Inkrementální dynamická analýza - Incremental dynamic analysis - Wikipedia

Inkrementální dynamická analýza (IDA) je metoda výpočetní analýzy zemětřesení inženýrství za provedení komplexního posouzení chování konstrukcí při seismickém zatížení.[1] Byl vyvinut na základě výsledků pravděpodobnostní seismická analýza rizik za účelem odhadu seismické riziko čelí dané struktuře. Lze jej považovat za dynamický ekvivalent statická analýza posunutí.

Popis

IDA zahrnuje provedení více nelineární dynamické analýzy strukturálního modelu pod sadou záznamy pozemního pohybu, každá se zvětšila na několik úrovní seismické intenzity. Úrovně škálování jsou vhodně zvoleny tak, aby přinutily strukturu v celém rozsahu chování, od elastické po nepružnou a nakonec až po globální dynamickou nestabilitu, kde struktura v zásadě prochází kolapsem. Vhodná postprocesing může prezentovat výsledky, pokud jde o křivky IDA, jednu pro každý záznam pohybu země, seismické intenzity, obvykle reprezentované skalárním měřením intenzity (IM), versus strukturální odezva, měřeno parametrem inženýrské poptávky (EDP) .

Možné volby pro IM jsou skalární (nebo zřídka vektorové) veličiny, které se vztahují k závažnosti zaznamenaného pohybu země a měřítko lineárně nebo nelineárně s jeho amplitudou. Správce infrastruktury je správně vybrán tak, aby pro něj bylo možné pomocí pravděpodobnostní seismické analýzy rizik vytvořit vhodné mapy nebezpečí (křivky nebezpečí). Kromě toho by měl být IM korelován se strukturální odpovědí, která nás zajímá, aby se snížil počet požadovaných analýz historie odpovědí.[2] Možné volby jsou špičkové zrychlení terénu, maximální rychlost země nebo Intenzita árie, ale nejpoužívanější je 5% tlumený spektrální zrychlení v období prvního režimu struktury. Výsledky nedávných studií ukazují, že intenzita spektra (SI) je vhodný IM.[2]

EDP ​​může být jakákoli veličina strukturální odezvy, která souvisí s poškozením struktury, nestruktury nebo obsahu. Typickými možnostmi jsou maximální (ve všech příbězích a čase) drift mezi příběhy, individuální driftové příběhy a zrychlení ve špičce.

Historie vývoje

IDA vyrostl z typické praxe škálování akcelerogramů vynásobením konstantním faktorem, které představují více či méně závažné pozemní pohyby než ty, které byly zaznamenány na místě. Vzhledem k tomu, že dostupné přirozené nahrávky nikdy nestačí k pokrytí všech možných potřeb, je škálování jednoduchá, ale potenciálně problematická metoda (pokud je zneužita) k „vyplnění“ mezer v aktuálním katalogu událostí. Ve většině případů by však výzkumníci škálovali pouze malou sadu tří až sedmi záznamů a obvykle pouze jednou, jen aby získali odhad odpovědi v oblasti zájmu.

V důsledku škod způsobených 1994 Northridge zemětřesení, SAC / FEMA projekt[3] byla zahájena s cílem vyřešit problém špatného výkonu ocelových momentově odolných rámů v důsledku spojení štěpících se paprsků a sloupů. V kreativním prostředí výzkumné spolupráce se objevila myšlenka podrobit strukturu širší škále škálování. Zpočátku se metoda nazývala Dynamic Pushover[4] a byl koncipován jako způsob odhadu proxy pro globální kolaps struktury. Později bylo zjištěno, že taková metoda by také umožňovala kontrolu více mezních stavů, např. pro bezpečnost života, jak je standardem pro většinu seismických návrhových metod, ale také pro nižší a vyšší úrovně intenzity, které představují různé úrovně ohrožení, jako je okamžité obsazení a prevence kolapsu. To je myšlenka pro přírůstkovou dynamickou analýzu[1] se narodil, který byl hlavně přijat a později popularizován vědci z John A. Blume Earthquake Research Center of Stanfordská Univerzita. To se nyní setkalo s širším uznáním ve výzkumné komunitě zemětřesení a vytvořilo několik různých metod a konceptů pro odhad strukturálního výkonu.

Byla zahájena podstatná debata ohledně možného zkreslení ve výsledcích IDA v důsledku použití záznamů zmenšených pozemních pohybů, které vhodně necharakterizují seismické riziko uvažovaného místa na různých úrovních intenzity zemětřesení.[5][6][7][8]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Vamvatsikos D., Cornell C.A. (2002). Inkrementální dynamická analýza. Inženýrství a strukturální dynamika zemětřesení, 31 (3): 491–514.
  2. ^ A b Kiani, Jalal; Pezeshk, Shahram (2017). "Analýza citlivosti seismických požadavků rámců RC momentových rezistencí na různé aspekty pozemních pohybů". Zemětřesení a strukturální dynamika. 46 (15): 2739–2755. doi:10,1002 / ekv. 2928. ISSN  1096-9845.
  3. ^ SAC / FEMA (2000). Doporučená kritéria pro seismický návrh pro nové budovy z ocelových momentových rámů, zpráva č. FEMA-350 a doporučená kritéria pro seizmické hodnocení a upgrade pro stávající budovy ze svařovaných ocelových momentových rámů, zpráva č. FEMA-351, SAC Joint Venture, Federal Emergency Management Agency , Washington DC.
  4. ^ Luco N., Cornell CA. (1998) Účinky náhodných zlomenin připojení na požadavky a spolehlivost pro třípodlažní strukturu SMRF před Northridge. Proceedings of the 6th US National Conference on Earthquake Engineering, paper 244, Seattle, WA.
  5. ^ Baker, Jack W .; Allin Cornell, C. (25. července 2006). "Spektrální tvar, epsilon a výběr záznamu". Zemětřesení a strukturální dynamika. 35 (9): 1077–1095. CiteSeerX  10.1.1.585.7815. doi:10,1002 / ekv. 571. ISSN  1096-9845.
  6. ^ Bradley, Brendon A. (1. září 2013). „Kritické zkoumání analýzy nejistoty seizmické odezvy při zemětřesení“. Zemětřesení a strukturální dynamika. 42 (11): 1717–1729. doi:10,1002 / ekv. 2331. hdl:10092/8700. ISSN  1096-9845.
  7. ^ Kiani, Jalal; Khanmohammadi, Mohammad (19. května 2015). "Nový přístup k výběru skutečných vstupních pozemních pohybových záznamů pro inkrementální dynamickou analýzu (IDA)". Journal of Earthquake Engineering. 19 (4): 592–623. doi:10.1080/13632469.2014.997901. ISSN  1363-2469.
  8. ^ Lin, T. a Baker, J. W. [2013] „Představujeme adaptivní inkrementální dynamickou analýzu: nový nástroj pro propojení výběru pozemního pohybu a posouzení strukturální odezvy,“ 11. mezinárodní konference o strukturální bezpečnosti a spolehlivosti, New York.

externí odkazy