PRESENTED BY MORTEZA.TASDIGHI

طیف طرح و طیف پاسخ

2

مقدمه

طیف حرکت زمین •انواع طیف•

طیف پاسخ

اهمیت و کاربرد•مثال و نمودار•فرمول و نموادر•طیف پاسخ زلزله•شکل تبدیل یافته•عوامل موثر•

طیف طرح

مقدمه•کاربرد •طیف طرح ویژه •

ساختگاهطيف طرح و طيف •

پاسخاختالف بين •

مقدمه3طیف حرکت زمین

محتوی فرکانسی

زلزله ها بارگذاری پیچیده ای از مولفه ها حرکت در یک محدوده

وسیعی از فرکانس ایجاد میکند

محتوی

فرکانسی

محتوی فرکانسی یک زلزله از انواع طیف

ها به دست میاید طیف

عینا تکرار شودفواصل زمانی ثابت هر تابعی که در

مقدمه 4

مشخص : مختلف طبیعی پریود با ها سازه بر را زمین حرکت اثر پاسخ طیفمیکنید

دهد نشان را زمین حرکات خصوصیات میتواند طیف نوع سهاست طیفی سومین میکند تشریح را زمین حرکت فرکانسی محتوی پاسخ طیف

. دارد وسیعZی کاربرد زلزله مهندسی های پروژه در که

طیف فوریه

طیف قدرت طیف

پاسخ

انواع طیف

طیف پاسخ5 ) حداکثر) پاسخ تعيين جهت مناسبي وسيله و است زلزله مهندسي در کليدي مفهوم يک بازتاب طيف

يک سيستمهاي. است زمين حرکت از خاصي مولفه تحت خطي آزادي درجه

( در مقابل یک حرکت ورودی خاص به صورت SDOFپاسخ ماکزیمم سیستمی با یک درجه ازادی )تابعی از فرکانس طبیعی

)*( را تشریح میکند.SDOF)پریود طبیعی( و ضریب میرایی سیستم طیف های پاسخ خصوصیات زلزله را به صورت غیر مستقیم منعکس میکند زیرا این حرکات با

( فیلتر میشود.SDOFپاسخ یک سازه )

طیف پاسخ6پاسخ سازه ها دارای اهمیت ویژه ای در مهندسی لزلزه است طیف پاسخ مفیدترین و پر اهمیت ترین ابزار

شناخت خصوصیات حرکات زمین است .طیف پاسخ در مقایسه طیف های دیگر نمیتواند حرکت واقعی زمین را نشان دهد اما اطالعاتی راجب تاثیر

حرکات بر سازه ها به ما میدهد اهمیت کاربرد طیف پاسخ در مهندسی زلزله سبب تدوین روشهای برای پیش بینی مستقیم انها شده است

, مدت حرکت ورودی بر مقادیر طیفی اثر گذار است .دامنه محتوی فرکانس با شدت کمتر طیف های پاسخ تنها حداکثر پاسخ سازه ها را نشان میدهد .

اهمیت و کاربرد

7

به طور مثال طیف های پاسخ سنگ و خاک در شکل نمایش داده شده استبا توجه به شکل متوجه میشوم که مقادیر شتاب جابجایی ماکزیمم به فرکاسهای )پریود( مختلف

وابسته است و در فرکانس های پایین متوسط جابه جایی طیفی تقریبا ثابت میباشد . درحالی که در فرکانسهای باال متوسط شتاب طیفی نسبتا ثابت است

و در محدوده این فرکانسها سرعت طیفی تقریبا ثابت میباشد این رفتار سبب میشود که اغلب طیف های پاسخ به بخش های شتاب کنترل شده )در فرکانسهای باال(

سرعت کنترل شده در) فرکانسهای متوسط( و جابه جایی های کنترل شده در) فرکانسهای پایین( تقسیم میشود

طیف پاسخمثال و نمودار

8

طیف های پاسخ ممکن است با مقیاس های حسابی بصورت منفرد رسم شده و یا با استفاده از روابط معادله زیر به صورت منحنی های سه جانبه ترسیم گردد

سرعت طیفی را روی محور قائم فرکانس طبیعی )پریود طبیعی( را روی محور افقی و

شتاب و تغییر مکان را روی محور های مایل نشان میدهندبسیاری از سازه ها در اثر زلزله رفتار غیر االستیک دارند = طیف پاسخ غیر

االستیک = طیف متناظر با رابطه غیر خطی نیرو جابه جاییبا افزایش تغییر شکل پذیری شتاب های طیفی کاهش و جابجای ها افزایش

میابد

طیف پاسختعریف

9

حرکت دستگاه تک درجه را تحت شتاب پی در نظر می گیریم. فرض شود شتاب زلزله معین g'')t(به پی سازه وارد

شZده باشZد. معZادلZه حرکZت چنیZن سZازهای در حالZت کلZی در رابطه زیر بدست آمده است. خواه سازه خطی و یا

میتوان پاسخ شاخصهای دینامیکی دستگاه ( ) ξو ωغZیرخطی باشد در این رابطه با داشتن بدست آورد.)g'')t دستگاه را به شتاب

طیف پاسخطیف پاسخ زلزله

پی شتاب تحت درجه تک دستگاه حرکت

10

شده فرض مشابه های خاک شرایط از کالس یک برای فقط شده ارائه Zپاسخ طیف اشکال گذشته سالهای درمعموال زمین حرکات پارامترهای برخی حسب بر استاندارد طیف اشکال کردن مقیاس با طرح طیف و است

PHA. میاید بدستمورد بسیار بزZرگای با طیفی اشکال نزدیک ارتباط بحث شده ثبت زمین حرکات از بیشتری های داده انکه از پس

گرفت . قرار توجه

نمونه عنوان به

شده محاسبه پاسخ طیف الف شکلمیدهد نشان را ب شکل نگاشت شتاب

طیف پاسخشکل تبدیل یافته

11

مکانیسم انتشار انرژی •فاصله کانون سطحی زلزله•عمق کانونی•شرایط خاک•اندازه ریشتر•میرایی در سیستم•مدت زمان سیستم•

طیف پاسخعوامل موثر

طیف پاسخ به پارامترهای زیر بستگی دارد

ارائه طیف پاسخ از روش های است که ممکن است به عنوان یک کمک به مهندسان حرفه ای

برای طراحی و ارزیابی ساختمان ها و سازه دیگر مفید باشد. هنگامی که داده های زلزله در دسترس

است، استفاده از طیف پاسخ می تواند در درک سازه و برای شناسایی کمبودها و شناسی آسیب

ها بسیار مفید است.

12

(C( وناحیه نرم )B(ناحیه تشدید )A )طیف پاسخ را میتوان به سه ناحیه تقسیم نمود: ناحیه سخت

طیف پاسخعوامل موثر

نرم تشدید، سخت، نواحی به پاسخ طیف تقسیم

طرح 13 طیفکه این طیف هایی بدست می آیند ازمنحنی های ثبت شده شتاب زمین در حین وقوع زلزله های مختلف

اساس یک روش منطقی را برای طرح حرکات طرح زمین اغلب برحسب طیف های طراحی بیان میشودزلزله ای سازه ها فراهم می کنند. با وجود اینکه طیف های مختلف با یکدیگر اختالف دارند در هر منطقه ای می توان بعضی خصوصیات مشترک در آنها پیدا کرد. با استفاده از خصوصیات مشترک و صاف کردن منحنی ها می توان برای هر منطقه ای طیف های طرح را رسم نمود که طراح سازه بتواند از آنها برای

طرح سازه های مقاوم در مقابل زلزله استفاده کنند. این منحنی ها اساس

تحلیل زلزله ای سازه ها به روش طیفی یا شبه دینامیکی را تشکیل می دهند

مقدمه

14

طیف های طرح اغلب به عنوان بارگذاری زلزله در تحلیل های دینامیکی سازه ها بکار می روند.طیف های طراحی و طیف های پاسخ لرزه ای یکسان نیستند طیف های پاسخ لرزه ای بسیار بی

قاعده هستند شکل زیر این شکل جزئیات محتوی فرکانسی و فار مشخص انها را منعکس میکند.

به عبارت دیگر طیف های طراحی کامال هموار بوده و معموال از هموار کردن متوسط گیری با پوش طیف های پاسخ حرکات چندگانه بدست میاید

ترسیم طیف طراحی برای ساختگاه هایی که در معرض لرزشهای پیش از منبع زلزله هستند جابجایی ماکزیمم جهت مقیاس کردن طیف طرح در پیچیده است

فرکانس مختلف به صورت تقریبی است

طرح طیفکاربرد

15

.این طیف منعکس کننده حرکت زمین برای زلزله طرح در ایین نامه است     در پارامتر های : نسب شتاب Bو از حاصلضرب مقادیر بازتاب ساختمان

2-2 ضریب اهمیت او عکس ضریب رفتار و با در نظر گرفتن بند Aمبنای در صد در نظر 5ایین نامه بدست می اید در تعیین این طیف نسب میرایی

گرفته میشود.

طرح طیفکاربرد

16

این طیف با توجه به ویژگیهای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزه شناسی، میزان ریسک و مشخصات خاک در الیه های مختلف ساختگاه و با در نظر گZرفتن

درصد تعیین می شود . در صورتیکه نوع ساختمان و سطح 5نسبت میرائی زلزله مورد نظر منظور نمودن میرائی متفاوتی را ایجاب نماید می توان آن را

مبنای تهیه طیف قرار داد . مقادیر محاسبه شده این طیف باید در ضریب اهمیت ساختمان و عکس ضریب رفتار ساختمان ضرب گZردد. مقادیر طیف

مقادیر نظیر طیف طرح استاندارد کمتر باشد.3/2حاصل نباید از

طرح طیفساختگاه ویژه طرح طیف

17

 يZک طيZف طرح بZه دو لحاظ مهZم بطور مفهومZي بZا طيZف پاسZخ اختالف دارد کZه عبارتنZد

از:طيZف پاسZخ، دندانZه دار اسZت و نمودار پاسZخ حداکثZر يZک سZازه يZک درجZه آزادي در - ۱

مقابZل يZک زلزلZه خاص و در نتيجZه نوعZي بيان از آZن زلزلZه مZي باشZد، درحاليکZه طيZف طرح، هموار شده اسZZZت و مشخصZZZه اي از تراز نيرو يZZZا تغييرمکان طرح زميZZZن لرزه

بصورت تابعي از زمان تناوب طبيعي و نسبت ميرايي مي باشد.براي بعضي از مناطق طيف طرح، پوشي از دو طيف طرح االستيک است . - ۲

يکي طيف زلزله دوردست و ديگري زلزله نزديکحاصZل از زميZن لرزه نزديZک و در زمانهاي تناوب نکتZه: در زمانهاي تناوب کوچZک، طيZف

لرزه دور حاکم مي شود. بزرگ، طيف حاصل از زمين

پاسخ طيف و طرح طيفبين اختالف

18

THANK YOU FOR YOUR TIME