در تحلیل غیرخطی کوششی برای بهبود شبیه سازی تحلیلی رفتار یک سازه انجام می گیرد. برای مدل سازی یک رفتار، معادله غیرخطی ارائه می گردد. در فرمول بندی معادلات غیرخطی ممکن است برخی دشواریها از نقطه نظر ریاضی پیش آید. تحلیل رفتار سازه های غیرخطی با در نظر گرفتن مسیر تعادل انجام می گیرد. نقاط عطف از جمله نقاط حدی یا نقاط چند شاخگی ممکن است در این مسیر اتفاق بیفتد. در اینصورت روش های معمولی از جمله روش نیوتن – رفسون نمی توانند این مسیر غیرخطی را تحلیل نمایند. بنابراین برای این نوع حالات خاص، روش هایی به صورت تحلیل بیان شدند. از جمله این روش ها، روش طول کمان می-باشد که طی سالها، توسط محققین مختلف با قید طول کمان های مختلف ارائه شدند و هنوز هم این تحقیقات ادامه دارند. در حل این نوع مسائل به طول کمان اولیه نیاز است. در مثال های داده شده، طول کمان اولیه ای تخمین زده شده است. با دانستن طول کمان اولیه دقیق، تعداد تکرار برای همگرایی کمتر شده و سریع تر جواب بدست می آید. در این تحقیق برنامه ای با matlab نوشته شد که این برنامه برای اعضای خرپای دوبعدی با رفتار فروجهش می باشد. برای سنجش معیار درستی برنامه، با نرم افزار abaqus نیز مثال ها حل گردید و نتایج بسیار خوبی با دقت زیاد گرفته شد. نرم افزار abaqus از روش riks و برنامه نوشته شده بر اساس روش crisfield می باشد. برای طول کمان اولیه نیز تخمینی پیشنهاد شد.

در این پایان نامه تحریک غیرهمزمان و غیریکنواخت مورد بررسی قرار گرفت و تحلیل دینامیکی سازه پل بتنی چند دهانه در قالب سه حالت غیریکنواخت و همزمان، یکنواخت و غیرهمزمان و غیرهمزمان و غیریکنواخت (تحریک چندتکیه گاهی) انجام گرفت. در تحریک غیرهمزمان و یکنواخت، انتشار امواج زلزله با سرعتهای مختلف در نظر گرفته شد و بر اساس این سرعتها تاخیرهای زمانی ایجاد شده در پایه ها محاسبه و در ورودی نرم افزار (opensees) منظور گردید. اما در تحریک همزمان و غیریکنواخت به علت نبود اطلاعات موج لرزه ای در طول مسیر انتشار خود در سازه ها لازم شد با مقایسه شتابنگاشتهای ثبت شده در ناحیه (smart1-array) ، ضرایب کاهنده ای برای تحریکهای لرزه ای در پایه ها به منظور اثر دادن استهلاک انرژی لرزه ای در برنامه اعمال گردد. در مرحله نهایی در تحریک غیرهمزمان و غیریکنواخت (تحریک چندتکیه گاهی) با استفاده از شتابنگاشتهای ثبت شده در ناحیه (smart1-array) به همراه شتابنگاشتهای مصنوعی تولید شده از شبکه عصبی مصنوعی، وضعیت تحریک چندتکیه گاهی بر سازه مذکور اعمال گردید. در مجموع می توان به عنوان نتیجه گیری نهایی این پژوهش به موارد زیر اشاره نمود: 1- در حالت تحریک غیریکنواخت و همزمان برای بارگذاری ایده آل دینامیکی، به علت اینکه رکوردهای اعمالی رفته رفته مستهلک شده و از دامنه و شدت نوسانی آنها کاسته می شود، بنابراین تاثیر چشمگیری بر پاسخهای دینامیکی سازه نخواهند داشت و با وجود تولید پاسخهای شبهه استاتیکی در پاسخ دینامیکی شاهد افزایش قابل توجه در پاسخ ها نخواهیم بود. تقریباً در تمامی موارد بررسی شده (بجز چند مورد خاص) اعمال این نوع تحریک در مقایسه با حالت تحریک کاملاً یکنواخت باعث کاهش جزئی در مجموعه پاسخ های دینامیکی سازه می گردد. از جمله موارد خاص تاثیر افزایشی بر لنگر خمشیmz در المانهای ستونی هنگام تحریک در جهت قائم و نیز در مقدار نیروی محوری fx المانهای تیری هنگام تحریک در راستای طولی سازه می باشند. 2- در وضعیت تحریک غیرهمزمان و یکنواخت برای بارگذاری ایده آل دینامیکی، با کاهش سرعت انتشار موج لرزه ای پاسخها بیشتر تحت تاثیر قرار میگیرند. بدین معنی که هرچه سرعت انتشار موج افزایش یابد حالت تحریک غیرهمزمان به حالت تحریک کاملاً همزمان نزدیکتر می شود. در مجموع اعمال وضعیت غیرهمزمانی به علت تولید پاسخهای شبهه استاتیکی قابل توجه تقریباً در اکثر موارد موجب افزایش محسوس در پاسخهای دینامیکی (نیروهای داخای اعضا) می گردد؛ بخصوص اگر سرعت انتشار موج در کمترین حالت در نظر گرفته شود. البته در برخی موارد نیز اعمال این نوع بارگذاری دینامیکی باعث افزایش چشمگیر و قابل ملاحظه در میزان پاسخ ها شده است. مثلاً در شرایطی که تحریک لرزه ای در راستای عمودی سازه باشد، نیروی برشی fy و لنگر خمشی mz در مقطع المانهای ستونی دچار افزایش قابل توجه در مقدار نقاط حداکثری پاسخ خواهند بود. همچنین در حالت تحریک لرزه ای در راستای طولی سازه، نیروی محوری fx در مقطع المان تیری دچار افزایش شدید می گردد. همچنین با در نظر گرفتن راستای تحریک جانبی برای سازه، برای مقدار نیروی محوری fx و لنگر خمشی mz در مقاطع المان تیری افزایش قابل توجهی در پاسخها رخ خواهد داد. 3- در حالت تحریک چند تکیه گاهی برای بارگذاری ایده آل دینامیکی، که در واقع مجموع دو حالت قبلی می باشد، اگرچه وضعیت غیریکنواختی باعث کاهش در پاسخ ها می گردد ولی ایجاد پاسخهای شبهه استاتیکی در حالت غیرهمزمانی در پاسخ دینامیکی باعث جبران آن شده و در نهایت منجر به افزایش چشمگیر در اغلب پاسخهای دینامیکی می گردد. البته دلیل این امر را می توان در ترکیب و همآنی پاسخهای شبهه استاتیکی تولید شده هم در حالت تحریک غیریکنواخت و هم در حالت تحریک غیرهمزمان یافت. 4- در بررسی پاسخ های دینامیکی تولید شده از وضعیت بارگذاری حقیقی که در آن از شتابنگاشتهای ثبت شده در منطقه شتابنگارهای متراکم (smart1-array) و شتابنگاشتهای مصنوعی تولید شده در داخل فاصله میدانی آن استفاده شده است، صحت نتایج حالت بارگذاری ایده آل تائید می گردد. البته چنانچه ذکر شد در این حالت نیز تغییرات اعمالی در وضعیت تحریک دینامیکی در حد اندازه ی سازه مورد آزمایش نبوده که این امر در نهایت به تشدید پاسخهای دینامیکی نسبت به حالت بارگذاری دینامیکی ایده آل می گردد. 5- در تحلیل های غیرهمزمان و غیریکنواخت قسمت عمده تغییر شکلهای کل سیستم را جابحایی های شبهه استاتیکی تشکیل می دهند. این جابجایی در اثر حرکت های نسبی تکیه گاهها نسبت به هم بوجود می آیند و چنانچه در فصل سوم بیان گردید، این جابجایی ها در تحلیل دینامیکی بدلیل حرکت هماهنگ و با هم تکیه گاه ها صفر می باشند. جابجایی های شبهه استاتیکی وابستگی زیادی به جابجایی های زمین دارند. بنابراین برای رسیدن به دقت لازم در پاسخ ها بایستی از شتابنگاشتهای تصحیح شده استفاده نمود. این موضوع در تحلیل دینامیکی معمولی بدلیل استفاده از جابجایی های زمین و صفر بودن جابجایی های شبهه استاتیکی صفر بوده ولی در تحلیل غیرهمزمان و غیریکنواخت عدم استفاده از شتابنگاشتهای تصحیح شده باعث انحراف از مقدار واقعی و دقیق تحلیل میگردد که به وضوح در این پژوهش ملاحظه گردید. 6- با در نظر گرفتن نتایج تحقیقات گسترده ی قبلی و توصیه لحاظ نمودن تاثیر وضعیت تحریک چند تکیه گاهی در بارگذاری دینامیکی در سازه های که دارای طول قابل توجه هستند، در این پژوهش نیز بصورت بزرگ نمایی شده از وضعیت تحریک چند تکیه گاهی می توان به توصیه فوق رسید. چنانچه امروزه در برخی از آیین نامه های طراحی توصیه هایی در راستای بهبود عملکرد لرزه ای سازه های طویل بیان شده است. 7- بنابراین به نظر می رسد حتی در سازه هایی هم که دارای طول زیاد و نقاط متعدد تکیه گاهی نیستند نیز بهتر است جهت بالا بردن ایمنی دراز مدت سازه که گاهی ممکن است نقش کلیدی در زیر ساختهای شهری داشته باشد، تاثیر این نوع تحریک دینامیکی با استفاده از روشهای تئوری ذکر شده و برنامه های تحلیل موجود مورد توجه قرار گرفته و کنترل گردند.

مسئله مهم در انجام تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی یافتن معیارهایی صحیح برای انتخاب رکوردهای لرزه ای به عنوان ورودی مدلهای ریاضی سازه ای می باشد تا بتوان تخمینی دقیق تر از تقاضای سازه ها بدست آورد. روش پیشنهادی در این پایان نامه ایجاد یک طیف هدف می باشد که مقادیر بزرگی، فاصله و اپسیلون را در برمی گیرد. به منظور بررسی اثرات مودهای بالاتر در موضوع انتخاب رکورد دو روش برای تشکیل این طیف هدف در نظر گرفته شد: 1) طیف میانگین هدف بر اساس شتاب طیفی پریود غالب سازه 2) طیف میانگین هدف بر اساس میانگین وزن دار شتاب طیفی در سه پریود اول سازه. همچنین برای بررسی اثرات اپسیلون به عنوان نماینده شکل طیفی، انتخاب بر اساس اپسیلون مشخصه ساختگاه نیز در نظر گرفته شد. بدین منظور توسط 4 روش انتخاب رکورد، رکوردهای مناسب برای 3 مدل سازه ای با تعداد طبقات 4، 8 و 16 طبقه و در دو سطح خطر لرزه ای 2 و 10 درصد در 50 سال عمر مفید سازه انتخاب شدند. سپس تحت رکوردهای انتخاب شده تحلیل های سازه ای بر روی 3 مدل سازه ای و در دو سطح خطر تعیین شده انجام گردید و مقادیر تغییرمکان نسبی بین طبقه ای تعیین شد. بررسی های انجام گرفته نشان دادند که انتخاب رکورد بر اساس طیف هدف تشکیل شده از شتاب طیفی پریود اول در همه موارد دارای نتایج مناسبی حتی در سازه با اثرات غیرخطی بالا دارند ولی نتایج روش دیگر( ذکر شده در بالا) در هیچیک از موارد برتری خاصی بر این روش نداشتند. همچنین متغیر اپسیلون با وجود نیاز به محاسبات کم تر در سازه های 4 و 8 طبقه مقیاس شدت مناسبی در انتخاب رکورد می باشد ولی در سازه 16 طبقه با بارزتر شدن اثرات مودهای بالاتر این مقیاس شدت نیز دارای نتایج مناسبی نمی باشد.

افزودن مهاربند به سازه ها از جمله روش های معمول مقاوم سازی است. ایده استفاده از کابل به عنوان مهاربند در ساختمان ها که در پنج سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است، مبتنی بر ویژگی های آن، اعماز انعطاف-پذیری، ظرفیت بالای تحمل نیروهای کششی و عدم تحمل نیروهای فشاری، می باشد. در مطالعات صورت گرفته در این زمینه، کابل ها در تراز تمامی طبقات بسته شده و دو مهار کابلی در یک مهاربندی بصورت مجزا از هم عمل می کرده اند. به منظور ایجاد مشارکت مثبت هر دو کابل در یک مهاربندی و همچنین حفظ شکل پذیری قاب ها، تغییراتی در نحوه استفاده از مهارهای کابلی توسط نگارنده پیشنهاد شده است. در این مطالعه، مهاربندی جدیدی به اینصورت که کابل-ها در میان قاب طوری بهم بسته می شوند که در طول آنها از طول قطر قاب بیشتر باشد، معرفی شده است. بستن کابل ها به یکدیگر با فاصله میانیدر قاب های مهاربندی، باعث می-گردد که با افزایش تغییر مکان قاب، مهار کابلی غیر فعال، مقداری نیرو از کابل کششی جذبکرده و به تا حدودی به کشش درآید. در این نوع مهاربندی، قاب های خمشی، شـکل پذیری خود و در نتیجه قابلیت جذب انرژی حاصل از زمین لرزه را تا حد زیادی حفظ می کند. علاوه براین، استفاده از مهارهای یکپارچه کابلی نیز به حالت جدیدی در این پایان نامه مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی رفتار قاب های مهاربندی شده و تـأثیر مهارهای کابلی، ابتدا ساختمانهایی با ارتفاع کم در نظر گرفته شده اند و پس از رسیدن به نتایج مطلوب، این مهاربندها برای سازه هایی با ارتفاع بلندتر اعمال گردیده است. نتایج مطالعات بیان گر امکان ایجاد سختی های جانبی بیشتر در قاب ها با استفاده از قطر بیشتر و طول کمتر کابل ها وطول میانی کمتر مهارها، می باشد. در سازه های کوتاه که دارای سختی جانبی بیشتری هستند، مهارهایی با سختی بیشتر رفتار مناسب تری را نتیجه می-دهند. در سازه های بلند که دارای سختی جانبی کمتر و زمان تناوب اصلی بیشتری هستند، تحریک پذیری سازه به بار باد بیشتر از بار زمین لرزه می باشد. در اینصورت، استفاده از مهارهای پیشنهادی در این پایان نامه به صورت یکپارچه می تواند رفتارمناسب تری را در سازه ها در مقابل بار باد و زمین لرزه ایجاد کند.

مقیاس شدت زمین لرزه یکی از مشخصه های شتاب نگاشت ها می باشد که شدت یک زلزله را تعیین می کند و برای بررسی عملکرد سازه ها و مقیاس بندی شتاب نگاشت ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این پایان نامه دو مقیاس شدت زمین لرزه ی اسکالر و یک مقیاس شدت زمین لرزه ی برداری معرفی خواهند شد که به ترتیب عبارتند از : 1) تغییرمکان طیفی غیرارتجاعی (sdi)، 2) مقیاس در نظرگیرنده ی مد دوم و اثرات غیرارتجاعی (im1i&2e) و 3) مقیاس متشکل از دو پارامتر شبه شتاب طیفی در دوره ی تناوب اول (sa(t1)) و نسبت شبه شتاب طیفی در یک دوره ی تناوب دلخواه به sa(t1) (rt1,t2). در این نوشتار به بررسی کفایت و کارآیی مقیاس های شدت زمین لرزه ی مذکور در پیش بینی پاسخ سازه های نزدیک گسل پرداخته خواهد شد. هدف اصلی این پایان نامه، ارزیابی کفایت وکارآیی مقیاس های شدت زمین لرزه نسبت به پارامترهای بزرگی زمین لرزه (m)، فاصله تا گسل (r)، پارامترهای نزدیک گسل ( یا ) و دوره ی تناوب ضربه ی سرعت (tp) برای پاسخ های سازه ای مدل های ساختمانی فولادی و بتنی با تعداد طبقات و سیستم های قابی متفاوت است. همچنین تغییرمکان نسبی میان طبقاتی بیشینه ( ) و شتاب کف بیشینه ( ) به عنوان پاسخ های سازه ای در نظر گرفته می شوند. پس از انتخاب شتاب نگاشت ها، مولفه ی عمود بر گسل آن ها محاسبه می شود؛ سپس این مولفه ها روی مدل های دوبعدی سازه ها اثر داده می شوند و پاسخ های آن ها با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی محاسبه می شوند. پس از محاسبه ی مقیاس های شدت زمین لرزه برای هر رکورد، برای بررسی کارآیی و کفایت هر کدام از این مقیاس ها از تحلیل های رگرسیون استفاده می شود. با توجه به نتایج حاصله مشاهده شده است که sdi نسبت به im1i&2e وضعیت بهتری دارد، ولی برای افزایش دقت بهتر است با پارامتر دیگری مورد استفاده قرار گیرد. همچنین مشاهده شد که مقیاس شدت زمین لرزه ی برداری برای سازه های فولادی مناسب بوده ولی برای سازه های بتنی فقط با در نظر گرفتن پاسخ کفایت و کارآیی لازم را برآورده می کند.

در این مطالعه، در تقاطع کابل ها از استوانه استفاده می شود که جذب انرژی را افزایش می دهد. نتایج مظالعه نشان می دهد که نوع نرم این استوانه ها باعث به تاخیر انداختن عملکرد کابل می شود ولی نوع سخت آن چنین خاصیتی ندارد. منحنی هیسترسیز نوع نرم پهن تر است که نشانه جذب انرژِی بالا است.

در این پایان نامه تاثیر مقاوم سازی با استفاده از ) frp(fiber reinforced polymer و مقایسه آن با روش مقاوم سازی) trm(textile reinforced material روی ستون های بتن مسلح بررسی خواهد شد.. هدف مقایسه میزان جابجایی نسبی و نیز شکل پذیری در این دو روش میباشد. از آنجایی که رزین های اپوکسی به کار رفته در frp منشا نقایصی برای این ماده بودند trm ها به عنوان یک راه حل و با رویکرد حذف رزین های اپوکسی گسترش یافتند.در این مواد به جای صفحات از شبکه های الیاف فیبری (textile mesh)و به جای چسباننده های اپوکسی از ملات استفاده میشود. فیبر موجود در شبکه های الیاف از جنس متداول برای فیبر های به کار رفته در frp یعنی شیشه و کربن و آرامید است.معمولا در این روش از بیش از یک لایه شبکه الیاف استفاده میشود. در این تحقیق تاثیر افزایش لایه ها روی دو پارامترشکل پذیری و مقدار بیشینه جابجایی ستون مورد نظر بررسی خواهد شد..از آنجایی که مشخصات زمین لرزه های نزدیک گسل تفاوت عمده ای با رکوردهای ثبت شده در زمین لرزه های دور از گسل دارد در این پایان نامه از رکورد های نزدیک گسل استفاده خواهد شد تا میزان کارایی مقاوم سازی به روش trm در این نوع رکورد بررسی شود.

فلسفه طراحی لرزه ای آیین نامه ها، بر اساس تحلیلی می باشد که اثرات شتاب افقی زمین لرزه بدون در نظر گرفتن سایر مولفه های آن لحاظ می شود. بررسی ها نشان می دهند که یکی از مشخصه های زمین لرزه های نزدیک گسل، افزایش شتاب مولفه قائم به میزان مولفه افقی و یا حتی بیشتر می باشد که اثرات همزمانی این مولفه ها منجر به مودهای خاصی از خرابی سازه ای می گردند. از این رو در نظر گرفتن اثر مولفه افقی و قائم زمین لرزه به صورت همزمان، در حوزه های نزدیک گسل لازم و ضروری می باشد. بر این اساس، در این پژوهش جهت بررسی موضوع فوق، معادله دینامیکی حرکت نوسانگر یک درجه آزادی با اعمال اثرات مولفه قائم زمین لرزه بر پاسخ افقی آن استخراج شده و از روش گام به گام زمانی با فرض تغییرات خطی شتاب برای حل معادله مذکور استفاده می گردد. پس از نوشتن الگوریتم مورد نظر، این الگوریتم در محیط matlab کد نویسی شده و نتایج حاصل می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پاسخ سیستم با اعمال همزمان دو مولفه افقی و قائم زمین لرزه، علاوه بر پریود ارتعاش، به جرم و ارتفاع نوسانگر نیز بستگی دارد. همچنین مشخص می شود که اثر مولفه قائم در حوزه های دور از گسل نیز باعث افزایش پاسخ تغییر مکان افقی سیستم می گردد.

برای مقابله با نیروی مخرب زلزله دو روش برخورد وجود دارد. روش اول مبتنی بر استفاده ا ز سیستم مقاوم جانبی می باشد و روش دوم، استفاده ا ز سیستم های جداسازی لرزه ای را برای جلوگیری از انتقال حرکت زمین به سازه هنگام زلزله، توصیه می کند. امروزه جداسازی لرزه ای یک استراتژی اصلی و عمده در طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله می باشد و تا نقطه ای پیشرفت کرده است که در برخی کشورها غالباً برای محافظت از ساختمان های موجود و جدید، پل ها و حتی موارد کوچکتر صنعتی، به کار گرفته می شود و جزو رشد یافته تر ین تکنیک ها می باشد. استفاده ا ز جداسازی تا به حال بیشتر برای سازه های دارای محتویات حیاتی و حساس و گران بوده است اما علاقه فزاینده ای به کاربرد این فناوری در خانه سازی عمومی، مدارس و بیمارستان ها در کشورهای در حال توسعه که هزینه جبران خسارت زلزله می تواند بخش قابل توجهی از تولید ناخالص ملی آنها باشد، وجود دارد. مسائل اقتصادی از جمله مسائل تأثیر گذار در زمینه جداسازی لرزه ای است و خواستار توجه ویژه می باشد. اینکه چگونه هزینه جداسازی لرزه ای یک ساختمان را در عین حفظ سطح ایمنی بالا در آن کاهش دهیم، مسئله بسیار مهمی است، به ا ین دلیل که ا ین مسئله بطور مستقیم بر روی گسترش کاربرد جداسازی لرزه ای ساختمان ها تأثیر می گذارد، به ویژه در مناطقی که لرزه خیزی بالایی دارند و وضعیت اقتصادی آنها اجازه صرف هزینه های بالا را در ساخت ساختمان ها به آ نها نمی دهد. بنابراین یافتن انواعی از سیستم های جداسازی لرزه ا ی، بخصوص برای کشورهای در حال توسعه و لرزه خیزی مانند ایران که در آنها منابع و تکنولوژی کافی برای کاهش اثرات زلزله، با تکنیک های پیشرفته و در عین حال گران وجود ندارد، ضروری می باشد. سیستم جداسازی لرزه ای با مخلوط لاستیک و خاک یک روش نوین پیشنهاد شده در سال 2008 برای کشورهای در حال توسعه می باشد که دارای مزایای ویژه ای از جمله ا رزان قیمت بودن است. در این روش یک لایه ا ز خاک زیر شالوده سازه توسط یک مخلوط از خاک و نسبت مشخصی از لاستیک در یک ضخامت معین جایگزین می شود. کارایی این سیستم جداسازی لرزه ای در زلزله های نزدیک گسل، در مطالعات قبلی توسط یک سری از شبیه سازی های عددی ثابت شده است. در این مطالعه، عملکرد این سیستم در زلزله های نزدیک گسل پالس دار ( دارای خاصیت جهت داری رو به جلو) و بدون پالس مورد ارزیابی بیشتر قرار گرفته است. نتایج حاصله بیانگر وابستگی عملکرد این سیستم به ویژگی های زلزله و عملکرد مناسب تر آن در زلزله های نزدیک گسل بدون پالس نسبت به زلزله های نزدیک گسل پالس دار می باشد.

مهاربندهای ضربدری و ? در ساختمان های فولادی برای مقابله با بارهای جانبی ناشی از زلزله و باد استفاده می شود. فرض رایج اتصال مهاربند به صورت مفصلی است، ولی در عمل با توجه به جزئیات اتصال ممکن است اندکی گیرداری حاصل شود، هم چنین در مهاربندهای ضربدری معمولاً یک قطر به صورت پیوسته و قطر دیگر در وسط به صورت منقطع اجرا می شود، به طوری که اتصال میانی قطر منقطع تا حدی مفصلی می باشد. هم چنین بار کمانشی مهاربند متأثر از ضریب طول موثر کمانشی مهاربند می باشد و ضریب لاغری نیز به نوبه خود به شرایط انتهایی مهاربند بستگی دارد، از این رو تغییر شرایط اتصال مهاربند بر روی بار کمانشی آن تأثیر می گذارد. در این پایان نامه رفتار قاب های فولادی دو بعدی با تعداد طبقات و دهانه های مختلف مهاربندی شده هم مرکز با مهاربندهای ضربدری با شرایط مختلف اتصال انتهایی و میانی مهاربند و هم چنین مهاربندهای ? با شرایط مختلف اتصال به تیر و قاب بررسی می شود. اتصالات مهاربندهای این قاب ها در دو حالت حدی مفصلی کامل و صلب کامل مدل سازی می شوند. این قاب ها ابتدا در نرم افزار sap2000.v14.1 به صورت خطی طراحی و تحلیل می شوند، سپس با درنظر گرفتن اثرات غیرخطی هندسی p-deltaو اعمال مفاصل پلاستیک به اعضا، تحلیل غیرخطی استاتیکی (pushover) انجام می شود. در ادامه تحلیل غیر خطی دینامیکی قاب ها با اعمال شتاب زلزله های مختلف انجام می شود. در نهایت برش پایه، توزیع نیروها و در حالت کلی رفتار قاب های با شرایط اتصال مختلف با هم مقایسه می شود تا حساسیت رفتار قاب های ساختمانی به شرایط مختلف اتصال مهاربندها ارزیابی شود. با انجام تحلیل استاتیکی خطی معلوم شد که تغییر شرایط اتصال انتهایی و میانی مهاربند ضربدری و اتصال انتهایی مهاربند ? بر زمان تناوب، سختی و نیروهای داخلی قاب ها، در حوزه رفتار خطی تأثیر قابل ملاحظه ای ندارد. هم چنین تحلیل های استاتیکی غیرخطی نیز نشان دادند، تغییر قیدهای اتصال مهاربندها، بر نقطه تسلیم و ظرفیت برشی قاب ها تقریباً بی تأثیر است، ولی تغییر ضریب طول موثر مهاربندها با توجه به شرایط اتصال، عامل تأثیرگذار بر رفتار قاب ها می باشد، به طوری که قاب های دارای مهاربند با ضریب طول موثر کمتر، نقطه تسلیم و ظرفیت برشی بیشتری را نسبت به سایر قاب هایی که ضریب طول موثر مهاربندهای آنها بیشتر است، دارند. با تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی نیز نتایج مشابه به دست آمد، که طبق آن تأثیر تغییر ضریب طول موثر مهاربند بر اثر تغییر قیدهای اتصال روی رفتار قاب های فولادی مهاربندی شده غالب می باشد.

توجه به وقوع زلزله های قوی و مخرب در سال های اخیر و خساراتی که به تبع آن ایجاد شده است، ضرورت توجه و اهمیت بیشتر در امر طراحی ساختمان ها را آشکار می کند. از این رو توجه همگان به سمت ارزیابی و بهسازی ساختمان هایی که بتوانند در مقابل زلزله های محتمل در آینده مقاومت کنند، معطوف شده است. در حال حاضر طراحی سازه ها به روش نیرو صورت می گیرد ولی تحقیقاتی که در سال های اخیر صورت گرفته به وضوح نشان می دهد که طراحی بر اساس عملکرد می تواند نتایج مطلوب تری در پی داشته باشد. لازمه طراحی بر اساس عملکرد انجام روش های تحلیل غیر خطی می باشد تا بتوان به درکی درست از رفتار سازه در خارج از حدود الاستیک آن دست یافت. روش های تحلیل غیر خطی می تواند شامل روش های دقیق و وقت گیر و یا روش های نسبتا دقیق با پیچیدگی کمتر باشد. تحلیل های غیر خطی دینامیکی بدون شک پاسخ هایی دقیق و کامل از رفتار سازه در اختیار قرار می دهند، لیکن پیچیدگی ها و زمان بر بودن این تحلیل ها ما را به کنکاش برای یافتن روش هایی ساده با زمانی کوتاه تر و در عین حال دارای پاسخ های قابل قبول وامی دارد. از این رو در سال های اخیر تمایل در جهت گسترش تحلیل های استاتیکی غیر خطی فزونی یافته است. در این تحقیق هدف بررسی میزان دقت تحلیل استاتیکی غیر خطی در مقایسه با تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی و بررسی امکان جایگزینی می باشد. چهار سازه با تعداد طبقات 6، 9، 12 و 15 بر اساس ویرایش سوم آیین نامه 2800 زلزله درنرم افزار etabs2000 طراحی شده و سپس با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی(پوش اور) و تحلیل دینامیکی غیرخطی (تاریخچه ی زمانی) با استفاده از 3 شتاب نگاشت قرار گرفته اند. تحلیل پوش اور با دو نوع الگوی بارگذاری یکنواخت و مثلثی صورت گرفته است. پارامترهایی که مورد ارزیابی قرار گرفته اند، دریفت بین طبقات و برش پایه می باشند. در مورد پارامتر دریفت در سازه های با ارتفاع کمتر تحلیل پوش اور با توزیع بار یکنواخت نتایج نزدیکتری نسبت به تحلیل تاریخچه زمانی ارائه کرده است، ولی در سازه های با ارتفاع بیشتر نتایج تحلیل غیر خطی استاتیکی با الگوی بارگذاری مثلثی دقیق تر می باشد. در کل تحلیل پوش اور در تخمین دریفت خطای کمی نسبت به تاریخچه زمانی غیرخطی ایجاد نموده است، از این رو با توجه به مشاهدات شاید بتوان گفت که این تحلیل در تخمین دریفت مناسب می باشد. در ضمن با توجه به مشاهدات الگوی بارگذاری یکنواخت برای ارتفاعات کمتر و الگوی بارگذاری مثلثی برای ارتفاعات بالاتر مناسب می باشد. اما در مورد برش پایه، بررسی سازه های دیگر نیز ضروری به نظر می رسد، چرا که در سازه های با ارتفاع کمتر برش پایه تخمین زده شده توسط دو روش تحلیل اختلاف زیادی با هم داشتند ولی با افزایش ارتفاع تا حدودی این اختلاف کاهش یافته و در سازه 15 طبقه در مقایسه با بقیه سازه ها کمترین مقدار را دارد. ضمنا در کلیه موارد تحلیل استاتیکی غیرخطی با الگوی مثلثی در قیاس با الگوی یکنواخت دقیق تر بوده است. در کل به نظر می آید که تحلیل پوش اور برای تخمین دریفت مناسب باشد ولی بر اساس این مشاهدات، با توجه به تحلیل پوش اور اظهار نظر در مورد برش پایه دقیق به نظر نمی رسد.

در هر کشوری سازه های حیاتی به سازه هایی اطلاق می شود که آسیب رسیدن به آن ها به هرشکل باعث اختلال شدید در خدمت رسانی می شود. درهمین راستا مطالعه و بررسی اثر انفجار بر چنین ساز هایی مورد توجه قرارگرفته است و پیش نویس مبحث بیست و یکم نیز در همین جهت (مطالعه و بررسی اثرانفجار بر سازه ها) تدوین شده است. پل های معلق در کشورها از جمله سازه ها ی حیاتی محسوب می شوند و آسیب دیدگی آن ها موجب اختلال در شبکه حمل و نقل کشور می شوند. در این راستا اثر انفجاری مشخص (غالباً تروریستی) بر روی پل معلق بررسی می شود و رفتار پل از نقطه نظر پایداری کلی و مسائل مربوط به خرابی پیش رونده مورد توجه قرار می گیرد. مسائل مربوط به مکانیک انفجار و رفتار مصالح در بارگذاری انفجاری از جمله مسائل مورد بررسی دراین تحقیق می باشد. جهت مدل سازی رفتار انفجار ازنرم افزار sap 2000 استفاده شده است و رفتار دینامیکی انفجار توسط تابع فشار زمان وارد نرم افزار شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که بیشترین میزان خرابی در کانون انفجار می باشد که با دور شدن از کانون آن از شدت خرابی ها به سرعت کاسته می شود. با توجه به این موضوع خرابی ناشی از انفجار به صورت موضعی می باشد ( برخلاف زلزله که خرابی ها کلی است). همچنین نتایج تحقیق نشان می دهد که اگر برج های پل آسیب نبینند، خرابی کلی در پل معلق پیش نخواهد آمد.

در بسیاری از ساختمانهای بلند سهمی از بارهای جانبی توسط دیوار برشی کوپل تحمل می گردد. در بسیاری موارد ممکن است به علت کم بودن ارتفاع تیرهای رابط، سختی لازم جهت مقابله با بارهای جانبی ایجاد نشود. جهت افزایش توانایی دیوار تیرهایی با سختی زیاد در ترازهای ارتفاعی خاص افزوده می شود و تشکیل دیوار برشی کوپل سخت شده را می دهد. این دیوارها تحت اثر بارهای محوری ناشی از وزن قرار می گیرند و به علت ارتفاع زیاد شان، اثر نیروی محوری بر رفتار آنها تأثیر می گذارد. در این تحقیق روشی برای تحلیل غیرخطی هندسی دیوار برشی کوپل سخت شده با در نظر گرفتن اثر نیروی محوری ارائه شده است. همچنین تأثیر ارتفاع دیوار در موقعیت بهینه تیر سخت کننده مورد بررسی قرار گرفته است. یک برنامه کامپیوتری در matlab نوشته شده و مثالهای عددی حل شده و درستی این روش را اثبات می کند. در ادامه اثرات سختی و تغییر موقعیت تیر سخت کننده با در نظر گرفتن اثر نیروی محوری بر تغییر شکل جانبی و نیروهای داخلی سازه مورد بررسی قرار گرفته است.

ستون های توخالی بتن مسلح برای کاهش هزینه و کاهش نسبت وزن به سختی اعضا - مثل ستون پل ها و شمع ها - استفاده می شوند. در نظرگرفتن ستون به عنوان یک عضو کاملاً فشاری معمولاً درست نیست، چرا که اغلب خروج از مرکزیت وجود دارد. وقتی نیروی فشاری با خروج از مرکزیت وارد می شود لنگر خمشی هم اضافه می شود. بنابراین مقاومت بتن مسلح تحت خمش دو محوره و بارگذاری محوری ضروری است، چون بار خارج از مرکز، یک بار محوری و لنگرهای خمشی در دو جهت متعامد ایجاد می کند. پوشش ستون با frp در سال های اخیر به طور وسیعی برای نشان دادن مسئله ی بهبود لرزه ای و بهسازی ستون های بتن مسلح موجود بررسی شده است. مقاوم سازی ستون توخالی بتن مسلح با پوشش frp یک حالت محصور شدگی برای بتن فراهم می کند که نیاز به تعریف اثر پوشش frp بر مقاومت و شکل پذیری ستون توخالی بتنی را ایجاب می کند. در این مطالعه از نتایج آزمایشات انجام شده که در آن ستون بتنی مسلح توخالی تحت بار محوری، بار خارج از مرکز و لنگر خمشی قرار گرفته اند برای مشاهده ی تأثیر پوشش frpاستفاده شده است. همه ستون ها با فولاد مسلح شده اند. ستون ها بدون پوشش خارجی و با پوشش پیرامونی frp بررسی و تحلیل شده، نمودار اندرکنش هر گروه با استفاده از نتایج به دست آمده از تحلیل و آزمایش مقایسه شده است. بعد از حصول اطمینان از درستی نتایج تحلیل ها مدل انتخابی با یک، سه، پنچ، هفت و نه لایه از الیاف کامپوزیتی frp مقاوم شده و تأثیر تعداد لایه های frp در افزایش مقاومت بررسی گردیده است. نتایج تحلیل نشان داد افزایش لایه های frp تا اندازه ای در افزایش مقاومت موثر است، اما افزایش لایه ها به بیش از پنج لایه مقرون به صرفه نیست. سه لایه مقاومت محوری ستون ها را بین 30% تا 40% افزایش می دهد، اما در خمش خالص این مقدار به 50% هم می رسد. افزایش مقاومت با هفت و نه لایه حدود 5% بیشتر از پنج لایه است. از طرفی چون بررسی ستون های توخالی مورد نظر این مطالعه است، نوع سوراخ مناسب برای ستون دایره ای و مربعی با تغییر ابعاد و شکل سوراخ بررسی شد. تحلیل ستون ها نشان داد افزایش ابعاد سوراخ باعث کاهش مقاومت نهایی آن ها می شود. در پایان برای رسیدن به یک مقطع بهینه ستون دایره ای و مربعی که هرکدام سوراخ های مربعی و دایره ای دارند از لحاظ مقاومتی مقایسه شدند. در این مقایسه ستون هایی که سوراخ دایره ای دارند عملکرد بهتری داشتند.

در پل های یکپارچه، از درز انبساط صرفنظر می شود. علت حذف درز انبساط هزینه زیاد و نگهداری آن ها می باشد. از طرفی وقتی وسایل نقلیه از روی درزها عبور می کنند، باعث ناراحتی سرنشینان وسایل نقلیه می گردند. مواد ریز به داخل درز انبساط رسوخ کرده و باعث از کار افتادگی کارآیی درز می گردد. در زمستان، وقتی اداره راه یا شهرداری نمک روی پل ها جهت ذوب یخ می پاشد، نمک به همراه آب ذوب شده به درون اعضای پل رفته و باعث خرابی اعضای پل می گردد. بنابراین از پل های یکپارچه برای حذف درزها استفاده می شود. پل های یکپارچه در اثر حرارت تحت تاثیر قرار می گیرد. وقتی قرار باشد که درز حذف شود، بایستی اثر حرارت در طراحی در نظر گرفته شود. در هنگام انبساط، خاکریز پشتی فشار به کوله پل وارد می کند و متقابلاً از اطراف پل نیز به خاکریز فشار وارد می شود. این حالت passive (فشار غیرفعال) است که با طراحی مناسب، مشکل حل می شود. اما در زمستان به خاطر انقباض عرشه، بین خاکریز و کوله در اثر فشار فعال (active) جای خالی ایجاد می شود. هدف از این تحقیق بررسی راهکارهای حل این مساله بود. برای حل فروریزش خاکریز زیر دال دسترسی قرار دادن لاستیک پیشنهاد گردید و مشاهده شد که نیروی وارده به اعضای کوله با لاستیک به صورت قابل توجهی کمتر شده است

تحلیل پایداری سازه های لاغر نیازمند انجام دادن تحلیل غیرخطی هندسی می باشد. با دنبال کردن مسیر غیرخطی تعادل، تشخیص پدیده فروریختگی و بار کمانش و در کل، ظرفیت باربری سازه، امکان پذیر می شود. در تحلیل سازه ها، معادلات تعادل غیرخطی، اغلب با استفاده از روش نیوتن- رفسون که یک روند افزایشی- تکراری (incremental- iterative) است، حل می شوند. اما این روش در نزدیکی نقاط حدی دچار مشکل می شود. برای غلبه بر این مشکل، روش های کنترل تغییرمکان به وجود آمدند که در جاهایی که ناپایداری بارها وجود دارند، تغییرمکان ها کنترل شوند. این روش نیز در مواجهه با نقاط برگشتی دچار مشکل می گردد. برای غلبه بر نقاط بحرانی ذکر شده در ترسیم مسیر تعادل، روش هایی به وجود آمدند که از هر دو کنترل تغییرمکان و بار استفاده می کنند. روش طول کمان (arc-length method) در این زمینه به خوبی عمل می کند. این روش در تحلیل اجزای محدود، کاربرد بسیاری دارد. در این تحقیق، برای تسریع در همگرایی و افزایش دقت روش طول کمان خطی، تأثیر سه عامل طول نموی و معادله قیدی و متغیر مقیاسی مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی های انجام یافته روی روش طول کمان خطی، براساس نتایج به دست آمده افزایش طول نموی سبب تسریع در ترسیم مسیر کامل تعادل می گردد اما موجب کاهش دقت همگرایی می شود. برای پوشش این امر از معادله قیدی جدیدی استفاده شد که سبب افزایش دقت همگرایی می گردد که نتایج به دست آمده نیز این موضوع را تأیید می کنند. در بررسی تأثیر اندازه متغیر مقیاسی بر عملکرد روش طول کمان خطی می توان بیان داشت که حداقل در تحلیل سازه های خرپایی، روش کنترل طول کمان با ? = 0 تنها در صورتی که معیار تعیین علامت گام پیش بینی درست داده شود، قادر به غلبه بر تمام نقاط ویژه خواهد بود. علاوه بر این در ترسیم منحنی پاسخ بار- تغییرمکان نیز تعداد نموها کاهش می یابد.

قسمت مدل سازی سه بعدی تحقیقی در مورد رفتار غیرخطی مصالح و غیر خطی هندسی تیرهای عمیق ( دارای دهانه برشی کوتاه) بتن مسلح واقع بر روی بسترهای وینکلر خطی یا غیرخطی است و درآن روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار ansys بکار رفته است. تیر عمیق بتن مسلح با استفاده از عضوآجری هشت گرهی وخاک با استفاده از عضو فنری خطی (combin14) و عضو فنری غیرخطی (combin39) مدل شده است. نتایج این بخش از تحقیق با نتایج تحلیلی یا تجربی موجود مقایسه شده اند سازگاری نتایج بدست آمده با نتایج موجود نشان ازکارآیی روش اجزای محدود برای مدل کردن مساله است. تفاوت در خیز حداکثر مابین نظریه تغیرشکل های کوچک و بزرگ ناچیز بدست آمده است. خیز حداکثر زمانی که تیر بر روی پی وینکلر غیرخطی است، به دلیل کاهش سختی پی، افزایش می یابد. همچنین در این بخش اثرات چندین متغیر مهم بر روی رفتار تیر مورد بررسی واقع شده اندکه عبارتنداز: عکس العمل قائم خاک، اندازه شبکه بندی و مقاومت. نتایج این بخش نشان داده اند که تفاوت در حداکثر خیز مابین مدل غیرخطی و خطی خاک در حدود 2% است. بخش مدل سازی دو بعدی با استفاده از برنامه ناوک ((naoc- نوشته شده به زبان ویژوال بیسیک انجام شده است و درآن تیر عمیق بتنی به صورت عضو تنش- صفحه ای به همراه مدل سازی-های لازم برای میلگردها و رفـتار پس ترک خوردگی بتن تحلیل شده است و نتایج حاصل ازآن با نتایج تجربی یا تحلیلی موجود مقایسه و دقت وکارآیی برنامه در تحلیل مسایل تیرهای عمیق آشکارگردیده است.

همواره یکی از مهمترین زیرساختهای اساسی جهت توسعه همه جانبه جوامع، ایجاد شریانهای راه و راه آهن بوده است. در فلات ایران زمین به واسطه مشخصات خاص جغرافیایی آن، از جمله نیمه کوهستانی بودن در قسمت وسیعی از این کشور، ایجاد شریانهای حیاتی راه و راه آهن، صرفاً با ایجاد پلها میسر می باشد. پلها به لحاظ نوع کارآیی، گاهی تنها گزینه های مطرح بوده اند که امتداد این شریانهای حیاتی بدون حضور آنها ممکن نبوده است. در حال حاضر فن آوری ساخت این سازه های زیبا و باشکوه در دنیا روز به روز توسعه می یابد، به نحوی که عده زیادی از محققان و مراجع علمی در صدد بهینه سازی و همچنین ارائه روشهایی هستند که این سازه ها با روشهای نوین و با کمترین هزینه و با کیفیت ترین روشها تولید گردند. در این میان روش "پیشرانی افزاینده " (incremental launching method ) یا به اختصار ilm به واسطه مزایای آن، یکی از روشهای به روز و مطرح دنیا در جهت ساخت این نوع از سازه ها می باشد. بعد از پایان جنگ دوم جهانی به علت کثرت تخریب ها، ایجاد پلهایی با حداقل مصالح و امکانات مورد توجه قرارگرفت. با توجه به اینکه هزینه مربوط به نیروی انسانی در ساخت پلها افزایش زیادی یافته بود، کامل کردن انواع داربست لازم برای ساخت عرشه پل توسط نیروی انسانی، مقرون به صرفه نگردید. به طوریکه روشهای ساخت دیگر که به وجود نیروی انسانی کمتری نیاز داشت مطرح شد. روش فوق مبتنی بر احداث روسازه پل (عرشه) به صورت قطعه به قطعه تحت یک شرایط کنترل شده در یک کارگاه اجرایی جنب یکی از کوله ها می باشد که هر قطعه در این محوطه کارگاهی به صورت پیش ساخته قالب بندی و آرماتور بندی و بتن ریزی گردیده و به محض گیرش بتن به سمت جلو حرکت داده شده تا قطعه بعدی قالب بندی و آرماتورگذاری و بتن ریزی گردد. این روش قبل از این برای سالیان متوالی در پلهای فلزی استفاده می گردید. در رابطه با عرشه های فلزی یکی از مهم ترین مزایای این نوع سازه ها برابر بودن تنش های مقاوم کششی و فشاری فولاد، در حین عملیات پیشرانی تابلیه می باشد. اما در رابطه با عرشه های بتنی به واسطه مقاومت کم بتن در کشش ملاحظات ویژه ای را می طلبد. در این تحقیق ضمن توضیح کامل روش اجرای این گونه پلها، درباره نحوه ساخت قطعات تابلیه به صورت پیش ساخته، قالب بندی تابلیه، پیش تنیدگی، مشخصات تابلیه و در رابطه با راهکارهای کنترل تغییر شکلهای تابلیه در هنگام پیشرانی و روشهای تحلیل عرشه های صندوقه ای بحث گردیده و مشخصاً نحوه عملکرد دماغه فولادی به هنگام پیشرانی بررسی گردیده و سعی می گردد که با استفاده از نرم افزار مناسبی که قابلیت تحلیل و بررسی و مدل کردن این گونه پل ها را دارا می باشد در یک پروژه اجرایی به صورت موردی ترکیب مناسبی از مقاطع فولادی را به لحاظ شکل مقطع و طول دماغه نسبت به دهانه پل پیشنهاد نماید.

کابل میتواند به عنوان مهاربند در سازه های فولادی و بتنی بکار رود و روشی است برای مقاوم سازی سازه ها اما بدلیل افزایش نیروی برشی ستونها در سازه های بلند مرتبه نمیتوان از آن استفاده کرد و برای بهبود بخشیدن به عملکرد آن باید تدابیر خاصی اتخاذ کرد.

طراحی مستقیم بر اساس تغییرمکان بعنوان زیر شاخه ای از روشهای طراحی بر اساس عملکرد می باشد که در آن برخلاف روشهای معمول طراحی لرزه ای آیین نامه ها، با استفاده از مشخصه های غیرالاستیــک سازه در تغییرمکان هدف یک نیروی برشی پایه بدست آمده و مقاومتها در اجزای مختلف سازه ای برای رسیدن به جابجایی هدف تعیین می گردد. در تحقیق حاضر عملکرد چهار سازه بتنی منظم با شکلپذیری بالا دارای سیستم دوگانه-ی چهار، هشت، دوازده و شانزده طبقه که با دو روش نیرویی و تغییرمکانی طراحی شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ارزیابی عملکرد لرزه ای این سازه ها و مقایسه روشهای فوق الذکر، با استفاده از نرم افزار perform-3d تحلیل تاریخچه زمانی دینامیکی غیرخطی انجام پذیرفته است. در روش طراحی براساس نیرو از نیروهای لرزه ای ویرایش سوم استاندارد 2800[1] و در روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان ازمطالعات انجام پذیرفته توسط sullivan [2] استفاده شده است. بررسیها نشان می دهند سازه های طراحی شده به روش تغییرمکان در مقایسه با روش نیرویی در حین وقوع زلزله رفتاری مناسب و قابل پیش بینی تر داشته و درموارد بیشتری اهداف عملکردی مورد نظر را تأمین مینمایند.

قاب خمشی یکی از سیستم های مقاوم در برابر نیروهای جانبی می باشد. این سیستم با شکل پذیری مناسب خود، توانایی جذب میزان زیادی انرژی را داراست. این سیستم به دلیل سختی جانبی ناکافی، در برابر زلزله تغییر شکل های بزرگی را تجربه می کند که بدین صورت امکان وارد آمدن خسارت به قسمت های غیر سازه ای در آن وجود خواهد داشت. برای جبران این نقیصه می توان مقاوم سازی قاب خمشی را انجام داد. مقاوم سازی قاب های خمشی فولادی در مواردی مانند تغییر کاربری سازه، نادرست بودن فرض های اولیه محاسباتی، خطاهای به وجود آمده در حین فرآیند ساخت و تغییر ملزومات لرزه ای آیین نامه های جدید، ضرورت پیدا می کند. مقاوم سازی این سیستم به شیوه های مختلفی قابل انجام است. در این پژوهش، رفتار قاب خمشی فولادی مقاوم سازی شده با مهاربند کابلی ضربدری به همراه صفحه¬ فولادی مستطیل شکل در وسط کابل ها بررسی شده و با رفتار قاب خمشی مقاوم سازی شده با مهاربند کابلی ضربدری مقایسه گردیده است. با حصول اطمینان از صحت مدل های اجزا محدود، سه نمونه مدل اجزا محدود شامل قاب خمشی، قاب خمشی با مهاربند کابلی ضربدری و قاب خمشی با مهاربند کابلی ضربدری تقویت شده با صفحه فولادی میانی، تهیه و پاسخ های سازه از جمله نیروی محوری و لنگر ستون ها و تیرهای قاب و نیروی محوری وارد بر کابل ها بررسی و همچنین تنش وارد شده بر صفحه نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که استفاده از سیستم مهاربند کابلی همراه با صفحه فولادی، تا حد زیادی سبب بهبود عملکرد سیستم شده و برای مقاوم سازی قاب های خمشی توصیه می گردد. در سیستم مهاربندی شده با کابل فولادی ضربدری و صفحه فولادی میانی، تغییر ضخامت صفحه چندان اقتصادی نیست اما ترکیب تغییرات قطر کابل با ابعاد مختلف صفحه، موجب مناسب تر شدن رفتار سازه تحت بارهای وارد بر آن می گردد. با استفاده از مهاربندهای کابلی در قاب خمشی، می توان جابجایی را کاهش داد. همچنین اضافه نمودن صفحه فولادی به وسط مهاربندها، جابجایی را افزایش داده و شکل پذیری قاب را نسبت به مهاربندهای کابلی ضربدری بهبود می بخشد. با تغییر ابعاد و ضخامت صفحه میانی و تغییر قطر کابل ها می توان جابجایی سازه را به جابجایی قاب خمشی یا جابجایی قاب با مهاربندهای کابلی ضربدری نزدیک نمود. با استفاده از مهاربندهای کابلی، نیروی محوری تیرهای طبقات چندین برابر می شوند اما بهره گیری از صفحه فولادی، تغییر چندانی در این نیروها ایجاد نمی نماید. استفاده از مهاربندهای کابلی ضربدری در قاب، موجب کاهش لنگر وارده شده و صفحات فولادی در میان مهاربندها نیز این لنگر را کاهش می دهد. نیروی محوری وارد شده به ستون های قاب خمشی، کمترین میزان را در بین مدل های بررسی شده نشان داده ولی استفاده از مهاربندهای ضربدری، موجب افزایش قابل توجه این نیرو می شود. بهره گیری از مهاربندهای فولادی تقویت شده با صفحات فولادی، نیروی وارد شده را کاهش می دهند که از مزیت های این سیستم مهاربندی محسوب می شود.

پل¬های معلق به طور گسترده¬ای در سازه¬های مهندسی برای عبور از دهانه¬های طولانی مورد استفاده قرار می¬گیرند که باعث استفاده آن در محدوده¬ی پل¬ها است. در تجزیه و تحلیل به روش اجزای محدود فرض بر آن است که ابتدا سازه ساخته می¬شود و سپس بارگذاری می¬شود. اگر چه، این نوع تجزیه و تحلیل همیشه یک راه حل قابل اطمینان و صحیحی را ارائه نمی¬دهد؛ زیرا مدت ساخت این نوع سازه¬ها در طول زمان انجام می¬گیرد و بار¬ها ممکن است در طول این دوره تغییر کنند. بنابراین مراحل ساخت و مشخصات وابسته به زمان مواد، برای بدست آوردن نتیجه¬ی قابل اطمینان و سالم باید در تجزیه و تحلیل¬ها در نظر گرفته شوند. در پژوهش حاضر تجزیه و تحلیل پل معلق در نظر گرفته شده با توجه به مراحل ساخت و خواص وابسته به زمان مصالح انجام شد. برای این منظور، یک پل معلق ساخته شده به عنوان نمونه انتخاب و مدل اجزای محدود این پل با استفاده از برنامه sap2000¬ایجاد گردید. دو تجزیه و تحلیل متفاوت¬، اجزای محدود با و بدون مراحل ساخت ایجاد شد و نتایج با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. در نتیجه-ی تجزیه و تحلیل، نیروهای داخلی مانند لنگر خمشی، نیروی محوری و نیروی برشی برای عرشه و جابجایی افقی برج¬های اصلی پل نشان داده شدند. از طریق این بررسی می¬توان ملاحظه نمود که میان تحلیل ¬(با و بدون مراحل ساخت) برخی تفاوت¬هایی وجود دارد که بزرگ¬ بودن مقادیر برای مراحل ساخت وجود دارد. بنابرین برای به دست آوردن پاسخ سازه¬ای واقعی¬تر از پل¬های معلق بایستی در تجزیه و تحلیل، مراحل ساخت و خواص وابسته به زمان مصالح و غیر¬خطی هندسه استفاده شود.

بسیاری از سازه های مهندسی سازه ، خصوصاً سازه های کابلی مثل پلهای معلق و همچنین سازه هایی که برای پوشش سقف های بزرگ استفاده می شوند، رفتار غیر خطی هندسی دارند. در نتیجه پاسخ دینامیکی غیر خطی چنین سازه هایی باید مد نظر قرار داده شود. در دینامیک سازه ها دو روش برای حل معادلات حرکت سیستم استفاده می شوند. این دو روش عبارتند از روش جمع آثار مودها و روش انتگرال گیری مستقیم. روش جمع آثار مودها اغلب در مقایسه با روش انتگرال گیری مستقیم کارایی بهتری از نظر زمان حل دارد، در حالیکه روش های انتگرال گیری گام به گام مستقیم عمومی تر هستند. اگر چه از لحاظ نظری یک سیستم خطی به تعداد درجات آزادیش دارای مود خواهد بود ولی تعداد مودهایی که در عمل استفاده می شوند محدود می شوند. تنها استفاده از تعداد کمی از مدهای غالب برای بدست آوردن پاسخ دقیق کافی خواهد بود، اثرات ترکیب مودهای بالا قابل صرف نظر کردن هستند و بنابراین مودهای پایین¬تر که تاثیر بیشتری در تحلیل دارند می توانند استفاده شوند. در این پایان نامه روش جمع آثار مودهای غیرخطی استفاده شده است. برنامه تحلیل دینامیکی خرپا های دو بعدی(مسطح) در فرترن نوشته شده است. در این برنامه تنها غیر خطی هندسی استفاده شده است. با استفاده از این برنامه پاسخ دینامیکی خطی و غیر خطی تعدادی خرپای دوبعدی محاسبه شده است. مقایسه پاسخ های جمع آثار مودهای غیر خطی با پاسخ های انتگرالگری مستقیم نشان می دهد که استفاده از تعداد تا از مودهای پایین در تحلیل غیر خطی منجر به نتایج دقیقی می شود (n برابر با کل درجات آزادی سیستم می باشد).

هدف از پژوهش حاضر در نظر گرفتن تحلیل پل¬های ترکه¬ای با دو روش با و بدون مراحل ساخت می¬باشد¬. با استفاده از روش محاسبه اجزاء محدود تغییرشکل چنین سازه¬ها را در حین ساخت بدست می¬آید. در پل ترکه¬ای موردی دو روش محاسبه، با مراحل ساخت و بدون مراحل ساخت مورد استفاده قرار گرفت و نتایج آن استخراج و مورد بررسی و در نهایت نتایج دو روش با هم مقایسه شد. در بررسی¬ها مشاهده شد که مقادیر نیروهای داخلی و جابه¬جایی¬ها در حالت تحلیل با استفاده از مراحل ساخت بیشتر از مقادیر نیروهای داخلی در حالت بدون مراحل ساخت می¬باشد. در تعدادی از مراحل ساخت، نیروهای داخلی اعضا دارای مقادیر زیادی نسبت به مراحل قبلی و بعدی می¬باشند که باید در حین اجرا مورد توجه قرار گرفته و تدابیر لازم اتخاذ گردد و بطور کلی تمامی مراحل ساخت در حین اجرای پروژه¬ها بررسی و کنترل گردند. برای به¬دست آوردن رفتار واقعی سازه¬ها، باید از تحلیل با مراحل ساخت استفاده کرده و تغییرات خواص وابسته به زمان مصالح و تغییرات هندسی مورد توجه قرار گیرد. برای بهینه کردن تحلیل بهتر است جابه¬جایی گره¬هایی از عرشه که دارای جابه¬جایی بزرگ نسبت به گره¬های دیگر می¬باشند مشخص و مقادیر جابه¬جایی این گره¬ها کم شود، که در این صورت نیروی محوری عرشه و کابل¬ها افزایش خواهد یافت. گره¬هایی که دارای جابه¬جایی بزرگ می¬باشند گره¬های دور از دکل هستند. همچنین به زاویه کابل¬ها با افق نیز توجه شود.

گسیختگی پیشرونده، توسعه و گسترش پیوسته ی خرابی موضعی اولیه می باشد. آیین نامهasce 7-02 2002 خرابی پیش رونده را بصورت گسترش گسیختگی موضعی اولیه از یک عضو به عضو دیگر تعریف می کند که سرانجام منجر به خرابی کل سازه و یا بطور نامتناسب قسمت اعظمی از آن می شود. این خرابی نامتناسب، بخاطر خرابی اولیه موضعی کوچک ایجاد شده توسط حملات پیش بینی نشده می باشد و نشانگر این است که سیستم سازه ای توانایی مقاومت در برابر انتشار خرابی را بدلیل ظرفیت باربری ناکافی ندارد . انفجار، آزاد شدن انرژی در مقیاس بزرگ سریع و ناگهانی تعریف شده است. انفجارها را می توان بر اساس ماهیت خود از قبیل رخداد فیزیکی، هسته ای، یا شیمیایی طبقه بندی کرد. در انفجارهای فیزیکی انرژی ممکن است از شکست فاجعه بار یک سیلندر گاز فشرده، فوران آتشفشان یا اختلاط دو مایع با دماهای متفاوت آزاد شود. حملات ترویستی بر این نوع سازه ضرورت ایجاد طرحی جهت بررسی نحوه وقوع خرابی و سپس ایجاد راهکاری برای مشکل خرابی پیش رونده را بوجود آورده است. در این تحقیق با استفاده نرم افزار csi bridge و sap2000 مدلی از پل طراحی و با اعمال انواع مختلف بار انفجار بر سازه در موقعیت های مختلف و بررسی نیروی محوری، لنگرهای خمشی و پیچشی در روسازه پل، پاسخ سازه و اینکه تا چه حد در برابر این نوع بار می تواند پایداری خود را حفظ کند بررسی و تحقیق شد. نتیجه این که اثر بار انفجار بر سازه که البته بستگی به مقدار این نوع بار هم دارد بیشتر موضعی است. همچنین با از بین بردن یک یا چند عضو از سازه نحوه توزیع نیروها در کل سازه بررسی شده که با توجه به یکپارچگی سازه و اینکه خرابی حاصله موضعی بود، این بیش نیروی حاصله از خرابی اعضا در دیگر اعضا توزیع شده و مانع از خراب شدن اعضای مجاور و در نتیجه انتشار آن به کل سازه می شود.

پل یکپارچه با سیستم کوله یکپارچه نوعی از پل است که در آن عرشه به صورت یکپارچه و صلب به کوله¬های انتهائی متصل می¬شود و هیچ درز انبساطی در داخل عرشه تعبیه نمی¬شود. در این نوع پل، کوله و عرشه در جهت طولی مانند یک قاب صلب عمل می¬کند. نبود این درزها کلیه مسائل مرتبط با آن را شامل ریزش آب به زیر پل، هزینه تعمیر لاستیک¬های درزگیر، نگهداری دستگاه¬های تکیه¬گاهی و غیره را از بین می¬برد. این نوع سازه¬ها از اعضای سازه¬ای و ژئوتکنیکی متفاوتی تشکیل شده است. رفتار اعضا و اندرکنش بین آن¬ها تحت اثر بار¬های اعمال شده پیچیده است. شناسایی این رفتار با در برداشتن کلیه متغیرهای دخیل در آن از اهمیت زیادی برخوردار است. از بین بارهای وارد شده بار حرارت و زلزله نقش تعیین¬کننده¬ای در عملکرد پل یکپارچه دارد. بررسی¬هایی که تاکنون محققان در خصوص تعیین رفتار این پل¬ها انجام داده-اند، یا تحت اثر بار حرارت و یا زلزله به طور مجزا بوده است. در این تحقیق رفتار پل¬های یکپارچه تحت اثر ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله طولی بررسی شده است. با مقایسه رفتار تحت اثر این ترکیب با ترکیبات بارگذاری آیین¬نامه آشتو lrfd ضرورت اعمال ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله در جهت طولی در طراحی پل¬های یکپارچه بررسی شده است. برای این کار از یک مدل غیرخطی دو بُعدی اجزا محدود در یک نرم¬افزار sap2000 استفاده شده است. این مدل شامل کلیه اعضاء و اندرکنش بین آن¬ها نظیر اندرکنش کوله¬-¬ خاکریز پشت کوله، شمع¬- خاک اطراف شمع، کوله¬- شمع و غیره می¬باشد. با تحلیل تاریخچه زمانی دینامیکی غیرخطی مدل¬ها، نتایج بدست آمده نشان داد که مُد انقباض برای پل¬های یکپارچه بحرانی می¬باشد. برای مناطق زلزله خیز سردسیر که تغییر درجه حرارت طراحی آن¬ها در مُد انقباض پایین تر از °c 36- می¬باشد، ایمنی پل¬های یکپارچه طراحی شده با استفاده از آیین¬نامه موجود تهدید شده و ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله ضروری می¬باشد. پس از اثبات ضرورت ترکیب بار حرارت و زلزله در طراحی این نوع سازه¬ها، برای ارائه یک الگوی مناسب برای ترکیب این دو بار و تعیین ضرایب بار مطابق سایر آیین¬نامه¬ها از روش کالیبره کردن ضرایب بار بر پایه قابلیت اعتماد سازه استفاده شده ¬است. برای این کار، بار حرارت یکنواخت به ترکیب extreme event i آشتو lrfd اضافه شده و با استفاده از روش کالیبره کردن ضرایب بار بر پایه قابلیت اعتماد سازه، یک ضریب متوسط 0/3برای بار حرارت یکنواخت در این ترکیب پیشنهاد شده است. برای تأمین سلامت قابل قبول پل در مدت عمر سازه در طراحی پل¬های یکپارچه، استفاده از این ترکیب پیشنهاد شده در کنار سایر ترکیبات آیین¬نامه آشتو lrfd توصیه می¬شود.

در این پایان نامه تأثیر افقی ستون پاندولی بر روی چندین زلزله بررسی شده است. این جداگر دو منظوره شاید اولین نسل از ستون های ایزوله کننده ساختمان می¬باشدکه تأثیری افقی و عمودی بر پاسخ زلزله دارد. این جداگر با قسمت / (8 فارسی) به زمین وصل می شود و هم ارز با تکیه گاه پاندول است؛ قسمت / (7 فارسی) به سقف وصل می شود و وزن سازه را به پایین عضو قائم (ا) که نقش میله پاندول را دارد منتقل می کند. این جداگر توسط نویسنده پایان نامه طراحی شده است. برای 10 مورد زلزله متفاوت پاسخ جداگر به دست آمده و پاسخ جداگر برای زلزله های northridge و kobe در نرم افزار etabs مورد مطالعه قرار گرفته است و نتایج حاصل از برنامه نوشته شده در matlab برای زلزله ها با پاسخ جداگر که از نرم افزار etabs به دست آمده مورد بحث قرار گرفته است و در نهایت یک سازه 2 طبقه و قاب 10 طبقه در etabs مدل شده و پاسخ آن در حالت وجود و عدم وجود جداگر بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که این جداگر علیرغم سایر جداگرها اثر جابجایی زلزله را نیز در اکثر زلزله¬ها کاهش داده و شتاب را تا نزدیکی صفر کاهش و90 درصد بار زلزله و شتاب زلزله کم می شود. استفاده از اثر ناپایدار کنندگی در سیستم روشی نوین در بهسازی است و اثر فوق العاده دارد.

در تحقیق حاضر سعی شده است که نوع جدیدی از مهاربند موسوم به مهاربند کابلی یکپارچه ی هشت شکل معرفی شود. قاب خمشی مجهز با این نوع مهاربند با کمک نرم افزار sap2000 مدل سازی شد و علاوه بر قاب یک دهانه و یک طبقه به دو صورت دو دهانه و دو طبقه نیز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت پی بردن به مزایا و معایب این نوع مهاربندی نسبت به سایر انواع مهاربندی در هر یک از حالات ذکر شده قاب هایی با مهاربند نبشی و مهاربند کابلی غیریکپارچه نیز مدل سازی شده و با قاب با مهاربند کابلی یکپارچه مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که این نوع مهاربندی (مهاربند کابلی یکپارچه) علاوه بر نیروی محوری کمتر نسبت به سایر انواع مهاربندی ها، سختی جانبی نسبتاً خوبی را نیز برای سازه به ارمغان می آورد. این ویژگی ها به همراه خواصی مانند نصب راحت، صرفه ی اقتصادی و عدم کمانش باعث می شود که استفاده از مهاربند جدید به عنوان سیستم مقاوم سازی جانبی جایگزین خوبی برای مهارهای معمول باشد.

پل های معلق به دلیل وزن و میرایی کم، برای مقابله با بارهای دینامیکی باید به درستی مورد بررسی قرار گیرند. وزن عرشه از طریق آویزها به کابل های اصلی انتقال داده می شود. در پل های معلق آویزها می توانند به دو صورت عمودی یا مایل قرار گیرند. آویزهای قائم میرایی به سازه نداده و در مقابل بارهای طولی پل مانند مهاربند عمل نمی کنند. آویزهای مایل باعث میرایی سازه شده و به پایداری کلی سازه کمک کنند. اعمال بارهای طولیِ پل به آویزهای مایل باعث می شود که یکی از آویزها کشش بیش از اندازه ای را تحمل کند و در دیگر آویز کشش کم شده و یا شل شود. تغییرات زیاد نیروی کششی و شل شدگی در آویزهای مایل باعث پدیده ی زود خستگی در این اعضا می شود. در این پژوهش برای بهبود رفتار آویزها، دو نوع آرایش برای سیستم های آویز ارائه شده است؛ سیستم آویز y شکل و سیستم آویز پیوسته همراه با قرقره. ابتدا عملکرد کلی سیستم های آویز به تنهایی بررسی شده و برای مقابله با شل شدگی در آویزها، متغیرهای مناسب انتخاب شده است. سپس سیستم های آویز موجود و پیشنهاد شده، در پل معلق مدل سازی شده است. الگوهای بار مختلف بر پل ها اعمال شده و رفتار آویزها و دیگر اعضای پل بررسی شده است. نتایج تحلیل و مقایسه ی سیستم ها، نشان می دهد که سیستم های پیشنهاد شده باعث کاهش و حتی حذف شل شدگی شده و توزیع نیرو در این سیستم ها نیز بهتر صورت می گیرد.

در آیین نامه های طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، نیروی برش پایه وارد بر سازه توسط ضریب کاهشی با عنوان ضریب رفتار، کاهش داده می شود تا از ظرفیت های نهفته در سازه برای مقابله با نیروی زلزله استفاده شود و تا حد ممکن طرحی اقتصادی به دست آید. از این رو ضریب رفتار یک متغیر بسیار مهم و تأثیرگذار می باشد به طوری که تعیین نادرست آن به طرحی ضعیف و غیر اقتصادی منجر می گردد. این پژوهش تلاشی است در جهت بررسی رفتار سیستم سازه ای جدیدی که در آن از کابل به عنوان مهاربند استفاده می شود. هدف اصلی بررسی تأثیر چیدمان های متفاوت بادبند کابلی در تعیین مقدار مناسبی برای ضریب رفتار سیستم های مهاربند کابلی به صورت ضربدری می-باشد. این بررسی تنها رفتار سازه ها را در یک جهت در نظر گرفته است. از سوی دیگر تأثیر عواملی نظیر تعداد طبقات سازه و نوع سیستم مقاوم جانبی، در مقدار ضریب رفتار مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل ها توسط برنامه sap2000 بر روی سازه های 3، 6 و 9 طبقه با 3 دهانه صورت گرفته تحلیل ها از نوع تحلیل غیرخطی استاتیکی با الگوی بار متناسب با مد اول می باشد. نتایج حاصل نشان داد که ضریب رفتار سازه های مفروض با افزایش ارتفاع کاهش می یابند و در بین چیدمان های مختلف، حالتی که بادبند های ضربدری در دو دهانه مجاور هم قرار داده می شوند و همچنین در حالتی که دو دهانه کناری بادبندگذاری شده اند بیشترین ضریب رفتار و در نتیجه بهترین پاسخ را در بر دارد.

زلزله ها به عنوان رخداد طبیعی مرگبار، همواره در زندگی بشر موثر بوده اند و اثرهای زلزله علاوه بر تلفات جانی شامل تخریب سازه ها و ساختمان های یک منطقه که باعث میلیون ها تومان خسارت می گردد، نیز می باشد. در سال های اخیر مطالعات در مورد زلزله ها به علت وجود تکنولوژی بهتر و نگرانی ناشی از خطر زلزله، با سرعت زیادی پیشرفت کرده است و روش های زیادی برای مقاوم سازی سازه ها ابداع شده است. یکی از این روش ها، جداسازی پایه ای یا جداسازی لرزه ای می باشد. اساس این روش، تجزیه یک سازه از پی آن در اثر نیروهای افقی زلزله می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بر اساس گزارش اداره راه کالیفرنیا هزینه مقاوم سازی یک پل تنها 7/22 درصد ساخت یک پل جدید است. از این رو مقاوم سازی یک پل خیلی باصرفه¬تر از تخریب و دوباره سازی آن است. در بین روشهای مقاوم سازی استفاده از ژاکت فولادی به علت صرفه اقتصادی زیاد این روش بسیار رایج است. با وجود عملکرد مناسب ژاکت فولادی در مقاوم سازی، هنوز میزان تأثیر اندرکنش شمع- خاک بر روی رفتار پایه¬های بتنی مسلح مقاوم شده با ژاکت گزارش نشده است. برای این منظور مدل سازه¬ای از یک نمونه پایه بتنی در نرم افزار sap 2000 ایجاد گردید که در آن رفتار غیرخطی پایه¬ها و شمع¬ها و نیز تأثیرات اندرکنش پل- خاک تحت اثر بارهای لرزه¬ای بررسی شده است. برای مطالعه اثر پارامترهای مختلف هندسی، سازه¬ای و ژئوتکنیکی روی عملکرد پایه¬ها از تحلیل بارافزون استاتیکی استفاده گردید. نتایج تحلیل نشان می¬دهد که میزان سختی خاک محاطی شمع¬ها اثر قابل محسوسی بر عملکرد پایه¬ها و نیز حداکثر دامنه جابجایی رأس آنها تحت نیروهای زلزله دارد. بطوریکه با افزایش سختی دامنه جابجایی رأس پایه¬ها کاهش یافته و به علت افزایش نیروهای داخلی، پایه¬ها سریعتر دچار گسیختگی می¬گردند. همچنین با مقایسه نمونه¬های با ژاکت فولادی نسبت به نمونه¬های بدون ژاکت مشاهده می¬شود که نمونه¬های با ژاکت فولادی دارای دامنه جابجایی بزرگتری نسبت به نمونه¬های بدون ژاکت می¬باشند.

مطالعات انجام گرفته بر روی رکوردهای بدست آمده از شبکه لرزه نگاری جهان که در مناطق لرزه خیز ثبت شده است، با توجه به شرایط جغرافیایی محل سایت مورد مطالعه و مطالعات لرزه ای منطقه این مسئله بسیار مهم را که مشخصات رکوردهای ثبت شده در نزدیکی گسل تفاوتهای عمده ای را با رکوردهای دور از گسل دارد مشخص می نماید . بخصوص در دو دهه اخیر بعد از وقوع چهار زمین لرزه 1994 ؛ northridge کالیفرنیا و 1995 ؛ kobe کوبه و 1999 ؛ kocaeli ترکیه و1999 ؛ chi-chi تایوان و خسارت شدید و متفاوتی (با آنچه که رفتار سازه ها انتظار می رفت ) بجا مانده است. در طی این زمین لرزه ها،رفتارسازه های واقع د رناحیه نزدیک گسل و سازه های با پریود بلند مانند ساختمانهای بلند و پلها اهمیت توجه به این رکوردها و تاثیر آنها را به وضوح آشکار ساخت. لذا مقاوم کردن سازه های واقع در ناحیه نزدیک گسل در برابر نیروهای زلزله می تواند نقش مهمی را در مقاوم سازی کل سازه ایفا کند. در این بررسی برای نشان دادن صحت مدل سازی، یک نمونه آزمایشگاهی ستون بتن مسلح تحت اثر جابه جایی سیکلی، که توسط kavashima مورد آزمایش قرار گرفته است، توسط نرم افزار المان محدود abaqus مدل سازی شده است. سپس یک ستون بتن مسلح با مقیاس واقعی توسط نرم افزارabaqus مدل شده وتاثیر پوشش frpبا ضخامت، راستا، جنس و آرایش متفاوت بر مقاومت جانبی و شکل پذیری ستون تحت اثر زمین لرزه نزدیک گسل rinaldi بررسی شده است. نتایج نشان می دهد با تقویت ستون ها با استفاده از frp مقاومت جانبی با توجه به آرایش تقویت و جنس الیاف افزایش می یابد. با توجه به نتایج بدست آمده، جابجایی ماکزیمم نمونه پوشش داده شده با cfrp در 3/1 بالایی 4/4% نسبت به جابجایی ماکزیمم نمونه بدون پوشش cfrp کاهش یافته است، جابجایی ماکزیمم نمونه پوشش داده شده با cfrp در 3/1 میانی 7/12% نسبت به جابجایی ماکزیمم نمونه بدون پوشش cfrp کاهش یافته است و جابجایی ماکزیمم نمونه پوشش داده شده با cfrp در 3/1 پایینی 5/14% نسبت به جابجایی ماکزیمم نمونه بدون پوشش cfrp کاهش یافته است. این نشان می دهد که پوشش ستون با frp در ناحیه لنگر خمشی ماکزیمم تاثیر بیشتری در مقاوم سازی و جذب انرژی ستون نسبت به سایر موارد دارد.

خسارت جانی و مالی ناشی از زلزله های اخیر اهمیت مقاوم سازی سازه ها را در برابر زلزله بیش از پیش آشکار نموده است. از روشهای مقاوم سازی سازه ها در برابر نیروی زلزله استفاده از سیستم های بادبندی می باشد. کابل به عنوان یک عنصر انعطاف پذیری که فقط قادر به تحمل نیروهای کششی است و هیچ گونه مقاومت فشاری ندارد، شناخته شده است، که استفاده از اعضای فقط کششی در مهاربندی سازه ها، ایده استفاده از کابل را به عنوان سیستم مهاربند جانبی در سازه ها ایجاد کرده است. موضوع این پژوهش معرفی سیستم کابلهای پیش تنیده و میراگر جهت مقاوم سازی ساختمانهای بتن آرمه سه بعدی در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله و تعیین ضریب رفتار می باشد. در سیستم با کابل یکپارچه، کابل ها از طبقات مختلف قابها با اتصالات لغزشی عبور می کنند و در طبقه آخر مهار می شوند. در این حالت برآیند مولفه های نیروی کششی کابل در طبقات مجاور که به علت شکستگی امتداد آن ایجاد می شوند، باعث ایجاد مقاومت در برابر تغییر مکانهای جانبی قاب می گردند. با توجه به اینکه ضریب رفتار سازه ها اهمیت زیادی در طراحی آنها دارد، از این رو در این پژوهش ضریب رفتار سیستم فوق الذکر بررسی می گردد. هدف اصلی این پژوهش بررسی ضریب رفتار با در نظر گرفتن تأثیر سه عامل: ضریب کاهش به علت شکل پذیری، ضریب مقاومت افزون و ضریب نامعینی سازه هاست که با در نظر گرفتن تغییرات ارتفاع سازه و سهم مهاربند ها از برش پایه ارزیابی می شوند. مدل های مورد استفاده در این پایان نامه قابهای بتنی سه بعدی با ارتفاع 3،6، 9 طبقه می باشند که در هر یک از آنها سهم مهاربندهای کابلی میرا، صفر، 25 و 50 درصد از برش پایه در نظر گرفته شده و باقیمانده توسط قاب خمشی تحمل می گردد. با انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) توسط نرم افزار sap 2000 منحنی ظرفیت هر یک از سازه ها، به دست آمده و پارامترهای موثر در تعیین ضریب رفتار تعیین می شوند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که در حالت کلی با افزایش ارتفاع مقدار ضریب رفتار کاهش و با افزایش سهم مهاربند از برش پایه مقدار آن افزایش می یابد.

در این مجموعه طراحی بهینه سیستم مختلط قاب بتنی با دیوار برشی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

دراین مطالعه یک روش جدید برای ایزوله کردن ساختمان از پی برای کاهش اثر مخرب زلزله ارائه شده است. قبلا استفاده از گوی فلزی در زیرساختمان برای ایزوله سازی توسط برخی محققین بررسی شده است ولی استفاده از گوی دارای ایراداتی می باشد، که باعث شده است این روش زیاد مورد توجه قرار نگیرد. از جمله ایرادات اساسی استفاده از گوی نبود نیروی بازگرداننده در سازه پس از تغییر مکان و تمرکز تنش زیاد در محل تماس گوی با پی می باشد. در این روش از پایه هایی که کارکرد آنها شبیه کارکرد گوی است و در عین حال معایب آن تا حدود زیادی رفع شده است استفاده می شود. شکل دهی این پایه ها شبیه قارچ است ، یعنی دارای یک سطح کروی می باشد که بر روی فونداسیون قرار می گیرد و دارای یک بازو می باشد که به صورت مفصلی به ستونهای ساختمان متصل می شوند. اگر ارتفاع بازوی این پایه ها کمتر از شعاع انحنا سطح کروی آن باشد کارکرد این پایه ها در زیر ساختمان مانند فنر خواهد بود یعنی وقتی مقداری جابجایی در سازه ایجاد می گردد یک نیروی بازگرداننده به سازه اعمال می کند .ویژگی این فنرها این است که سختی آن به راحتی قابل تنظیم است و چون سختی قابل تنظیم است پس می توان سختی را طوری تعیین نمود که اولا نیروی وارده به سازه در اثر زلزله در حد قابل قبول باشد و ثانیا تغییر مکان ماگزیمم ایجاد شده از حد مجاز تجاوز نکند.این پایه ها به همراه سازه به صورت یک سیستم یک درجه آزادی جرم-فنر-میراگر مدل شد و برنامه ای برای پیداکردن پاسخ آن در برابر شتاب زلزله نوشته شد و با استفاده از آن پاسخ سازه در برابر سه زلزله بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان می دهد استفاده از این روش در کاهش اثر زلزله بر روی سازه کاملا موثر می باشد.

در این پایان نامه سعی برآن است که رفتار دینامیکی پلهای عابر پیاده معلق ، تحت بارگذاری انسان بررسی شود. نوع بارگذاری دینامیکی انسان به دلیل تنوع حالات و ترکیبات بارگذاری ، سبب بروز بعضی رفتارهای دینامیکی مخرب در پل عابر پیاده می گردد که این مورد در کنار ویژگیهای سازه ای خاص پلهای معلق عابر پیاده ( سبکی ، سختی پائین و ... ) باعث حساسیت ویژه این نوع پل در برابر ارتعاشات ناشی از انسان می گردد.