تدریجی باال تغییرمکان از ناشی سیستم خرابی شکست معمل فرضیه پایه بر فرض که است داده نشان مطالعات است. ماکزیمم غیرارتجاعی خرابی در نیز دیگری عامل زیرا است کارانه غیرمحافظه آسیب 4 شاخص فرض این پایه بر دارند. نقش سیستم 11[: ]10 میشد تعریف زیر صرت به ( I ) I 1 1 )3( آن در که تدریجی بار تحت نهایی مکان تغییر آن به مربطه شکلپذیری که صرتی در میباشند. ضریب معادل شکلپذیری ضریب برابر زیان شاخص باشد تجهی قابل زیان هیچگنه که دارد این بر داللت است صفر اگر نمیدهد. رخ سازه در عبارتی I نشت: نیز زیر )4( به شده منهدم سازه شد صرت به میتان را )1( معادله میشد. یک برابر I 1 که انهدام حدی حالت در مدل که است معنی بدان این I ( 1) 1 شد خاهد برابر است باال آسیبهای اثر نمیتاند نماید. اعمال معادل شکلپذیری ضریب تعیین در را تجمعی F F U 3 Park-Ang 4 amage Index (I) 1 Inelastic eformation Cmlative amage 131
... خستگی آثار گرفتن نظر در با معادل شکلپذیری ضریب محاسبهی حسنزاده حسین صاحبی محمدی مسی -- تدریجی 1 بارگذاری تحت انرژی اتالف پایه بر مدل سازهای سیستم ظرفیت کارانه محافظ بسیار فرضیه یک پایه بر برابر چرخهای بارگذاری تحت هسیترتیک انرژی اتالف در میشد فرض تدریجی بارگذاری تحت انرژی اتالف ظرفیت به معادل شکلپذیری ضریب مقادیر هماره دلیل همین به ]3[. فرض براساس آمده دست این پایه بر است. پایین دست باال آسیب شاخص ایدهآل خمیری ارتجاعی- سیستم یک در فرض میشد. تعریف زیر صرت به I F ( ) F ( 1) )5( آن در که هیسترتیک انرژی اتالف F انرژی )( )1( معادالت از استفاده با ]9[. است همپایه هیسترتیک نشت: میتان m ( ) F m m 6( ) اگر m )7( با نشت: میتان شد داده نشان m m )6(: معادله در )7( معادله دادن قرار با F )8( معادل شکلپذیری ضریب )1( رابطه در )8( رابطه دادن قرار با ( ) )9( میآید: دست به زیر صرت به I ( 1) خستگی از ناشی شکلپذیری ضریب کاهش )3( معادله اساس بر پارامتر سیله به تجمعی( زیانهای یا ) چرخه 9 کم کنترل تعیین )7( رابطه اساس بر بده بعد بدن پارامتر این میشد. پارامتر میشد. نسبت m تغییرمکان ماکزیمم سیستم طبیعی فرکانس به باشد بزرگتر مقدار چه هر دارد. بستگی معادل شکلپذیری ظرفیت کاهش شدیدتر بد. خاهد پشی چشم قابل چرخه کم خستگی اثر باشد کچک پارامتر اگر مقدار کمترین قتی است. نیم یک سیستم که داراست را رابطه خمیری ارتجاعی ایدهآل سیستمهای برای ]3[. بزند در آید: دست به میتاند زیر F ( ) m in )11( فرض با )7( )3( معادالت )10( معادله از استفاده با I 1 )11( داشت: خاهیم m in 1 فرض با )3( معادله در )11( معادله دادن قرار با I 1 مقدار ارتجاعی رفتار حالت در آمد. خاهد دست به مقدار شده حذف هیسترتیک انرژی نشت: نیز اینگنه میتان را )8( معادله )1( پارامتر که میدهد نشان معادله این 3- -مدلپارک گنا میشد. صفر برابر 1 F شده همپایه است. صرت به آسیب شاخص ]9[ انگ پارک پیشنهاد براساس میشد: تعریف زیر I F F )19( پارک مدل مدلهای از شده ساده خطی ترکیب یک انگ در است. رش بدن ساده آن مزیت که است قبلی شده تعریف از کچکتر سازهای آسیب شاخص که صرتی 0/4( 0/4 پایین سازه در حادث آسیب که است معنی بدان باشد ) I آسیب شاخص مقدار افزایش با است. مرمت قابل سازه بده آسیب شاخص قتی میشد. خارج مرمت قابلیت حالت از سازه میشد. منهدم سازه که است معنا بدین شد یک برابر ضریب است. دارا را قبلی تعاریف همان پارامترها )19( رابطه در این دارد. بستگی سازهای خصصیات به که است ثابتی تنزل که شد تفسیر پارامتری صرت به است ممکن ضریب میکند. کنترل انرژی اتالف مقدار از تابعی صرت به را مقامت 1 Monotonic Loading Cclic Loading 3 Low Ccle fatige 13
1931 فرردین / 1 شماره / شانزدهم دره مدرس عمران پژهشی علمی مجله ]19[ کراینکلر ]1[ همکاران بانن ]11[ همکاران کزنزا ضریب برای را 0/11 مقدار )14( نمدند. پیشنهاد داشت: خاهیم )19( معادله در )7( معادله دادن قرار با I میآید: در زیر صرت به معادله )14( معادله کردن ساده با I ( ) 0 )15( به پاسخها آن حل با است. دم درجه معادله یک فق معادله میآید: در زیر صرت 1 1 4 ( I )( )( ) 1 1 4 ( I )( )( ) )16( )17( پاسخ رابطه منفی نمیتاند شکلپذیری زیرا است قبل قابل غیر )17( باشد. )16( معادله کاهش که میکند پیشنهاد معادل( )شکلپذیری چرخه کم خستگی اثر علت به شکلپذیری پارامترهای تسط پارامترهای اینکه به مقدار I I پارامتر این عمده تمرکز پس تجه با ]3[. شد کنترل مسئله دادههای جز است )0/11( است شده تعیین دیگر پژهشهای در 3 -ارزیابیتغییرات بد. خاهد مقدار ارزیابی بر مقاله در هیسترتیک انرژی محاسبه متعارف رشهای از یکی نیر- منحنی زیر مساحت محاسبه غیرخطی تحلیل نرمافزارهای میشند. غیرخطی ناحیه ارد که است اجزایی کلیه تغییرمکان لحظات در سیستم اجزای کلیه رفتار بررسی مستلزم رش این است پاسخ مختلف شد. انجام غیرخطی تحلیل حین باید در با معادل شکلپذیری ضریب محاسبه پژهش این از هدف این تعیین اصلی عامل است. کمچرخه خستگی اثر گرفتن نظر ضریب همین به کند. لحاظ را خستگی آثار میتاند که است شاخص دلیل ارزیابی بر مطالعات ادامه شاخص متمرکز ری پارامتریک مطالعه یک شاخص این ارزیابی برای میشد. در میشد. انجام آزادی درجه یک سیستمهای غیرخطی پاسخ مرد دارند تاثیر شاخص این بر که عاملی مهمترین بخش این شتابنگاشت نع پارامتریک مطالعه در میگیرند. قرار بررسی سختی مقدار مقدار مقامت مقدار شکلپذیری نسبت مقدار میشد فرض متغییر سیستم چرخهای رفتار چگنگی میرائی شاخص در آنها از یک هر اثر تحلیلهای از استفاده با به مطالعات میگیرد. قرار بررسی مرد غیرخطی زمانی تاریخچه انجام ثانیه 9 تا ثانیه 0/1 پریدهای محدده در طیفی صرت میشد. که زمین از شده ثبت رکردهای از زیادی تعداد بررسی از پس تجه با شتابنگاشت 7 گذشته سالهای در قعیافته لرزههای )کمینه گسل فاصله 7/1( بیشینه 6/1 )کمینه زلزله بزرگای به )خاک منطقه خاک نع کیلمتری( 49 بیشینه کیلمتری 19 مدت حداقل گرفتن نظر در 800( استاندارد با مطابق تیپ استاندارد در شده بیان ضابطه )مطابق زمین شدید حرکت زمان شد انتخاب ]14[ قی لرزههای زمین دادههای پایگاه از 800( آنها مشخصات جدال در 1 ارائه ردی رکردهای عنان به شتابنگاشتها شدهاند. برگزیده زمانی تاریخچه این است. شده در نگاشتها شتاب تحلیلهای باید قبل از د نگاشتها شتاب نمدن مقیاس برای شند. مقیاس استفاده فرکانسی حزه رش ال رش ]11[. دارد جد کلی رش دامنه مقادیر آن در که است زمان حزه رش دم رش است اصالح در میشند. ضرب اصالحی ضریب یک در زلزله رکرد دامنه مقادیر رش در میشد. استفاده رش د مقدار ال از حاصل طیفهای مقایسه اساس بر اصالحی ضریب به البته که میآید دست به آئیننامه طیف انتخابی رکردهای دم رش در دارد. بستگی نیز سیستم تناب زمان ماکزیمم دامنه در شتاب رکرد به شتابنگاشت مقدار عدد یک مقادیر بقیه میشد تبدیل 0/91g( پژهش این )در مشخص آنجا از میشند. بزرگ یا کچک نسبت همین به رکرد دامنه یک سیستم تناب زمان از سیعی محدده پژهش این در که حزه در ال رش از استفاده گرفت قرار نظر مد آزادی درجه درآردن مقیاس به برای دم رش از بنابراین نبد مقدر زمانی شد. استفاده رکردها برای پارامتر محاسبه نرمافزارهای از ]16[ NONLIN شد. استفاده ]17[ SISMOSIGNAL 133
... خستگی آثار گرفتن نظر در با معادل شکلپذیری ضریب محاسبهی حسنزاده حسین صاحبی محمدی مسی 1-3 -تاثیرضریبشکلپذیریزمانتناببرپارامتر بر %1 میرایی با 7 6 1 4 هدف شکلپذیریهای مبنای بر کامل )االستپالستیک( خمیری ارتجاعی مدل اساس 1 4 9 شکلهای شد. محاسبه پارامتر پارامتر طیفی پاسخ مقایسه شکل- این به تجه با میدهد. نشان را شده مقیاس رکردهای به تغییرات کرد بیان میتان ها مالحظه قابل چندان سیستم تناب زمان دارد. زلزله نیست حسب بر شکلپذیری ضریب انتخابی شتابنگاشتهای لی ضریب بر مالحظهای قابل تغییرات انتخابی زلزله رکردهای 1. جدل ایستگاه قع سال شکل 3. طیفی پاسخ مقایسه با کامل پالستیک االست چرخهای مدل در μ=1 زلزله 1 لماپریتا لماپریتا 9 لماپریتا 1 نرتریج نرتریج طبس تفت 1989 1989 1989 1994 1994 1978 195 Coote Lake am (ownst) Coote Lake am (SW Abt) APL 7-Plgas LA - 116th St School Santa Monica Cit all ahook Taft Lincoln School انتخابی نگاشتهای شتاب مشخصات جدل. M تا فاصله گسیختگی گسل )کیلمتر( مدت زمان قع زلزله )ثانیه( PGA (g) مدت زمان مؤثر )ثانیه( زمان تناب غالب زلزله )ثانیه( با کامل پالستیک االست چرخهای مدل در طیفی پاسخ مقایسه. 4 شکل μ=6 با کامل پالستیک االست چرخهای مدل در طیفی پاسخ مقایسه. 5 شکل μ=7-3 -تاثیرسختیثانیهبرطیف نیز %10 ثانیه سختی با خطی د مدل مبنای بر حالت این در طیفی پاسخ %1 میرایی با 7 6 1 4 شکلپذیری مقادیر 3 8 7 6 شکلهای گردید. تعیین طیفی پاسخ مقایسه را میتان 1 الی شکلهای شکلها این مقایسه با میدهد. نشان ثانیه سختی که دریافت ندارد. پارامتر بر مالحظهای قابل تاثیر 1 /18 1 /64 1 /44 1 /18 1 /1 1 /38 1 /44 11 /37 1 / 14 /68 19 /46 11 /7 1 /36 8 /78 1 /179 1 /484 1 /156 1 /18 1 /371 1 /416 1 /178 39 /95 39 /95 39 /95 39 /98 39 /98 3 /8 54 /15 1 /81 1 /34 41 /86 41 /17 6 /45 13 /94 38 /89 6 /93 6 /93 6 /93 6 /69 6 /69 7 /35 7 /36 LOMA1 LOMA LOMA3 NORT1 NORT TABAS TAFT 3-3 -پاسخطیفی برمبنایضریبکاهشمقامت طیفی پاسخ مقایسه برای R 4 )R( مقامت کاهش ضرایب از F e R F F e آن در که است شده استفاده 6 1 طیفی پاسخ مقایسه شکل. 4=μ با کامل پالستیک االست چرخهای مدل در است. نیری 134
1931 فرردین / 1 شماره / شانزدهم دره مدرس عمران پژهشی علمی مجله زمانی تاریخچه تحلیل از که است خطی پاسخ با متناظر ماکزیمم میآید. دست به زلزله رکرد تحت سیستم ارتجاعی F نیری مقایسه 11 14 19 1 11 10 شکلهای است. تسلیم متناظر طیفی پاسخ چرخهای مدلهای در مقامت کاهش ضرایب مبنای بر خمیری ارتجاعی چرخهای مدل کامل میدهد. نشان را الیه سختی %10 سختی با خمیری 4-3 -تاثیرمیراییبرپاسخطیفی برای ارتجاعی از میرایی نسبتهای مبنای بر پارامتر طیفی پاسخ مقایسه ثانیه سختی با دخطی مدل کامل خمیری ارتجاعی مدلهای 4 پذیری شکل با %10 طیفی پاسخ میانگین مقادیر 17 16 شکلهای شد. استفاده درصد 10 1 میرایی مبنای بر در میرایی مقدار تاثیر که دهد می نشان نتایج میدهد. نشان را طیفی پاسخ است. ناچیز 1 4 -ضرایبپراکندگی از بسیاری در پژهشها دادهها تصیف برای است الزم از یکی شد. بیان میانگین از کسری صرت به پراکندگی به میشد نامیده پراکندگی ضریب که نسبی پراکندگی معیارهای میگردد. تعریف صرت این CV x x )18( آن در که مقدار معیار انحراف x x CV چه هر است. دادهها میانگین چه هر کم پراکندگی نشاندهنده باشد کچکتر است. زیاد پراکندگی نشاندهنده باشد بیشتر آن مقدار این در دادهها تغییرات ضریب محاسبهی از آمده دست به نتایج است متفات مرد به مرد آن مقدار که میدهد نشان تحقیق بدن پایین به تجه با است. 0/9 حدد در آن متسط مقدار پارامتر که گرفت نتیجه میتان تغییرات ضریب متسط مقدار بازه طل همهی در ثابتی نسبتا پارامتر یک پریدها است. مقدار میتان شد تعیین تقریبی صرت به آن مقدار اگر بنابراین آرد. دست به آن حسب بر را معادل شکلپذیری 5 -پردازشاطالعات آمده دست به نمدارهای مقادیر از محدده تعیین منظر به مقدار که میدهد نشان نتایج شد. گیری میانگین 1/ مقادیر به تجه با میکند. تغییر کمینه بیشینه گرفت. نظر در آن برای را 0/3 مقدار میتان ضریب مقدار شدن مشخص با برای 0/11 مقدار همچنین خرابی شاخص تا 0/6 بین این برای برای فرضی مقدار گرفتن نظر در بدن معلم از استفاده با میتان استاتیکی حالت در شکلپذیری ظرفیت معادله راحتی به 16 ضریب مقدار قبل قابل تقریب با رابطه از تجمعی زیانهای اثر در را معادل شکلپذیری آرد. دست 13 )19( 6 -نتیجهگیری به 1 1 4 ( I )( )( ) شکلپذیری ظرفیت بر کمچرخه خستگی تاثیر پژهش این در هفت منظر این برای گرفت. قرار بررسی مرد سازهها این شد. انتخاب زمین افقی حرکت به مربط شتابنگاشت مختلف مدلهای با آزادی درجه یک سیستم به شتابنگاشتها آنها برابر در شکلپذیری نیازهای شد اعمال بار-تغییرشکل شد. تعیین برای بررسی تاثیر خستگی کمچرخه مدلهای ضریب شد گرفته نظر در خستگی پدیده برای آسیب مختلف مدلها از یکی پایه بر شد. تعیین آنها با متناسب شکلپذیری می- دست به اقعبینانهتر شکلپذیری ضریب انگ( پارک- )مدل پارامتر به معادل شکلپذیری ضریب حالت این در آید. پارامتر دارد. بستگی انرژی به ابسته ضریب ( ) ( ) عامل به خد شتابنگاشت مشخصات سیستم تناب زمان جمله از متعددی )R( مقامت کاهش ضریب سیستم مقامت سیستم سختی دارد. بستگی سیستم چرخهای رفتار میرائی نسبت پژهش نتایج نسبت ثانیه سختی شکلپذیری عامل داد نشان ضریب بر چندانی تاثیر میرائی نع تاثیر لی ندارند میباشد. مالحظه قابل R ضریب تناب زمان زلزله رکردهای میانگین مقدار فرض با قبل قابل فرض 0/11 =0/3 شکل ظرفیت معلم مقدار همچنین )I( زیان شاخص برای اثر در معادل شکلپذیری ضریب تعیین برای رابطهای پذیری 1 Coefficient of Variation (C.V) 135
محاسبهی ضریب شکلپذیری معادل با در نظر گرفتن آثار خستگی... مسی محمدی صاحبی حسین حسنزاده زیانهای تجمعی پیشنهاد شد. به کمک این رابطه میتان ظرفیت شکلپذیری معادل را در اثر زیانهای تجمعی به دست آرد. شکل 6. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک د خطی با 4=μ شکل 11. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک کامل R=4 شکل 7. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک د خطی با 1=μ شکل 11. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک کامل R=1 شکل. 8 مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک د خطی با 6=μ شکل 1. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک کامل با R=6 شکل 1. مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک د خطی با 7=μ شکل. 13 مقایسه پاسخ طیفی در مدل چرخهای االست پالستیک د خطی با 4=R 136
1931 فرردین / 1 شماره / شانزدهم دره مدرس عمران پژهشی علمی مجله با خطی د پالستیک االست چرخهای مدل در طیفی پاسخ 14. شکل R=1 خطی د پالستیک االست چرخهای مدل در طیفی پاسخ مقایسه 15. شکل 6=R با مدل در مختلف میرایی نسبتهای مبنای بر طیفی پاسخ مقایسه شکل 16. کامل خمیری ارتجاعی چرخهای مدل در مختلف میرایی نسبتهای مبنای بر طیفی پاسخ مقایسه شکل 17. خطی د خمیری ارتجاعی چرخهای 7 -مراجع: 1. Newmark, N.M, and all, W.J., arthqake Spectra and esign. arthqake ngineering Research Institte, Berkele, California, (198).. Bojórqez,. and Riz S.., Strength redction factors for the Valle of Mexico, considering low-ccle fatige effects, 13th World Conference on arthqake ngineering, Vancover, Canada, 516, (004). 3. Park, Y-J, Ang A.-S., and Wen, Y. K., Seismic damage analsis damage limiting design of RC bilding, Strctral Research Series, report No. UILU-NG 84-007, Universit of Illinois at Urbana, Illinois, Oct, (1984). 4. Bojórqez, J., Riz, S.., Terán-Gilmore, A., Bojórqez,., Rees-Salazar, A., Target dctilit and strength redction factors for degrading strctres nder the consideration of cmlative damage, Geo SIG attended the 14th C in Ohrid, Macedonia, (010). 5. Bojórqez,. and Rivera, J.L., ffects of degrading models for dctilit and dissipated hsteretic energ in niform annal failre rate spectra, The 14th World Conference on arthqake ngineering, Beijing, China,(008). 6. Zarfam, P. and Niko, M., Vlnerabilit assessment of reinforced concrete frame and shear based on energ-based damage index (Case Std: Tabas and Manjil earthqakes), Iranian Rehabilitation National Conference, Yazd Universit, (007). 7. Gerami, M. and aneshjoo, F., Cmlative Plastic eformation as a Local amage Index of Moment Resisting Frames in Stor Level, Jornal of School of ngineering,1: pp. 51-66 (007). 8. Bojórqez,., Rees-Salazar, A., Terán-Gilmore, A., and Riz, S.., nerg-based damage index for steel strctres, Steel and Composite Strctres, 10: pp. 343-360 (010). 9. Fajfar P., qivalent dctilit factors taking in to accont low ccle fatige, arthqake ngineering and Strctral namic, 1: pp.837-848 (199). 10. Powell, G.., and Allahabadi, R., Seismic damage prediction b deterministic methods: Concepts and procedres, arthqake ngineering and Strctral namic, 16, pp.719-734 (1988). 11. Cosenza,., Manfredi, G., Ramasco K., An evalation of the se damage fnction in earthqake resistant design, arthqake ngineering and Strctral namic, 9, pp.303-31 (1990). 1. Banon,., Biggs, J.M., and Irvin,.M., Seismic damage in reinforced concrete frames. Jornal of Strctral, ASC, 107, pp.1713-179 (1981). 13. Krawinkler,., Performance assessment of steel components. arthqake spectra,, pp.7-41 (1987). 14. Available on: http://peer.berkele.ed. 15. Zakeri Salehi, M., Check the magnification factor of the shift in the frame flexral reinforced concrete sing nonlinear seismic analsis, Master Thesis, school of ngineering, Tarbiat Modarres Universit, Tehran (008). 16. Available on: http://www.nees.org/resorces/nonlin. 17. Available on: http://www.seismosoft.com/en/seismosignal.aspx. 137
Abstracts The ffect of Low-Ccle Fatige on ctilit emand Factor M. Mahmodi 1*,. assanzadeh 1. Asociated Professor, epartment of Civil ngineering, Shahid Rajaee Teacher Training Universit. Ms. Stdent, epartment of Civil ngineering, Shahid Rajaee Teacher Training Universit mail????????????? Abstract: ctilit demands of strctres are increased dring strong grond motion as a conseqence of the dissipation of hsteretic energ cased b cclic load reversals. This phenomenon is called Low-ccle fatige. The monotonic dctilit capacit cold not take into accont Low-ccle fatige. ence this dctilit capacit shold be redced in design procedres (eqivalent dctilit factor) and shold be sed instead of the conventional monotonic dctilit sppl in design procedres. The eqivalent dctilit factor is applied for determination of force redction factor. In this std, the effect of low-ccle fatige on dctilit capacit factor is examined. For this reason the replies of a single degree of freedom sstem was evalated sing nonlinear dnamic analsis. Seven records related to soil tpe II from strong grond database are extracted. Three models have been proposed to determine the eqivalent dctilit factor taking into accont cmlative damage. The first two models based on the maximm displacement and maximm dissipation energ are the pper and lower vales. The third one model is Park-Ang model. According to the Park-Ang model, the damage is related to hsteretic energ and conclded of maximm displacement and maximm dissipation energ. The parameter γ controls the hsteretic energ and depends on maximm displacement and natral freqenc of the sstem. In order to obtain the qantit of the parameter γ, a parametric std of the inelastic response of SOF sstems was carried ot. In the parametric std, inpt grond motion, as well as the initial stiffness (period), strength, dctilit, hsteretic behavior and damping of SOF sstems, was varied. In this paper the variation of this parameter was considered and the effect of the dctilit factor, force redction factor, time histor acceleration and damping ratio was evalated. The reslts show that the redction of the dctilit factor de to low-ccle fatige (controlled b parameter γ) is significant. It is proved that the parameter is relativel stable dring all length of periods. If approximate vales for γ are sed, the determination of eqivalent dctilit is ver simple, and ths appropriate for design prpose. The parameter γ varies from 0.6 to 1.. For practice perses it is assmed that the vale of γ is 0.9. Using this assmption it is possible to determine eqivalent dctilit factor taking into accont low ccle fatige. Kewords: qivalent ctilit Factor, Cmlative amage, esign spectra, Low-ccle fatige. 49