آناليز ديناميكي تاريخچه زماني قاب هاي شيب دار با مقطع متغير به روش باقيمانده وزني زماني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

امروزه با توجه به اهميت مباحث اقتصادي و زيست¬محيطي در طراحي سازه¬ها، كاهش مصرف مواد از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. استفاده از اعضاي غيرمنشوري در قاب¬هاي شيب¬دار، به دليل بهره¬گيري از ظرفيت مقاطع متناسب با نياز سازه اين امكان را فراهم مي¬كند. براي بهينه¬سازي طراحي قاب¬ها، ارائه¬ روشي كارآمد و دقيق در آناليز ديناميكي سازه¬ها موثر واقع مي¬شود. در اين پژوهش رفتار ديناميكي قاب¬ها با مقطع متغير مورد بررسي قرار گرفته ¬است. براي رسيدن به آناليز خطي و ديناميكي، مدل رياضي مسئله معمولاً با معادله ديفرانسيل با مشتقات جزئي بيان مي¬شود. از جمله اين معادلات مي¬توان به معادلات موج اسكالر و الاستيك اشاره كرد. حل بسته معادلات ديفرانسيل پاره¬اي به ندرت وجود دارد؛ بنابراين محققين زيادي به توسعه روش¬هاي عددي براي به دست آوردن پاسخ¬هاي تقريبي مسئله پرداخته اند. در بخشي از تحقيق حاضر روش گام¬به¬گام باقيمانده وزني زماني، جهت آناليز ديناميكي تاريخچه زماني قاب¬هاي شيب¬دار با مقطع متغير استفاده مي¬شود. ابتدا پياده¬سازي اين روش بر روي المان¬هاي مقطع متغير تحت موج¬هاي محوري و خمشي با در نظر گرفتن فرضيات برنولي، به¬صورت جداگانه انجام شده¬ است. سپس با تشكيل ماتريس سختي اعضا و تشكيل ماتريس سختي كل به حل انواع مسئله پرداخته¬ مي¬شود. پس از فرمول بندي، برنامه نويسي و صحت¬سنجي اين روش براي معادله ديفرانسيل مذكور، نتايج به دست آمده از پايداري خوبي برخوردار نخواهد بود؛ بنابراين مطالعات بيشتر براي ارائه¬ يك روش جديد براي حل مسائل انتشار موج محوري و خمشي صورت مي¬گيرد. ايده كلي اين روش استفاده از توابع شكل روش المان مركب براي تخمين ميدان جابجايي با رويكرد سختي ديناميكي است. در روش المان مركب توابع شكل ناشي از تئوري كلاسيك، با توابع شكل اجزا محدود به روش ريلي ريتز تركيب شده و توابع شكل جديد را تشكيل مي¬دهند. اين روش در دسته روش¬هاي بدون شبكه مرزي قرار مي¬گيرد. روش جديد، براي معادله ديفرانسيل مورد نظر فرمول¬بندي و پياده¬سازي و صحت¬سنجي مي¬شود. نتايج حاصل در روش جديد از دقت، پايداري حل و سرعت محاسباتي بسيار خوبي برخوردار است. با توجه به اينكه بسياري از روش¬هاي عددي نمي¬توانند بر روي مقاطع متغير نتايج قابل قبولي ارائه كنند، اين پژوهش مي-تواند يك گام در جهت طراحي بهينه قاب¬هاي مقطع متغير شيب¬دار بردارد.

237236

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان