استاد راهنما : پروفسور محسن غفوری آشتیانی
استاد مشاور: دکتر مجید قاسمی
 
1392
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

هدف این مطالعه، بررسی کارامدی روش شناسایی مستقیم ماتریس­های مشخصه سیستم­ها (ماتریس­های جرم، سختی و میرایی) با بهره گرفتن از حل معکوس معادلات حرکت در حوزه فرکانس در سازه­های منظم و نامنظم دو و سه بعدی است. این روش شناسایی توسط آشتیانی و قاسمی ارائه شده و در مورد قاب­های دو بعدی مورد برررسی قرار گرفته است. این روش شناسایی  بر پایه حل معکوس معادلات حرکت در حوزه فرکانس است و با اعمال تحریک اجباری به درجات آزادی محدودی از سازه و اندازه ­گیری پاسخ­های سازه در تمام یا بخشی از درجات آزادی در نظر گرفته شده، فرایند شناسایی مستقیم انجام می­گیرد. در حالت عدم نوفه، این روش قادر به شناسایی دقیق تمامی خصوصیات سازه است و نتایج به پارامتر میرایی وابستگی ندارند. در حالت وجود نوفه در پاسخ­ها و نیروی ورودی، با تعریف پارامتر نیروی ماندگار و با بهره گرفتن از روش بهینه سازی حداقل مربعات و کمینه نمودن تابع هدف (مجموع مربعات نیروی ماندگار معادلات حرکت در همه­ی نقاط فرکانسی منتخب)، بهینه­ترین مقادیر برای ماتریس­های مشخصه تعیین می­شود ]1[.

برای این هدف سازه­های دو و سه بعدی غیر برشی مدل­سازی و با متمرکز کردن جرم طبقات در تراز سقف و فرض صلب بودن سقف­ها، درجات آزادی در تراز سقف طبقات محدود شده و با در نظرگیری درجات آزادی در محل مرکز جرم طبقات، ماتریس جرم به صورت ماتریس قطری در نظر گرفته شده است. ماتریس سختی و میرایی با بهره گرفتن از مفهوم نرمی محاسبه شده­اند، بگونه­ای که از جایگزینی ماتریس سختی سازه ثانویه­ای با هندسه مشابه و مقاطع متفاوت نسبت به سازه مورد نظر، ماتریس میرایی نامتناسب ویسکوز تشکیل شده است. نامنظمی­های در نظر گرفته شده در حالت 2 بعدی و افزایش درجات آزادی موجب افزایش خطای پارامترهای شناسایی شده است. این در حالی است که روش مورد نظر به نامنظمی پیچشی حساسیت نشان نداده است

افزایش میزان میرایی دقت نتایج شناسایی ماتریس­های مشخصه را کاهش داده و ماتریس میرایی بیشترین حساسیت را به افزایش میرایی از خود بروز داده است. با تغییر محل بارگذاری از طبقه اول، دقت شناسایی درایه­های ماتریس­های مشخصه متعلق به طبقات پایین­تر از طبقه بارگذاری در حالت استفاده از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی کاهش یافته است. همچنین درایه­های پیچشی ماتریس­های مشخصه سازه­های سه بعدی با خطای بیشتری نسبت به سایر درایه­ها شناسایی شده­اند.

حالت استفاده از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی، با افزایش خطا در تخمین پاسخ­های سرعت و جابجایی در فرکانس­های خارج از فرکانس بارگذاری و همچنین فرکانس­های کمتر از یک هرتز مواجه بوده است. در سازه­هایی که فرکانس­های مودی آن خارج از فرکانس بارگذاری و یا محدوده فرکانسی مورد استفاده جهت بهینه یابی قرار داشته است، افزایش خطا در شناسایی فرکانس­های مودی مورد نظر ایجاد شده است. همچنین شکل­های مودی به افزایش میزان میرایی حساسیت نشان داده­اند. در سازه­های سه بعدی نیز خطای شناسایی مؤلفه­ های انتقالی شکل­های مودی با افزایش نسبت میرایی، افزایش داشته است.

 

 

کلمات کلیدی

شناسایی سیستم، حل معکوس معادلات، حوزه فرکانس، میرایی نامتناسب ویسکوز، سازه­های نامنظم

 

فهرست مطالب

 عنوان                                                                                                                                               صفحه

 

1- فصل اول: مروری بر ادبیات فنی.. 1

1-1- مقدمه.. 2

1-2- شناسایی سازه­ای سازه­های موجود (واقعیت­ها و چالش­ها).. 3

1-3- مراحل فرایند شناسایی سازه­ای.. 6

1-4- انتخاب مدل.. 12

1-4-1- مدل­های کاربردی برای شناسایی سازه­ای.. 14

1-4-2- شناسایی با بهره گرفتن از مدل­های سازه­ای.. 15

1-4-3- مروری کوتاه بر مقالات موضوع به­روز رسانی.. 16

2- فصل دوم: مبانی روش شناسایی.. 18

2-1- مقدمه.. 19

2-2- مبانی نظری.. 20

2-2-1- حالت بدون نوفه.. 20

2-2-2- حالت وجود نوفه­های محیطی و دستگاهی.. 21

2-2-2-1- حالت بهینه سازی نامقید.. 22

2-2-2-2- حالت بهینه سازی مقید.. 22

2-2-3- ماتریس میرایی.. 23

2-2-4- جمع بندی.. 24

3-فصل سوم: تحلیل سیستم­های 2 بعدی.. 26

3-1- مقدمه.. 27

3-2- قاب 6 طبقه.. 27

3-2-1- قاب 6 طبقه منظم.. 29

3-2-2- قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول.. 34

3-2-3- قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6. 37

3-2-4- قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6. 40

3-3- قاب 12 طبقه.. 43

3-3-1- قاب 12طبقه منظم.. 43

3-3-2- قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه 1. 46

3-3-3- قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12  47

3-3-4- قاب 12 طبقه همراه با طبقات نرم در طبقات 1 و 7. 49

3-3-5- قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقه 6 تا 12  51

3-3-1- قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12  53

3-3-2- قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12  55

3-3-3- قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی و سختی به صورت پله­ای (4-8-12).. 57

3-4- قاب 20 طبقه.. 58

3-4-1- قاب 20 طبقه منظم.. 59

3-4-2- قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20. 61

3-4-3- قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5 تا 20. 62

3-4-4- قاب 20 طبقه همراه با نامنظمی کاهش سختی میان طبقات 16 تا20  65

3-4-5- قاب 20 طبقه با نامنظمی پله­ای (7-14-20).. 67

4- فصل چهارم: تحلیل سیستم­های 3 بعدی.. 70

4-1- سازه­های سه بعدی.. 71

4-1-2- سازه 3  طبقه منظم.. 72

4-1-3- سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم.. 77

4-1-4- سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم.. 81

4-1-5- سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی20%  در طبقه سوم.. 84

4-2- سازه 5 طبقه منظم.. 88

4-3- سازه 8 طبقه منظم.. 91

5- فصل پنجم: جمع بندی و پیشنهادات.. 97

5-1- خلاصه.. 98

5-2- نتایج.. 98

5-3- جمع بندی.. 102

5-4- پیشنهادات.. 102

مراجع………………………………………………………………. 103

6- پیوست.. 106

پیوست الف: ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه منظم.. 107

پیوست ب: ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول   108

پیوست پ: ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5  و 6  109

پیوست ت: ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه نامنظمی سختی و هندسی در طبقات 5 و 6. 110

پیوست ج: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه نامنظم.. 111

پیوست چ: ماتریس­های مشخصه قاب12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه 1  113

پیوست خ: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12. 115

پیوست د: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی طبقه نرم در طبقات 1 و 7  117

پیوست ر: ماتریس­های مشخصه قاب دوازده طبقه همراه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12  119

پیوست س: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12  121

پیوست ش: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12. 123

پیوست ص: ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه همراه با نامنظمی هندسی و سختی به صورت پله­ای   125

پیوست ط: شکل­های مودی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 20% در طبقه سوم:   127

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131                                                                                                                  

 

 

فهرست اشکال

 عنوان                                                                                                                                               صفحه

 

شکل (1-1): مراحل شناسایی سازه­ای معرفی شده توسط کمیته شناسایی سازه­های ساخته شده ASCE .. 6

شکل (2-1): فلوچارت شناسایی ماتریس­های مشخصه سیستم با بهره گرفتن از روش شناسایی ارائه شده توسط آشتیانی-قاسمی در حوزه فرکانس.. 25

شکل (3-1): قابهای 6 طبقه منظم و نامنظم مورد مطالعه.. 28

شکل (3-2): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 29

شکل (3-3): نحوه افزایش دقت ماتریس­های مشخصه سازه 6 طبقه منظم با افزایش تعداد نقاط فرکانسی در حالت بارگذاری هارمونیک با فرکانس متغیر 8 تا 25 هرتز و و میزان نوفه 1%.. 30

شکل (3-4): نحوه افزایش دقت ماتریس­های مشخصه سازه 6 طبقه منظم با افزایش تعداد نقاط فرکانسی در حالت بارگذاری هارمونیک با فرکانس متغیر 8 تا 25 هرتز و و میزان نوفه 10%.. 30

شکل (3-5): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 31

شکل (3-6 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 31

شکل (3-7 ): مقایسه شکل­های مودی دقیق قاب 6 طبقه منظم با شکل­های مودی حاصل از خصوصیات شناسایی شده از پاسخ­های دقیق فرکانسی در حالت بارگذاری هارمونیک با فرکانس متغیر 8 تا 25 هرتز و نوفه 10%.. 32

شکل (3-8 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   32

شکل (3-9 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   33

شکل (3-10 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   33

شکل (3-11 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 34

شکل (3-12 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 34

شکل (3-13 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 35

شکل (3-14 ): مقایسه شکل­های مودی دقیق قاب 6 طبقه با طبقه اول نامنظم با شکل­های مودی بدست آمده از خصوصیات شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 10%.. 35

شکل (3-15 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 36

شکل (3-16 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول  با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 36

شکل (3-17 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول  با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 37

شکل (3-18 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 37

شکل (3-19 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 38

شکل (3-20 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 38

شکل (3-21 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 39

شکل (3-22 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 39

شکل (3-23 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه با نامنظمی کاهش سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 40

شکل (3-24 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 40

شکل (3-25 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی  و سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 41

شکل (3-26 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 41

شکل (3-27 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 42

شکل (3-28 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6، با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 42

شکل (3-29 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 6 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی در طبقات 5 و 6 با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 42

شکل (3-30 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی   43

شکل (3-31 ): هندسه قاب­های 12 طبقه مورد مطالعه.. 44

شکل (3-32 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 45

شکل (3-33 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 45

شکل (3-34 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در  طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 46

شکل (3-35 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در  طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 46

شکل (3-36 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در  طبقه اول با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 47

شکل (3-37 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 48

شکل (3-38 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 48

شکل (3-39 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 49

شکل (3-40 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقات نرم در طبقات 1 و 7 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 49

شکل (3-41 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقات نرم در طبقات 1 و 7 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 50

شکل (3-42 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقات نرم در طبقات 1 و 7 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 51

شکل (3-43 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 51

شکل (3-44 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخهای فرکانسی.. 52

شکل (3-45 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 52

شکل (3-46 ): مقایسه شکل­های مودی شناسایی شده و دقیق قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 در حالت استفاده از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%.. 53

شکل (3-47 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 54

شکل (3-48 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی  هندسی میان طبقات 8 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 54

شکل (3-49 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی  هندسی میان طبقات 8 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 55

شکل (3-50 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 55

شکل (3-51 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی  هندسی میان طبقات 4 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 56

شکل (3-52 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی  هندسی میان طبقات 4 تا 12 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 56

شکل (3-53 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی پله­ای با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 57

شکل (3-54 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی پله­ای با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 57

شکل (3-55 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی پله­ای با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 58

شکل (3-56 ): هندسه قاب­های 20 طبقه مورد مطالعه.. 59

شکل (3-57 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 20 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی   59

شکل (3-58 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 20 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 60

شکل (3-59 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 20 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 61

شکل (3-60 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 61

شکل (3-61 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 62

شکل (3-62 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 63

شکل (3-63 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 63

شکل (3-64 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5 تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 64

شکل (3-65 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5تا 20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 65

شکل (3-66 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه  قاب 20 طبقه همراه با نامنظمی کاهش سختی میان طبقات 16 تا20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 65

شکل (3-67 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های  قاب 20 طبقه همراه با نامنظمی کاهش سختی میان طبقات 16 تا20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 66

شکل (3-68 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی  قاب 20 طبقه همراه با نامنظمی کاهش سختی میان طبقات 16 تا20 با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 67

شکل (3-69 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه قاب 20 طبقه با نامنظمی پله­ای (7-14-20) با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 68

شکل (3-70 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های قاب 20 طبقه با نامنظمی پله­ای (7-14-20) با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 68

شکل (3-71 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی قاب 20 طبقه با نامنظمی پله­ای(7-14-20) با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 69

شکل (4-1 ): درجات آزادی سازه سه بعدی و موقعیت قرار گیری آنها.. 72

شکل (4-2 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 72

شکل (4-3 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 73

شکل (4-4 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 73

شکل (4-5 ): شکل مودی مود اول (انتقالی) سازه سه طبقه منظم در حالت استفاده از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 10%.. 75

شکل (4-6 ): شکل مودی مود 6 (پیچشی) سازه سه طبقه منظم در حالت استفاده از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 10%.. 75

شکل (4-7 ): شکل مودی مود 8 (انتقالی) سازه سه طبقه منظم در حالت استفاده از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 10%.. 76

شکل (4-8 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   76

شکل (4-9 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   77

شکل (4-10 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   77

شکل (4-11 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 78

شکل (4-12 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 78

شکل (4-13 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 79

شکل (4-14 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 79

شکل (4-15 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 80

شکل (4-16 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 81

شکل (4-17 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 81

شکل (4-18 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 82

شکل (4-19 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 82

شکل (4-20 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 83

شکل (4-21 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 83

شکل (4-22 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 84

شکل (4-23 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 84

شکل (4-24 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 85

شکل (4-25 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 85

شکل (4-26 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 86

شکل (4-27 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 86

شکل (4-28 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی به میزان 20%  در طبقه سوم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 87

شکل (4-29 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی   88

شکل (4-30 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 89

شکل (4-31 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 89

شکل (4-32 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 90

شکل (4-33 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   91

شکل (4-34 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 5 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   91

شکل (4-35 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی   92

شکل (4-36 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 92

شکل (4-37 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از مقدار دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 93

شکل (4-38 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی ماتریس­های مشخصه سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 93

شکل (4-39 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی فرکانس­های سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   94

شکل (4-40 ): حساسیت روش شناسایی به میزان نوفه در شناسایی شکل­های مودی سازه 8 طبقه منظم با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی   95

شکل (5-1 ): حساسیت ماتریس­های مشخصه قاب­های مورد بررسی به میزان نوفه   101

 

فهرست جداول

 عنوان                                                                                                                                               صفحه

جدول (1-1) : عدم قطعیت­های تأثیرگذار بر خصوصیات مکانیکی و عملکرد سازه­های ساخته شده.. 5

جدول (2-1) : اختلاف مقادیر شناسایی شده و مقادیر حقیقی ماتریس­های مشخصه سازه مرجع ASCE در گزارش رادبد- آشتیانی.. 19

جدول (3-1) : میزان مشارکت جرم مودی و درصد میرایی مودهای قاب 6 طبقه منظم   33

جدول (3-2) : درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی سختی در طبقات 5 و 6 در حالت استفاده از شبه پاسخ­های فرکانسی و نوفه 3%به همراه خصوصیات دینامیکی این قاب.. 39

جدول (3-3) : درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه منظم در حالت نوفه 5%.. 45

جدول (3-4 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با  نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول.. 47

جدول (3-5 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با  نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12. 47

جدول (3-6 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقات نرم در طبقات 1 و7. 50

جدول (3-7 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت استفاده از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه  3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با  نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12  52

جدول (3-8 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12. 54

جدول (3-9 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با  نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12. 56

جدول (3-10 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی پله­ای.. 58

جدول (3-11 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه منظم.. 60

جدول (3-12 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20. 62

جدول (3-13 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5 تا 20. 64

جدول (3-14 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی سختی میان طبقات 16 تا 20. 66

جدول (3-15 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی  پله­ای (7-14-20).. 67

جدول (4-1 ): جرم و موقعیت قرارگیری مرکز جرم و سختی طبقات سازه 3 طبقه منظم.. 73

جدول (4-2 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه و درایه­های شکلهای مودی، همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه منظم در حالت نوفه 10% و استفاده از مقادیر دقیق پاسخ­های فرکانسی.. 74

جدول (4-3 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت قرارگیری مرکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم.. 78

جدول (4-4 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه و درایه­های شکل­های مودی، همراه پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در حالت نوفه 5% و استفاده از مقادیر دقیق پاسخ­های فرکانسی   80

جدول (4-5 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت مرکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم.. 81

جدول (4-6 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت مراکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 20% در طبقه سوم.. 85

جدول (4-7 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه و درایه­های شکل­های مودی، همراه پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 20% در حالت نوفه 5% و استفاده از مقادیر دقیق فرکانسی.. 87

جدول (4-8 ): مقادیر جرم و موقعیت قرار گیری مراکز جرم طبقات سازه 5 طبقه منظم.. 88

جدول (4-9 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه و تمامی درایه­های شکلهای مودی مودهای 12 تا 14 همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 5 طبقه منظم در حالت نوفه 3% و استفاده از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 90

جدول (4-10 ): مقدار جرم، ابعاد و موقعیت قرارگیری مراکز جرم طبقات سازه 8 طبقه منظم.. 92

جدول (4-11 ): درصد خطای شناسایی درایه­های قطری ماتریس­های مشخصه همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 8 طبقه منظم در حالت نوفه 3% و استفاده از شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی.. 94

جدول (4-12 ): درصد خطای شناسایی درایه­های شکل­های مودی سازه 8 طبقه منظم در حالت استفاده از مقادیر شبه پاسخ­های فرکانسی سرعت و جابجایی و نوفه 1%.. 95

جدول (5-1 ): سازه­های نامنظم مورد مطالعه.. 99

جدول (5-2 ): میانگین خطای شناسایی پارامترهای سازه­ای و دینامیکی قاب­ها در دو حالت منظم و نامنظم در حالت نوفه 3%.. 100

جدول (5-3 ): خطای شناسایی ماتریس­های مشخصه و پارامترهای دینامیکی قاب­های منظم و نامنظم در حالت نوفه 3%.. 101

جدول (6-1 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه منظم به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از شبه پاسخ­های فرکانسی و  نوفه 10%.. 107

جدول (6-2 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با استفاده پاسخ­های دقیق فرکانسی و  نوفه 10%   108

جدول (6-3 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی  قاب6 طبقه با نامنظمی سختی در طبقات 5 و 6 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از  شبه پاسخ­های فرکانسی نوفه 3%   109

جدول (6-4 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی در طبقات 5 و 6 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از شبه پاسخ­های فرکانسی و نوفه 3%.. 110

جدول (6-5 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه منظم به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با استفاه از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 5%.. 111

جدول (6-6 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول به همراه درصد خطای مقیاس شده ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%.. 113

جدول (6-7 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%.. 115

جدول (6-8 ): ماتریس­های مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقات 1 و 7 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%   117

جدول (6-9 ): ماتریس­های مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریسهای شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%   119

جدول (6-10 ): ماتریس­های مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 5%   121

جدول (6-11 ): ماتریس­های مشخصه دقیق .و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده در حالت نوفه 3%.. 123

جدول (6-12 ): ماتریس­های مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی به صورت پله­ای به همراه درصد خطای مقیاس شده درایه­های ماتریس­های شناسایی شده با بهره گرفتن از پاسخ­های دقیق فرکانسی و نوفه 3%.. 125

 

 

 

مقدمه

در روش شناسایی سیستم ارائه شده توسط آشتیانی و قاسمی، با بهره گرفتن از روش معکوس حل معادلات حرکت (در دو حوزه زمانی و فرکانسی) می­توان ماتریس­های مشخصه سیستم­های خطی (ماتریس­های جرم، سختی، میرایی) و در گام بعد پارامترهای دینامیکی (مانند فرکانس­های طبیعی[1]، شکل­های مودی[2] و نسبت­های میرایی[3]) را توسط ماتریس­های مشخصه شناسایی شده تعیین کرد. در روش مورد نظر هیچ گونه محدودیتی در مورد متناسب یا نامتناسب بودن ماتریس میرایی و برشی یا غیر برشی بودن سازه وجود ندارد. در این روش با به تحریک درآوردن سیستم، تحت ارتعاش اجباری در درجات آزادی محدودی از سازه و اندازه گیری پاسخ­های سیستم (در تمامی یا بخشی از درجات آزادی)، فرایندهای شناسایی سیستم و تشخیص خرابی انجام می­گیرد. خصوصیت بارز این روش، استفاده مستقیم از داده­های حسگرها بجای استفاده از خصوصیات دینامیکی برآورد شده در ارزیابی سیستم است. در حالت عدم وجود نوفه، این روش قادر است ماتریس­های مشخصه سیستم­های خطی مورد مطالعه را به صورت دقیق تعیین کند. در حالت وجود نوفه در پاسخ­ها[4] و نیروهای ورودی[5]، با تعریف پارامتر نیروی ماندگار در معادله دینامیکی حاکم بر سیستم خطی و با بهره گرفتن از روش بهینه سازی حداقل مربعات[6] و کمینه نمودن تابع هدف (مجموع مربعات نیروی ماندگار معادلات حرکت در همه­ی درجات آزادی و در همه­ی گام های زمانی منتخب(در حوزه زمان) و یا همه­ی نقاط فرکانسی منتخب(در حوزه فرکانس)) بهینه ترین مقادیر برای ماتریس­های خصوصیات سازه تعیین می­شود]1[.

روش شناسایی سیستم ارائه شده در حوزه فرکانس نسبت به حوزه زمان دارای کارایی و دقت بالاتری می­باشد. در مطالعات انجام شده در حوزه فرکانس، کارایی روش روی سازه های سه و هشت طبقه دو بعدی با قاب ساده و سازه شانزده طبقه دو بعدی با سیستم دوگانه مورد بررسی قرار گرفته است]1[. یکی از ابهامات پیش روی روش شناسایی ارائه شده این است که انواع نامنظمی­ها چه تأثیری روی کارایی روش خواهند داشت.

هدف از مطالعات پیش رو این است که کارایی و جامعیت روش شناسایی ارائه شده بر روی سیستم­های مختلف سازه­­های دو بعدی و سه بعدی منظم و دارای نامنظمی جرم، سختی و میرایی در ارتفاع و نامنظمی پیچشی مورد مطالعه قرار گیرد تا نقاط ضعف و قوت آن مشخص شود، همچنین تأثیر افزایش درجات آزادی بر روی روند شناسایی مشخص شود. برای این منظور، سازه­های دو بعدی 6، 12و 20 طبقه منظم و نامنظم و سازه­های سه بعدی منظم 5،3 و 8 طبقه و 3 طبقه نامنظم(نامنظمی پیچشی) طراحی و مورد شناسایی قرار گرفته­اند..

در فصل اول پایان نامه، مروری بر ادبیات فنی موضوع شناسایی سیستم انجام گرفته است و در فصل دوم سعی شده است سیر شکل­ گیری روش شناسایی ارائه شده توسط آشتیانی- قاسمی توضیح و در ادامه، مبانی نظری این روش شرح داده شود. سازه­های 2و 3 بعدی مورد مطالعه و نتایج شناسایی و تحلیل نتایج آن­ها به ترتیب در فصل­های 3 و 4 بیان شده­اند. فصل 5 نیز به جمع­بندی و ارائه پیشنهادات اختصاص داده شده است. در قسمت پیوست نیز ماتریس­های مشخصه سازه­ها و درصد خطای شناسایی مقیاس شده آنها ارائه شده است.

 

 

امین باغ علیشاهی

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول
 

 

مروری بر ادبیات فنی
 

 

 

مقدمه:
سازه­ها در طول عمر خود در معرض وقوع مخاطراتی مانند زلزله قرار دارند. سازه­­ها به گونه­ای طراحی می­شوند که در عین آسیب دیدگی، قابلیت حفظ ایمنی جانی انسان­ها را داشته باشند. بنابراین یکی از مباحث مهم در مهندسی زلزله، بررسی رفتار سنجی سازه­ها، تشخیص آسیب دیدگی و برآورد محل و شدت آنها است که امروزه به سنجش سلامت سازه (System Health Monitoring) معروف است. به منظور شناسایی مشخصات سازه، شناسایی آسیب­ها و برآورد آسیب پذیری، به شناسایی مشخصات دینامیکی سازه­ها نیاز است. از این­رو بیشتر روش­های سنجش سلامت سازه بر اساس الگوریتم­های شناسایی سیستم[7] قرار دارند. مبحث شناسایی سیستم بر ایجاد مدل­های عددی روی سیستم­های دینامیکی تمرکز دارد و نقطه پیدایش آن موضوع کنترل در مهندسی برق بوده و امروزه به علوم مکانیک و هوافضا نیز گسترش یافته است.