تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه های خرپایی با استفاده از روش انتگرال گیری زمانی بته

از انواع سازه ها که دارای رفتار غیرخطی پیچیده می باشند، می توان به خرپاها اشاره کرد. با توجه به اهمیت این گونه سازه ها در طراحی پل ها، سازه های ساختمانی، سازه های سکوی دریایی، برج های انتقال خطوط برق و ... در این مقاله، به تحلیل دینامیکی غیرخطی این نوع سازه ها پرداخته شده است. بارهای دینامیکی جزء مهم ترین بارهایی هستند که بر روی سازه تاثیر می گذارند. در این مورد، نیروهای قابل توجهی در یک دوره ی زمانی خیلی کوتاه در مقایسه با سایر بارها، به سیستم اعمال می گردد. در نتیجه، در سازه، شتاب و سرعت به وجود می آید. تحلیل دینامیکی برای در نظر گرفتن این تاثیرات استفاده می شود. امروزه با پیچیده شدن و حساس تر شدن سازه ها، لزوم انجام تحلیل دینامیکی غیرخطی که واقع بینانه تر و دقیق تر از سایر تحلیل ها می باشد بیشتر مشهود می گردد. از این رو، در مقاله حاضر، این نوع تحلیل برای سازه های خرپایی شامل اثرات مجزا و توام رفتار غیرخطی مصالح صورت پذیرفته است. برای در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح، از فرمول بندی الاستو- پلاستیک کامل، استفاده شده است. در حل معادلات غیرخطی حرکت دو روش به کار گرفته شده است: نخست، حل نموی- تکراری بر مبنای روش انتگرال گیری نیومارک و روش نیوتون- رافسون، سپس، روش انتگرال گیری بته و روش نیوتون- رافسون استفاده شده است. برای ارزیابی بهتر، یک مثال عددی حل شده است و نتایج حالات مختلف، با یکدیگر مقایسه شده اند. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از برنامه های پیش نهادی با نتایج نرم افزار اجزا محدودی ABAQUS مقایسه شده اند.

Keywords:

تحلیل دینامیکی غیرخطی , سازه های خرپایی , روش انتگرال گیری مستقیم زمانی بته , روش نیوتن- رافسون