استخراج ماتریس­های مشخصه سیستم (M,K,C)
کمینه کردن نیروی باقیمانده درحوزه فرکانس با توجه به قیدها
اندازه گیری شتاب () و نیروی ورودی (F)
ارتعاش اجباری سازه
فلوچارت شناسایی ماتریس­های مشخصه سیستم با بهره گرفتن از روش شناسایی ارائه شده توسط آشتیانی-قاسمی در حوزه فرکانس

1. 1. فصل سوم

تحلیل سیستم­های ۲ بعدی

1. 1. مقدمه

در این فصل، به تحلیل و شناسایی ماتریس­های مشخصه و خصوصیات دینامیکی سازه­های دو بعدی پرداخته شده و کارایی روش در مواجهه با انواع نامنظمی­های جرم، سختی و میرایی در ارتفاع مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی سازه­های ۶، ۱۲ و ۲۰ طبقه اثر افزایش درجات آزادی نیز همچنین مورد بررسی قرار گرفته است.
با توجه به وابستگی روش به پارامترهای متعدد (مانند نوع بارگذاری، طول زمان اندازه گیری سیگنال­ها، گام زمانی ثبت داده ­ها، بازه فرکانسی مورد استفاده و…) و تعداد زیاد سازه­های مورد بررسی و به منظور کاهش حالت­های مورد بررسی و قابلیت مقایسه، فرضیات زیر در مورد شناسایی تمامی سازه­ها استفاده شده است:

• • طول زمان اندازه گیری سیگنال­ها برابر ۱۰۰ ثانیه در نظر گرفته شده است.

• • داده ­ها با گام­های زمانی ۰۰۰۱/۰ ثبت شده ­اند.

• • نوع بارگذاری، از جنس هارمونیک جارویی (هارمونیک با فرکانس متغیر) بوده است.

برای در نظر گرفتن نوفه­های دستگاهی و محیطی در روند شناسایی، میزان مشخصی نوفه با میانگین صفر و توزیع نرمال (نوفه سفید) به پاسخ­ها و نیروی ورودی در حوزه زمان افزوده شده است.. میزان نوفه بر اساس نسبت مقدار جذر میانگین مربعات^[۳۰] سیگنال نوفه به مقدار جذر میانگین مربعات سیگنال مربوطه در نظر گرفته شده است. میانگین خطای اعضای قطری ماتریس­های مشخصه به عنوان خطای شناسایی این ماتریس­ها و میانگین خطای تمام درایه­های هریک از بردارهای شکل­های مودی، به عنوان خطای شناسایی شکل­ مودی مورد نظر، تعریف شده است. ماتریس­های مشخصه قاب­های ۶ و ۱۲ طبقه همراه با درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده در قسمت پیوست ذکر شده است. در واقع به دلیل کوچک یا صفر بودن برخی از درایه­ها، با بهره گرفتن از رابطه (۳-۱)، خطاهای شناسایی به مقدار میانیگین عناصر قطری ماتریس­های دقیق مشخصه مقیاس شده ­اند (n = تعداد درجات آزادی).

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

1. 1. قاب ۶ طبقه

سازه­ها به صورت غیر برشی و با سیستم سازه­ای قاب دوگانه مدل­سازی شده­ و با متمرکز کردن جرم طبقات در تراز سقف­ها و صلب در نظر گرفتن سقف­ها، درجات آزادی به صورت یک درجه آزادی افقی مستقل در تراز هر سقف در نظر گرفته شده ­اند. ماتریس سختی با بهره گرفتن از مفهوم ماتریس نرمی محاسبه شده است. ماتریس میرایی نامتناسب نیز با جایگزینی ماتریس سختی سازه ثانویه­ای که هندسه مشابه و اعضای متفاوت نسبت به سازه اصلی دارد محاسبه شده است. پارامتر ورودی روند شناسایی مورد نظر، بارگذاری هارمونیک جارویی است که به یک طبقه خاص(یکی از درجات آزادی) اعمال شده است. پاسخ­های سازه در دو حالت محاسبه شده ­اند. در حالت اول با فرض قابلیت اندازه گیری پاسخ­های شتاب، سرعت و جابجایی سازه در حوزه زمان در تمامی درجات آزادی سیستم، خروجی­های روند شناسایی محاسبه شده است. در حالت دوم برای هرچه نزدیک­تر شدن روش به واقعیت، فرض شده است که تنها قابلیت اندازه گیری پاسخ شتاب در تمامی درجات آزادی وجود و شبه پاسخ­های سرعت و جابجایی از روی پاسخ فرکانسی شتاب محاسبه گردیده­اند. شکل (۳-۱)، هندسه قاب­های ۶ طبقه مورد مطالعه را نشان می­دهد. سازه­های مورد بررسی به شرح زیر هستند:

• • قاب ۶ طبقه منظم

• • قاب ۶ طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول

• • قاب ۶ طبقه با نامنظمی سختی در طبقات ۵ و ۶

• • قاب ۶ طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات ۵ و ۶

قاب ۶ طبقه منظم
قاب ۶ طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول منظم
قاب ۶ طبقه با نامنظمی سختی در طبقات ۵ و ۶
قاب ۶ طبقه با نامنظمی سختی و هندسی در طبقات ۵ و ۶ اول
قاب­های ۶ طبقه منظم و نامنظم مورد مطالعه