Καμπύλες Φόρτισης

Στον τομέα Καμπύλες Φόρτισης, η καμπύλη χρονοϊστορίας ορίζεται είτε μέσω απευθείας εισαγωγής των τιμών του χρόνου και των ζευγαριών φορτίων (Δημιουργία Συνάρτησης), είτε διαβάζοντας ένα αρχείο κειμένου όπου ορίζεται η καμπύλη φόρτισης (Συνάρτηση Φορτίου).

Σημαντικό: Το αρχείο κειμένου της καμπύλης φόρτισης πρέπει να είναι σε MS-DOS Windows format (δηλ. αποθηκεύσετε τον φάκελο ως ANSI (encoding) χρησιμοποιώντας το Σημειωματάριο).

Συνήθως, στατική ανάλυση χρονοϊστορίας χρησιμοποιείται για να προσομοιώσει απλά ανακυκλιζόμενα τεστ σε δείγματα. Σε αυτήν την περίπτωση η καμπύλη φόρτισης είναι αρκετά απλή και οι χρήστες μπορούν να την ορίσουν απευθείας μέσω του SeismoStruct με την επιλογή Δημιουργία. Στην περίπτωση δυναμικής ανάλυσης, συνήθως (όχι αποκλειστικά) η επιβαλλόμενη καμπύλη (π.χ. ανάλυση impact/blast) αποτελείται από ένα επιταχυνσιογράφημα, και τα σημεία δεδομένων βρίσκονται σε ένα αρχείο κειμένου, το οποίο στη συνέχεια φορτώνεται στο πρόγραμμα με την επιλογή Φόρτωση. Παρόλα αυτά, οποιαδήποτε από τις δύο επιλογές ορισμού χρονοϊστορίας (Δημιουργία και Φόρτωση) μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τους δύο τύπους ανάλυσης.

Ο Χρόνος Έναρξης της Ανάλυσης είναι ο χρόνος κατά τον οποίο η ανάλυση ξεκινά, και θεωρείται πάντα ίσος με τον μηδέν, για αυτό το λόγο όλες οι καμπύλες χρονοϊστορίας πρέπει να έχουν χρόνους εισόδου μεγαλύτερους από 0.0. Ακόμη, οι καμπύλες χρονοϊστορίας θα επιβληθούν στην κατασκευή σε διαφορετικές χρονικές στιγμές (π.χ. ασύγχρονη εισαγωγή σεισμικών δεδομένων, δύο σεισμοί που χτυπούν την ίδια κατασκευή διαδοχικά κλπ.), η παράμετρος Καθυστέρησης πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να ορίσει τη στιγμή κατά την οποία μια συγκεκριμένη καμπύλη χρονοϊστορίας, που φορτώνεται από ένα αρχείο κειμένου, αρχίζει να επιβάλλεται στην κατασκευή. Με άλλα λόγια, δεν χρειάζεται ο χρήστης να αλλάξει χειροκίνητα τα σημεία των δεδομένων της χρονοϊστορίας για να εισάγει μια χρονική καθυστέρηση, αφού το πρόγραμμα το κάνει αυτόματα.

Όποτε υπάρχει κάποια αβεβαιότητα σχετικά με τον προσδιορισμό των παραμέτρων που φορτώνονται από τον φάκελο (στήλη χρόνου, στήλη επιτάχυνσης, πρώτη γραμμή, τελευταία γραμμή), ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει την Προβολή Φακέλου Κειμένου το οποίο επιτρέπει επιθεώρηση του φακέλου. Μετά την φόρτωση της καμπύλης χρονοϊστορίας, οι προαναφερόμενες παράμετροι εισαγωγής μπορούν ακόμα να τροποποιηθούν (π.χ. αν μετά τη φόρτωση 5000 γραμμών επιταχυνσιογραφήματος αντιλαμβάνεστε ότι μόνο οι πρώτες 1000 είναι σημαντικές). Το κουμπί Ανανέωση Προβολής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την γραφική απεικόνιση των αλλαγών.

Ορισμός μια χρονοϊστορίας επιτάχυνσης
Προκειμένου να ανοίξουν ένα επιταχυνσιογράφημα οι χρήστες πρέπει να επιλέξουν το κουμπί Φόρτωση στις Καμπύλες Φόρτισης και μετά να ορίσουν τις αντίστοιχες παραμέτρους εισαγωγής δεδομένων: πρώτη και τελευταία γραμμή που θα διαβαστεί, το χρονικό βήμα της χρονοϊστορίας και τον συντελεστή κλιμάκωσης (αν οι χρήστες επιθυμούν να κλιμακώσουν προς τα πάνω ή προς τα κάτω το επιταχυνσιογράφημα που διαβάζεται).

Η τιμή της πρώτης γραμμής (ίση με 6 ως προεπιλογή) ουσιαστικά προσδιορίζει τον αριθμό των γραμμών που αγνοούνται απο την αρχή του φακέλου. Συνήθως, τα αρχεία κειμένου των επιταχυνσιογραφημάτων περιλαμβάνουν εισαγωγικές γραμμές επικεφαλίδων, που περιγράφουν την πηγή τους, τα χαρακτηριστικά τους κλπ. Προφανώς αυτές οι γραμμές δεν προορίζονται για να διαβαστούν απο το πρόγραμμα. Ως παράδειγμα, θεωρείστε τα διορθωμένα αρχεία επιταχυνσιογραφημάτων που αποκτήθηκαν απο τη Ευρωπαϊκή Βάση Δεδομένων Ισχυρής Κίνησης (European Strong Motion Database), όπου συνήθως υπάρχουν 31 γραμμές επικεφαλίδων. Προφανώς για αυτά τα αρχεία η πρώτη γραμμή που θα διαβάζει είναι η γραμμή 32.

Η παράμετρος της τελευταίας γραμμής (εντοπίζεται αυτόματα από το πρόγραμμα) χρειάζεται επίσης σε συγκεκριμένες περιπτώσεις όπου το αρχείο κειμένου περιέχει πρόσθετες πληροφορίες μετά τις τιμές της επιτάχυνσης. Αυτή είναι μια τυπική συμπεριφορά για αρχεία από ένα αριθμό βάσεων δεδομένων ισχυρής κίνησης όπου η ταχύτητα και/ή οι χρονοϊστορίες μετατοπίσεων ακολουθούν τα αντίστοιχα της επιτάχυνσης. Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρειάζεται προφανώς η τιμή της τελευταίας γραμμής να αντιστοιχεί στη τελευταία γραμμή τιμών της επιτάχυνσης.

Τα επιταχυνσιογραφήματα που επεξεργάζονται στο SeismoSignal μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα μέγιστο 2^18 αριθμό σημείων (δηλ. 262144). Σημειώνεται, όμως, ότι τα αρχικά επιταχυνσιογραφήματα που έχουν ένα υπερβολικά μεγάλο αριθμό σημείων δεδομένων (π.χ. >10000) μπορεί να οδηγήσουν σε αργές αναλύσεις, και σε κάποιες περιπτώσεις σφάλματα στο σύστημα, λόγω πολύ υψηλών απαιτήσεων μνήμης, γι' αυτό το λόγο συνίσταται στους χρήστες να περικόψουν τέτοια μεγάλα επιταχυνσιογραφήματα (συνήθως περιέχουν μεγάλα κομμάτια αδιάφορης κίνησης στην αρχή και στο τέλος) και/ή να διπλασιάσουν το χρονικό βήμα τους (σε περίπτωση που χρησιμοποιείται ένα εξαιρετικά χαμηλό dt).

Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο του αρχείου φακέλου που διαβάζεται, πρέπει να οριστούν άλλες παράμετροι εισαγωγής δεδομένων, όπως περιγράφεται παρακάτω.

Αρχεία κειμένου εισαγωγής δεδομένων μονής τιμής ανά γραμμή
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή αυτής της μονής τιμής ανά γραμμή, οι χρήστες πρέπει να προσδιορίσουν μια πρόσθετη παράμετρο εισαγωγής δεδομένου, π.χ. την στήλη στην οποία βρίσκονται οι τιμές της επιτάχυνσης.

Στην περίπτωση του Παραδείγματος 1, που ορίστηκε παραπάνω, η στήλη της επιιτάχυνσης θα είχε την τιμή 2 (οι τιμές όλων των υπόλοιπων στηλών αγνοούνται απο το πρόγραμμα), ενώ στην περίπτωση του Παραδείγματος 2, η στήλη της επιτάχυνσης πρέπει να οριστεί ως 1.

Τιμές Χρόνου & Επιτάχυνσης ανά γραμμή δεδομένων εισαγωγής αρχείου κειμένου
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή Τιμές Χρόνου & Επιτάχυνσης ανά γραμμή, οι χρήστες πρέπει να προσδιορίσουν μια πρόσθετη παράμετρο εισαγωγής δεδομένων (σε σχέση με την προηγούμενη περίπτωση), δηλαδή τη στήλη στην οποία βρίσκονται οι τιμές του χρόνου.

Οι χρήστες μπορούν να βρουν αυτήν την επιλογή χρήσιμη:

Προκειμένου να φορτώσετε χρονοϊστορίες με ένα χρονικό-βήμα που μπορεί στη συνέχεια να αλλάξει αυτόματα από το πρόγραμμα (μέσω παρεμβολής) στο χρόνο που ορίζεται στο 'Χρονικό Βήμα dt' (δείτε Παράδειγμα 3 παρακάτω). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις ακόλουθες περιπτώσεις: (i) το αρχείο εισαγωγής δεδομένων έχει μη κανονικών διαστημάτων χρονικές στιγμές, (ii) το αρχείο εισαγωγής δεδομένων έχει ένα χρονικό βήμα που είναι πολύ "χονδρό" για επαρκή επεξεργασία, (iii) το αρχείο εισαγωγής δεδομένων χρησιμοποιεί ένα χρονικό βήμα που είναι υπερβολικά μικρό, και γι' αυτό θα καθυστερήσει τις αναλύσεις ή θα οδηγήσει σε προβλήματα σχετικά με τη μνήμη του υπολογιστή (λόγω των επακόλουθων πολύ μεγάλων μητρώων που παράγονται απο το πρόγραμμα).
Προκειμένου να φορτώσετε χρονοϊστορίες που ορίζονται μέσω μη κανονικών διαστημάτων χρονικών βημάτων, τότε το χρονικό βήμα που χρησιμοποιείται απο το πρόγραμμα είναι αυτό που ορίζεται στο 'Χρονικό Βήμα dt' (δείτε το Παράδειγμα 4 παρακάτω).

Αρχεία κειμένου εισαγωγής δεδομένων πολλαπλών τιμών ανά γραμμή
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή Αρχεία κειμένου εισαγωγής δεδομένων πολλαπλών-τιμών ανά γραμμή, οι χρήστες πρέπει να προσδιορίσουν επίσης δύο πρόσθετες παραμέτρους εισαγωγής παραμέτρων αρχείου, τη Συχνότητα διαβάσματος και τις Αρχικές τιμές που θα αγνοηθούν. Μια τιμή συχνότητας ίση με 1 σημαίνει ότι όλες οι τιμές διαβάζονται, συχνότητα 2 σημαίνει ότι όλες οι υπόλοιπες τιμές διαβάζονται, συχνότητα 3 σημαίνει ότι μια στις τρεις τιμές διαβάζεται (τυπικά χρησιμοποιείται στην περίπτωση αρχείων όπου οι τιμές της επιτάχυνσης, της ταχύτητας και της μετακίνησης δίνονται στη σειρά).

Στην περίπτωση του Παραδείγματος 5 που ορίστηκε παραπάνω, η συχνότητα που θα οριζόταν θα ήταν 1 (και οι αρχικές τιμές που θα αγνοούνταν θα ήταν 0), ενώ στην περίπτωση του Παραδείγματος 6, η τιμή της συχνότητας θα ήταν 2 (και οι αρχικές τιμές που θα αγνοούνταν θα ήταν 1).

ESM Μορφοποίηση αρχείων
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή ESM, οι χρήστες δεν χρειάζεται να προσδιορίσουν καμία πρόσθετη παράμετρο εισαγωγής δεδομένων, αφού αυτές οι παράμετροι εντοπίζονται αυτόματα απο το πρόγραμμα.

Σημείωση: Στην περίπτωση που οι χρήστες δεν επιθυμούν να φορτώσουν ολόκληρο το επιταχυνσιογράφημα, μπορεί να κάνουν τις κατάλληλες τροποποιήσεις αλλάζοντας τις τιμές της Πρώτης και/ή της Τελευταίας Γραμμής, του Συντελεστή Κλιμάκωσης, τη Συχνότητα και τις αρχικές τιμές που θα αγνοηθούν. Συνίσταται στους χρήστες να έχουν μια βαθιά κατανόηση της μορφής ESM πριν κάνουν οποιεσδήποτε τροποποιήσεις στις παραπάνω παραμέτρους.

SMC Μορφοποίηση αρχείων
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή SMC, οι χρήστες δεν χρειάζεται να προσδιορίσουν καμία πρόσθετη παράμετρο εισαγωγής δεδομένων, αφού αυτές οι παράμετροι εντοπίζονται αυτόματα απο το πρόγραμμα.

Σημείωση: Στην περίπτωση που οι χρήστες δεν επιθυμούν να φορτώσουν ολόκληρο το επιταχυνσιογράφημα, μπορεί να κάνουν τις κατάλληλες τροποποιήσεις αλλάζοντας τις τιμές της Πρώτης και/ή της Τελευταίας Γραμμής, του Συντελεστή Κλιμάκωσης, τη Συχνότητα και τις αρχικές τιμές που θα αγνοηθούν. Συνίσταται στους χρήστες να έχουν μια βαθιά κατανόηση της μορφής SMC πριν κάνουν οποιεσδήποτε τροποποιήσεις στις παραπάνω παραμέτρους.

PEER NGA Μορφοποίηση αρχείων
Για να ανοίξετε επιταχυνσιογραφήματα που αποθηκεύτηκαν στη μορφή PEER NGA, οι χρήστες δεν χρειάζεται να προσδιορίσουν καμία πρόσθετη παράμετρο εισαγωγής δεδομένων, αφού αυτές οι παράμετροι εντοπίζονται αυτόματα απο το πρόγραμμα.

Σημείωση: Στην περίπτωση που οι χρήστες δεν επιθυμούν να φορτώσουν ολόκληρο το επιταχυνσιογράφημα, μπορεί να κάνουν τις κατάλληλες τροποποιήσεις αλλάζοντας τις τιμές της Πρώτης και/ή της Τελευταίας Γραμμής, το Συντελεστή Κλιμάκωσης, τη Συχνότητα και τις αρχικές τιμές που θα αγνοηθούν. Συνίσταται στους χρήστες να έχουν μια βαθιά κατανόηση της μορφής PEER NGA πριν κάνουν οποιεσδήποτε τροποποιήσεις στις παραπάνω παραμέτρους.

Οι χρήστες μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τη λειτουργία 'Αλλαγή Μονάδων' για να ορίσουν τις μονάδες που χρησιμοποιούνται από το πρόγραμμα ίσες με αυτές του φακέλου εισαγωγής δεδομένων.

Εφόσον έχει οριστεί το επιταχυνσιογράφημα, υπολογίζονται αυτόματα (με χρήση του τραπεζοειδή κανόνα), οι αντίστοιχες χρονοϊστορίες ταχύτητας και μετατόπισης, όπως ορίζονται μέσω μονής και διπλής χρονικής ολοκλήρωσης αντίστοιχα, και απεικονίζονται στο παράθυρο του προγράμματος Χρονοϊστορίες.

Σημειώσεις

Μετά τη φόρτωση μιας καμπύλης χρονοϊστορίας από ένα φάκελο κειμένου, ο τελευταίος μπορεί να διαγραφεί, αφού τα σημεία της καμπύλης χρονοϊστορίας αποθηκεύονται εντός του αρχείου του έργου.
Προκειμένου να βοηθηθούν οι χρήστες να ξεκινήσουν, παρέχονται στον φάκελο εγκατάστασης του προγράμματος οκτώ επιταχυνσιογραφήματα κανονικοποιημένα ως προς [g], όπου ο χρήστης οδηγείται αυτόματα, όταν επιλέξει την εντολή Επιλογή Αρχείου. Οι χρήστες μπορούν επίσης να ανατρέξουν σε βάσεις δεδομένων στο ίντερνετ για πρόσβαση σε πρόσθετα επιταχυνσιογραφήματα.