تمت في قسم الهندسة المدنية فرع الانشاءات مناقشة رسالة الماجستير للطالب امير جبار عبد الكريم والموسومة
الاستجابة الزلزالیة اللاخطیة للابنیة الفولاذية العالیة معزولة القواعد والمتضمنة لتاثیرات الدرجة-الثانیة في التحلیل
يوم الخميس 4/6/2020 وعبر المنصة الالكترونية حيث اشرف على الرسالة الأستاذ المساعد الدكتور رافع محمود عباس
وكانت لجنة المناقشة متكونه من:
أ.م.د. علاء حسين علوان (رئيساً)
أ.م.د. عمر شمال فرحان(عضواً)
م.د. حيدر عامر احمد( عضواً)
بالاضافة الى تشريف الاستاذ الدكتور ودود طاهر محمد معاون العميد للدراسات العليا المحترم
وتلخص البحث بما يلي:
تهدف هذه الدراسة إلى بحث الاستجابة الزلزالية للمباني الفولاذية المعزولة القواعد ذات الارتفاعات الشاهقة مع التركيز على التأثير اللاخطي للازاحات من الدرجة الثانية ل بي-دلتا. لتحقيق هذا الهدف، تم تحليل نماذج ابنية فولاذية بارتفاعات مختلفة (من 10 إلى 30 طابقًا) تحت تاثير شدة مختلفة للقوى الزلزالية بما في ذلك الزلزال المعتدل وحتى الزلزال القوي أو الشديد باستخدام طرق تحليل مختلفة تتضمن: تحليل انماط الاهتزاز (Modal Analysis)، القوة الجانبية المكافئة، تحليل طيف الاستجابة، وتحليل الاستجابة مع الزمن. تم استخدام عدة أنواع من عوازل القواعد بما في ذلك: FPB و LRB و HDRB وعوازل متعددة الانواع. تم استخدام التحليل الاصطناعي للاستجابة مع الزمن الناتج عن المطابقة مع طيف الاستجابة المحدد في المجال الزمني للتحقق من صحة الاستجابة الديناميكية بسبب الحركات الأرضية المختلفة الخاصة بالموقع. تم استخدام برنامج ETABS v18 و ABAQUS 6.13 في التحليلات العددية لجميع دراسات الحالة المشمولة في هذه الدراسة.
أظهرت نتائج التحليلات أن الفترات الزمنية لاهتزاز الابنية تتسع بسبب عزل القواعد مع زيادة قصوى تبلغ حوالي 94٪ للمبنى المكون من 10 طوابق عند استخدام عوازل HDRB، في حين أن تضمين اللاخطية للازاحات بسبب تأثير بي-دلتا قد سبب زيادة الفترة الزمنية الأساسية حوالي 2 ٪ إلى 6 ٪ للمباني المعزولة والثابتة القواعد بارتفاع 10 و 30 طابقًا، على التوالي. أوضحت النتائج أن طريقة القوة الجانبية المكافئة (ELF) لا تبين فائدة استخدام العازل لأنها لا تملك القدرة على التقاط خصائص العازل الأساسية ، وبالتالي لا يمكنها تعريف أداء العازل من حيث قدرته على الحد من قوى الزلازل وبيان تأثير بي-دلتا بدقة. من ناحية أخرى، كشفت الدراسة أن كلاً من طرق تحليل طيف الاستجابة (RS) وتحليل الاستجابة مع الزمن (TH) يمكن أن تعكس بكفاءة الخصائص الأساسية للعوازل وإظهار تأثيرها في نتائج الاستجابة الديناميكية. بشكل عام، تم الحصول على قيم أعلى للاستجابة الديناميكية بواسطة طريقة RS مقارنةً بما تم الحصول عليه من التحليل الديناميكي باستخدام تحليل الاستجابة مع الزمن الذي يوضح الكفاءة المهيمنة لطريقة تحليل الاستجابة مع الزمن على طريقة RS. فيما يتعلق بتأثير الدرجة الثانية ل بي-دلتا ، أظهر التحليل للمباني الشاهقة المعزولة القواعد أن تأثير بي-دلتا يقلل من قوى القص في القاعدة ، وتعجيل الطوابق بأقل من حوالي 5٪ ، وبالتالي يقلل من التسارع الزائف للطوابق والقوى في الهيكل الناجمة عن الزلزال، في حين تم تسجيل زيادة بنحو 5 ٪ في قيم عزوم الانقلاب. علاوة على ذلك ، أظهرت نتائج بي-دلتا أن شدة الزلازل في الموقع (SDC) لها تأثير ضئيل على النسبة المئوية للاختلاف في قوى القص للطابق، عزم الانقلاب، وتسارع الطوابق. أثبت تحليل الاستقرار للبناية أن جميع أنواع عوازل القواعد، فضلاً عن العوازل متعددة الانواع ، انها تساعد ولجميع الارتفاعات على تقليل قيم مؤشر الاستقرارية “θ” وتساعد على إبقاء قيم المؤشر ضمن الحدود المسموح بها للمواصفات ASCE 7-0.
في الختام، أوصت الدراسة بأن أفضل أداء لتقنيات عزل القاعدة التي تم تحقيقها هو للمباني ذات الارتفاعات المنخفضة إلى المتوسطة حيث يكون لها “ازاحة الفترة الزمنية” هو الأكثر كفاءة، وبالتالي، اقل القوى الناجمة عن الزلزال في هيكل البناية. علاوة على ذلك ، توصى الدراسة بإجراء التحليل الاصطناعي للاستجابة مع الزمن الناتج عن المطابقة مع طيف الاستجابة المحدد في المجال الزمني للتحليل الديناميكي للمباني العالية المعزولة القواعد حيث قد تكون بيانات الاستجابة مع الزمن محدودة في موقع المبنى. أخيرًا ، يجب التحقق من قرار استخدام أنواع عوازل محددة او متعددة الانواع لمبنى في موقع معين من خلال مراعاة الأداء للعوازال والاقتصاد.
