طیف پاسخ شتاب، سرعت و تغییر مکان سازه تحت رکورد زلزله
مفاهیم اولیه جهت ترسیم طیف پاسخ شتاب، سرعت و تغییرمکان سازه تحت رکورد زلزله موضوعی است که در این صفحه آموزشی به آن پرداخته می‌شود. سپس به نکاتی در مورد ترسیم آنها در نرم افزارهای SeismoSignal و MATLAB اشاره می‌شود.
طیف پاسخ (جابجایی، سرعت و شتاب) سازه چگونه بدست می‌آید؟
سازه یک درجه آزادی با زمان تناوب Tn و نسبت میرایی مشخص ξ در معرض یک شتابنگاشت زلزله (برای مثال EL CENTRO یا BAM) قرار گیرد، می‌توان با استفاده از روش‌های حل دقیق یا تقریبی این سازه را تحلیل نمود. از تحلیل این سازه می‌توان جابجایی هر لحظه آن را استخراج نمود. حال می‌توان بیشینه جابجایی را برای سازه تعیین نمود.
این روند باید برای سازه‌ها با پریودهای مختلف تکرار و بیشینه پاسخ آنها استخراج شود. با ترسیم بیشینه پاسخ‌ها برای سازه با پریودهای مختلف، طیف پاسـخ سازه حاصل می‌شود. در تصویر زیر طیف پاسخ سازه تحت مولفه LN زلزله السنترو را مشاهده می‌کنید.
تا اینجا در مورد نحوه‌ی محاسبه طیف پاسخ جابجایی صحبت کردیم. حال چگونه باید طیف پاسخ سرعت یا طیف پاسخ شتاب را بدست آورد؟
روشی که اکثر مهندسان پیش می‌گیرند، از روی طیف پاسخ جابجایی، طیف پاسخ سرعت (شبه سرعت) و شتاب (شبه شتاب) را تعیین می‌کنند. منتهی به دلیل خطای عددی این روش به شبه سرعت و شبه شتاب معروف هستند. روابط تبدیل طیف پاسـخ تغییر مکان به شبه سرعت و شبه شتاب به صورت زیر است.
SV=omega*Sd
Sa=omega2*Sd
حال سوال این هست که طیف‌های پاسخ را چگونه می‌توان ترسیم کرد .
برای این منظور دو نرم افزار Seismosignal و MATLAB بسیار مورد توجه مهندسان زلزله می‌باشد.
رسم طیف‌های پاسخ سازه در نرم افزار Seismosignal
شاید ساده ترین روشی که می‌توان طیف‌های پاسخ سازه را ترسیم نمود، استفاده از نرم افزار Seismosignal می‌باشد. برای این منظور باید فایل شتابنگاشت را به نرم افزار معرفی و شتابنگاشت زلزله را ترسیم نمایید. سپس به بخش Elastic/Inelastic Response Spectra رفته پس از وارد نمودن نسبت میرایی، طیف پاسخ سازه را ترسیم نمایید.
رسم طیف‌های پاسخ سازه در نرم افزار MATLAB
برای استفاده از نرم افزارهایی که ماهیت کد نویسی دارند، باید در قدم اول روی مفاهیم مسلط باشید. سپس بصورت گام به گام روند را طی می‌کنید. در قدم اول باید رکورد زلزله را به نرم افزار معرفی کنید. برای این منظور می توانید به آموزش فراخوانی و ترسیم شتابنگاشت زلزله در متلب مراجعه کنید. سپس با استفاده از روش های تحلیل، چندین سیستم تک درجه آزادی با میرایی مشخص شده را تحلیل کنید. حال می‌توانید بیشینه جابجایی هر سیستم تک درجه آزادی را استخراج کرده و بر حسب پریود سازه ترسیم نمایید. با انجام این مراحل طـیف پاسخ جابجایی حاصل می‌شود. حال با استفاده از روابط معرفی شده، می‌توان در صورت نیاز شبه سرعت و شبه شتاب را بدست آورد.
برای دریافت کد متلب ترسیم طیف پاسخ جابجایی، سرعت و شتاب تحت زلزله‌‌های مختلف کلیک کنید.
حتما نظر خود را در خصوص این مطالب با ما به اشتراک بگذارید.
آیا این نوشته برایتان مفید بود؟
