S3D'de sismik yüklerin nasıl uygulanacağı ve bir tepki spektrumu analizinin nasıl yapılacağı hakkında bir kılavuz
Tepki Spektrum Analizi Nedir??
Response Spectrum analizi, kullanıcılara bina özelliklerine göre sismik analiz yapma yeteneği verir.: doğal dönemler, öz modlar, kütle sistemi, ve kullanıcı girdileri: yük fonksiyonu ve yük yönü.
Deprem analizinin Tepki Spektrum analizi yöntemi, ağırlıklı olarak yapısal tasarım uygulamasında kullanılır ve Eurocode gibi farklı tasarım kodlarında kurulmuştur., ASHTO, ve ASCE. Yöntemin temel konsepti formülden türetilmiştir., atalet kuvvetlerinin, ivme değeri üzerindeki kütle çarpımı ve ayar faktörlerinin toplamı olarak belirlendiği.
Tepki Spektrumu analizinin genel metodolojisi ortak adımları içerir (Şekilde gösterilen 1):
- Sonlu Eleman Yaratmak (BEŞ) eleman özelliklerine sahip yapı modeli (atanan malzemeler ve bölümler) ve sınır koşulları
- Eleman düğümlerinde kütle ekleme (ağırlık/g)
- Spektrum yük ayarlarının ve sismik hareket yönünün tanımlanması
- Frekans analizi yapmak; Özmodlara göre sismik yükler uygulanarak ve yükün uygulandığı her yönde yapının gerilme-deformasyonlu durumlarının belirlenmesi ile yapılır..
Figür 1: Tepki Spektrumu analizinin genel sırası
Tepki Spektrum Analizi yapıldıktan sonra, sismik yükler üretilecek. Eleman düğümündeki sismik yükün hesaplanması için formülün açıklaması aşağıdadır. \({S}_{ben}\)
\({S}_{ben}=m times g times çarpanları times beta times eta)
Nerede:
\(m=\) üye düğümüyle ilgili üye ağırlığı,
\(g=\) yer çekiminden kaynaklanan ivme (9.806 m/sn^2)
\(factors=\) deprem ivmesini ayarlayan katsayılar seti, yapının düzenlendiği çevre koşulları, toprak koşulları, vb.
\(\beta=\) bir yapı frekansının periyoduna bağlı olan dinamik faktör,
\(\eta=\) yapının ilgili öz moduna bağlı olan faktör.
S3D'de sismik yüklerin nasıl uygulanacağı ve bir tepki spektrumu analizinin nasıl yapılacağı hakkında bir kılavuz (S3D'de sismik yüklerin nasıl uygulanacağı ve bir tepki spektrumu analizinin nasıl yapılacağı hakkında bir kılavuz)
Tepki Spektrum analizi yapmak için, kullanıcılar SkyCiv Structural 3D'de çalışıyor olmalıdır (S3D). Başlamak, kullanıcıların yapılarına dinamik yükler uygulaması gerekir. Bu, sol taraftaki menüye gidip iki düğmeyi bularak yapılabilir., düğüm kütleleri ve Spektral Yükler:
düğüm kütleleri
Nodal kitleleri uygularken, kullanılabilecek iki yöntem vardır. İlk yöntem için, öteleme ve dönme kütle değerleri kullanıcı tarafından herhangi bir düğüm için doğrudan uygulanabilir. Bunu yapmak için, tıklamak düğüm kütleleri Yukarıda gösterildiği gibi. İşte kullanıcıların görmeyi bekleyebilecekleri giriş penceresine bir bakış:
Yapısal 3D boyunca diğer girdilere benzer, tüm bu değerler eklenebilir veya ayarlanabilir. Düğüm Kütleleri Veri Sayfası, önceki şekilde gösterilen veri sayfası simgesine tıklayarak açılabilen, ya da gidiyor Düzenle > Veri Sayfası Girişi > düğüm kütleleri. Kullanıcılar buna benzer bir pencere bekleyebilir:
Düğüm Kütlelerini Yapısal 3B'de bir yapıya uygulamanın ikinci yöntemi, mevcut statik yükleri Düğüm Kütlelerine dönüştürmektir.. Bunu yapmak için, tıklamak düğüm kütleleri daha önce gösterildiği gibi, ve sonra üzerinde Yükleri Kütlelere Dönüştür üstteki düğme. Bu yöntem, kullanıcılara, modellerine halihazırda uygulanmış olan bir Yük Grubunu seçme gücü verir., bir dönüştürme faktörü girin (dönüştürülen yük bu faktörle çarpılır) ve sonuçtaki Düğüm Kütlelerinin hareket yönünü seçin. Açıklandığı gibi giriş penceresi için aşağıya bakın:
Not, kütleler sadece her üyenin veya elemanın iki uç düğümü için uygulanabilir. Öğe boyunca ara düğümler (üye başına değerlendirme puanı) kitle ücretsiz. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, her üye için dört değerlendirme puanı ile, iki ara değerlendirme noktası herhangi bir Düğüm Kütlesi görmeyecek.
Yayınlanma aşamasında, Nodal Masses sadece üyelere uygulanabilir (Örneğin. kirişler veya kolonlar).
Spektral Yükler
Spektral Yükleri uygulamak için, Tepki Spektrumu işlevi, sismik kuvvet parametreleri ve hareket yönü tanımlanmalıdır. Yanıt Spektrumu işlevi, iki giriş yönteminden biri kullanılarak tanımlanabilir: Kullanıcı Girişi veya Tasarım Kodu.
Kullanıcı Girişi ile, kullanıcıların Spektrum Verilerini tanımlamaları gerekecek v. Periyot eğrisini manuel olarak girin ve ilgili “X” ve “Y” değerlerini buna göre girin. Spektrum Verileri, ivme spektrumunun yerçekimi ivmesine bölünmesiyle elde edilen normalleştirilmiş ivmedir.. SkyCiv Structural 3D genelindeki diğer veri elektronik tablolarına benzer, veriler MS Excel'den ilgili tabloya kopyalanabilir/yapıştırılabilir (Ctrl + V ). Yanıt Spektrumu İşlevinin Kullanıcı Girişi sürümüne bir örnek:
Tasarım Kodu yöntemi daha yaygındır ve seçeneğe geçiş yapılarak başlatılır. Tasarım kodu. Bu, kullanıcılar ilgili tasarım kodlarını ve sonraki sismik özellikleri ve parametreleri kolayca seçebildikleri için çok daha basittir.. İlgili alanlara doğru değerleri girdikten sonra, Yanıt Spektrumu İşlevi, düğmesine tıklanarak otomatik olarak oluşturulabilir. Arsa İşlevi buton. Eurocode için ilgili girdiler için aşağıya bakın 8:
NS RS Yük Ayarları sekme, kullanıcının yükleme yönünü seçeceği yerdir, Yük faktörü, yük kombinasyonu yöntemi, sönümleme oranı (ondalık biçimde), ve bir yük grubu adı atayın. Tanımlanan sismik yük, yük faktörü ile çarpılır. Analiz sırasında, SkyCiv, seçilen yük birleştirme yöntemine dayalı olarak dinamik frekans analizinden mod şekillerini birleştirecektir.. Mevcut olan yük birleştirme yöntemleri şunları içerir::
- SRSS – Karelerin toplamının karekökü
- CQC – Tam ikinci dereceden kombinasyon
- ABS – mutlak toplam
- Doğrusal – Doğrusal toplam
Not, CQC kombinasyon yönteminde sönüm oranı kullanılır. İşte bir bakış RS Yük Ayarları sekmesi ve girişleri; bu girdiler her tasarım kodu için aynıdır:
Not, sonuçta ortaya çıkan sismik yükün yönü, modeldeki ana yönlere dik olmayabilir. Bunu yapmak için, kullanıcılar yükleme yönünü seçebilir XZ. NS Açı alanı etkinleştirilecek ve kullanıcılar istedikleri açıyı girebilir. Açı, global pozitif X ekseninden gelen açı olarak tanımlanır., gosterildigi gibi:
Spektrum Yanıt Analizini Çalıştırma ve Sonuçları Görüntüleme
Frekans ayarlarını tanımlamak iyi bir uygulamadır. (Üst Menü > Ayarlar > çözücü) Tepki Spektrum Analizini başlatmadan önce. başlıklı bölüm Özdeğer Çözücü Ayarları kullanıcıların bu ayarları değiştirebileceği yerdir, özellikle sayısı Dinamik Modlar, gosterildigi gibi:
Analiz başarıyla gerçekleştirildikten sonra, kullanıcılar, açılır menüden yük grubunu seçerek diğer tüm yük gruplarına benzer analitik sonuçları görüntüleyebilir. Yük grubunun adı, aşağıda verilen isme karşılık gelecektir. Spektral Yükler > RS Yük Ayarları. Kullanıcılar, sismik hareket nedeniyle yapının maksimum gerilmeli deforme durumunu kontrol edebilir (yer değiştirmeler, reaksiyonlar, eleman kuvvetleri/gerilmeler).
Ek olarak, Tepki Spektrumu Yük Grubu, diğer herhangi bir yük durumuna benzer şekilde Yük Kombinasyonlarında kullanılabilir ve ardından analiz edilebilir. Kullanıcılar, Yanıt Spektrumu Yük Grubunu özel yük kombinasyonlarına atayabilir, veya SkyCiv aracılığıyla sunulan ilgili kodlara dayalı olarak otomatik oluşturulan yük kombinasyonları. Not, yük kombinasyonları eklemeden veya oluşturmadan önce, kullanıcıların Tepki Spektrumu Yük Grubunu belirli bir yük durumuna ataması gerekecek (sismik), gosterildigi gibi:
