الهدف من هذا التقرير هو دراسة تأثير استخدام جدران قص مع جملة إطارات مقاومة للعزوم عن طريق نمذجة منشأين إطاريين. النموذج الأول هو جملة ثنائية تشترك فيها إطارات مقاومة و جدران قص، والنموذج الثاني بدون جدران قص، و تحليلهما استاتيكيا (طريقة القوة الجانبي
ة الاستاتيكية) و ديناميكيا (طريقة طيف الاستجابة) باستخدام برنامج إيتابس 2016 ،و مقارنة نتائج قوى القص القاعدي والانتقالات و أنماط الاهتزاز، بهدف تشكيل فهم شامل للاستخدام الأمثل لجدران القص.
هذا التقرير يطرح أسئلة حدية في ما يتعلق بالعوامل الأساسية لمقاومة القوى الزلزالية على منشآت مماثلة، حيث يمكن أن تلعب القساوة أو المطاوعة دورا معاكسا في المقاومة الكلية للمنشأ.
يعتبر استخدام التحليل الستاتيكي المكافئ أو التحليل باستخدام طيف الاستجابة من أنواع التحليل المنتشرة حالياً على نطاق واسع بين المهندسين و مكاتب الدراسات لتحليل و تصميم الأبنية و المنشآت القائمة لمقاومة الزلازل، لكن تتطلب الإجراءات المعتمدة على الأداء
لتقييم الأبنية القائمة و التصاميم الجديدة المقترحة للأبنية حسب مختلف الكودات العالمية و منها الكود السوري، تحليل الاستجابة باستخدام مجموعة محددة من السجلات الزلزالية ليتم تحديد الاستجابة أو بارامترات الطلب الزلزالية (الانتقالات، الجهود الداخلية، تشوهات العناصر....)، و بالتالي التحقق من معايير الأداء المطلوبة. تحتاج سجلات الحركة الأرضية المختارة غالباً للتقييس أو التعديل لمستوى معتبر من الخطر الزلزالي لموقع محدد، ليتم تحديد بارامترات الطلب الزلزالية و بالتالي التحقق من معايير الأداء المطلوبة. تم في هذا البحث تقديم الدراسة المرجعية و إجراءات اختيار السجلات الزلزالية بما يتوافق مع متطلبات الكود السوري، و كذلك مراجعة أغلب طرائق تقييس السجلات الزلزالية. ثم دراسة الاستجابة الإنشائية من خلال مقارنة الانتقالات الكلية الناتجة عن التحليل باستخدام توابع التحريض و هي طيف الاستجابة و التقييس باستخدام التسارع الأعظمي و السجلات الصنعية في مجال الزمن و مجال التردد (التي سيتم توليدهابما يتوافق مع طيف الاستجابة السوري) من خلال إجراء 20 عملية تحليل كدراسة تطبيقية على نموذجين فراغيين (3D) لبنائين قائمين بما يتوافق مع المتطلبات الزلزالية لمدينة اللاذقية. بينت النتائج أن التحليل باستخدام السجلات الصنعية المتوافقة مع طيف الاستجابة السوري للحالات المدروسة يعطي انتقالات أقل بشكل ملحوظ منها في حالة التحليل باستخدام طيف الاستجابة و التحليل باستخدام السجل المقيس حسب التسارع الأعظمي.
تم في هذا البحث و باستعمال طريقة العناصر المحدودة Finite Element Analysis, المقارنة بين طريقتي الدفع المتزايد و التحليل الديناميكي باستعمال طيف الاستجابة Response Spectrum Analysis, RSA على نماذج من المنشآت الاطارية غير منتظمة من البيتون المسلح، لمعر
فة حدود تطبيق طريقة الدفع المتزايد على هذه المنشآت، حيث تمت المقارنة من حيث تشكل ميكانيزم الانهيار و الانتقالات و درجة المطاوعة.
لم تعد الطريقة الستاتيكية المكافئة أو طيف الاستجابة؛ التي كانت تستخدم عادة للتصميم الإنشائي لمعظم أنواع المنشآت التقليدية؛ من المنهجيات المفضلة في تصميم المنشآت الحديثة المعقدة التركيب والأداء خصوصا عند تعرضها لحمولات شديدة. ومن الناحية الأخرى أصبح ا
لتحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب، وأيضا بسبب الازدياد المستمر في قاعدة البيانات الخاصة بالحركات الأرضية القوية. لذلك أصبح استخدام وتقييس (معايرة) السجلات الحقيقية أحد أهم الأغراض الأساسية للأبحاث المعاصرة في هذا المجال.
تأخذ معايير اختيار السجلات الزمنية بعين الاعتبار السمات الزلزالية لتلك السجلات كقوة الزلزال والمسافة عن البؤرة السطحية ومواصفات الموقع لأنها تؤثر على شكل طيف الاستجابة ومحتوى الطاقة ومدة الحركات الأرضية القوية، وبالتالي الطلب المتوقع على المنشأ. وبعد عملية اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. حيث تجرى عملية التقييس عادة باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، وذلك ببساطة عن طريق تقییس السجلات الزمنية بتكبیرها أو تصغیرها بشكل موحد لتتم مطابقتها (بشكل متوسط) مع طیف الاستجابة الهدف ضمن المجال المحدد للدور بأفضل ما يمكن. إن عملية إيجاد معاملات التقييس لتأمين المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف هي من مهام المهندس وهي عملية صعبة ومعقدة، لذلك قمنا باستخدام الخوارزمية الجينية في إيجاد تلك المعاملات بهدف الحصول على أفضل النتائج.
يعتبر إجراء تحليل لاخطي باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجا تقليديا بهدف شرعنة النتائج من خلال تقييم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بعمليات الاختيار والتقييس، وناقشنا معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم توظيف إجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية لتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال التحليل باستخدام السجل الزمني لمنشآت وحيدة درجة الحرية بهدف فحص فعالية طريقة المعايرة المستخدمة في خفض التبعثر في الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ومعامل مطاوعة R= 4.5 ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3% وإجراء 700 عملية تحليل. وأخيرا تم عرض النتائج بدلالة الانتقالات اللدنة D.
أصبح التحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب. كما يعتبر إجراء التحليل باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجاً تقل
يدياً بهدف شرعنة النتائج من خلال تقويم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بمناقشة معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم اختيار وتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة، لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال استخدامها في التحليل لمنشآت وحيدة درجة الحرية لفحص فعالية طريقة التقييس المستخدمة في خفض تبعثر الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3%، ثم إجراء 700 عملية تحليل. كما تم إجراء 280 عملية تحليل لمنشآت متعددة درجات الحرية.
بعد اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. تجرى عملية التقييس عادة باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، وذلك ببساطة عن طريق تقییس السجلات الزمنية بتكبیرها أو تصغیرها بشكل موحد لتتم مطابقتها (بشكل متوسط
) مع طیف الاستجابة الهدف ضمن المجال المحدد للدور بأفضل ما يمكن. عملية إيجاد معاملات التقييس لتأمين المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف هي من مهام المهندس وهي عملية صعبة ومعقدة، لذلك قمنا باستخدام الخوارزميات الجينية أحد أهم طرائق البحث التطورية الاصطناعية، والتي ترتكز على الاختيار الطبيعي وآليات الوراثة. تطبق الخوارزميات لإيجاد حلول المسائل الكبيرة والمعقدة والتي تتصف باللاخطية وبتعدد الحلول الموضعية المثلى.
تكمن قوة الخوارزميات في قدرتها على التكييف. حيث تخضع الأصناف (الأجناس) في الأنظمة الطبيعية إلى البيئة المحيطة وتتفاعل معها، فتنتج هذه الأصناف أجيال جديدة أكثر ملائمة للبيئة، والتي تخضع للبيئة بدورها لنتتج عناصر جديدة من جديد لتتابع عملية التطور. وحدها الأفراد التي تكيفت مع البيئة جيداً تبقى أما الباقي فتختفي. وفي التعبير الرياضي تتمثل الأفراد بمتغيرات المسألة وتعتبر البيئة هي المسألة المطروحة. ويعتبر الجيل الأخير للمتغيرات الذي تكيف مع المسألة هو الحل النهائي.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزميات الجينية وعمليات التقييس، وناقشنا معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم قمنا بتطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن وإجراءات التقييس باستخدام الخوارزميات الجينية على عدد من السجلات الحقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. وأخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى مطابقتها لمتطلبات الكود.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزمية الجينية و عمليات التقييس، و ناقشنا معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم قمنا بتطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن و اجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية على عدد من السجلات ال
حقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. و أخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة و مقارنتها لتبيان مدى مطابقتها لمتطلبات الكود.
يتضمن هذا البحث دراسة تحليل و تصميم أحد أنواع الخزانات العالية و ذلك بدراسة حلة الخزان وفق الطريقة المرنة و دراسة الجملة الحاملة للخزان باعتماد الطريقة الستاتيكية المكافئة الثانية و من ثم التحليل وفق الطريقة الديناميكية الخطية طريقة طيف الاستجابة و ذ
لك باستخدام برنامج SAP2000 و إجراء المقارنات اللازمة.
في هذا البحث تم التطرق إلى التابع الأسي لحمولة الانفجار, و تعريف عامل تخامد الضغط في هذا التابع (a). بعد ذلك تمت دراسة أربعة توابع لحمولة الانفجار بأربع قيم مختلفة لعامل تخامد الضغط, و ذلك من أجل جملة ذات درجة حرية واحدة غير مخمدة, حيث تم وضع معادلة
الحركة و حلها. و باستخدام برنامج MATLAB, و من أجل كل تابع رسمت العلاقة بين ((Yst/Y(t) و بين t/T. و من ثم رسمت أطياف الاستجابة لهذه التوابع, و تمت مقارنة الأطياف الخاصة بالتوابع الثلاث الأخيرة بالطيف الخاص بالتابع الأول و الذي يمثل الشكل المثلثي لحمولة الانفجار.
و خلص البحث إلى أنه من أجل مجال معين ﻠa يمكن و بتقريب مقبول استخدام طيف الاستجابة الخاص بالحمولة المثلثية, لكن بعد ذلك المجال يفضل استخدام أطياف الاستجابة للحمولة الأسية.
