Skip to main content
SUPERVISOR
Payam Asadi
پیام اسدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hosein Sourani
حسین سورانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Providing a proposed method to reduce the number of nonlinear time history analysis for fragility curves development
Fragility curves represent the conditional probability that a structure’s response may exceed the performance limit for a given ground motion intensity. One of the most important problems in the development of fragility curves is the high number of analyzes used to evaluate random parameters. The Monte Carlo technique usually requires a relatively large number of simulations in order to obtain a sufficiently reliable estimate of the fragilities making it computationally expensive and time consuming. Hence, methods such as the HDMR and Cornell’s method are proposed to estimate the fragility curves with much less time history analysis. They are used to replace the algorithmic performance-function with an explicit functional relationship, fitting a functional approximation, thereby reducing the number of expensive numerical analyses. After the functional approximation has been made, Monte Carlo simulation is used to obtain the fragility curve of the system. The idea of ??these methods is very suitable for reducing the number of analyzes, but due to the selection of inputs of uncertainties without initial analysis, their compatibility with the Monte Carlo method is not high at all performance levels. On the other hand, because the fragility curves are developed at different levels, it is necessary that input points be selected compatible with each performance level in order to increase the accuracy of the generated curves at all performance levels. In this study a new method has proposed to increase accuracy and decrease the numbers of non-linear time history analysis. The proposed method is based on the selection of suitable points in uncertaites and also the more accurate calculation of the dispersion in the fragility function. In this study the defects of previous methods have been eliminated so that for selection of inputs the scientific reasons with analytical support have been proposed. The responses are approximated with more relationships and consequently with greater accuracy, so that their adaptation to the Monte Carlo method is very high. Also for each performance level, the input points have been selected compatible with that level to the accuracy of the fragility curve at all performance levels. To control the validity of this method, a special study was carried out on a SDOF system and a reinforced concrete frame under various ground motions. Then the fragility curves are developed and compared at different performance levels using different methods. The results show that compatibility of the proposed method with Monte Carlo simulation is more than other methods. Keywords Fragility Curve, Monte Carlo method, Compliant response functions, Cornell’s method, HDMR method, Performance levels.
منحنی­های شکنندگی ابزار مناسبی برای ارزیابی احتمالاتی سازه­ها تحت تحریک زلزله می­باشند. یکی از مهمترین مشکلات ترسیم منحنی­های شکنندگی برای ارزیابی پارامترهای تصادفی، تعداد بالای تحلیل­های مورد استفاده است. برای تولید منحنی شکنندگی به روش پایه­ای مونته­کارلو نیاز به انجام تعداد بسیار بالایی تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی می باشد و این امر باعث صرف زمان و هزینه بالا می گردد. از این رو روش­هایی همچون روش کورنل و HDMR ارائه شده است که با تعداد تحلیل تاریخچه زمانی بسیار کمتر منحنی های شکنندگی را برآورد می­کنند. در این روش­ها برای هر کدام از عدم قطعیت­ها مقادیری انتخاب شده و بر مبنای آنها سازه را تحلیل می­کنند. سپس با استفاده از روابطی مقادیر پاسخ را تخمین می‌زنند و با توجه به آن با استفاده از توابع شکنندگی منحنی­های مربوطه تولید می­گردند. ایده این روش­ها برای کاهش تعداد تحلیل­ها بسیار مناسب و کاربردی می­باشد لیکن به علت انتخاب نقاط ورودی عدم قطعیت­ها بدون تحلیل اولیه، سازگاری آنها با منحنی تولید شده به روش مونته­کارلو در تمامی سطوح عملکردی زیاد نیست. از طرفی چون منحنی شکنندگی در سطوح مختلف ترسیم می­شود لذا لازم است که نقاط منتخب، متناسب با هر سطح عملکردی انتخاب شود تا دقت منحنی تولید شده در تمامی سطوح عملکردی افزایش یابد. در این پایان­نامه برای افزایش دقت و همچنین کاهش تعداد تحلیل یک روش جدید ارائه گردیده است. اساس روش پیشنهادی بر پایه انتخاب نقاط مناسب در پارامترهای تصادفی و همچنین محاسبه دقیق­تر پراکندگی در فرمول شکنندگی است. در این پژوهش نواقص روش­های قبلی حتی­المقدور مرتفع گردیده به طوری که برای انتخاب نقاط ورودی دلایل علمی با پشتوانه تحلیلی ارائه شده، پاسخ­ها با روابط بیشتر و به تبع آن با دقت بیشتر تقریب زده شده اند تا انطباق آنها با روش مونته­کارلو بسیار زیاد شود. همچنین برای هر سطح عملکردی نقاط ورودی متناسب با آن انتخاب شده­اند تا دقت منحنی شکنندگی تولید شده در تمامی سطوح عملکردی حتی­الامکان افزایش یابد. برای کنترل صحت این ایده، مطالعه ویژه بر روی یک سازه جرم و فنر و یک قاب بتنی تحت تحریک­های مختلف زلزله انجام شده­است. سپس منحنی‌های شکنندگی در سطوح عملکردی مختلف با استفاده از روش‌های مختلف برآورد و مقایسه شده­اند. نتایج نشان می‌دهد که سازگاری ایده ارائه شده در مقایسه با دیگر روش‌ها با نتایج تحلیل مونته کارلو بیشتر است. واژگان کلیدی: تابع شکنندگی، توابع پاسخ سازگار، تحلیل دینامیکی غیرخطی پیش‌رونده، روش مونته‌کارلو، روش کورنل، روش ، سطوح عملکردی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی