کاربرد روش انرژی اصلاح شده در تحلیل رفتار غیرخطی چرخه ای سازه ها

المان های سازه در برابر بارهای لرزه ای رفتار چرخه ای یا هیسترزیس از خود نشان می دهند، به همین دلیل تحلیل این نوع رفتار سازه ای از اهمیت بالایی در مهندسی زلزله برخوردار است. از طرفی، با توجه به پیچیدگی این نوع از رفتار غیرخطی و عدم وجود یک تابع صریح برای بیان نیروی مقاوم برحسب تغییر شکل در این حالت، مدل سازی و تحلیل پدیده هیسترزیس یکی از پیچیده ترین مسائل در دینامیک غیرخطی سازه ها است. در این تحقیق، روش انرژی اصلاح شده، به عنوان یک روش عددی برای تحلیل این نوع سیستم ها به کار گرفته می شود. به منظور نیل به اهداف این تحقیق، در ابتدا مرور کوتاهی بر روی مدل های هیسترزیس الاستوپلاستیک می گردد. در ادامه با فرمول بندی معادلات تعادل انرژی سیستم برای سازه های تک درجه آزادی با رفتار غیرخطی مادی چرخه ای، الگوریتم اجرای کامپیوتری این روش به صورت گام به گام ارائه می شود. یک مثال تک درجه آزادی ساده با سختی دوخطی- الاستیک تحت ارتعاش آزاد با استفاده از روش پیشنهادی به صورت جزئی برای آشنایی هر چه بیشتر خواننده با مفهوم روش پیشنهادی ارائه می گردد. سپس، سازه های تک درجه و چند درجه آزادی با رفتار الاستوپلاستیک با استفاده از روش پیشنهادی تحلیل شده و نتایج با روش های عددی رایج دیگر صحت سنجی می گردند. به طورکلی، نتایج این تحقیق نشان داده است که این روش در مقایسه با سایر روش های موجود در تحلیل رفتار چرخه ای سازه ها از دقت مناسبی برخوردار بوده و با کاهش مرتبه در معادله حاکم بر مساله، عدم نیاز به تعریف پارامترهای تنظیم کننده اضافی در حل عددی و سادگی در اجرای کامپیوتری، به خوبی می تواند با ایجاد حس فیزیکی در تحلیلگر در بررسی پاسخ سیستم های هیسترزیس در برابر بارهای لرزه ای به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

رفتار چرخه ای ، روش انرژی اصلاح شده ، رفتار الاستوپلاستیک ، ارزیابی لرزه ای ، تحلیل دینامیکی