تحليل ديناميكي ناخطي سازه قاب پرتال در فضاي عدم قطعيت

Stochastic Nonlinear Dynamic Analysis of Portal Frames in Random Fields

وجود عدم قطعيت در هر يك از قسمت‌هاي تحليل سازه مانند ويژگي‌هاي مواد، هندسه‌ي سازه، بارگذاري و الگوهاي تحليلي سبب دور شدن نتيجه‌ها از مقدارهاي واقعي مي‌گردد. يك راهكار عملي براي حل اين مشكل انجام تحليل احتمال انديشانه و شبيه‌سازي رفتار سازه در اثر اين عدم قطعيت‌ها مي‌باشد. در اين شيوه‌ها از روش‌هاي آماري براي شبيه‌سازي كميت‌هايي كه داراي عدم ‌قطعيت مي‌باشند، استفاده مي‌گردد. در اين مقاله، تحليل ديناميكي ناخطي احتمال انديشانه براي سازه‌ي قاب پرتال انجام مي‌پذيرد. كميت‌هاي داراي عدم قطعيت شامل جرم حجمي، ضريب كشساني و ابعاد و اندازه‌هاي مقطع عضو مي‌باشند. براي شبيه‌‌سازي اين عامل‌ها از روش مونت- كارلو استفاده مي شود. شبيه‌سازي هر كميت با سه نوع تابع چگالي احتمال مختلف و هر كدام با سه مقدار متفاوت ضريب پراكندگي انجام مي‌پذيرد. تحليل ديناميكي قاب براي هر نمونه‌ي شبيه‌سازي شده با شيوه‌هاي عددي انجام مي‌شود ونتايج حاصل با يكديگر مقايسه مي‌گردد. در اين رهگذر، حساسيت پاسخ بيشينه سازه به ضرايب پراكندگي و نوع تابع چگالي احتمال متغيرهاي ورودي مشخص مي‌شود و احتمال خرابي سازه در حالت‌هاي مختلف تعيين مي‌گردد.

Most of structural parameters, such as material properties, geometric parameters, loads, and analytical models, are random in nature. Recent advances in stochastic structural analysis have made it possible to analyze the behavior of structures in which such parameters are modeled as spatially varying random processes or fields rather than as random variables. This article, applies a probabilistic nonlinear dynamic analysis of portal frames in which volume mass, modulus of elasticity and section dimensions are considered as random variables. The Monte Carlo method is used to simulate the random variables. Each variable is simulated for three kinds of probability density function (PDF) with three different coefficients of variations (COV). The objective of this paper is to evaluate the sensitivity of dynamic responses to the kind of PDFs and COVs. In doing so, the nonlinear dynamic analysis of structure portal frame with uncertain parameters is performed using numerical methods and the safety of the structure is investigated.