استفاده از روش تحلیل طیفی در مهندسی زلزله باید خاتمه یابد

[mehabb]

امروز نوشته ای از ادوارد ویلسون (یکی از پیشگامان دینامیک سازه و مبدع روشهای تحلیل های لرزه ای پیاده سازی شده در نرم افزارهای csi) در سایت ایشان دیدم که بسیار قابل تامل بود. عنوان مقاله در پست گذاشته شده است. مطالعه ای مقاله را به همه دست اندرکاران طراحی سازه توصیه می کنم. (مقاله را برای استفاده بهتر دوستان بدون هیچ دخل و تصرفی ترجمه کرده ام).

 

 

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

[afshina]

تشکر فراوان آقای مهندس, فایل مقاله اصلی و ترجمه خیلی عالی بودند.

[Ghahramani]

از کجا می شه مطمئن بود که نوشته نوشته ادوارد ویلسون می باشد؟؟

[afshina]

از دو لینک ذیل:

 

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

 

www.edwilson.org › History › Termination

[mehabb]

از کجا می شه مطمئن بود که نوشته نوشته ادوارد ویلسون می باشد؟؟

اينكه اين روش داراي مشكلات ذكر شده است امر جديدي نيست، تنها ذكر نوشته ايشان از اين نظر اهميت دارد كه فردي داراي اتوريته در توسعه نرم افزارهاي مهندسي سازه به اين نكته تاكيد كرده است. البته بايد حساب روش تحليل طيفي را از روش مودال جدا كرد اين دو كاملا مقوله هاي متفاوتي هستند. روش تحلیل مودال مبنای ریاضی قوی داشته، و پاسخ زمانی آن با روش تاریخچه زمانی کاملا قابل مقایسه است. بنابراین روش تحلیل مودال همچنان به عنوان روشی بسیار موثر برای تفسیر و تحلیل لرزه ای باقی می ماند. گرفتاری اصلی هنگامی بروز می کند که قصد یافتن پاسخ حداکثر سازه ای ناشی از مودهای موثر را داریم. اینکه پاسخ های مودال در یک زمان اتفاق نمی افتد نیاز به استفاده از روش های دیگری را پیش می کشد که در این میان روش SRSS و روش CQC مشهور ترین آنهاست (روش دیگری هم به نام S&M هم وجود دارد که کمی راجع به آن هم سخن خواهم گفت). نکته مهمی که خوانندگان باید به آن توجه کنند این است: اگر صرفا یافتن پاسخ حداکثر کافی باشد می توان با شرایطی حتی با همین روش ها به پاسخ هایی نسبتا مطلوب دست یافت. اما متاسفانه با توجه به طبیعت روابط SRSSو CQC پاسخ در سطح مقطع و سپس سازه، تعادل را ارضا نمی کند زیرا پاسخ ها همواره مثبت اند و این فاقد معنای فیزیکی است و بنابراین ممکن است جواب های طراحی را به میزان قابل ملاحظه ای محافظه کارانه کند.

اما اگر صرفا "به دلیلی" پاسخ حداکثر را مطلوب بدانیم آنگاه این روش ها را باید دقیق تر ارزیابی کرد. به طور خلاصه می توان نوشت:

- در صورتی که اثرات مودهای بالاتر قابل توجه نباشد، یا فرکانس های متوالی سازه به هم نزدیک نباشد، پاسخ حداکثر بدست آمده از روش SRSS از دقت خوبی برخوردار است.

- روش CQC برای اکثر سازه ها پاسخ حداکثر را نسبتا خوب پیش بینی می کند. مگر آنکه سازه صلبیت قابل توجهی داشته باشد یا میزان میرایی به میزان قابل توجهی کم باشد.

اما روش S-M که ذکر آن به میان رفت. این روش پاسخ حداکثر را برای تمام سازه ها با دقت خوبی پیش بینی می کند. این روش در سال 1991 توسط Singh % Maldano توسعه داده شد که متاسفانه در نرم افزارهای CSI پیاده سازه نشده است. البته گرفتاری مثبت بودن پاسخ ها در این روش هم به قوت خود باقی است.

اگر از نگاه تبليغاتي كمرنگي كه در نوشته ايشان وجود دارد بگذريم توصیه گفته شده در نوشته مبنی بر استفاده از شتابنگاشت های مصنوعی هم باید با ملاحظات ویژه مورد بررسی قرار گیرد. این دسته شتابنگاشت ها و برخی نقص های آنها در قیاس با زمین لرزه های واقعی محل مجادلات و بحث های مهمی است. به هر حال به عنوان يك مهندس سازه، كه به نوعي كاربر روش هاي توسعه داده شده در دانشگاه هاي معتبر هستيم بايد همواره آمادگي مهاجرت به روش هاي جديدتر كه داراي مبناي فيزيكي قوي تري هستند را داشت و به نظر مي رسد وقت آن فرا رسيده است كه مطالعات در زمينه انواع روش هاي تاريخچه زماني توسط مهندسان حرفه اي افزايش يايد. 

[Structure]

 

از کجا می شه مطمئن بود که نوشته نوشته ادوارد ویلسون می باشد؟؟

اينكه اين روش داراي مشكلات ذكر شده است امر جديدي نيست، تنها ذكر نوشته ايشان از اين نظر اهميت دارد كه فردي داراي اتوريته در توسعه نرم افزارهاي مهندسي سازه به اين نكته تاكيد كرده است. البته بايد حساب روش تحليل طيفي را از روش مودال جدا كرد اين دو كاملا مقوله هاي متفاوتي هستند. روش تحلیل مودال مبنای ریاضی قوی داشته، و پاسخ زمانی آن با روش تاریخچه زمانی کاملا قابل مقایسه است. بنابراین روش تحلیل مودال همچنان به عنوان روشی بسیار موثر برای تفسیر و تحلیل لرزه ای باقی می ماند. گرفتاری اصلی هنگامی بروز می کند که قصد یافتن پاسخ حداکثر سازه ای ناشی از مودهای موثر را داریم. اینکه پاسخ های مودال در یک زمان اتفاق نمی افتد نیاز به استفاده از روش های دیگری را پیش می کشد که در این میان روش SRSS و روش CQC مشهور ترین آنهاست (روش دیگری هم به نام S&M هم وجود دارد که کمی راجع به آن هم سخن خواهم گفت). نکته مهمی که خوانندگان باید به آن توجه کنند این است: اگر صرفا یافتن پاسخ حداکثر کافی باشد می توان با شرایطی حتی با همین روش ها به پاسخ هایی نسبتا مطلوب دست یافت. اما متاسفانه با توجه به طبیعت روابط SRSSو CQC پاسخ در سطح مقطع و سپس سازه، تعادل را ارضا نمی کند زیرا پاسخ ها همواره مثبت اند و این فاقد معنای فیزیکی است و بنابراین ممکن است جواب های طراحی را به میزان قابل ملاحظه ای محافظه کارانه کند.

اما اگر صرفا "به دلیلی" پاسخ حداکثر را مطلوب بدانیم آنگاه این روش ها را باید دقیق تر ارزیابی کرد. به طور خلاصه می توان نوشت:

- در صورتی که اثرات مودهای بالاتر قابل توجه نباشد، یا فرکانس های متوالی سازه به هم نزدیک نباشد، پاسخ حداکثر بدست آمده از روش SRSS از دقت خوبی برخوردار است.

- روش CQC برای اکثر سازه ها پاسخ حداکثر را نسبتا خوب پیش بینی می کند. مگر آنکه سازه صلبیت قابل توجهی داشته باشد یا میزان میرایی به میزان قابل توجهی کم باشد.

اما روش S-M که ذکر آن به میان رفت. این روش پاسخ حداکثر را برای تمام سازه ها با دقت خوبی پیش بینی می کند. این روش در سال 1991 توسط Singh % Maldano توسعه داده شد که متاسفانه در نرم افزارهای CSI پیاده سازه نشده است. البته گرفتاری مثبت بودن پاسخ ها در این روش هم به قوت خود باقی است.

اگر از نگاه تبليغاتي كمرنگي كه در نوشته ايشان وجود دارد بگذريم توصیه گفته شده در نوشته مبنی بر استفاده از شتابنگاشت های مصنوعی هم باید با ملاحظات ویژه مورد بررسی قرار گیرد. این دسته شتابنگاشت ها و برخی نقص های آنها در قیاس با زمین لرزه های واقعی محل مجادلات و بحث های مهمی است. به هر حال به عنوان يك مهندس سازه، كه به نوعي كاربر روش هاي توسعه داده شده در دانشگاه هاي معتبر هستيم بايد همواره آمادگي مهاجرت به روش هاي جديدتر كه داراي مبناي فيزيكي قوي تري هستند را داشت و به نظر مي رسد وقت آن فرا رسيده است كه مطالعات در زمينه انواع روش هاي تاريخچه زماني توسط مهندسان حرفه اي افزايش يايد. 

 

 

با سلام؛

مهندس جان ابراز نظر بسیار جالبی بود

متشکر از وقتی که برای دوستان گذاشتید.