ایده اولیه جداسازی لرزه ای به اوایل قرن بیستم باز می گردد. اما، استفاده عملی از آن سابقه چندانی ندارد. جداسازی لرزه ای، به عنوان یک روش کنترل غیرفعال سازه و یک رویکرد نوین در طراحی مقاوم لرزه ای، پاسخ سازه را بطور چشمگیری کاهش می دهد. در روشهای مرسوم طراحی مقاوم لرزه ای سازه باید با مقاومت کافی طراحی شود تا بتواند در مقابل نیروهای لرزه ای مقاومت کند، به اندازه کافی شکل پذیر باشد تا بتواند انرژی ناشی از زلزله را جذب کند و همچنین سختی مناسبی داشته باشد تا قابلیت بهره برداری سازه حفظ شود. بنابراین، روشهای مرسوم طراحی مبتنی بر افزایش ظرفیت سازه است، یعنی ایجاد ظرفیت باربری جانبی در سازه با افزایش مقاومت و شکل پذیری صورت می گیرد ولی در جداسازی لرزه ای، که در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته، با کاهش نیاز لرزه ای می توان پاسخ سازه را در محدوده ای ایمن قرار داد. جداساز لرزه ای قادر است با دور کردن زمان تناوب سازه از زمان تناوب غالب زمین لرزه ها، پاسخ سازه را کاهش و در نتیجه خسارات وارده را به حداقل برساند. در سازه های جداسازی شده بخاطر وجود جداکننده های لرزه ای، یک لایه انعطاف پذیر بین روسازه و فونداسیون ایجاد می شود که سبب افزایش زمان تناوب اصلی سیستم می شود. بنابراین، بدلیل اینکه ساختمان جداسازی شده دارای فرکانس پایین تری نسبت به سازه پایه ثابت و همچنین نسبت به فرکانس حرکات لرزه ای زمین است اولین مود ارتعاشی ساختمان جداسازی شده در تراز جداسازی اتفاق می افتد و روسازه تقریبا بصورت صلب رفتار می کند و این سبب شده است تا جداسازی لرزه ای، به عنوان یک استراتژی مناسب، در حفظ اجزا غیرسازه ای و تجهیزات حساس و گرانقیمت بحساب آید. با توجه به نحوه عملکرد سیستم های جداساز، بکارگیری این سیستم ها در خاکهای با سرعت موج برشی پایین (نرم) هر چند که سبب افزایش میرایی بیشتر کل سیستم می شود. اما، بدلیل افزایش نیاز تغییرمکانی که یکی از معیارهای اصلی بکارگیری این سیستم ها است، همواره با محدودیت هایی روبروست. همچنین عملکرد این سیستم ها در زمین لرزه های حوزه نزدیک که دارای پالس های بلند با زمان تناوب طولانی می باشند همواره مورد تردید بوده است. در زمین لرزه های حوزه دور جداساز لرزه ای تغییرشکل های متعارف و قابل قبولی را تجربه می کند اما در سازه های جداسازی شده لرزه ای تحت زمین لرزه های حوزه نزدیک این تغییرشکل ها بسیار زیاد خواهد بود. جهت غلبه بر این مشکل بکارگیری میراگرهای الحاقی در تراز جداسازی بعنوان یک راهکار مناسب پیشنهاد شده است. بنابراین در این تحقیق با مدلسازی سازه های جداسازی شده ی1، 2، 4، 6، 8 و 10 طبقه ، تاثیر بکارگیری میراگرهای ویسکوز با مقادیر مختلف نسبت میرایی (5%، 10%، 15%، 20%، 25%، 30%، 35% و40%) و شرایط ساختگاهی مختلف و خاک های نوع1، 2و 3 تحت رکوردهای نزدیک و دور از گسل مورد مطالعه و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی قرار گرفته است. نتایج مطالعه نشان داده است که با افزایش میرایی الحاقی شتاب طبقات افزایش می یابد. همچنین با افزایش میرایی تغییرمکان نسبی طبقات تحت رکوردهای حوزه نزدیک افزایش می یابد اما تحت رکوردهای حوزه دور روند کاهشی را نشان می دهد. نتایج نشان داده است که با افزایش ارتفاع روسازه تغییرمکان تراز پایه تحت زلزله های حوزه نزدیک کاهش اما تحت زلزله های حوزه دور افزایش می یابد.

اساس ایـده دیوار برشـی فولادی بهــره گـیری از میـدان کشش قطـری است که پس از کمـانش ورق فـولادی در آن ایجــاد می شود. دراین مقاله، تحلیل کمانش روی دیوارها با آرایشهای مختلف تقویت کننده و با تغییر در ضخامت وعرض سخت کننده انجام شده است. در ادامه برای بررسی اثر قابلیت اتلاف انرژی دیوار برشی با انواع آرایش تقویت کننده تحت شتاب نگاشت زلزله تحلیل شدند وروندتوسعه تسلیم ومفاصل پلاستیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که وجود تقویت کننده به صورت قائم و افقی در وسط دارای بیشترین بار کمانش است. استفاده از تقویت کننده ها باعث جذب انرژی و توسعه مناطق تسلیم بیشتر در این سیستم می شود وتسلیم ومفاصل پلاستیک ابتدادر ورق دیوارتشکیل می شود سپس در سخت کننده جان ستون در محل اتصال تیر به ستون ، بعد در تیر با مقطع کاهش یافته و نهایتاً پای ستونها تشکیل می شود. همچنین افزایش ضخامت وعرض سخت کننده باعث افزایش بارکمانش می شودوبا درنظرگرفتن مصالح یکسان ، تاثیر افزایش عرض سخت کننده بیشتر است.

مدل سازی خرپایی یکی از روش های تحلیل سازه های بتن مسلح معمولی و پیش تنیده است که با تبدیل حالات پیچیده تنش به مجموعه ای از مسیرهای ساده تنش باعث ساده سازی انواع سازه های پیچیده بتنی می-گردد. این مسیرهای انتقال به صورت اعضای دو نیروییِ همراستا با جهت مسیر تنش ها مدل می گردد. مجموعه این اعضای دو نیرویی یک عمل کرد خرپایی را تشکیل می دهد. از جمله اعضای سازه ای که بر اساس این مدل تحلیل و طرّاحی می شوند می توان کربل ها، تیرهای عمیق، نواحی اتّصال تیر-ستون، تیرهای انتقالی، سرپوش شمع ها، دیوار پی ها، سازه های دریایی و دیوارهای برشی کوتاه را نام برد. که از این میان تیرهای عمیق دارای کاربردهای متنوّع تر و گسترده تری هستند. در این پژوهش مدل مزبور به عنوان موضوع اصلی مورد بررسی قرار گرفته که به این منظور چند نمونه تیر عمیق با استفاده از نرم افزار abaqus مدل سازی و با روش المان محدود آنالیز شدند. 12 نمونه تیر عمیق با نسبت دهانه برشی به ارتفاع موثر مقطع که از 1 تا 5/1 متغییر است تحلیل شده اند. در مدل سازی از بتن با مقاوم mpa 24 و درصدهای متنوّع آرماتورهای برشی عرضی استفاده شده است، همچنین در این مدل ها اثر دو نوع بارگذاریِ متمرکز دو نقطه ای استاتیکی و بارگذاری دینامیکی ضربه ای مورد ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به نتایجِ تحلیل، مساحت آرماتورهای برشی عرضی در افزایش ظرفیّت برشی مدل خرپایی موثّر بوده و کاهش نسبت دهانه برشی به ارتفاع موثّر مقطع باعث کاهش اثر نرم شدگی بتن می شود، همچنین تحت اثر بارهای دینامیکی ضربه ای، ضریب کاهش مقاومت بتن نسبت به حالت بارگذاری استاتیکی، کمتر است.

به طور کلی برای طراحی مناسب یک سازه مقاوم در برابر بارهای جانبی مانند زلزله باید بتوان مقدار حداکثر نیروی اعمال شده به سازه را قبل از طراحی به طور مناسب و قابل اطمینان تخمین زد و اثر این نیروها را در طراحی المان ها و اجزای سازه به کار برد.پس از زلزله ای که در سال 1908 مسیناجو ایتالیا برای اولین بار مقدار 10 درصد وزن سازه به صورت نیروی جانبی اعمال شده به سازه در نظر گرفته شد.در بررسی رفتار سازه هایی که با در نظر گرفتن این مقدار نیروی جانبی طراحی شده بودند ، مشاهده گردید که آسیب پذیری لرزه ای آنها از زلزله به مراتب کمتر شده بود.اما بررسی نشان داد که سازه ها هر کدام به نسبت خاصی متاثر از نیروی زلزله شده بودند و این مقدار معرف رفتار سازه مزبور (r) بود. در بسیاری از آیین نامه های طراحی از قبیل آیین نامه ubc1997 و asce 2000 و آیین نامه ترکیه اثر کاهش نیروی زلزله با استفاده از ضریب کاهش رفتار مقاومت و شکل پذیری لحاظ شده است.با این وجود در هیچ کدام از آیین نامه ها طریقه محاسبه ضریب رفتار برای ساختمان هایی که فاقد تیر و ستون می باشند و متشکل از سیستم دال و سقف بوده ( سازه های تونلی ) مطلبی عنوان نشده است.بار های جانبی و عمودی در سیستم قالب های تونلی هر دو توسط این سیستم تحمل می شود.پس از زلزله ای که در سال 1999 در ترکیه اتفاق افتاد مشاهده شد که سازه هایی که با این سیستم ساخته شده بودند ،دچار آسیب کمتری شده بودند.بنابراین محققین بر آن شدند تا مقادیر قابل اعتمادی برای این نیروها محاسبه نمایند.در این بین از دوران های گذشته و به موازات تحولات فوق به دلیل رفتار نسبتا بهتر سیستم های دیوار باربر برشی بتن مسلح و سهولت و سرعت مناسب در اجرا، استفاده از سیستم های باربر برشی بتن مسلح رواج بسیاری یافت.در بیشتر موارد برای ایجاد راه های دسترسی و المان های معماری و یا عبور مجاری تاسیسات در این دیوار های باربر بازشوهایی ایجاد می گردد.زلزله های رخ داده در سازه هایی با این گونه سیستم ها به دانشمندان اثبات کرد که رفتار این گونه سیستم ها کاملا وابسته به هندسه سازه بوده و با رفتار سازه های دارای بازشو متفاوت است.در این بین و به علت اینکه در آیین نامه ها ضوابط خاصی جه از نظر تعیین نیروهای طراحی و چه از لحاظ ملاحضات اجرایی و جزییات سیستم سازه ای وجود ندارد ،لازم بررسی هایی به منظور تعیین رفتار این گونه سازه ها و نحوه عملکرد آنها به منظور توسعه دانش و استفاده ی هر چه بیشتر از این سیستم ها انجام گرفته و مقادیری قابل اعتماد برای آنها ارایه گردد.در این پایان نامه با انجام یک سری تحلیل های استاتیکی غیر خطی پوش آورpushover) (به صورت تغییر مکان بروی 20 مدل با مشخصات هندسی ، ارتفاع ، آرماتورگذاری و درصد بازشوهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است.این بررسی ها حاکی از ظرفیت قابل ملاحظه ی این گونه سازه ها با این سیستم سازه ای ناشی از پیوستگی بالای اجزای سازه حتی با بکار بردن حداقل ابعاد دیوارها و مقادیر مسلح سازی و رفتار بعضا زیرالاستیک ( عدم ورود کامل سازه به فاز پلاستیک) در برابر تغییرمکان های نسبی بزرگ می باشد.لازم به ذکر است که تحلیل های مذکور با استفاده از نرم افزار abaqus-6.10 انجام شده و تغییرمکان های وارده نیز بر مبنای الگوی مودال غالب در هر راستا اعمال شده است .

دیوار های برشی بتن مسلح یکی از انواع سیستم های باربر ثقلی و جانبی می باشند که برخی مشخصات مناسب آنها استفاده از آنها را به شکلی روز افزون افزایش داده و قلمروی کاربرد آنها طیف وسیعی از انواع سازه ها و کاربری ها را شامل میگردد . از نیروگاهها و مراکز هسته ای گرفته تا سازه های مهم و استراتژیک و سازه های بلند مرتبه ، ساختمان های مسکونی و... جزء موارد کاربرد دیوار های برشی بتن مسلح میباشند . دیوار برشی با نیروهای جانبی موثر بر یک سازه ( در اثر باد یا زلزله ) به طرق مختلف مقابله می کند که اثر زلزله بر ساختمانها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملا متفاوت می باشد . ویژگی اثر زلزله در این است که نیروهای ناشی از آن به مراتب شدیدتر و پیچیده تر از سایر نیروهای موثر می باشند . عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی ، دیوار برشی و یا ترکیبی از آن دو می باشند . استفاده از قاب خمشی به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروی جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشند احتیاج به جزئیات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تأمین نماید .این جزئیات از لحاظ اجرایی غالبا پیچیده بوده و در صورتی می توان از اجرای دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه خیلی بالا باشد از لحاظ برتری می توان گفت که دیوار برشی اقتصادی تر از قاب می باشد و تغییر مکانها را کنترل می کند در حالی که برای سازه های بلند قاب به تنهایی نمی تواند در این زمینه جوابگو می باشد. با توجه به گسترش کاربرد دیوار برشی در سازه ها شناخت رفتار آن مهم بنظر می رسد. به دلیل عدم کفایت مقادیر ضریب رفتار ارائه شده توسط آیین نامه ها وتاثیر پذیری شدید این پارامتر از هندسه ی سازه در این تحقیق تلاش شده است که با مدلسازی84 نمونه دیوار برشی با نسبت ابعادی مختلف وتحلیل نتایج آن ،ارتباط آن با شکل پذیری و ضریب رفتار سازه مورد بررسی قرار گیرد؛ ونیز تعداد دیگری از سایر پارامترهای رفتاری این عضو سازه ای بررسی شده است. لازم به ذکر است که تحلیل مذکور با استفاده از نرم افزار abaqus 6.10 انجام شده است. روش تحلیل بکار رفته تحلیل استاتیکی غیر خطی کنترل تغییرمکان(pushover) می باشد.

چکیده : با توجه به استفاده روز افزون از تیرهای عمیق بتنی انجام مطالعات بیشتر روی این سازه ها امری ضروری به نظر می رسد . در یک ده? گذشته با مطرح شدن بحث تقویت اعضاء بتن مسلح، توسط الیاف پلیمری (frp) فصل جدیدی از مطالعات در این زمینه شکل گرفته است. بخش قابل توجهی از این مطالعات ، بر طراحی برشی متمرکز می باشد. بر اساس تحقیقات به عمل آمده بر روی تیر های عمیق ، تقویت بوسیله آرماتور بیش از یک مقدار مشخص نمی تواند باعث افزایش ظرفیت برشی و مقاومت نهایی تیرعمیق بتن مسلح شود. به همین دلیل تقویت جان تیر عمیق به منظور افزایش ظرفیت برشی به کمک ورق های frpمورد بحث و بررسی محققان و متخصصان بوده است . در این تحقیق میزان تأثیر استفاده از الیاف پلیمری(frp) در جان تیرهای عمیق با استفاده از برنامه اجزاء محدود غیر خطی abaqusمدل سازی شد، و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید. جهت انجام این تحقیق 24 تیر عمیق تقویت شده و تقویت نشده مدل گردید و پارامترهایی همچون تاثیر نسبت دهانه به عمق ، روش های مختلف مقاوم سازی و نوع الیاف مصرفی (cfrp و gfrp ) بررسی گردید. جهت اطمینان از مدلسازی ، نتایج حاصل از 4 نمونه آزمایشگاهی با نرم افزار مدلسازی و صحت سنجی شده است. در تحلیل های انجام گرفته ، افزایش بار نهایی تا حدود 50 درصد برای مقاوم سازی با cfrp مشاهده شد . همچنین مقاوم سازی با cfrp نتایج بهتری نسبت به مقاوم سازی با gfrp ارائه داد.

ایمن سازی اعضای سازه ای در مقابل اثرات ناشی از انفجار از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.نحوه ی اعمال این بار هولناک بر سازه مهم ترین بخش روند طراحی سازه در مقابل انفجار است.ابتدا مقدمه ای در مورد تاثیرات خاص ایجاد شده توسط انفجار و نیازهای موجود برای رفع این مشکل پرداخته شده است. سپس نگاهی به تاریخچه وماهیت انفجار و چگونگی اعمال آن برروی سازه خواهیم داشت. درادامه به تاثیر آرماتورهای طولی و عرضی و ورقهای frp برروی تغییرمکان و نشانه خسارت برروی ستون بتن آرمه پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن است که در درصد آرماتورهای مختلف در آرماتور طولی، ستون با درصد آرماتور 6 از دیگر درصد آرماتورها از خرابی کمتری برخوردار است. هرچه فاصله آرماتورهای عرضی کمتر باشد، تاثیر بهتری در رفتار ستون بتن آرمه مشاهده شده بود.

در سال های اخیر تقویت سازه های بتن آرمه با استفاده از کامپوزیت های frp مورد توجه زیادی قرار گرفته که در این میان تقویت دال های دوطرفه به خصوص جهت افزایش مقاومت پانچ کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. مزایای دال های دوطرفه مخصوصاً دال های تخت سبب کاربرد زیاد این نوع سازه شده است؛ ولی این سیستم ها با مشکلاتی نظیر خیز زیاد و برش پانچ مواجه هستند. در این تحقیق تقویت دال های تخت با استفاده از صفحات frp و فولادی برای تقویت ظرفیت برش پانچ مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مدل اجزا محدود دال در نرم افزار abaqus توسـعه داده شـد و خصـوصـیات غیرخطی مصالح منظور گردید. پس از کالیبره کردن نرم افزار، مطالعاتی پارامتریک روی اتصال دال به ستون انجام شد و تاثیر نسبت آرماتور دال، مقاومت فشاری بتن و وجود آرماتور در ناحیه فشاری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که مقدار آرماتور اتصال در تعیین مد شکست اتصال نقش اساسی بازی می کند. همچنین با افزایش مقاومت فشاری بتن، ظرفیت باربری و تغییرمکان نهایی اتصال افزایش خواهد یافت. سپس دال های تخت بتن مسلح با الیاف پلیمری مقاوم-سازی شد. تاثیر جنس الیاف، تعداد نوارها و تعداد لایه های frp و همچنین دو نوع الگوی متفاوت مقاوم سازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که صفحات frp در دال های تخت، علاوه بر افزایش ظرفیت برش پانچ، افزایش سختی نمونه و کاهش انرژی جذب شده را به همراه داشت. در مرحله بعد، از روشی نوین جهت مقاوم سازی دال های بتنی بهره گرفته شد. در این روش الیاف مسلح پلیمری به صورت رکابی های بسته در ارتفاع دال قرار داده شد. افزایش مقاومت نهایی، ظرفیت تغییرمکان، انرژی جذب شده و شکل پذیری در تمامی نمونه ها مشهود بود.

استفاده ازسیستم دیوار برشی بتنی با شکل پذیری بالا به عنوان سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی برای سازه های خاص و مرتفع تر درکشورهای لرزه خیز به علت رفتار لرزه ای بسیار مناسبی که در زلزله های گذشته نشان داده اند، امری معقول و متداول به نظر می رسد. اما برخی محدودیت های معماری مهندس محاسب را مجبور به تعبیه بازشو در دیوارهای برشی مینماید. به همین دلیل دیوار برشی کوپل، نوع خاصی از سیستم سازه ی مقاوم در برابر نیروهای جانبی می باشد. رفتار این نوع دیوارها به شدت متأثر از سختی، مقاومت و شکل پذیری تیرهای کوپل است که نسبت ابعاد بازشو و همچنین درصد آرماتور بکار رفته در دیوار از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر رفتار غیرخطی دیوار برشی بتنی دارای بازشو، میباشند که روشهای نوین طراحی براساس سطح عملکرد، امکان بررسی رفتار غیرخطی و شکل پذیری چنین سازهای را بخوبی فراهم کرده است. برای بررسی رفتار غیرخطی دیوارهای برشی، شناخت نواحی بحرانی شامل نواحی پلاستیک و مفاصـل پلاستیک بسـیار حـائز اهمیت است، چون قدرت جـذب انرژی بیشتر و رفتار لرزه ای مناسب دیوار، بسیار متأثر از محل تشکیل مفصل پلاستیک خواهد بود لذا در تحقیق حاضر سعی بر این گردیده که با بررسی پنج شکل مختلف آرماتوربندی و همچنین ابعاد مختلف تیر هم بند به تأثیر این پارامترها بر رفتار غیرخطی سازه، با استفاده از نرم افزار abaqus مورد بررسی قرار گیرد .مدلهای نرم افزاری تحت تحلیل پوش آور، فرکانسی و چرخه ای قرار گرفته اند و نتایج جهت بررسی عملکرد مناسب تیر هم بند با یکدیگر مقایسه گردیده اند. نتایج بدست آمده حاکی از عملکرد لرزه ای مطلوب دیوار برشی با تیر همبند دارای آرایش آرماتور قطری بود.

اعضاء فشاری در مدلسازی خرپایی برای نشان دادن جریان فشار در یک عضو بتنی استفاده می شوند. عضو فشاری بطری شکل هنگامی که بار از یک سطح نسبتاً کوچک اعمال و تنش های ناشی از پخش آن در طول عضو جریان پیدا کند، تشکیل می شود. تغییراتی که در راستای تنش های پخش شده صورت می گیرد باعث بوجود آمدن نیروهای کششی می شود که این نیروها نقش مهمی بر روی رفتار عضو بطری شکل دارند. در این تحقیق، پخش فشار با استفاده از اصول اولیه بررسی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است و پیشنهادات آیین نامه aci 318-08 برای مدلسازی پخش فشار در عضو بطری شکل مورد بررسی مجدد قرار گرفته است. مدل پیشنهادی برای پخش فشار طراح سازه را قادر می سازد تا مقدار نیروی کششی برای حالت های مختلف بارگذاری که برای طراحی و جزئیات آرماتور گذاری عرضی در عضو بطری شکل امری اساسی است، محاسبه کند. برای مطالعات آزمایشگاهی از 16 عضو فشاری جدا با نسبت ابعادی و مساحت آرماتور گذاری عرضی متنوع تحت بارگذاری یکنواخت دو طرفه استفاده شد. با توجه به مشاهدات نسبت ابعادی و مساحت آرماتور گذاری عرضی پارامترهای موثر بر روی شیب پخش تنش فشاری، کشش عرضی، ضریب نرم شدگی بتن و ظرفیت نهایی نمونه ها هستند. وقتی که نسبت ابعادی افزایش پیدا می کند موقعیت عضو کششی تغییر پیدا می کند و با افزایش آرماتور گذاری عرضی، کشش عرضی و ضریب نرم شدگی فشاری بتن افزایش می یابد. ظرفیت نهایی نمونه ها نیز با افزایش نسبت ابعادی و مساحت آرماتور عرضی در عضو فشاری افزایش پیدا می کند. در پایان الگوی پخش فشار عضو فشاری بطری شکل برای 4 سری از نمونه ها شامل 16 نمونه برای طراحی و نحوه چیدمان آرماتور های عرضی در عضو فشاری بطری شکل ارائه شده است.

استفاده از الیاف مختلف در بتن و ساخت بتن الیافی ( frc) به عنوان یک گام موثر در جلوگیری از انتشار ریزترکها و ترکها و جبران ضعف مقاومت کششی بتن معمولی محسوب می شود. مهمترین مشخصه بتن الیافی خاصیت جذب انرژی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه است و به همین دلیل امروزه این بتن نقش بسیار جدی در پیشرفت تکنولوژی بتن ایفا کرده و به عنوان یک ماده جدید و اقتصادی در مسائل ساختمانی محسوب می شود. لذا بتنی که خصوصیات بتن الیافی را داشته باشد کمک شایانی به ساخت سازه هایی با عملکرد بالا و بادوام تر می نماید. در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی اثر الیاف های مختلف فلزی، پلی پروپیلن،پلی اتیلن بر خواص مکانیکی نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی، رفتار خمشی، انرژی پذیری(طاقت) ، مدول الاستیسیته، دوام شامل نفوذ یون کلر(rcpt ) و جذب آب در بتن می پردازیم. همچنین آزمایش سرعت پالس فراصوتی (امواج اولتراسونیک upv) به عنوان یکی از روش های غیرمخرب برای تخمین مقاومت فشاری نمونه ها در سن 70 روزه استفاده شده است. بدین منظور در این تحقیق، 10 طرح اختلاط با 3 نوع الیاف مختلف فلزی: 2/0، 3/0 ،5/0 درصد حجمی، پلی پروپیلن: 1/0، 15/0 ، 2/0 درصد حجمی و پلی اتیلن: 15/0 2/0، 3/0 درصد حجمی مورد آزمایش و مطالعه قرار گرفتند. بررسی نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که حضور درصد بهینه الیاف های مختلف موجب بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن می گردد.

بسیاری از سازه های موجود، بر اساس آیین نامه های جدید طراحی، در برابر زلزله از ایمنی کافی بر خوردار نیستند. همچنین تعداد و تنوع این سازه ها و عمر متوسط آنها در دنیا در حال افزایش است، بنابراین ترمیم و محافظت از سازه ها امری اجتناب ناپذیر می نماید. جایگزینی کلی سازه نیز مستلزم تحمل بار مالی شدید بوده و مطمئنا در صورتی که ترمیم امکان پذیر باشد باعث حفظ منابع طبیعی خواهد شد. در صورت انتخاب روش مناسب، تقویت لرزه ای سازه های موجود موثر ترین راه کاهش خطر زلزله است. در سالیان اخیر مطالعات زیادی در زمینه روش های بهسازی عملکرد لرزه ای سازه ها بعمل آمده است و روشهای گوناگونی بررسی و پیشنهاد شده است که بسته به نوع و شرایط سازه می توان روش تقویت مناسبی را انتخاب نمود. البته علاوه بر چگونگی عملکرد سیستم تقویتی، برخی مسایل از قبیل هزینه، زمان اجرا و تکنولوژی در دسترس از نظر مصالح و اجرا، نیز روی انتخاب تاثیر گذارند. در این بین اتصال تیر به ستون در قابهای خمشی بتن مسلح به علت قرارگیری اتصال تحت تلاشهای رفت و بر گشتی در هنگام زلزله جزو بحرانی ترین نقاط در عملکرد قاب بتن مسلح خمشی می باشد. هنگام وقوع زلزله اتصال تیر به ستون در سازه های قاب خمشی بتن مسلح دچار تنشهای زیادی می شود. بر اثر این تنش ها اکثراً گره اتصال دچار آسیب شده و حتی بعضاً گسیخته می شود. گسیخته شدن گره اتصال می تواند باعث خرابی و فرو ریزش کل ساختمان گردد .با توجه به این مسئله در سالهای اخیر اکثر آیین نامه های لرزه ای توجه خاصی به گره اتصال تیر به ستون معطوف داشته اند و علت این امر نیز پیچیده بودن رفتار عملکرد اتصال تیر به ستون و عوامل تاثیر گذار بر روی آن می باشد .در آیین نامه های طراحی لرزه ای، فلسفه طراحی، بر مبنایی استوار است که آخرین قسمتی که در ساختمان آسیب می بیند اتصال تیر به ستون باشد. با توجه به این مطلب طراحی و تقویت گره اتصال از مهمترین قسمتهای مقاوم سازی لرزه ای می باشد. شکی نیست اصلاح عملکرد گره اتصال باعث بهبود عملکرد کل سیستم خواهد شد. موفقیت در مقاوم سازی لرزه ای منوط به بهره بردن از فنون و مهارت های نوین مقاوم سازی است. در میان این نوآوری ها، frp از جایگاه ویژه ای برخوردار است که در سال های اخیر دریچه ای نو پیش روی مهندسان گشوده است. در گذشته مطالعات زیادی روی مقاوم سازی اتصالات تیر به ستون در قاب های بتن مسلح با استفاده از مصالح frp صورت گرفته است. بیشتر این مطالعات در حالت میکرو و روی مقاومت برشی و شکل پذیری اتصال صورت گرفته و راهکارهایی برای بهبود آن ارائه شده است و تحقیقات کمتری روی پارامترهای لرزه ای از قبیل ضریب رفتار قاب بتن مسلح مقاوم سازی شده، میزان جذب انرژی آن و همچنین ظرفیت باربری و تغییر مکان قاب مقاوم سازی شده با frp در محل اتصال در حالت ماکرو انجام شده است.

در این مطالعه رفتار دینامیکی غیرخطی سازه های نامتقارن جداسازی شده با جداساز های lrb (جداسازهای لاستیکی با هسته سربی) در نرم افزار abaqus تحت رکوردهای نزدیک گسل مورد بررسی قرار گرفته است. بطورکلی دو نوع نامتقارنی در این تحقیق مدنظر است: نامتقارنی سختی و نامتقارنی جرمی. پارامترهای نامتقارنی جرمی با تغییردادن مرکز جرم نسبت به یک بعد ساختمان و پارامترهای نامتقارنی سختی با جانمایی های مختلف جداکننده های ساختمانی در پلان بدست آمده اند. برای ساختمان مدلسازی شده، شش توزیع مختلف تکیه گاهی با استفاده از مراکز جرم و سختی روسازه و مرکز سختی جداساز ها درنظرگرفته شده است. هدف از این تحقیق بدست آوردن پاسخ های سازه ای ساختمان نامتقارن تحت شتابنگاشت های زلزله و تعیین بهترین جانمایی و توزیع نامتقارن جداکننده ها در ساختمان است. از مقایسه نتایج حاصل از تحقیق، اثرات توزیع مختلف جداساز ها بر پاسخ های روسازه بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان داده اند که همه شش توزیع درنظرگرفته شده تکیه گاهی، اساساً با اثرات نامطلوب پیچشی که تغییرمکان های متفاوتی را دارند همراه می باشند. با توجه به مطالعات صورت گرفته می توان نتیجه گرفت که از میان حالات مورد نظر برای توزیع های نامتقارن، حالتی که مرکز سختی سازه بین مرکز جرم سازه و مرکز سختی جداساز ها قرار داشته باشد، سازه بهترین عملکرد را از خود نشان خواهد داد و توزیع مورد نظر به عنوان مناسب ترین توزیع تکیه گاهی معرفی می شود.

دیوارهای برشی بتن آرمه به طور گسترده به عنوان سیستم مقاوم در برابر نیروی زلزله در ساختمان های متوسط و بلند به کار گرفته می شوند. این دیوارها نه تنها باید مقاومت کافی را در سازه ایجاد نمایند بلکه باید شکل پذیری کافی به منظور اجتناب از شکست ترد به خصوص تحت بارهای قوی لرزه ای را فراهم آورند. گذشت زمان، آسیب های سازه ای، تغییر ملزومات آیین نامه های لرزه ای و وجود بازشو در دیوار از عواملی هستند که باعث کارایی نامناسب دیوارهای سازه ای موجود در برابر زلزله شده و نیاز به بهسازی و تقویت را در بسیاری از دیوارهای برشی در کشور ما و سایر نقاط دنیا ایجاد کرده اند. مواد کامپوزیت frp یک روش مناسب برای افزایش ظرفیت دیوار با حفظ مفاهیم ظرفیت و شکل پذیری است. در سال-های اخیر کامپوزیت های frp به صورت گسترده و موفقیت آمیزی در بهبود رفتار لرزه ای سازه ها استفاده شده است. مطالعات متعدد و افزایش کاربردهای عملی به این معنی است که علاقه ی روزافزون به کاربرد این مواد ایجاد شده است. مقاومت عالی این مواد در برابر خوردگی، در کنار نسبت مقاومت به وزن بسیار بالا در آن ها باعث شده تا تقویت سازه با این مواد برخلاف روش های سنتی (استفاده از شاتکریت یا فروسمنت و ...) وزن اضافه ای به سازه ی موجود اعمال نکند.

با توجه به اینکه استفاده از سازه های بتنی روبه افزایش است ویک عضو مهم که در شکل گیری سازه های بتنی نقش به سزایی دارد تیرها هستند؛ تحقیق در خصوص رفتار آنها از اهمیت زیادی برخوردار است.در تیرعمیق نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع در مقایسه با تیرهای معمولی مقدار کمتری است، به همین دلیل قوانین مربوط به تیرهای معمولی در مورد آن ها صادق نخواهد بود و روش آنالیز وطراحی آن ها متفاوت می باشد.روش خرپائی یکی از متداول ترین روش های مرسوم در تحلیل و طراحی تیرهای عمیق می باشد.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازه ها مقاومت، استحکام، شکل پذیری و چگونگی مقابله آنها با نیروهای جانبی، خاصه نیروی جانبی زلزله می باشد، که این مهم با تعبیه سیستم های مختلف مقاوم درمقابل نیروهای جانبی تامین می گردد. یکی از مناسب ترین این روشها کاربرد سیستم دوگانه قاب – دیوار و قاب – مهاربند می باشد. لذا شناخت رفتار لرزه ای قاب خمشی فلزی و دیوار برشی بتنی و همچنین قاب خمشی فلزی و مهاربند همگرا در زلزله، با در نظر گرفتن نوع سیستم مقاوم و بررسی میزان مشارکت هر یک از دو سیستم در جذب و استهلاک انرژی زلزله و همچنین تاثیر هر یک از دو سیستم بر روی عملکرد لرزه ای سازه ضروری است. در اینجا سه نوع قاب 5، 7 و 9 طبقه با طول دهانه 4 و 5 متر، یکبار با سیستم دیوار برشی بتنی و بار دیگر با مهاربند همگرا بهسازی لرزه ای شده و مورد تحلیل استاتیکی غیر خطی قرار می گیرند. در این روش بار جانبی تحت اثر یک الگوی خاص مرحله به مرحله افزایش می یابد و تغییر مکان جانبی یک نقطه کنترلی در تراز بام با استفاده از نمودار برش پایه – تغییر مکان جانبی ارزیابی می شود. سپس با استفاده از آنالیز نتایج در هر یک از سیستم های قاب و دیوار و قاب و مهاربند ضربدری، رفتار این سیستم ها با هم مقایسه می شود. بررسی ها نشان می دهد که بهسازی توسط دیوار برشی و مهاربند ضربدری در سازه های میان مرتبه باعث افزایش سختی و مقاومت شده و سطح عملکرد بالاتری را فراهم می کند. بهسازی با دیوار برشی افزایش شکل پذیری سیستم را نیز فراهم کرده است.

: سازه های فضاکار به آن دسته از سازه ها اطلاق می شود که ذاتا" دارای رفتار و عملکرد سه بعدی می باشند. در چند دهه گذشته استفاده از سازه های فضاکار بدلیل مزایایی که این سازه ها دارند (از قبیل وزن کم و سختی قابل توجه) مورد توجه مهندسین قرار گرفته است گسترش استفاده از این سازه ها (برای پوشش دهانه های بزرگ عاری از دهانه های داخلی) لزوم انجام تحقیقات در مورد این سازه ها مخصوصا بررسی پارامترهای لرزه ای آنها را تبیین می نماید. سازه های فضا کار فرم سازه ای خاصی دارند که در نتیجه آن در زلزله های مخرب گذشته پایداری خوبی از خود نشان داده اند و از سوی دیگر مقاومت لرزه ای آن تا حدود زیادی ناشناخته است. سازه های فضاکار بر خلاف سازه های متعارف جابجایی های زیادی را در اثر مولفه قائم زلزله تجربه می نمایند. از این در هنگام زلزله رفتاری غیر خطی دارند و بدین دلیل مقدار قابل توجهی از انرژی ورودی زلزله را به صورت انرژی میرایی تلف می کنند. با وجود شهرت این سازه ها با داشتن درجه نا معینی بالا و توانایی جذب نیروها پس از خرابی یک یا چند عضو از سازه، سازه های فضا کار دارای مشخصه خرابی پیش رونده نیز می باشند که در این صورت حتی خرابی یک عضو از سازه نیز می تواند منجر به خرابی کل سازه شود.وجود ناکاملیهای اولیه در ساخت و یا مونتاژ شبکه دو لایه تخت فضاکار با دارا بودن صدها و یا هزاران عضو امری اجتناب ناپذیراست. با وجود شهرت این سازهها به داشتن درجه نامعینی بالا و توانایی تحمل و بازتوزیع نیروها پس از خرابی یک یا چند عضو،سازههای فضاکار ممکن است در معرض بروز خطر خرابی پیشرونده باشند که این نوع خرابی میتواند حساسیت زیادی نسبت به ناکاملیها در سازه داشته باشد. بسیاری از این ناکاملیها از قبیل وجود انحنای اولیه در اعضا، اندازه نبودن طول عضو یا تنشهای پسماند در اعضا، دارای ماهیت تصادفی میباشند، و بر ظرفیت باربری اعضا و به تبع آن بر ظرفیت باربری سازه تأثیرگذارند. لذا درارزیابی رفتار خرابی واقعی سازه ضروری است اثرات مربوط به توزیع تصادفی ناکاملی ها لحاظ گردد. در این پایان نامه تأثیر توزیع احتمالاتی ناکاملی انحنای اولیه و اندازه نبودن طول اعضا بصورت همزمان در ظرفیت باربری شبکه دو لای? تخت فضاکار به ازای شرایط تکیه گاهی مختلف، مطالعه گردیده است. بدین صورت که ابتدا به تعداد اعضای سازه عدد تصادفی با توزیع گاما و نرمال، به ترتیب به منظور ناکاملی انحنای اولیه و اندازه نبودن طول اعضا تولید شده است، بنابراین مقدار ناکاملی از عضوی به عضو دیگر با طبیعتی تصادفی تغییر یافته است. در ادامه رفتار خرابی و ظرفیت نهایی باربری سازه با انجام تحلیلهای غیرخطی در نرم افزارopensees تعیین شده و مطابق روش شبیه سازی مونت کارلو این روند تحلیلی به تعداد دفعات زیادی تکرار شده است. درنهایت بر اساس مقادیر ظرفیت باربری حداکثر حاصل از تحلیل نمونه های مختلف، نمودارها و جداول قابلیت اعتماد سازه استخراج گردیده است. نتایج حاصله حاکی از حساسیت رفتار خرابی شبکه دولایه تخت فضاکار به توزیع تصادفی ناکاملی های اولیه است.

تیرهای عمیق بتن مسلح بعنوان یکی از مهمترین اعضای برشی-خمشی در انواع سازه های ساختمانی و غیر ساختمانی کاربرد عمده ای دارند. در این تیرها نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع آن در مقایسه با تیرهای معمولی مقدار کمتری دارد، بطوریکه بر اساس آئین نامه aci در تیرهای عمیق طول دهانه کوتاهتر از چهار برابر ارتفاع کلی مقطع می باشد. روشهای آنالیز و طراحی این اعضای بتن مسلح بدلیل وجود ویژگیهای منحصر بفرد رفتار آنها با تیرهای معمولی تفاوت دارند. روش خرپائی یکی از متداول ترین روشهای مرسوم در تحلیل و طراحی تیرهای عمیق می باشد. در این تحقیق روش مزبور بعنوان یکی از موضوعات اصلی بررسی و چند مورد از مدلهای تجربی موجود تحلیل و ارزیابی شدند. به منظور مطالعه جزئیات مدل مزبور 38 نمونه آزمایشگاهی شامل 18 نمونه عضو فشاری با نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر برابر صفر و 20 نمونه تیر عمیق با نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر برابر 1/10 آزمایش شدند. در ساخت نمونه ها از بتن با مقاومت بالا و آرایشهای متنوع آرماتور عرضی استفاده شد. یکی از اهداف مهم آزمایشات بررسی اثر آرماتور های عرضی در افزایش تیرهای عمیق بود. که با توجه به استنتاج حاصله از بررسیهای آزمایشگاهی و مطالعات صورت گرفته، علاوه بر مساحت آرماتورهای عرضی آرایش آنها نیز در افزایش ظرفیت برشی تیرهای عمیق موثرند. همچنین کاهش نسبت دهانه برشی-ارتفاع مقطع علاوه بر کاهش اثر نرم شدگی بتن منجر به بروز شکست های برشی تردتر نیز می گردد.در ادامه با توجه به نتایج آزمایشگاهی یک مدل خرپائی جدید که شامل محدوده متنوعی از تیرهای عمیق با آرایشهای مختلف آرماتور برشی، مقاومت بتن و نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر می باشد، برای بررسی دقت و کارآئی مدل مزبور، ظرفیت برشی 324 نمونه تیر عمیق که توسط افراد مختلفی تاکنون آزمایش شده بودند، محاسبه و نتایج با مقادیر واقعی و نتایج چند روش خرپائی موجود دیگر مقایسه گردید. نتایج مقایسه بیانگر دقت و کارآئی رضایتبخش مدل ارائه شده می باشد.در پایان نمونه آزمایش شده با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.