کتاب دینامیک سازه چوپرا نظریه و کاربرد آن در مهندسی زلزله

دانش بشر در زمینه مهندسی زلزله در چند دهه اخیر تغییرات شگرفی را شاهد بوده است. مقایسه آخرین ویرایش آیین نامه های تحلیل و طراحی لرزه ها در کشورای مختلف با نسخه قدیمی آنها به روشنی تاثیر یافته های جدید را در این زمینه نشان می دهد. نظریه دینامیک سازه ها که به عنوان ابزاری برای انجام تحقیق در زمینه های مختلفی از مهندسی زلزله مورد نیاز مهندسان عمران است، علی رغم کلاسیک بودن بسیاری از مباحث آن در رشته ی مهندسی عمران دارای برخی جلوه های نو خصوصا در زمینه ی تحلیل مودال مختلط و یا انجام تحلیل های دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی با استفاده از مدل ها رفتاری پیچیده می باشد. در ترجمه ی این کتاب که از روی آخرین ویرایش آن انجام شده است، همانطور که مولف به تفضیل در خصوص مباحث مختلف آن در پیشگفتارها توضیح داده است، ترکیب بسیار مناسبی از مطالب کلاسیک و تازه در تئوری دینامیک سازه در زمینه مهندسی عمران و نیز مباحث مختلفی در زمینه تحلیل سازه ها، از جمله بررسی آخرین نسخه چندین آیین نامه طرز لزره ای مختلف دنیا ارائه شده است. ازا ین رو این کتاب می تواند مباحث چند درس مختلف در دینامیک سازه ها و نیز مهندسی زلزله در دوره های کارشناسی ارشد را تامین نماید. ارائه مطالب به نحوی ساده صورت گرفته و مسائل متنوع موجود در انتهای اکثر فصلها کمک زیادی در انتقال مفاهیم طرح شده در کتاب به خوانندگان خواهد نمود. همچنین شما می توانید در کتاب اصول مهندسی زلزله، در مورد مفاهیم اصلی مهندسی زلزله و طراحی لرزه ای، بیشتر بخوانید.
فهرست
قسمت اول: سیستم های یک درجه آزادی

فصل 1: معادلات حرکت
صورت مسئله و روش های حل آن
سازه های ساده
سیستم یک درجه آزادی
نیروی میرایی
صورت مسئله و نیروهای اجزا
ترکیب جوابهای استاتیکی و دینامیکی
مطالعه سیستمهای یک درجه آزادی

فصل 2: ارتعاش آزاد
ارتعاش نامیرا
ارتعاش آزاد میرای ویسکوز
انرژی در ارتعاش آزاد
ارتعاش آزاد با میراگر کلمب

فصل 3: پاسخ به تحریک های هارمونیک و پریودیک
ارتعاش هارمونیک سیستمهای نامیرا
ارتعاش هارمونیک سیستمهای نامیرا
پاسخ به مولد ارتعاش
انقال نیرو و مجزاسازی ارتعاش
ابزارهای اندازه گیر ارتعاش
اتلاف انرژی در میرایی ویسکوز
میرایی ویسکوز معادل
نمایش سری فوریه
پاسخ به نیروی متناوب

فصل 4: پاسخ به تحریکهای دلخواه
پله ای و پالسی
پاسخ به ضربه واحد
پاسخ به نیروی دلخواه
نیروی پله ای
نیروهای صعودی خطی یا شیب دار
نیروی پله ای با زمان افزایش محدود
نیروی پالسی مستطیلی
نیروی پالسی مثلثی متقارن
اثرات میرایی ویسکوز
پاسخ به حرکت زمین

فصل 5: ارزیابی عددی پاسخ دینامیک
روشهای گام زمانی
روشهای مبتنی بر درون یابی تحریک
روش تفاضل مرکزی
روش نیومارک
پایداری و خطای محاسباتی

فصل 6: پاسخ لرزه ای سیستم های خطی
تحریک زلزله
معادله حرکت
کمیتهای پاسخ
تاریخچه پاسخ
مفهوم طیف پاسخ
ویژگیهای طیف پاسخ
مقایسه طیفهای طراحی و پاسخ

فصل 7: پاسخ زلزله ای سیستمهای غیرالاستیک
روابط نیرو- تغییر شکل
تاثیرات تسلیم
رابطه مقاومت تسلیم شکل پذیری
انرژی تلف شده
طیف طراحی الاستیک
کاربرد طیف طراحی
مقایسه طیفهای پاسخ و طراحی

فصل 8: سیستمهای یک درجه آزادی تعمیم یافته
سیستمهای یک درجه آزادی تعمیم یافته
ترکیبات جسم صلب
سیستم جرم متمرکز
فرکانس ارتعاش طبیعی با روش رایلی
انتخاب تابع شکل

قسمت دوم: سیستم های چند درجه آزادی

فصل 9: معادلات حرکت
بیان مسئله و روش های حل
روش عمومی برای سیستمهای خطی
نراکم استاتیکی
تحریک تکیه گاهی چندگانه
سیستمهای غیرالاستیک
بیان مسئله
نیروهای اجزا

فصل 10: ارتعاش آزاد
سیستمهای بدون میرایی
ماتریسهای مودال و طیفی
تعامد مودها
تفسیر تعامد مودی
نرمال سازی مودها
روش های حل مسئله مقدار ویژه
نسبت رایلی

فصل 11: میرایی در سازه ها
تخمین نسبتهای میرایی معادل میرایی
ماتریس میرایی کلاسیک
ماتریس میرایی غیر کلاسیک

فصل 12: تحلیل و پاسخ دینامیکی سیستمهای خطی
تحلیل سیستمهای دو درجه آزادی نامیرا
معادلات مودی برای سیستمهای نامیرا
پاسخ تغییر مکان
نیروهای اجزا
ضرایب مشارکت مودی

فصل13: تحلیل لرزه ای سیستمهای خطی
تحلیل مودی
ساختمانهای چند طبقه با پلان متقارن
پاسخ حداکثر از طیف پاسخ زلزله
ساختمانهای چند طبقه با پلان متقارن
ساختمانهای چند طبقه با پلان نامتقارن

فصل 14: کاهش درجات آزادی
قیود سینماتیکی
تمرکز جرم در درجه های آزادی انتخابی
انتخاب بردارهای ریتز
تحلیل دینامیکی با استفاده از بردارهای ریتز

فصل 15: ارزیابی عددی پاسخ دینامیکی
روشهای گامهای زمانی
تحلیل خطی سیستمهای غیرکلاسیک
تحلیل سیستمهای غیرخطی

فصل 16: سیستمهای دارای جرم و الاستیسیته گسترده
تعامد مودی
تحلیل مودی پاسخ دینامیکی اجباری
تحلیل طیفی پاسخ زلزله
مشکلات تحلیل سیستمهای واقعی

فصل 17: معرفی روش المان محدود
فرمول بندی با استفاده از بقای انرژی
معایب روش رایلی- ریتز
تقریب المان محدود
روش تحلیل
ماتریس سختی المان
بردار نیروی المان
تحلیل دینامیکی محیط سازه ای پیوسته

قسمت سوم: پاسخ و طراحی لرزه ای ساختمان های چند طبقه

فصل 18: پاسخ زلزله ساختمانهای الاستیک خطی
ضرایب مشارکت مودی
تغییر پاسخ مودهای بالاتر با ارتفاع
چند مود باید در نظر گرفته شود

فصل 19: تحلیل لرزه ای و پاسخ ساختمانهای غیر الاستیک
معادلات حرکت
محاسبه نیازهای لرزه ای
نیازهای تغییر مکان نسبی طبقه
مشکلات موجود و مفهوم بنیادی
تحلیل رانشی مودی
ارزیابی تحلیل رانشی مودی

فصل 20: دینامیک زلزله ساختمانها با تکیه گاه جداسازی شده
سیستم جداسازی
ساختمانهای یک طبقه جداسازی شده
موثر بودن جداسازی کف
کاربردهای جداسازی کف

فصل 21: دینامیک سازه ها در آیین نامه های ساختمانی
آیین نامه ساختمانی بین المللی
آیین نامه ملی ساختمان کانادا
یوروکد

فصل 22: دینامیک سازه ها در دستورالعمل های ارزیابی ساختمان ها
روش دینامیکی غیر خطی
روش استاتیکی غیر خطی
ملاحظات پایانی

پیوست ها
الف: تحلیل پاسخ به روش حوزه ی فرکانس
ب: نمادسازی
ج: پاسخ به مسائل برگزیده
همچنین شما می توانید با تهیه کتاب دینامیک سازه ها، از سایت رایان بوک، از دیگر مطالب این درس مهم آگاه شوید.