منابع مقاله درباره دینامیکی، توزیع شده

افتار
تراز بار سرویس (N)
تراز بار نهایی (طراحی) (N)
بافتار ۱
۳۰۰۰
۴۵۰۰
بافتار ۲
۳۰۰۰
۴۷۰۰
بافتار ۳
۵۲۰۰
۸۰۰۰
شکل ۵-۱۳: فلوچارت طراحی بافتارهای کشبستی
۵-۶- تحلیل خرابی
این تحلیلها، در نرمافزار اجزای محدود ABAQUS و با استفاده از روش Riks صورت گرفته است. در این تحلیلها، نمودارهای مربوط به بار- تغییر مکان یکی از گرههای بالای سازه به دست میآید. موقعیت این گره در شکلهای ۵-۱ تا ۵-۳ به صورت ● نشان داده شده است. بارگذاری بافتارهای مورد نظر به صورت بار یکنواخت بر روی تمام گرههای فوقانی سازه میباشد. نتایج پاسخ
بار-تغییرمکان این بافتارها تحت توزیعهای مختلف خودتنش از نظر بار نهایی، نوع مکانیزم خرابی و سختی سازه، مورد بررسی قرار میگیرد.
۵-۷- نتایج تحلیلهای ناپایداری استاتیکی بر روی بافتار ۱ تحت توزیعهای مختلف خودتنش
۵-۷-۱- شرایط تکیهگاهی C1
شکل ۵-۱۴، پلان بافتار۱ را تحت شرایط تکیهگاهی C1 نشان میدهد و همچنین دستکهایی که زودتر به کمانش می رسند، به وسیله خط چین مشخص شده است. همانطوری که از شکل، مشخص است، دستکهای کناری زودتر از دیگر دستکها به کمانش رسیدهاند.
شکل ۵-۱۴: پلان بافتار۱ تحت شرایط تکیهگاهی C1
همچنین شکلهای ۵-۱۵ (الف و ب)، به ترتیب مقایسهی بین منحنیهای پاسخ بار-تغییرمکان بافتار ۱ را به ازای توزیع یکنواخت ۵۰% با توزیعهای غیریکنواخت-۱و غیریکنواخت-۲ با
میانگین ۵۰% را نشان میدهند.
شکلهای ۵-۱۶(الف و ب)، این مقایسه را به ترتیب با توزیعهای غیریکنواخت با میانگین
تراز ۴۰% و۶۰% انجام میدهد. با توجه به این شکلها، ملاحظه میشود که در این بافتار، دو نوع مکانیزم خرابی به نامهای ۱- مکانیزم خرابی موضعی ناشی از شلشدگی عناصرکابلی و ۲- ترکیب مکانیزم خرابی موضعی ناشی از شلشدگی عناصر کابلی و خرابی توأم با فروجهش دینامیکی، اتفاق میافتد که این مکانیزمها به طور شماتیک و به ترتیب در شکلهای ۵-۱۷ و ۵-۱۸ نشان داده شدهاند. همانطوری که ملاحظه میشود در مکانیزم خرابی نوع ۱، پدیده شلشدگی کابلها به طور تدریجی و در طی فرآیند باز توزیع اتفاق میافتد و دیگر اعضا بارهای باز توزیع شده را به سرعت جذب میکنند و در این حالت یک وضعیت پایدار بوجود میآید و بار تا جایی افزایش پیدا میکند که دستکها دچار کمانش میشوند و در سازه ناپایداری کلی رخ میدهد. در حالی که در مکانیزم خرابی نوع ۲، بعد از پدیده شل شدگی کابلها خرابی موضعی با فروجهش دینامیکی اتفاق میافتد. در طی فرآیند بازتوزیع به دلیل کمانش اولین مجموعه از دستکها دیگر اعضا بارهای بازتوزیع شده را نمیتوانند به سرعت جذب کنند بنابراین یک وضعیت ناپایدار در سازه اتفاق میافتد و این وضعیت ناپایداری تا زمانی که اولین مجموعه از دستکهای کمانش یافته، به کمترین مقاومت پسکمانشی خود میرسند ادامه مییابد در نتیجه وضعیت سازه دوباره تثبیت میشود و بعد از آن با افزایش بار، دومین مجموعه از دستکها به بار کمانشی خود میرسند در این حالت کار انجام شده که به صورت انرژی کرنشی باز توزیع نشده و یا به صورت تغییر شکل پلاستیک در اعضا اتلاف نشده میباشد، باعث خواهد شد که سازه از حالت تعادل جدید عبور کند و به طور آنی باعث افزایش نیروها در اعضا شود.
(الف)
(ب)
شکل ۵-۱۵: منحنیهای پاسخ بار- تغییرمکان بافتار۱ برای شرایط تکیهگاهی C1 با در نظر گرفتن توزیعهای مختلف خودتنش؛ الف- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت-۱ با میانگین ۵۰%
ب- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت-۲ با میانگین ۵۰%
جدول ۵-۴ مقایسهای از نوع مکانیزم خرابی، بار نهایی، درصد افزایش باربری سازه و نسبت بار نهایی به بار طراحی )µ ( را در این بافتار، به طور خلاصه نشان میدهد. مقادیر تراز خودتنش ارائه شده در هر کدام از نواحی برای توزیعهای غیریکنواخت بهنحوی انتخاب شدهاند که اولاً میانگین تراز مورد نظر (۴۰%، ۵۰% یا ۶۰%) حاصل شود و ثانیاً این مقادیر با توجه محل وقوع دستکهایی که دچار کمانش میشوند انتخاب شدهاند به طوریکه برای دستکهای واقع در مدولهای کناری تراز خودتنش کمتر از ۵۰% و برای دستکهای واقع در مدولهایی داخلیتر تراز خودتنش بیشتر از ۵۰%، درنظر گرفته شده است. همچنین لازم به ذکر است در توزیعهایی که مکانیزم خرابی آنها نوع ۲ میباشد منظور از بار نهایی، بار خرابی متناظر با فروجهش میباشد.
(الف)
(ب)
شکل ۵-۱۶: منحنی پاسخ بار-تغییرمکان بافتار۱ برای شرایط تکیهگاهی C1 با در نظر گرفتن توزیعهای مختلف خودتنش؛ الف- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت با میانگین ۴۰%
ب- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت با میانگین ۶۰%
شکل ۵-۱۷: نمایش شماتیک مکانیزم خرابی موضعی ناشی از شلشدگی عناصر کابلی[۶۳]
شکل ۵-۱۸: نمایش شماتیک ترکیب مکانیزم خرابی موضعی ناشی از شلشدگی عناصر کابلی و خرابی موضعی توأم با فروجهش دینامیکی [۷]
جدول ۵-۴: مقایسهی نتایج رفتار بافتار ۱ با در نظر گرفتن توزیعهای مختلف خودتنش تحت شرایط تکیهگاهی C1
شماره
نوع توزیع
نوع مکانیزم خرابی*
بار نهایی (N)
میانگین تراز پیشتنیدگی
درصد افزایش باربری سازه
µ
۱
Uniform-%50
۱
۲/۲۰۱۷۸
۵۰ %

۵/۴
۲
Nonuniform-%35,%76.25,%80
۲
۳/۱۸۱۸۵
۵۰ %
۸۸/۹-
۴
۳
Nonuniform-40,%66.875,%75
۱
۴/۲۴۰۱۷
۵۰ %
۰۳/۱۹
۳/۵
۴
Nonuniform-%45,%57.5,%70
۱
۵/۲۲۰۱۷
۵۰ %
۱۲/۹
۹/۴
۵
Nonuniform-%35,%76.67
۲
۱/۱۷۹۱۱
۵۰ %
۲۴/۱۱-
۴
۶
Nonuniform-%40,%67.78
۱
۶/۲۳۶۶۸
۵۰ %
۳/۱۷
۳/۵
۷
Nonuniform-%45,%58.89
۱
۷/۲۱۹۷۸
۵۰ %
۹۲/۸
۹/۴
۸
Nonuniform-%25,%66.67
۲
۱/۲۳۰۸۳
۴۰ %
۳۹/۱۴
۴/۵
۹
Nonuniform-%30,%57.78
۱
۸/۲۶۶۸۱
۴۰ %
۲۳/۳۲
۹/۵
۱۰
Nonuniform-%35,%47.5,%60
۱
۵/۲۵۷۳۳
۴۰ %
۵۳/۲۷
۷/۵
۱۱
Nonuniform-%48.75,%80
۲
۱/۱۶۰۸۱
۶۰ %
۳/۲۰-
۶/۳
۱۲
Nonuniform-%55,%68.125,%75
۱
۹/۱۷۵۵۷
۶۰ %
۹۹/۱۲-
۹/۳
۱۳
Nonuniform-%57.5,%64.44
۱
۸/۱۶۶۳۰
۶۰ %
۵۸/۱۷-
۷/۳
* ۱. خرابی موضعی ناشی از شلشدگی عناصر کاب ۲. ترکیب خرابی موضعی ناشی از شل شدگی عناصر کابلی و خرابی موضعی توأم با فروجهش دینامیکی
µ نسبت بار طراحی به بار نهایی
همانطوری که در شکل ۵-۱۵ (الف)، مشاهده میشود، برای توزیعهای خودتنش شماره ۳ و ۴ در جدول ۵-۴ بار نهایی سازه به ترتیب به میزان ۰۳/۱۹% و ۱۲/۹% افزایش پیدا میکند. در توزیعهای خودتنش مربوطه، حداکثر میزان خودتنش در ناحیهی C، ۷۵% میباشد. اما هنگامی که تراز خودتنش به مرز ۸۰% میرسد، بار نهایی سازه به یکباره کاهش پیدا میکند. در توزیع خودتنش شمارهی ۲ در جدول ۵-۴، بار نهایی سازه به میزان حدوداً ۱۰% کاهش پیدا کرده است. به طریق مشابه و با توجه به شکل ۵-۱۵ (ب)، که منحنیهای پاسخ با میانگین ۵۰% را برای توزیع غیریکنواخت-۲ نشان میدهد، هرگاه تراز خودتنش در ناحیهی B تا ۷۸/۶۷% افزایش پیدا کند، بار نهایی سازه در توزیع شمارهی ۷، ۹/۸% و در توزیع شماره ۶، ۳/۱۷% افزایش پیدا میکند و زمانی که میانگین تراز خودتنش در ناحیهی B به ۶۷/۷۶% میرسد، بار نهایی سازه نسبت به حالت توزیع یکنواخت کاهش مییابد. در توزیعهای غیریکنواختی که بار نهایی سازه افزایش پیدا کرده، تأخیر در شلشدگی عناصر کابلی مشاهده میشود اما این میزان، ناچیز میباشد. دلیل اینکه سازه چنین رفتاری را از خود نشان میدهد اینست که: هنگامی که تراز خودتنش برای دستکهای واقع در ناحیه کناری از ۵۰% تا ۴۰%، کاهش پیدا میکند سهم دستکها از میزان سخت شدگی سازه به تدریج کاهش پیدا کرده و مابقی ظرفیت خود را صرف افزایش باربری نهایی میکنند.
همانطوری که در شکلهای ۵-۱۶ (الف و ب)، مشاهده میشود توزیعهای غیریکنواخت با میانگین تراز ۴۰%، بار نهایی سازه را افزایش دادهاند تا جایی که در توریع خودتنش شمارهی ۹ این میزان به ۲۳/۳۲% میرسد. درحالی که توزیعهای غیریکنواخت با میانگین تراز ۶۰%، منجر به کاهش بار نهایی سازه شدهاند، به طوری که در توزیع شمارهی ۱۰، این میزان کاهش تا ۳/۲۰% میرسد. همچنین از منحنیهای پاسخ بار-تغییرمکان به دست آمده، میتوان فهمید که به ازای میانگین تراز
خودتنش ۴۰ %، بار نهایی و تأخیر در شلشدگی عناصر کابلی در توزیعهای غیریکنواخت بیشتر متأثر میشود.
با مقایسهی پاسخهای بار- تغییر مکان توزیعهای یکنواخت و غیریکنواخت با میانگین ترازهای مختلف مشاهده میشود که توزیعهای غیریکنواخت تغییر محسوسی در سختی سازه ایجاد نکردهاند. با مراجعه به جدول ۵-۴، مشاهده میشود زمانی که تراز خودتنش در نواحی B و C به ترتیب برای توزیعهای غیریکنواخت-۱ و غیریکنواخت-۲ با میانگین تراز ۵۰% از مرز ۷۵%، فراتر میرود نوع مکانیزم خرابی از ۱ به ۲ تغییر میکند. همچنین توزیعهای خودتنش ۸ و ۱۱ به ترتیب با میانگین تراز ۴۰ % و ۶۰ % منجر به تغییر مکانیزم خرابی سازه از ۱ به ۲ شدهاند.
۵-۷-۲- شرایط تکیهگاهی C2
شکل ۵-۱۹، بافتار ۱ را تحت شرایط تکیهگاهی C2 نشان میدهد. همانند شرایط تکیهگاهی C1، دستکهای کناری زودتر از دیگر اعضای فشاری به کمانش رسیدهاند، با این تفاوت که دستکهای کناری که در اینجا به کمانش رسیدهاند، همان دستکهای مربوط به شرایط تکیهگاهی C1 نمیباشند.
شکل ۵-۱۹: پلان بافتار۱ تحت شرایط تکیهگاهی C2
شکلهای ۵-۲۰ (الف و ب)، به ترتیب مقایسهی بین منحنیهای پاسخ بار-تغییرمکان بافتار ۱ را تحت شرایط تکیهگاهی C2 به ازای توزیع یکنواخت ۵۰% با توزیع های غیریکنواخت-۱ و
غیریکنواخت-۲ با میانگین ۵۰% را نشان میدهند. شکلهای ۵-۲۱ (الف و ب)، این مقایسه را به ترتیب با توزیعهای غیریکنواخت با میانگین تراز ۴۰% و ۶۰% انجام میدهند. همچنین مقایسه بین بار نهایی، نوع مکانیزم خرابی، درصد افزایش باربری سازه و نسبت بار طراحی به بار نهایی )µ ( در جدول ۵-۵ آورده شده است.
(الف)
(ب)
شکل ۵-۲۰: منحنیهای پاسخ بار-تغییرمکان بافتار۱ برای شرایط تکیهگاهی C2 با در نظر گرفتن توزیعهای مختلف خودتنش؛ الف- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت-۱ با میانگین ۵۰ %
ب- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت-۲ با میانگین ۵۰%
(الف)
(ب)
شکل ۵-۲۱: منحنیهای پاسخ بار-تغییرمکان بافتار۱ برای شرایط تکیهگاهی C2 با در نظر گرفتن توزیعهای مختلف خودتنش؛ الف- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت با میانگین ۴۰%
ب- مقایسهی منحنیهای پاسخ به ازای توزیع خودتنش یکنواخت و غیریکنواخت ب

مطلب مشابه :  پایان نامه دربارهقانون حاکم، طلاق، نفقه

دیدگاهتان را بنویسید