بررسي مود‌هاي فركانسي در سازه‌هاي غشايي خيمه‌اي

Investigation of frequencies mode shapes of conic membrane structures

امروزه سازه هاي غشايي به علت داشتن ويژگي هاي منحصر به فردي نظير، سبكي، زيبايي و قابليت پوشاندن دهانه هاي بلند تبديل به يكي از سازه هايي بسيار پركاربرد شده اند. با اين وجود، تحقيقات كمي در زمينه ي رفتار اين نوع سازه ها انجام شده و بسياري از خصوصيات رفتاري آن ها ناشناخته است. تعيين مشخصات اصلي در سازه‌هاي پارچه‌اي، نظير فركانس‌هاي طبيعي و شكل‌هاي مودي؛ در راستاي تعيين پاسخ‌هاي سازه‌ در برابر بارگذاري‌هاي مختلف، نقش بسزايي دارد. در دست داشتن فركانس هاي طبيعي و شكل‌هاي مودي، نه تنها مي‌تواند ارزيابي كلي از خصوصيات كلي سازه را در اختيار محققين قرار دهد؛ بلكه در پيش‌بيني رفتار سازه‌ و شناسايي نقاط ضعف و قوت آن‌ نيز، نقش بسزايي دارد. تحقيق حاضر به شبيه‌سازي سازه‌هاي خيمه‌اي و بررسي مودهاي فركانس طبيعي در آن‌ها پرداخته و با اعمال تغييرات در ابعاد هريك از مدل‌هاي شبيه‌سازي شده، به بررسي تاثير ابعاد، در عملكرد آن‌ها مي‌پردازد. شبيه‌سازي با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS انجام شده است. در ابتدا به منظور اطمينان از صحت شبيه‌سازي عددي، يك نمونه آزمايشگاهي از مراجع فني انتخاب و مدل‌سازي شد و سپس نتايج حاصله با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شد كه هم خواني خوبي بين نتايج عددي و آزمايشگاهي مشاهده گرديد. در ادامه به مدل‌سازي سازه‌هاي خيمه‌اي با ابعاد متفاوت پرداخته شد؛ پارامترهاي مورد بررسي قظر رينگ بالا و ارتفاع سازه مي-باشند. نتايج شبيه سازي عددي نشان داد كه افزايش قطر رينگ بالايي سازه هاي غشايي با فرم خيمه اي منجر به كاهش زمان تناوب سازه مي شود، ولي تغيير رفتار در مقابل افزايش ارتفاع سازه متفاوت است؛ در ارتفاع كم افزايش ارتفاع منجر به كاهش زمان تناوب شده و لي از ارتفاعي به بالا افزايش ارتفاع تاثير معكوس داشته و منجر به افزايش زمان تناوب مي شود.

Nowadays, membrane structures have become one of the most widely used structures due to their unique features such as lightness, beauty and ability to cover long openings. However, little research has been conducted on the behavior of these structures, and many of their behavioral characteristics are unknown. Determining the main characteristics of the structures, such as natural frequencies and Mode shapes, has a significant role in determining the structural responses to different loading. In the presence of natural frequencies and modi shapes, it can not only provide researchers with a general assessment of the general characteristics of the structure, but also has a significant role in predicting structural behavior and identifying its weaknesses and strengths. The present study has been carried out to simulate tectonic structures and to investigate natural frequency modes in them. By applying changes in the dimensions of each simulated model, they examine the effect of dimensions on their performance. Simulation using ABAQUS software. First, in order to ensure the accuracy of numerical simulation, a laboratory sample was selected and modeled from the technical references, and then the results were compared with the experimental results, which showed good agreement between numerical and laboratory results. In the next step, the modeling of different layered structures is considered; the parameters considered are the high rims and the height of the structure. Numerical simulation results showed that increasing the diameter of the upper ring of membrane structures with the shape of the marquee leads to a decrease in the periodicity of the structure, but the change in behavior versus the elevation of the structure is different; at low altitude, the increase in height leads to reduced time It is rotated and Lee rises from height to elevation and has an inverse effect, which leads to an increase in the period of rotation.