محمد شوشتری

در سال های اخیر پیشرفت تکنولوژی و افزایش روزافزون جمعیت در شهرهای توسعه یافته، نیاز به استفاده از ساختمان های بلند را به صورت قابل توجهی افزایش داده است. همواره استفاده از یک سیستم سازه ای کارآمد و بهینه در طراحی و ساخت ساختمان های بلند دغدغه ی اصلی طراحان سازه بوده است. در ساختمان های بلند عملکرد سازه در هنگام وقوع زلزله بسیار مهم است. یکی از مسائلی که در عملکرد لرزه ای سازه ها مورد اهمیت قرار دارد، توانایی اجزاء و سیستم سازه ای در جذب و استهلاک انرژی وارد شده به سازه می باشد. مکانیزم جذب و اتلاف انرژی در طراحی سازه بر اساس عملکرد و روش های مبتنی بر انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، 8 مدل در دو ارتفاع 20 و 30 طبقه شامل دو مدل با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه، دو مدل با سیستم قاب مهاربندی فولادی با کمربند خرپایی، دومدل با سیستم دوگانه (قاب خمشی فولادی ویژه + مهاربند همگرای ویژه فولادی) و دو مدل نیز با سیستم لوله در لوله بتنی با استفاده از نرم افزار ایتبس طراحی شده اند. تمامی مدل ها در ارتفاع و پلان منظم می باشد. سازه ها ابتدا با استفاده از تحلیل طیفی خطی تحلیل شده اند و پس از طراحی مقاطع مناسب با استفاده از روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی تحلیل نهایی انجام گردید. نتایج نشان می دهد در بحث جذب انرژی، سیستم لوله در لوله بتنی عملکرد بهتری را دارد؛ علاوه بر آن با افزایش ارتفاع سازه میزان جذب انرژی رشد بیشتری را از خود نشان می دهد. به طور کلی سیستم های سازه ای که در آن ها از قاب خمشی استفاده شده است، عملکرد بهتری در جذب انرژی دارند. در بحث برش پایه، سیستم لوله در لوله بتنی عملکرد بهتری را نسبت به سایر سیستم ها ارائه می دهد. در زمینه ی میزان جابجایی جانبی، در سازه های با تعداد طبقات کم تر، سیستم لوله در لوله بتنی و در سازه های با تعداد طبقات بیشتر، سیستم سازه ای قاب مهاربندی فولادی با کمربند خرپایی عملکرد بهتری را نسبت به دیگر سیستم ها دارند. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که سیستم لوله در لوله بتنی بهترین عملکرد را در بین سیستم های بررسی شده ارائه می دهد.
خلاصه پایان نامه

وجود نامنظمی در ساختمان های امروزی به دلیل بسیاری از مسائل از جمله معماری و شکل زمین محل احداث پروژه مسئله ای اجتناب ناپذیر است. از این رو بررسی دقیق این نوع ساختمان ها از نظر مسائل سازه ای و همچنین بررسی عملکرد آن ها در هنگام وقوع زلزله بسیار حائز اهمیت می باشد. یکی از مسائل مهمی که در عملکرد سازه ها در هنگام وقوع زلزله مهم می باشد، توانایی اجزاء در استهلاک انرژی ورودی زلزله می باشد. وجود نامنظمی در سازه علاوه بر اینکه باعث تحمیل یک سری موارد آیین نامه ای برای یک سازه نامنظم می شود، در سایر موارد مانند برش پایه، تغییرمکان نسبی و انرژی جذب شده توسط اجزاء نسبت به سازه ی منظم تفاوت چشمگیری دارد. در روش های امروزی، طراحی سازه ها بر اساس رویکرد نیرو -تغییر مکان صورت می پذیرد، اما در روش هایی که مبتنی بر روش انرژی می باشد، مکانیزم اتلاف انرژی در سازه ها بسیار مهم می باشد. در این پژوهش، 14 مدل 8 طبقه نامنظم و دو مدل 8 طبقه منظم، با سیستم های سازه ای قاب خمشی متوسط و سیستم مهاربندی همگرای ویژه فولادی با استفاده از برنامه ETABS در ابتدا با استفاده از تحلیل طیفی و رعایت مسائل آیین نامه ای مربوط به سازه های نامنظم تحلیل و طراحی شده اند. انواع نامنظمی های در نظر گرفته شده در این پژوهش شامل نامنظمی هندسی، نامنظمی پیچشی، نامنظمی سیستم های غیر موازی، نامنظمی خارج از صفحه و نامنظمی دیافراگم می باشد. در نهایت، هرکدام از سازه ها تحت 11 زلزله از نوع امتداد لغز تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی شده اند. نتایج نشان می دهد که هر چه میزان نامنظمی بیشتر می شود مقدار انرژی جذب شده توسط اجزاء تغییر می یابد، به طور کلی نتایج بدست آمده در خصوص جذب انرژی سازه های دارای نامنظمی در پلان نشان می دهد که با افزایش درجه نامنظمی، مقدار انرژی هیسترسیس تغییر می کند. این روند جذب انرژی در نامنظمی های بررسی شده نتایج متفاوتی را در هر نوع نامنظمی نشان می دهد، اما موضوعی که در همه سازه ها مشاهده می شود، با افزایش درصد نامنظمی به همان نسبت نیز توانایی جذب انرژی تغییر می یابد. به طور کلی توانایی جذب انرژی در نامنظمی ها با افزایش درجه نامنظمی در برخی از نامنظمی ها افزایشی و در برخی از آنها روند کاهشی داشته است.
خلاصه پایان نامه

چکیده: امروزه ساختمان های بلند به یکی از مهم ترین جنبه های ساخت وساز در دنیا تبدیل شده است. اسکلت سازه ای یک ساختمان بلند در نگاه اول به صورت یک تیر طره است که در انتها بر روی زمین ثابت شده است. سازه باید علاوه برداشتن مقاومت خمشی و برشی کافی، ظرفیت کامل باربری جانبی را نیز داشته باشد. با افزایش ارتفاع به دلیل وجود بارهای جانبی، انتخاب سیستم سازه ای مناسب ضرورت پیدا می کند. اگرچه ستون های مرکب بتنی - فولادی در ساختمان ها و دیگر سازه ها به صورت گسترده ای بیش از 50 سال است که مورداستفاده قرار می گیرند و این روند در سراسر جهان رو به افزایش است، اما از لحاظ طراحی به این ستون ها همانند ستون های بتن آرمه و فولادی نگریسته می شود و از سهم همکاری توام بتن و فولاد چشم پوشی می شود. استفاده موثر و کارآمد از ستون های مرکب نیازمند نگرشی متفاوت از ستون های بتنی و فولادی برای ورود به روند طراحی این ستون ها می باشد. در این تحقیق عملکرد این نوع ستون در ساختمان های بلندمرتبه بررسی شده است. در این تحقیق رفتار ساختمان های بلند 15، 25 و 35 طبقه دارای ستون مرکب و دیوار برشی مورد بررسی قرارگرفته است. برای تحلیل و طراحی ساختمان ها از نرم افزار Etabs 2015 استفاده و طراحی به روش LRFD انجام شده است. پس از آنالیز طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی خطی تحت رکوردهای زلزله های بم، طبس و منجیل، تاثیر ستون های مرکب در تغییرشکل جانبی طبقات، تغییر شکل جانبی نسبی طبقات، برش پایه و وزن لرزه ای در این ساختمان ها بررسی و با ساختمان های مشابه با ستون های فولادی مقایسه شده است. نتایج بیانگر عملکرد مناسب این ستون ها در مقایسه با ستون های فولادی می باشد. بررسی ها در تحلیل های طیفی و تاریخچه زمانی خطی نشان داده است که استفاده از ستون های مرکب به طور متوسط در ساختمان های 15 طبقه بین 42 تا 50 درصد، در ساختمان های 25 طبقه بین 11 تا 38 درصد و در ساختمان های 35 طبقه بین 11 تا 48 درصد باعث کاهش تغییر شکل جانبی طبقات نسبت به ستون های فولادی می شود. همچنین استفاده از ستون های مرکب باعث کاهش ابعاد ستون ها و درنتیجه کاهش فولاد مصرفی می شود. مطابق تحلیل های دینامیکی طیفی و تاریخچه زمانی خطی، برش پایه در سازه های دارای ستون مرکب و سازه های دارای ستون فولادی تغییر چندانی نمی کند که این امر ناشی از ثابت نگاه داشتن سیستم مقاوم جا
خلاصه پایان نامه

چکیده: مخازن، یکی از اجزای مهم سامانه های آب رسانی می باشند که باید به گونه ای طراحی گردند تا علاوه بر جبران تغییـرات تقاضای آب، کاهش نوسانات فشار آب در شبکه ی توزیع، ذخیره و فراهم نمودن آب موردنیاز اطفـای حریـق و اسـتمرار آب رسانی و توزیع آن در هنگام قطع برق و حوادث احتمالی، از آلودگی آب نیز جلوگیری نمایند. با توجه به توسعه شهرها و افزایش جمعیت شهری، استفاده از مخازن مدفون و یا غیر مدفون برای ذخیره سازی آب ، فرآورده های نفتی و یا انبار نمودن ضایعات واحدهای صنعتی، توسعه روزافزونی یافته است. بررسی رفتار لرزه ای مخازن مدفون به لحاظ نحوه توزیع فشار دینامیکی سیال درون مخزن و فشار خاک اطراف آن تحت اثر بارگذاری زلزله اهمیت بسزایی دارد. هرچند تاکنون مطالعات عددی بسیاری به منظور شناخت بیشتر رفتار مخازن مدفون بتنی انجام شده است ولی حتی جامع ترین آن ها هم نمی تواند اندرکنش متغیرهای شرکت کننده در عملکرد این سازه ها را به طور کامل پوشش دهد. علاوه بر این مطالعات آزمایشگاهی در مقیاس واقعی هزینه و زمان زیادی را تحمیل می کند که این امر باعث محدود کردن تعداد پارامترهای مورد ارزیابی می شود، ازاین رو شبیه سازی عددی، یک ابزار قدرتمند برای مطالعات آزمایشگاهی بشمار می آید. به منظور بررسی عملکرد این روش، در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار SAP2000، 4 نمونه مخزن مدفون بتنی مدل سازی شد؛ در این پژوهش ارزیابی کمی آسیب پذیری سازه تحت اثر بارهای ثقلی، جانبی، فشار سیال، و فشار خاک اطراف سازه موردبررسی قرار گرفت. پی سازه به دلیل رفتار صلب در مدل سازه به صورت فنر معادل اعمال شد. مدل ها بر اساس تحلیل استاتیکی و طیفی و در 2 سری نمونه که هر سری نمونه با دو نوع مقاومت فشاری 25 و 35 مگاپاسکال در دو حالت پر و خالی از آب مدل شدند، مورد تحلیل قرار گرفتند. برای هر نمونه، به بررسی تنش و تغییر شکل های کف، سقف و دیوارهای مخازن، تحلیل مودال و همچنین بررسی نیروی ستون ها پرداخته شد. همچنین اثر گیرداری اتصال سقف به دیوارهای مخزن مورد ارزیابی قرار گرفت. با بررسی نمونه های مدل شده، مشخص شد که تغییر شکل و تنش ها در کف، سقف و دیوارهای مخازن در حالت پر از آب نسبت به حالت خالی از آب بیشتر است. همچنین در ادامه مشخص شد، تغییر شکل و تنش ها حالت پر و خالی مخازن بتنی با مقاومت فشاری 25 مگاپاسکال بیشتر از تغییر شکل و تنش ه
خلاصه پایان نامه

چکیده: روش های طراحی پلاستیک براساس عملکرد (PBPD) شیوه ی نوینی در طراحی لرزه ای سازه ها می باشد. در این روش کنترل تغییر مکان جانبی نسبی سازه و مکانیزم تسلیم از همان ابتدا وارد فرایند طراحی می شود و می تواند علاوه بر کنترل رفتار سازه قبل از شروع روند طراحی، انرژی سازه را نیز که همان شاخص آسیب سازه است، وارد روند طراحی کند. روش مذکور، نیروهای طراحی را بطور مستقیم و بدون چرخه های سعی و خطا در اختیار قرار می دهد و از طرف دیگر عملکرد سازه متناظر با پیش بینی اولیه، نیاز به محاسبه ی کمتری دارد. روش PBPD در سیستم های مختلف سازه ای با موفقیت اعمال شده است و این به خودی خود بیانگر اهمیت و جایگاه این روش طراحی است. برای طراحی سازه، از معادله ی تعادل انرژی استفاده می شود که جمله های آن در اصل برای یک قاب دوبعدی به دست آمده اند. انرژی یک کمیت نرده ای است و از جهت مستقل است، لذا نوشتن معادله ی تعادل انرژی به صورت مستقل برای هر جهت خالی از اشکال نیست. هم چنین، در معادله ی تعادل استفاده شده در این روش، از اثرات قاب های مجاور هم و قاب های متعامد در حالت سه بعدی صرف نظر شده است. به علاوه، در مدل سازی های دوبعدی، از اندرکنش نیروهای سه بعدی، مانند خمش دومحوره صرف نظر می شود که می تواند یکی از دلایل پاسخ گو نبودن این روش برای حالت دو بعدی باشد. در این تحقیق، برای اعمال اثر قاب های مجاور و قاب های متعامد برهم، از توزیع غیرخطی برش پایه در پلان استفاده شده است. براساس نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی 6 سازه سه بعدی فولادی که قاب های پیرامونی آن بادبندی و قاب های داخلی آن خمشی هستند، برش پایه دو جهت متعامد، به یکدیگر، و هر دو قاب مجاور، به یکدیگر مرتبط شدند. برای برازش تابع ها در این تحقیق، از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. در روش جدیدی که در این تحقیق ارائه شده است، برش پایه نقطه تسلیم برای یک قاب دوبعدی، به صورت مستقل از معادله ی تعادل انرژی محاسبه شده است و سپس به کمک توزیع غیرخطی برش پایه در پلان، برش پایه سایر قاب ها نیز محاسبه می شود. سه سازه سه بعدی با استفاده از روش PBPD دوبعدی و روش پیشنهاد شده طراحی شدند. نتایج تحلیل تاریخچه زمانی نشان داد که سازه های طراحی شده با روش موجود، قادر به تامین سازوکار مطلوب هدف (ستون قوی-تیر ضعیف) نیستند، هم چنین روش استفاده شده در این پژوهش نیز
خلاصه پایان نامه

ارزیابی ایمنی سازه ها در برابر بارهای لرزه ای امری ضروری است. روشی که برای تحلیل سازه در برابر بارهای لرزه ای به کار برده می شود، به هر میزان که دقیق تر و کامل تر باشد، پیش بینی مناسب تری از عملکرد سازه در هنگام اعمال این بارها انجام می دهد. تحلیل دینامیکی افزایشی یک روش غیرخطی دینامیکی برای ارزیابی عملکرد سازه ها در برابر بارهای لرزه ای اعمالی است. در این روش تعدادی رکورد زمین لرزه انتخاب شده، سپس این رکوردها در هر مرحله از شدت کم تا زیاد مقیاس می شوند تا جایی که سازه پایداری خود را از دست بدهد. لازم به ذکر است که علیرغم مزایای روش مذکور، در این نوع تحلیل، با تغییر از یک رکورد به رکورد دیگر، شکل منحنی پاسخ به میزان زیادی تغییر می کند و مقدار پاسخ سازه به شدت به رکوردهای انتخابی وابسته است. در این مطالعه سه روش مختلف انتخاب رکورد زمین لرزه جهت انجام تحلیل دینامیکی افزایشی مورد بررسی قرار گرفته است. روش اول، روش آیین نامه ی FEMA P695 است که چند رکورد زمین لرزه ی قوی را برای انجام تحلیل پیشنهاد می کند. روش دوم، روشی بر مبنای اندازه گیری تطابق میانگین، انحراف معیار و همبستگی بین طیف پاسخ هدف به دست آمده از مدل حرکت زمین و طیف پاسخ رکوردهای زلزله در یک پایگاه داده است. روش سوم، روشی بر پایه ی شبیه سازی آماری مجموعه ای از طیف پاسخ هدف است که با طیف هدف پیش بینی شده توسط مدل های حرکت زمین مطابقت داشته باشند، در ادامه با در نظر گرفتن تطابق بین مجموعه ی طیف پاسخ شبیه سازی شده و طیف پاسخ رکوردهای موجود در پایگاه داده، رکوردهای موردنیاز جهت تحلیل معرفی می شوند. برای مقایسه ی عملکرد روش های انتخاب رکورد مذکور، دو قاب خمشی فولادی با پریودهای پایه ی 51/0 و 03/1 ثانیه در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده از تحلیل دینامیکی افزایشی قاب های فولادی تحت رکوردهای پیشنهادشده توسط روش های موردمطالعه نشان می دهد که طول بازه ی فروریزش در روش اول، دوم و سوم، به ترتیب از زیاد به کم تغییر می کند؛ همچنین میزان شتاب طیفی در ترازهای عملکرد بهره برداری آنی، آستانه ی فروریزش و ناپایداری دینامیکی در روش اول، سوم و دوم، به ترتیب از زیاد به کم تغییر می کند. علاوه بر این، با استفاده از منحنی های شکنندگی، احتمال فروریزش تحت زلزله ی MCE در صورت استفاده از رکوردهای پیشنهادشده توسط روش های اول، دوم و سوم در
خلاصه پایان نامه

با افزایش حملات تروریستی در جهان یکی از مهم ترین مباحثی که در سال های اخیر توجه محققین را به سمت خود جلب کرده است بحث خرابی پیش رونده در ساختمان ها به دلیل انفجار می باشد. خرابی پیش رونده عبارت است از خرابی موضعی یا جزئی قسمتی از سازه که موجب خرابی بخش بزرگی از سازه یا کل آن می گردد. به مرور زمان جهت طراحی مقاوم ساختمان ها در برابر خرابی پیش رونده آیین نامه ها و ضوابط مختلفی ایجاد شده است. طبق آیین نامه های معتبر خرابی پیش رونده، روش مسیر بار جایگزین (APM) مناسب ترین روش برای بررسی عملکرد ساختمان ها تحت خرابی پیش رونده می باشد که در این روش ستون ها مخصوصا ستون گوشه ساختمان به عنوان عضو اصلی باربر در فرایند خرابی، بیان شده است. نکته بسیار مهم در این روش مهم نبودن عامل ایجاد کننده خرابی اولیه می باشد. استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی پیشرفته که با تقریب بسیار بالایی رفتار سازه ها را در مقابل پدیده انفجار به نمایش می گذارند، موجب رسیدن به درک بالایی از رفتار سازه ها در برابر انفجار و هم چنین به چالش کشیدن بندهای آیین نامه های خرابی پیش رونده شده است لذا در این پژوهش عملکرد یک ساختمان بتنی تحت خرابی پیش رونده ی حاصل از انفجار با استفاده از نرم افزار اجزای محدود LS-DYNA بررسی شده و نتایج بدست آمده با آیین نامه های خرابی پیش رونده مقایسه شده است.. در ابتدا خرابی پیش رونده در ساختمان بتنی، تحت روش مسیر بار جایگزین با استفاده از آیین نامه GSA و سپس تحت انفجار مستقیم داخلی از طریق مدل کردن هندسه ماده منفجره طبق روش MM-ALE مورد بررسی قرار گرفته و در انتها پاسخ سازه به خرابی پیش رونده تحت دو روش بیان شده، مطالعه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که در حالت شبیه سازی انفجار مستقیم داخلی، کاهش باربری اعضای مجاور به عضو حذف شده و همچنین وجود امواج انفجاری و انعکاس آنها در اثر برخورد با اجزای دیگر سازه تا لحظاتی بعد از انفجار، دو پارامتر مهم و اساسی می باشند که حتی اختلافی 60 درصدی را در جابجایی قائم بالای ستون حذف شده ایجاد می کنند و این در حالی است که در روش مسیر بار جایگزین به آن ها توجهی نمی شود.
خلاصه پایان نامه

امروزه ارزیابی احتمالاتی عملکرد سازه ها در برابر زلزله به یکی از بحث های رایج در بین محققین تبدیل شده است. ازآنجاکه ایران ازنظر لرزه خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد، در سال های اخیر همواره زلزله های مخرب زیادی رخ داده است که منجر به تلفات جانی و ایجاد هزینه های اقتصادی و اجتماعی زیادی شده است. آسیب های وارد به ساختمان ها در زلزله های اخیر ضرورت تعیین احتمال خرابی و میزان خسارت وارد به ساختمان های موجود را در برابر زلزله های آینده مطرح ساخته است. بررسی احتمالاتی خطر لرزه ای با استفاده از تحلیل دینامیکی افزاینده (IDA) روش متداولی است که ارزیابی همه جانبه از عملکرد لرزه ای سازه ارائه می دهد. جهت برآورد آسیب پذیری لرزه ای سازه از منحنی های شکنندگی استفاده می شود. این منحنی ها بیانگر احتمال شرطی فراگذشت سازه از سطوح خرابی یا شکست به ازای یک مشخصه حرکت لرزه ای مثل حداکثر شتاب حرکت زمین یا شتاب طیفی می باشد. هدف از این مطالعه، تعیین منحنی شکنندگی سیستم های ساختمانی فولادی طراحی شده بر اساس آیین نامه ی طراحی ایران می باشد. مدل های موردنظر، ساختمان های فولادی 5 و 10 طبقه ی منظم و نامنظم با 3 نوع نامنظمی مختلف هستند که توسط مهاربند همگرای معمولی و کمانش ناپذیر مهاربندی شده اند. سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی (IDA) با در نظر گرفتن 20 رکورد زلزله که هر یک از این رکوردها از مقدار g1/0 تا g 5/1 مقیاس شده اند، بر روی مدل ها صورت پذیرفت. در این بررسی، منحنی های شکنندگی از مقایسه تغییر مکان جانبی نسبی طبقات با سطوح خرابی در دستورالعمل HAZUS و اعمال تکنیک های آماری لازم بر روی داده ها، حاصل شدند. منحنی های شکست حاصله بیانگر تاثیر مثبت سیستم مهاربندی کمانش ناپذیر روی عملکرد لرزه ای سازه می باشند. سازه های 10 طبقه به طور میانگین از 8 تا 32 درصد و سازه های 5 طبقه به طور میانگین از 8 تا 40 درصد کاهش تغییرمکان جانبی نسبی را تجربه نمودند. سازه های مجهز به سیستم مهاربندی کمانش ناپذیر در مقادیر بالاتری نسبت به سازه های مجهز به مهاربند معمولی به حد فراگذشت رسیده اند؛ که این امر بیانگر این است که این سازه ها، عملکرد لرزه ای بهتری را در سطوح آسیب مختلف از خود نشان می دهند. همچنین نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با افزایش تعداد طبقات، شکنندگی افزایش می یابد. سازه های دارای نامنظمی هندسی
خلاصه پایان نامه

روش طراحی پلاستیک براساس عملکرد (PBPD)، یک روش طراحی مبتنی بر انرژی است که سازوکار تسلیم و تغییرمکان جانبی نسبی سازه را از ابتدا، وارد روند طراحی می کند. استفاده از این روش، علاوه بر تضمین سازوکار تسلیم و تغییرمکان جانبی نسبی هدف، نیاز به آزمون و خطاهای طاقت فرسا در طراحی سازه ها را از بین می برد. روش PBPD برای سیستم های مختلف سازه ای با موفقیت توسعه داده شده است و این به خودی خود بیانگر اهمیت و جایگاه این روش طراحی است. در این روش، برای طراحی سازه، از معادله تعادل انرژی استفاده می شود که جمله های آن در اصل برای یک قاب دوبعدی به دست آمده اند. انرژی یک کمیت نرده ای است و از جهت مستقل است، لذا نوشتن معادله تعادل انرژی به صورت مستقل برای هر جهت خالی از اشکال نیست. علاوه بر این، در معادله تعادل استفاده شده در این روش، از اثرات قاب های مجاور هم و قاب های متعامد در حالت سه بعدی، صرف نظر شده است. در یک سازه سه بعدی، کل سازه به عنوان یک جسم، انرژی ورودی زلزله را مستهلک می کند، بنابراین، نوشتن معادله تعادل برای هر قاب از سازه سه بعدی، منطقی به نظر نمی رسد است. به علاوه، در مدل سازی های دوبعدی، از اندرکنش نیروهای سه بعدی، مانند خمش دومحوره صرف نظر می شود که می تواند یکی از دلایل پاسخ گو نبودن این روش برای حالت سه بعدی باشد. در این تحقیق، برای اعمال اثر قاب های مجاور و قاب های متعامد برهم، از توزیع غیرخطی برش پایه در پلان استفاده شد. براساس نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی 8 سازه سه بعدی فولادی که قاب های آن ها همگی خمشی هستند، برش پایه دو جهت متعامد، به یکدیگر، و هر دو قاب مجاور، به یکدیگر، مرتبط شدند. برای برازش تابع ها در این تحقیق، از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. در روش PBPD پیشنهادشده در این تحقیق، برش پایه نقطه تسلیم برای یک قاب دوبعدی، به صورت مستقل از معادله تعادل انرژی محاسبه می شود و سپس به کمک توزیع غیرخطی برش پایه در پلان، برش پایه سایر قاب ها نیز محاسبه می شود. سه سازه سه بعدی با استفاده از روش PBPD دو بعدی و روش پیشنهادشده طراحی شدند. نتایج تحلیل تاریخچه زمانی نشان داد که سازه های طراحی شده با روش موجود، قادر به تامین سازوکار مطلوب قاب خمشی (ستون قوی-تیر ضعیف) نیستند درحالی که روش پیشنهادشده، اهداف از پیش تعیین شده طراحی را کاملا برآورده می کند. در این تحقیق،
خلاصه پایان نامه

به طور کلی براساس آیین نامه های طراحی سازه ها، تمام ساختمان ها باید در برابر بارهای جانبی مثل زلزله و باد مقاومت قابل انتظاری داشته باشند، از این رو شناخت این بارها و نحوه ی محاسبه آن ها وتاثیر آن ها بر ساختمان برای حصول یک طرح ایمن و اقتصادی حائز اهمیت است. روش های مختلفی به منظور محاسبه بارگذاری لرزه ای ساختمان وجود دارد که هریک نسبت به دیگری متفاوت است. استفاده از هریک از روشها دارای شرایطی است که در آییننامه ها ذکر می شود. اما موضوع اصلی که مورد بحث قرار خواهدگرفت بررسی دو روش تحلیل دینامیکی طیفی و تاریخچه زمانی خطی است که در آیین نامه 2800 استفاده از هریک از این دوروش در محاسبه بارهای لرزه ای به اختیار طراح واگذار شده است که در چارچوب تعیین شده در آیین نامه 2800 هریک از دوروش را انتخاب کند. اما به منظور حصول یک طرح ایمن و اقتصادی باید تفاوت های دوروش نسبت به یکدیگر شناخته شود و بیان شود که در شرایط مختلف چه روشی برای محاسبه بارگذاری لرزهای لازم است. از این رو در این پایان نامه یک مطالعه عددی بر روی ساختمان های با سیستم قاب خمشی متوسط با تعداد طبقات مختلف صورت گرفته است ، موضوع این مطالعه بررسی نتایج حاصل از هردوروش و مقایسه آن ها با یکدیگر است، نتایج دراین تحقیق بدین شکل حاصل شده است که برش پایه حاصل از روش دینامیکی طیفی با افزایش طبقات ساختمان نسبت به روش تاریخچه زمانی کم تر می شود. نتیجه در مورد جابه جایی طبقات بدین صورت است که پس از هم پایه سازی، هرچه تعداد طبقات بیش تر شود مقادیر حاصل از روش طیفی بیش از روش تاریخچه زمانی میَ شود که با نامنظم بودن ساختمان در پلان، اختلاف مقادیر بیش تر نیز می شود. در طراحی بر اساس آیین نامه2800 ستون های این ساختمان ها باید با در نظر گرفتن قاعده ی 100-30 و همچنین پس از هم پایه سازی طراحی شوند که می توان گفت برای ساختمان های کوتاه مرتبه نتایج طراحی در روش طیفی کمتر از روش تاریخچه زمانی است اما هرچه تعداد طبقات افزایش یابد و ساختمان بلند مرتبه تر شود روش تاریخچه زمانی نتایج کمتری نسبت به روش طیفی ارائه می دهد و اقتصادی تر می باشد. در مورد تیر ها به طور کلی می توان گفت که همواره نتایج روش تاریخچه زمانی بیش تر از روش طیفی است به جز در حالتی که در ساختمان 15 طبقه نامنظم پس از هم پایه سازی و با در نظر گرفتن قاعده ی 100-30 نتایج روش
خلاصه پایان نامه

سازه فضاکار به سازه هایی اطلاق می شود که نتوان رفتار و عملکرد آن ها را به صورت دو بعدی مدل سازی و تحلیل کرد. رفتار سازه های فضاکار به گونه ای است که تعاریف و روابط آیین نامه های موجود که بر اساس سیستم های معمول و سنتی سازه ای تدوین شده اند، قادر به برآورد صحیح اثر زمین لرزه بر روی آن ها نیستند. به بیان واضح تر برای دست یابی به تدابیری در جهت یک تحلیل و طراحی قابل قبول، لازم است مطالعات در چارچوبی متناسب با خواص ذاتی سازه های فضاکار و روابط حاکم بر رفتار سه بعدی آن ها به عمل آید و طبعاً اعمال اثرات ناشی از زلزله در سه مولفه، در جهت تقریب واقع گرایانه نحوه اعمال این اثرات و پاسخ های حاصل خواهد بود. با توجه به اینکه در آیین نامه 2800 درباره مولفه قائم زلزله توضیح قابل توجهی داده نشده، در این پایان نامه ضرورت استفاده از سه مولفه زلزله در تحلیل و طراحی سازه های فضاکار با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی خطی بررسی شد. نتایج نشان می دهد که سازه هایی که بدون در نظر گرفتن مولفه قائم زلزله طراحی شده اند، بعد از اعمال زلزله هایی با سه مولفه، تعداد زیادی از اعضای آن ها دارای ظرفیتی کمتر از ظرفیت مورد نیاز بودند. تعداد اعضایی که ظرفیت کمتری از ظرفیت مورد نیاز داشتند، نزدیک به 80 درصد اعضای سازه های مورد بررسی بود. اتصال بین اعضا در سازه های فضاکار به سه صورت مفصلی، صلب و نیمه صلب انجام می شود. از طرفی صلبیت خمشی اتصال بر شرایط سر حدی دو انتهای عضو و در نتیجه نسبت لاغری عضو موثر می باشد. در این پژوهش گنبد های دندانه ای تک لایه با دهانه های 20، 25 و 30 متر و با ارتفاع های 5 و 6 متر و همچنین با در نظر گرفتن انواع اتصالات تحلیل و طراحی شدند. نتایج حاصل از تحلیل ها بر روی سازه های فضاکار مورد مطالعه نشان می دهد که میزان سختی اتصالات می تواند تاثیر مهمی بر پایداری سازه های فضاکار داشته باشد. میزان سختی اتصال علاوه بر تاثیر در زمان تناوب اصلی سازه که یکی از پارامتر های مهم در طراحی لرزه ای سازه ها می باشد، بر مقدار مصالح مصرفی در سازه های فضاکار نیز تاثیر می گذارد. با توجه به نتایج، استفاده از اتصال صلب می تواند باعث صرفه جویی در مصالح مصرفی شود که این مقدار بین 5/1 تا 40 درصد، بسته به ویژگی های هندسی و سختی اتصالات مورد استفاده در سازه می باشد. در بررسی دیگری که صورت گرفت امکان فرض اتصا
خلاصه پایان نامه

به دلیل قرارگیری کشور ایران در محدوده گسل های خطرناک زمین، وقوع زلزله امری اجتناب ناپذیر است که کوتاهی از توجه به آن، خسارات و تلفات احتمالی زیادی را برای کشور ما به دنبال خواهد داشت. میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) یکی از وسایل کنترل لرزه ای غیرفعال سازه ها است که متشکل از جرم، فنر و میراگر است که جهت تقویت سازه در برابر بارهای جانبی استفاده می شود. در این پایان نامه به منظور کاهش پاسخ سازه در برابر نیروهای زلزله، پارامترهای میراگر جرمی بهینه سازی شده اند تا میراگر بهترین عملکرد را در برابر نیروهای جانبی داشته باشد. در این تحقیق با تکیه بر مبانی علم کنترل لرزه ای و دینامیک سازه ها، کدی در محیط متلب به منظور تحلیل دینامیکی و تاریخچه زمانی سازه های بتنی تهیه شده است. با استفاده از این کد و مرتبط کردن آن با الگوریتم های بهینه سازی شامل الگوریتم قدرتمند ژنتیک (GA) و الگوریتم سریع اجتماع ذرات (PSO)، طراحی بهینه سیستم TMD با انتخاب تابع هدف به دو صورت کمینه سازی بیشینه تغییرمکان جانبی بام و کمینه سازی بیشینه شتاب بام سازه صورت پذیرفته و متغیرهای جرم، سختی و محل قرارگیری میراگر در سازه، به طور هم زمان بهینه سازی شده اند. سپس نسبت های بهینه جرم میراگر به جرم کل سازه و زمان تناوب میراگر به زمان تناوب سازه اصلی به وسیله معادلات تحلیلی محاسبه شده است. سازه های 1، 4، 10 و 20 طبقه تحت زلزله کوبه و ال سنترو، با یک و دو میراگر تحت دو نوع روش بهینه سازی GA و PSO و با دو تابع هدف کمینه سازی بیشینه جابجایی بام و کمینه سازی بیشینه شتاب بام تحلیل شده اند. در نهایت نتایج حاصل از بهینه سازی به وسیله هر دو الگوریتم با یکدیگر مقایسه شده است و نشان از اختلاف ناچیز و قابل چشم پوشی بین نتایج آن ها دارد. از سوی دیگر بررسی تاثیر تابع هدف انتخابی برای طراحی TMD در عملکرد این سیستم کنترلی در سازه های مختلف انجام شده است و نتایج حاصل کاهش 50 تا 90 درصدی را در پاسخ های مختلف سازه های کنترل شده نسبت به سازه های کنترل نشده نشان می دهد.
خلاصه پایان نامه

کنترل فعال سازه های بلند در دو دهه اخیر زمینه بسیاری از تحقیقات رشته سازه و زلزله را به خود اختصاص داده است. از جمله بار های جانبی وارد بر ساختمان های بلند بار باد است. به لحاظ بزرگی و شدت نیروی جانبی وارد بر ساختمان بار باد در برابر بار های ناشی از زلزله ناچیز است. اما به لحاظ ماهیت، فرکانس، نحوه اعمال بار باد به ساختمان و مدت زمان اعمال بار باد به ساختمان با بار ناشی از زلزله متفاوت می باشد. به همین منظور محققان در زمینه طراحی سیستم کنترل فعال ارتعاشات ساختمان بر اثر نیروی باد، الگوریتم های متعددی را جهت محاسبه پاسخ سازه و نیروی کنترل اعمالی به سازه معرفی نموده و به کار برده اند. در این تحقیق سیستم کنترل فعال موسوم به میراگر جرم فعال به عنوان یکی از سیستم های هوشمند در کنترل ارتعاشات سازه برای ساختمان های بلند تحت اثر نیروی باد مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم بکار رفته در این سیستم کنترلی الگوریتم H∞ می باشد. در روش حل این تحقیق ابتدا معادلات حرکت مربوط به ساختمان های بلند نوشته شده و با تبدیل این معادلات به معادلات فضای حالت و محاسبه روابط مربوط به توابع تبدیل، نحوه عملکرد کنترل کننده توسط الگوریتم H∞ بررسی و مشخص می گردد. ساختمان های مورد مطالعه در این تحقیق بصورت سه قاب برشی دو بعدی ده، بیست و سی طبقه می باشد. بار باد بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان محاسبه شده و به صورت نیروهای متمرکز بر تراز سقف طبقات قاب مورد مطالعه اعمال می گردد. در برنامه کامپیوتری نوشته شده ابتدا مشخصات و ویژگی های سازه ها و همچنین نحوه اعمال بار جانبی بر سازه ها به عنوان ورودی دریافت می شود. این برنامه به گونه ای نوشته شده که تغییرمکان جانبی سقف طبقات سازه و سرعت حرکت هر یک از طبقات سازه را برای دوحالت کنترل نشده و کنترل شده توسط سیستم میراگر جرم فعال و همچنین نیروی کنترل مورد نیاز برای سیستم کنترل فعال را برای سازه تحت کنترل به صورت خروجی برنامه محاسبه نموده و در قالب نمودارهایی آن ها را ترسیم می کند. در این تحقیق ضمن معرفی الگوریتم کنترلی H∞ و مزایای این الگوریتم نسبت به بقیه الگوریتم های کنترلی، میزان کاهش پاسخ سازه بر اثر وجود سیستم کنترل میراگر جرم فعال در قاب های مدل نشان داده شده و با هم مقایسه شده است. در نتایج این تحقیق برای قاب های مورد مطالعه میزان کاهش پاسخ مربوط به سر
خلاصه پایان نامه

مانند دیگر حوادث طبیعی، زلزله نیز یک خطر بالقوه برای زندگی بشر محسوب می شود. که هنوز امکان پیش بینی دقیق زمان و مکان وقوع آن وجود ندارد. حرکت زمین در نزدیکی گسل کاملا متفاوت از حرکت ثبت شده در فاصله دور از گسل است. در محدوده ی نزدیک گسل معمولا زمین لرزه ها به سه عامل وابسته اند. این عوامل شامل ساختار شکست، جهت انتشار شکست نسبت به ساختگاه و تغییرمکان های دائمی ناشی از لغزش گسل می باشد. در زلزله های نزدیک گسل شدت پالس در یک محدوده 10 تا 20 ثانیه ای و در زلزله های حوزه دور شدت پالس در یک محدوده زمانی بزرگتر به سازه وارد می شود، این امر باعث می شود تا سازه هایی که از شکل پذیری کمتری برخوردار هستند در زلزله های حوزه نزدیک دچار آسیب بیشتری شوند. کنترل سازه ها یکی از رویکردهای جدید در طراحی سازه های مقاوم در برابر بارهای خارجی از جمله باد و زلزله می باشد. از بین روش های مختلف، کنترل غیر فعال به دلیل عدم نیاز به منبع نیروی خارجی، سهولت نصب و نگهداری نسبت به سایر روش های کنترل از کاربرد بیشتری برخوردار است. دو دیدگاه برای مقابله با انرژی زمین لرزه وجود دارد .دیدگاه اول، روش هایی که باعث کاهش نیروی وارد به سازه به وسیله ی جدا ساختن سازه از ارتعاش زمین می شوند؛ سیستم های جداسازی پایه در این دسته قرار می گیرند. در دیدگاه دوم، جایگزین ساختن تجهیزات میرایی برای اتلاف انرژی لرزه ای مورد نظر است. این تجهیزات با اتلاف بخشی از انرژی زمین لرزه، باعث کاهش خسارات ناشی از رفتار غیرالاستیک آن ها می شوند. هدف از این مطالعه تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی برای بررسی تفاوت رفتار لرزه ای سازه های 5 و 10 طبقه با قاب خمشی مجهز به سیستم های جداساز لاستیکی با هسته سربی و میراگرهای جرمی، ویسکوز و آلیاژهای حافظه دار شکلی تحت رکوردهای نزدیک گسل (بم، کوبه، دنالی) و دور از گسل (چی چی، کوبه، طبس) می باشد. نتایج نشان دهنده عملکرد خوب سیستم جداساز آلیاژ حافظه دار شکلی در کاهش بیشینه جابه جایی بام سازه 5 طبقه نسبت به سازه 10 طبقه در زلزله های حوزه نزدیک می باشد. سیستم جداساز - میراگر ویسکوز در سازه 5 طبقه و سیستم جداساز - آلیاژ حافظه دار شکلی در سازه 10 طبقه در زلزله های حوزه نزدیک به ترتیب بیشترین کاهش را در میزان برش پایه داشتند. سیستم میراگر جرمی در هر دو سازه 5 و 10 طبقه بیشترین کاهش در میزان جابه جایی نسب
خلاصه پایان نامه

طراحی مبتنی بر آیین نامه های موجود، منطبق بر آنالیزهای خطی هستند. این رویکرد منجر به طراحی سازه هایی می شود که در حالت کلی در برابر زلزله دارای ایمنی جانی هستند. همچنین ظرفیت این سازه ها معمولاً بیش از آن چیزی است که در طراحی ها لحاظ شده است. با نگاهی به ساختمان های بلند، می توان دریافت که این ساختمان ها بنابر مشخصه هایی مانند دوره تناوب بالا، اثر مود های بالاتر، تعداد زیاد استفاده کنندگان از آن ها و عواقب ناشی از فروریزش آن ها بر روی سازه های مجاور، زیرمجموعه ای از سازه های خاص به شمار می روند. با نگاهی گذرا به متن آیین نامه های تدوین شده در سراسر دنیا و تعداد ساختمان های بلندی که احداث شده اند، به خوبی می توان دریافت که این آیین نامه ها، حداقل های لازم برای طراحی عموم ساختمان ها را مدنظر قرار داده اند. چالشی که امروزه مهندسان با آن مواجه هستند، این است که چه روشی برای طراحی این سازه ها انتخاب کنند که نه تنها حداقل های آیین نامه را رعایت کنند بلکه روش جدید، هم ارز روش مبتنی بر آیین نامه بوده و حتی از آن بهتر باشد. از این رو یک سری راهنما ها به وجود آمدند که یکی از مهم ترین آن ها، راهنمای طراحی براساس عملکرد در سازه های بلند لس آنجلس می باشد. در همین راستا، این پژوهش سه سازه بلند با ارتفاع 15، 30 و 45 طبقه و مجهز به سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی را مورد بررسی قرار می دهد. بدین صورت که ابتدا این سازه ها بر اساس آیین نامه ایران تحلیل و طراحی شدند. سپس همین سازه ها مطابق راهنمای لس آنجلس برای دو سطح عملکرد قابلیت استفاده و آستانه فروریزش ارزیابی گردیدند. نتایج نشان داد که تمام سازه هایی که در این پژوهش بر اساس آیین نامه ایران طراحی شدند، سطح عملکرد قابلیت استفاده را برآورده می کنند. همچنین تمام ساختمان های طراحی شده بر اساس آیین نامه ایران در پارامتر تغییرمکان جانبی نسبی محدودیت های سطح عملکرد آستانه فروریزش را برآورده کرده، اما در پارامتر تغییرمکان جانبی نسبی ماندگار فقط سازه 45 طبقه محدودیت ها را ارضا نموده است. بدین صورت می توان دریافت که احتمال فروریزش سازه های 15 و 30 طبقه هنگامی که در معرض زلزله های بزرگ قرار می گیرند، وجود دارد. این در حالی است که سازه 45 طبقه به قدری محافظه کارانه طراحی گردیده که سطح عملکرد آستانه فروریزش را برآورده می کند. سرانجام بر مبن
خلاصه پایان نامه

با پیشرفت سریع علم و تکنولوژی، روش های عددی توسعه و تنوع چشمگیری یافته اند. از جمله جدیدترین این روش ها می توان روش ایزوژئومتریک را نام برد. این روش بالقوه دارای ویژگی های منحصربفرد و مناسبی است که درآینده نه چندان دور می تواند جایگزین روش های عددی متداول نظیر اجزای محدود و روش های بدون المان گردد. این روش مبتنی بر یک درک هندسی از مساله و تولید جواب های مساله با استفاده از بی اسپلاین ها (B-SPLINE) و نوع توانمندتر آن یعنی نربز(NURBS) می باشد. از مزایای روش ایزوژئومتریک در مقایسه با سایر روش های عددی می توان به دقت در مدل سازی، حذف مرحله شبکه بندی و کاهش دستگاه معادلات را نام برد. در این پایان نامه با استفاده از توابع بی اسپلاین به جای توابع چند جمله ای به بررسی روش تحیل ایزوژئومتریک برای مسائل استاتیکی و دینامیکی در حالت های میرا و نامیرا در شرایط دو بعدی و برای مواد ارتوتروپیک و ایزوتروپیک پرداخته شد و در ادامه کدهای نرم افزاری لازم در محیط برنامه نویسی متلب (Matlab) تهیه گردید و خروجی های لازم حاصل از تحلیل استخراج شد. این پژوهش مشخص می کند در تحلیل مسایل تنش و کرنش مسطح و دینامیکی در حالت های میرا و نامیرا هم برای مواد ایزوتروپیک و هم برای مواد ارتوتروپیک نتایج حاصل از تحلیل ایزوژئومتریک با نتایج حاصل از روش اجزا ی محدود بسیار نزدیک اند. این انطباق جواب ها هم در حالت خمش و هم در حالت کشش برای سازه های معین و نامعین صادق است. این در حالی است که حجم معادلات استفاده شده در روش ایزوژئومتریک کمتر از روش اجزای محدود می باشد و همچنین روش ایزوژئومتریک در مدل سازی تکیه گاه ها عملکرد بهتری نسبت به روش اجزا ی محدود دارد که سبب افزایش قدرت، کارایی و دقت این روش نسبت به روش اجزای محدود می گردد.
خلاصه پایان نامه

در سال های اخیر تسلیحات انفجاری به خصوص خودروهای بمب گذاری شده، به گزینه ای پرکاربرد برای انواع عملیات تروریستی تبدیل شده است و بارگذاری انفجاری را به یکی از مخاطرات اصلی و مهم در طراحی سازه تبدیل نموده است. از طرفی مقاوم سازی اعضای مختلف سازه ای در چند دهه اخیر با استفاده از انواع الیاف بسیار گسترش یافته است. بتن مسلح به الیاف فولادی، خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا، مقاومت فشاری و کششی مناسب، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن، کاهش نفوذپذیری، کنترل خزش، افزایش عمر مفید خدمت دهی و پایایی بالاتر را دارا می باشد که متناسب با آن ها، می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم در برابر ضربه، همچون سازه ی پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بنای شکل گرفته از بتن الیافی، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد. در این پژوهش ابتدا به معرفی انواع الیاف پرداخته می شود سپس پدیده انفجار و اثرات آن در قالب بارهای وارد بر ساختمان مورد بررسی قرار می گیرد و در ادامه عملکرد الیاف فولادی در تقویت اعضای سازه ای در برابر بارهای انفجار بررسی می گردد. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار ABAQUS/EXPLICIT انجام گرفته است. برای تعریف مدل رفتاری بتن، از مدل پلاستیک آسیب دیده بتن استفاده شده است زیرا برای بارگذاری های مختلف کاربرد داشته و با بیان رفتار مجزای بتن در فشار و کشش، رفتار بتن را به صورت واقعی تر بیان می کند. یکی از اهداف اصلی این پژوهش اثبات قابلیت بسیار بالای نرم افزار در ارائه مدل های رفتاری دقیق مصالح و بارهای ناشی از انفجار و نیز عدم نیاز به انجام آزمایش های پر هزینه و مخرب با مواد منفجره می باشد. به منظور اعمال بار انفجار از دو روش محاسبه به صورت دستی با استفاده از آیین نامه ی TM5-1300 و نیز محاسبه خودکار با استفاده از روش CONWEP که از قابلیت های جدید نرم افزار ABAQUS می باشد، استفاده شده است؛ میلگردها نیز به صورت الاستوپلاستیک در نظر گرفته شده اند. به منظور صحت سنجی مدل سازی های انجام شده، چند نمونه تحت بارگذاری های انفجاری مختلف مدل سازی شده و با نمونه های آزمایشگاهی مقایسه شده اند و پس از بررسی صحت مدل سازی های انجام شده با نتایج آزمایشگاهی، مدل های مورد نظر تحت بارهای ان
خلاصه پایان نامه

امروزه دیوارهای حائل به عنوان بخش مهمی از ساختار حمل و نقل جاده ای در بسیاری از موارد سهم قابل توجهی را در هزینه تمام شده راه ها، تونل ها و هم چنین ایمنی جاده ها در شرایط زلزله خیز کشور بر عهده دارند. تخمین دقیق نیروهای فشاری جانبی خاک بر دیوار حائل در حالت زلزله و هم چنین تعیین مدل رفتاری دیوار حائل با ابهامات خاصی مطرح است. از این رو، مدل سازی اندرکنش دیوار حائل و خاک مورد تحقیق قرار گرفت. در این راستا، تغییرات توزیع تنش که به معرفی ضریب عکس العمل بستر انجامید، بررسی شد. تئوری وینکلر (تئوری فنرهای ارتجاعی) و تئوری بستر ارتجاعی، از جمله تئوری های متداول و پرکاربرد درزمینه مدل سازی رفتار اندرکنش بین خاک و سازه با فرض رفتار ارتجاعی در تحلیل استاتیکی است. در تحلیل دینامیکی دیوارهای حائل روش منونوبه-اکابه به تخمین نیروهای فشار جانبی خاک در شرایط زلزله با وجود قدمت زیاد می پردازد. این روش همچنان جز متداول ترین روش های تحلیل دینامیکی دیوارهای حائل برای مهندسین سازه و ژئوتکنیک است. در این تحقیق برای تحلیل دیوار حائل در شرایط گوناگون از نرم افزار PLAXIS استفاده شده است. این نرم افزار توانایی مدل کردن اندرکنش را دارد. به منظور تحلیل دیوار حائل، ابتدا به تحلیل چهار نوع خاک متفاوت به تاثیر پارامترهای زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی و مدول الاستیک خاک بر دیوار حائل بتنی پرداخته شده است. نتایج این تحلیل بیانگر تاثیر پارامترهای سختی خاک در تغییر مکان دیوار حائل است. در ادامه به مدل کردن 9 نمونه دیوار بتنی با ارتفاع های 10، 15 و 20 متر و ضخامت های 1، 5/1 و 2 متر به تاثیر ارتفاع بر ضخامت دیوار پرداخته شده است. نتیجه این مدل نشان می دهد که مقدار تنش برشی بیشینه و لنگر خمشی بیشینه با افزایش ارتفاع دیوار و هم چنین افزایش ضخامت دیوار، افزایش می یابد. در این تحقیق هم چنین به بررسی تاثیرات مختلف زلزله های ال-سنترو بم و کرمان بر روی دیوار حائل بتنی به ارتفاع 15 متر و ضخامت 5/1 متر پرداخته شده است. نتیجه این تحلیل، تاثیرگذاری بیشتر شتاب قائم زلزله نسبت به شتاب افقی آن، در زلزله بم را نشان می دهد. تغییر مکان دیوار تحت زلزله ال-سنترو و زلزله کرمان به مراتب بیشتر از زلزله بم است. در انتها، به مقایسه نتایج تحلیل دیوار حائل بتنی به ارتفاع 15 و ضخامت 5/1 متر به روش منونوبه-اکابه با مدل دیوار حائل P
خلاصه پایان نامه

طراحی امن و اقتصادی سازه ها در برابر نیروی زلزله با ایجاد کمترین محدودیت در فضای معماری از مباحث روز مهندسی ساختمان است. کنترل پاسخ لرزه ای سازه با استفاده از الحاق میراگر، نسبت به برخی روش های نوین دیگر ارزان تر بوده و دستیابی به یک توازن بهینه را بین عمل کرد مطلوب سازه، هزینه ساخت و سادگی اجرا ممکن می سازد. میراگرها وقتی بهترین عمل کرد را خواهند داشت که به نقاطی از سازه متصل شوند که بیشترین جابجایی نسبی بین آن نقاط رخ دهد. میراگر HF2V نوعی میراگر سربی تزریقی کوچک با نیروی غیرخطی نسبتاً بزرگ و حلقه پسماند مستطیلی شکل است. در این تحقیق با توزیع این نوع میراگر کوچک در پلان و ارتفاع ساختمان، تلاش شد با استفاده از یک روش نصب جدید، ضمن ایجاد کمترین تداخل در معماری، همه جابجائی های بزرگ سازه به میراگرها منتقل شده و برش پایه کاهش یابد. در این روش که نصب میان قابی میراگر نام گرفت، میراگر به وسیله دو عضو طره به میانه تیرهای دو طبقه متوالی از یک قاب خمشی متصل گردید و از شکل انحنای مضاعف تیر در جهت افزایش جابجایی در میراگر استفاده شد. به این ترتیب طره ها، تیرهای نگه دارنده طره و میراگر با هم یک ترکیب سری می سازند که به صورت موازی در سازه قرار می گیرد و رفتار ترکیب نهایی پیچیده می شود. برای درک روشن تر از رفتار سیستم های سری، چند مدل اولیه با اتصال سری میراگر به راس مهاربند جناغی در قاب های ساده مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین معادلات حاکم بر ترکیب سری جرم، فنر و میراگر ویسکوز غیرخطی به صورت تحلیلی استنتاج شد و روش عددی نیومارک برای حل آن معادلات خاص اصلاح گردید. برای صحت سنجی نتایج، چند برنامه محاسباتی بر اساس تحلیل های نظری در محیط نرم افزار Matlab نوشته شد اما بررسی مدل های اصلی میان قابی با روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی مودال در نرم افزار Etabs انجام گردید. پس از بررسی مدل های متنوع و شناخت رفتار سازه ای روش میان قابی، کارآیی این روش با به کار بردن راه کارهایی بهبود یافت. آنگاه چهار مدل نهایی 3، 6، 9 و 12 طبقه میان قابی ساخته شده و ظرفیت میراگرها در این مدل ها بهینه یابی شد. برای هر مدل میان قابی یک مدل مزدوج که میراگر آن در راس مهاربند جناغی نصب شده بود نیز به عنوان یک معیار ارزیابی شد. نتایج نشان داد که متوسط عمل کرد 4 میراگر بهینه در هر طبقه برای مدل های 6 و 12 طبقه در ک
خلاصه پایان نامه

امروزه ساختمان بلند به یکی از مهم ترین جنبه های ساخت و ساز در دنیا تبدیل شده است. اسکلت سازه ای یک ساختمان بلند در نگاه اول به صورت یک تیر طره است که در انتها بر روی زمین ثابت شده است. سازه باید علاوه بر داشتن مقاومت خمشی و برشی کافی، ظرفیت کامل باربری قائم را داشته باشد. با افزایش ارتفاع به دلیل وجود بارهای جانبی، انتخاب سیستم سازه ای مناسب ضرورت پیدا می کند. از طرف دیگر امروز بادبندهای کمانش ناپذیر به عنوان عضو نسبتاً جدید لرزه بر در ساختمان های بلند به کار می روند. از آن جایی که تاکنون در مقالات و تحقیقات دیگر عملکرد بادبندهای کمانش ناپذیر در ساختمان های کوتاه و میان مرتبه بررسی شده است، در این تحقیق عملکرد این نوع بادبند در ساختمان های بلند بررسی شده است. در این تحقیق رفتار مهاربندهای کمانش ناپذیر در ساختمان های بلند 15، 30 و 45 طبقه با سیستم مختلط و هم چنین سیستم مختلط به همراه کمربند خرپایی مورد بررسی قرارگرفته است. برای تحلیل و طراحی ساختمان ها از نرم افزار Etabs 2013 استفاده و طراحی به روش LRFD انجام شده است. بعد از تحلیل طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی خطی تحت رکوردهای زلزله های دوزسه، منجیل و طبس، تاثیر مهاربندهای کمانش ناپذیر در تغییرشکل جانبی طبقات، تغییرشکل جانبی نسبی طبقات، نسبت تنش طراحی اعضا و برش پایه در ساختمان های دارای این نوع مهاربند بررسی و با ساختمان های مشابه با مهاربندهای متداول مقایسه شده است. نتایج بیانگر عملکرد مناسب این بادبندها در مقایسه با بادبندهای معمولی می باشد. بررسی ها در تحلیل های طیفی و تاریخچه زمانی خطی نشان داده است که استفاده از مهاربندهای کمانش ناپذیر به طور متوسط در ساختمان های 15 طبقه بین 23 تا 41 درصد، در ساختمان های 30 طبقه بین 24 تا 35 درصد و در ساختمان های 45 طبقه بین 17 تا 40 درصد باعث کاهش تغییرشکل جانبی طبقات نسبت به مهاربندهای معمولی می شود. هم چنین استفاده از این مهاربندها نسبت تنش طراحی در تیرها را حداکثر تا 29 درصد و نسبت تنش طراحی در ستون ها را حداکثر تا 15 درصد کاهش می دهد که البته میزان متوسط کاهش تنش طراحی در ستون ها قابل چشم پوشی است. طبق نتایج طراحی، نسبت تنش طراحی در مهاربندهای کمانش ناپذیر نسبت به مهاربندهای معمولی نظیر آن ها که سطح مقطعی برابر با سطح مقطع هسته فولادی باربر مهاربندهای کمانش ناپذیر دارند، ب
خلاصه پایان نامه