تحلیل مرتبه دوم سازه های فضایی با در نظر گرفتن اثر ارتفاع سازه

در سال های اخیر، سازه ها بنا به دلایل اقتصادی و زیباشناسی، روز به روز عظیم تر و لاغر تر شده اند و این موضوع منجر به رفتار غیر خطی سازه ها شده است. لذا به کارگیری روش های مختلف برای در نظر گرفتن اثرات تحلیل مرتبه دوم در بررسی رفتار سازه ها  همواره مورد توجه طراحان قرار گرفته است. بنابراین در این مطالعه به منظور بررسی اثرات P-Δ ، به تحلیل رفتار غیر خطی سازه های فضایی با تعداد طبقات مختلف می پردازیم. روش های مد نظر جهت برآورد اثرات تحلیل مرتبه دوم شامل روش های ماتریس سختی، توابع پایداری و روش بار جانبی فرضی می باشد. هدف اصلی در پژوهش حاضر، بررسی اثر پارامتر ارتفاع سازه بر دقت روش های محاسبه اثرات تحلیل مرتبه دوم و مقایسه ی دقت روش های ارائه شده جهت تحلیل مرتبه دوم سازه های فضایی است.    نتایج نشان می دهد، صرف نظر از ارتفاع سازه، دقیق ترین روش جهت برآورد اثرات P-Δدر تحلیل مرتبه دوم انواع سازه، روش ماتریس سختی است. اگر چه تحلیل غیرخطی مرتبه اول عموما می تواند ضرایب بار نهایی سازه ها را با دقت خوبی برآورد نماید، اما استفاده از تحلیل های غیرخطی مرتبه دوم در برآورد ضرایب بار نهایی سازه های با ارتفاع مختلف منجر به افزایش دقت این برآوردمی گردد. بر اساس نتایج به دست آمده مشاهده شد، تعداد طبقات سازه دقت روش های تحلیل مرتبه دوم را تحت تاثیر قرار می دهد. به نحوی که با افزایش ارتفاع سازه، شاهد افزایش اختلاف نتایج حاصل از هر سه روش تحلیل مرتبه دوم با نتایج به دست آمده از تحلیل مرتبه اول هستیم، این افزایش در راستای عرضی سازه نمود بیشتری دارد. در سازه های بیش از سه طبقه، از میان سه روش تحلیل مرتبه دوم در برآورد اثرات P-Δ ، اختلاف نتایج حاصل از روش بار جانبی فرضی با نتایج تحلیل مرتبه اول،به شدت افزایش یافته و بیش ترین همبستگی با ارتفاع سازه، در این روش مشاهده شده است. همچنین در بین روش های تحلیل مرتبه دوم در سازه های بلند مرتبه و مرتفع، بالاترین دقت مربوط به روش ماتریس سختی می باشد.

کلیدواژه ها:

space frame ، P – Δ effect ، stiffness matrix ، stability function ، assume lateral load ، height of structure ، سازه فضایی ، اثرات P-Δ ، روش ماتریس سختی ، روش توابع پایداری ، روش بارجانبی فرضی ، ارتفاع سازه.