هدف از این تحقیق محاسبه ضریب رفتار قاب های خمشی نیمه صلب با مهاربندی هم محور می باشد. به طور کلی روش های موجود برای یافتن ضریب رفتار سازه ها، هر کدام بر اساس فرضیات ساده کننده ای استوار است و اکثرآً سازه را به صورت یک سازه یک درجه آزادی فرض می کنند. در این تحقیق ابتدا پارامترهای تشکیل دهنده ضریب رفتار همچون شکل پذیری و مقاومت افزون را تعیین کرده و در نهایت ضریب رفتار سازه های مورد نظر را محاسبه می کنیم. در انتها چند پارامتر تاثیر گذار بر این ضرایب مانند درصد گیرداری و سختی قاب و مهاربند را مشخص می کنیم. از آن جا که در این مسیر نیاز به تحلیل های غیر خطی اجتناب ناپذیر است ضوابط آیین نامه fema356 را که ضوابط تحلیل های غیر خطی را به صورت مدون ارائه داده است مد نظر قرار می دهیم. از آن جا که این آیین نامه استفاده از تحلیل های غیر خطی را در شرایطی مجاز می داند که تمام اعضا و اجزا به صورت غیر خطی مدل شده باشند لازم است تا رفتار غیر خطی اتصالات در زلزله را به گونه ای مدل کنیم. بدین منظور با توجه به رفتار اتصالات نیمه صلب و ضوابط ذکر شده برای این اتصالات در آیین نامه fema356 این کار انجام گرفته است. انتخاب نوع اتصالات نیمه صلب نیز با توجه به کاربرد این اتصالات انتخاب شده است. اتصالات نیمه صلب مورد استفاده در این پایان نامه به عنوان اتصالات نیمه صلب در آیین نامه های fema273، fema356 و fema350 ذکر شده است. در تحقیق پیش رو 108 قاب نیمه صلب به گونه ای در نظر گرفته شده است که نیروی زلزله در نظر گرفته شده در طراحی قاب و مهاربند در حالت های مختلف بین قاب و مهاربند تقسیم شده است. در حالت اول 25% نیروی زلزله به قاب و مابقی یعنی 75% به مهاربند اختصاص داده شده است و طراحی قاب و مهاربند بر اساس این نیروها به صورت جداگانه انجام شده است. در حالت دوم 50% نیروی زلزله در طراحی قاب و 50% در طراحی مهاربند و در حالت سوم 25% در طراحی قاب و 75% در طراحی مهاربند در نظر گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که انعطاف پذیری اتصالات در قاب های نیمه صلب مهاربندی شده تاثیری در ضریب شکل پذیری و مقاومت افزون سازه ها ندارد و این مسئله ناشی از افزودن مهاربندها با سختی بسیار زیاد می باشد که باعث می شود که انعطاف پذیری اتصالات تاثیری در سختی کل سیستم نداشته باشد. همچنین از نتایج می توان دریافت که در نظر گرفتن یک عدد ثابت برای ضریب رفتار برای تمام قاب های نیمه صلب مهاربندی شده نادرست است و ضریب رفتار به عوامل متعددی همچون ارتفاع و بعد قاب، درصد نیروی زلزله در طراحی قاب و مهاربند و ... بستگی دارد.

حرکات شدید زلزله در مناطق زلزله خیز باعث ایجاد سطوح غیرقابل قبولی از صدمات در ساختمانهای بتن آرمه موجود می گردد. ساختمانهای قدیمی تنها براساس بارهای قائم طراحی می شدند که این امر باعث فقدان شکل پذیری و مقاومت و در نهایت مکانیزم خرابی ساختمان می گردد. تحت این شرایط رفتار "ستون ضعیف-تیر قوی" بر ساختمان حاکم گشته و می تواند منجر به تشکیل مفاصل پلاستیک موضعی در ستونها شود و مقاوم سازی را اجتناب ناپذیر سازد. تحقیقات بسیاری انجام گرفته تا این گونه ضعف ها را در چنین ساختمانهایی بر طرف سازد. بدین منظور استفاده از مواد کامپوزیتی موسوم به frp و سیستم های مهاربندی برای تقویت ساختمانهای بتن آرمه پیشنهاد شده است. این تحقیقات نشان داده اند که اینگونه مواد می توانند عملکرد ساختمانها را بهبود بخشند. در این پایان نامه این دو روش مقاوم سازی در ساختمانهای موجود مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، اتصال خارجی از یک ساختمان هشت طبقه بتنی که تحت بارهای افزایشی مورد آزمایش قرار گرفته بود در نرم افزار المان محدود abaqus قبل و بعد از تقویت جان اتصال بوسیله لایه های cfrp و با در نظر گرفتن اثر نرم شوندگی ثانویه بتن مدل گردید. پس از آنالیز، نتایج حاصل از نرم افزار تطابق خوبی با نتایج و مشاهدات آزمایشگاهی نشان دادند. سپس منحنی های ممان-دوران اتصال از نرم افزار استخراج گردید و ضریب رفتار ساختمان هشت طبقه بوسیله آنالیز فشار افزون، که توسط نرم افزار sap2000 انجام پذیرفت، بدست آمد. در مطالعه ای دیگر، رفتار لرزه ای یک قاب بتنی که یکبار بوسیله لایه های frp و بار دیگر توسط مهاربندی های فولادی تقویت شده بود ارزیابی گردید. این تکنیک های تقویت در ارتفاع های مختلف و برای بررسی عملکرد هایی همچون شکل پذیری، ضریب رفتار و نقطه عملکردی مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت ی مقایسه ای بین تکنیک های تقویت بوسیله کامپوزیتهای frp با سیستم مهاربندی صورت پذیرفت. نتایج نشان دادند که این دو روش تقویت می تواند محل تشکیل مفاصل پلاستیک را از بر ستون به داخل تیر انتقال داده و در نتیجه عملکرد ساختمانها را در حین وقوع زلزله بهبود ببخشند.

آئین نامه های جدید ساختمانی بر روی نظریه سطح عملکرد متمرکز شده اند که در آن جابجایی یکی از معیارهای طراحی است. از دیگر سو، انواع تکنیکهای کنترلی اعم از غیرفعال، نیمه فعال، فعال و یا ترکیبی به صورت گسترده برای کاهش پاسخ جابجایی سازه ها در حین زمین لرزه های شدید بکار گرفته شده است. در این پایان نامه سازه مجهز شده با قطعات سختی متغیر فعال موردبررسی قرار گرفته اند. همچنین رفتار سازه مجهز شده با قطعات کنترلی مشابه مانند میراگر سختی نیمه فعال قابل بازنشانی و یا سختی متغیر پیوسته مورد ارزیابی قرار گرفته است. در کنار آن قطعه ای جدید نیز بنام میراگر محرک نیمه فعال نیز معرفی خواهد گردید. این قطعه میتواند انرژی منتقل شده به سازه از زمین لرزه را جذب نموده، از این انرژی مانند یک محرک استفاده نماید وهمچنین هر بخش دلخواه از آن را از سیستم خارج نماید. برای تشریح نتایج حاصل از بکارگیری قطعه شبیه سازی های عددی انجام شده است. زمینلرزه های مختلفی به عنوان بارگذاری خارجی بکار گرفته شده است. پاسخ سازه های که با این قطعه مجهز شده اند با آنهایی که با دیگر قطعات کنترلی مجهز شدهاند مقایسه می گردد. این قطعه از انواع نیمه فعال است برای فعالیت به انرژی کمی نیاز دارد؛ بنابراین میتواند به طور گسترده ای برای کنترل سازه ها مورد استفاده قرار بگیرد. تفاوت اصلی در این قطعه در مقایسه با سایر قطعات مشابه نوع استفاده از انرژی منتقل شده به سازه میباشد.

یک روش موثر برای تقویت تیرهای بتنی در برش و خمش که در سال های گذشته مورد توجه زیادی قرار گرفته است، استفاده از ورق های مسلح کننده فیبری(frp) می باشد. تاکنون تحقیقات فراوانی بر روی قطعات بتنی مسلح تقویت شده با ورق های frp انجام گرفته است و اثرات این ورق ها بر روی افزایش مقاومت و شکل پذیری به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است ولی تقویت خمشی سهم عمده ای از این مطالعات را به خود اختصاص داده و تقویت برشی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هر چند در سال های اخیر مطالعات بر روی تقویت برشی نیز شروع شده است ولی هنوز مطالعات زیادی لازم است تا تقویت برشی و خرابی های آن به طور کامل شناخته شوند. یکی از مهم_ترین انواع خرابی در تیرهای بتنی تقویت شده با ورق frp، جداشدگی ورق frp از سطح بتن می باشد. برای جداشدگی ورق frp از بتن در تقویت خمشی تیر مدل-های آزمایشگاهی و تحلیلی فراوانی ارائه شده است .و هر چند در مطالعات آزمایشگاهی که تا به حال در تقویت برشی با frp انجام شده است ،این نوع خرابی که تقریباً اصلی ترین نوع خرابی می باشد، بررسی شده است ولی در مطالعات عددی و تحلیلی این نوع خرابی کمتر در نظر گرفته شده است. این مطالعه مدل اجزا محدودی برای جدا شدن ورق frp از بتن در تقویت برشی تیردر حالت-های مختلف تقویت از جمله تقویت با ورق های کناری و تقویت u شکل که با ورق های پلیمری کربن تقویت شده اند، ارائه داده و نتایج نرم افزار را با نتایج به دست آمده با مدل های آزمایشگاهی مقایسه کرده است و در انتها تطابق خوب این دو نتیجه را نشان داده شده است. سپس با استفاده از مدل به دست آمده مطالعاتی روی تاثیر پارامترهای ضخامت ورق، عرض و فاصله نوارها در تقویت برشی انجام گرفته است.

پلهای پایه شمعی، دسته ای از پل ها می باشند، که در آن ها شمع ها پس از خروج از سطح خاک، بدون اجرای سر شمع و بی واسطه به عنوان پایه ی پل نقش انتقال بار را ایفا می کنند. تا کنون مطالعات متعددی پیرامون تأثیرات بکارگیری جداسازهای لرزه ای در پل ها صورت گرفته است. همچنین در حوزه ی رفتار شمع ها تحت بارگذاری های استاتیکی، رفت و برگشتی و تا حدودی دینامیکی، و نیز در نظر گرفتن رفتار اندرکنشی شمع و خاک مطالعاتی صورت گرفته است. با این وجود مطالعات اندکی درباره ی تأثیر توأمانِ در نظر گرفتن رفتار اندرکنشی شمع – خاک و استفاده از سیستم جداسازی لرزه ای انجام یافته است. در نظر گرفتن خاک اطراف شمع در تحلیل سازه های متکی بر شمع، علاوه بر بالابردن زمان مدل سازیِ مجموعه، نیازمند این است که ورودی زلزله نیز به نحوی متفاوت و پیچیده تر از آن چه به عنوان یک شتابنگاشت به پی سازه های معمولی اعمال می شود، به مجموعه ی خاک و شمع اعمال شود. روشی که در واقع به عنوان راهی بسیار ساده تر نزد مهندسین سازه مقبول می باشد، در نظر گرفتن طولی به عنوان طولِ گیرداری به عنوان جایگزین کل طول شمع و حذف خاکِ پیرامون آن می باشد. از دیدگاه پدید آورنده، حساسیتِ موضوع در نظرگرفتن پدیده ی اندرکنش برای شمع های بدون سر شمع که در نواحی نزدیک به سطح خاک تغییر مکان های قابل توجهی را تجربه می کنند، موجب شده است تا این موضوع مورد بررسی و تدقیق قرار گیرد. از جمله نتایج حاصل شده پس از انجام تحلیل های غیرخطیِ تاریخچه زمانی (144 تحلیل)، این موضوع است که نیروهای تولید شده در پل پایه شمعیِ جداسازی شده، با در نظر گرفتن اندرکنش شمع- خاک نسبت به روش حذف خاک، افزایش یافته اند. همچنین مشخص شده است که کارایی و نقش جداسازهای لرزه ای در این گونه پل ها به اندازه ی کارایی آن ها در پل های با پی سطحی نمی باشد.

سازه های تاشو سیستم های مشبک فضاکاری هستند که قابلیت جابجایی از لحاظ موقعیت و هندسه را دارند. واحد پایه سازه های تاشو بررسی شده در این پژوهش را واحدهای قیچی سان تشکیل می دهند. انواع مدل های هندسی سازه های تاشو شامل سازه های تخت، چلیک، گنبد، برج ها و . . . می باشند. در این پژوهش رفتار ناپایداری سازه های تاشو از نوع چلیک بررسی می گردد. سازه های تاشو بر اساس رفتار سازه ای به دو گروه سازه های تاشو سازگار و ناسازگارتقسیم می شوند. رفتار سازه های مورد بررسی در این پایان نامه از نوع سازگار می باشد. در این مجموعه، پس از اینکه کلیاتی از سازه های تاشو شامل معرفی، تاریخچه، طبقه بندی از جهت مکانیزم تاشوندگی، اتصالات، کاربردها، مزایا، معایب و ... ارائه می گردد، مطالعات استاتیکی انجام شده روی این سازه ها مرور می شود. سپس شرایط تاشوندگی سازه های قیچی سان همساز و نحوه مدلسازی این سازه ها در نرم افزارهای مورد استفاده در این تحقیق(ansys و(sap2000، تشریح می گردد. برای بررسی پایداری و ترسیم مسیرهای غیرخطی تعادل از تحلیل غیرخطی هندسی به روش کنترل جابجایی و کنترل نیرو استفاده شده است. تأیید مدلسازی عناصر محدود با دو مثال صورت گرفته است. سپس مکانیزم خرابی چلیک های تاشوی متشکل از المان های قیچی سان با استفاده از تحلیل های ناپایداری استاتیکی به روش عناصر محدود، بررسی و ارزیابی شده است. مطالعات پارامتریک شامل تأثیر نوع مصالح، نحوه بارگذاری، اندازه سطح مقطع، دهانه، خیز، تعداد واحدهای قیچی سان، اندازه عمق سازه، تأثیر حضور میله های اضافی در چلیک و تغییر نوع قوس می باشد که نتایج آن ها ارائه گردیده است.

سیستم دیوار برشی فولادی نسبت به سایر سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی از مزایای لرزه ای خوبی نظیر سختی بالا، مقاومت زیاد، شکل پذیری بالا و جذب انرژی مناسب برخوردار می باشد. مقاومت پس کمانشی و امکان ایجاد بازشو از دیگر مزایای این سیستم می باشد. الیاف پلیمری frp که استفاده از آن در مقاوم سازی سازه های فولادی و بتنی رواج زیادی یافته است نیز دارای مزایای نظیر نسبت مقاومت به وزن بسیار بالا، سختی زیاد، حمل آسان و مقاومت در برابر خوردگی و شرایط محیطی می باشد. انعطاف پذیر بودن الیاف پلیمری از دیگر مزایای این مصالح می باشد. در میان الیاف پلیمری، gfrp دراری بیشترین کرنش گسیختگی می باشد. در این پایان نامه اثر gfrp در مقاوم سازی دیوار برشی فولادی دارای بازشو مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که بررسی های آزمایشگاهی دارای هزینه زیاد می باشند و از طرف دیگر استفاده از مدل های اجزای محدود رواج یافته اند، لذا با استفاده از نرم افزا المان محدود abaqus به آنالیز مدل ها تحت بار چرخه ای پرداخته شده است. نمونه ها به چهار شکل مورد تقویت قرار گرفتند، در دو شکل از تقویت تمام سطح ورق با الیاف پوشانده شده است و در دو شکل دیگر الیاف به صورت المان مرزی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از بررسی نتایج حاصله از نرم افزار، مشاهده شد که پارامتر های لرزه ای نمونه ها نظیر سختی اولیه، سختی ثانویه، مقاومت حداکثر، میزان اتلاف انرژی خمیری و ضریب رفتار، افزایش می یابد و تنها شکل پذیری نمونه ها به مقدار ناچیزی کاهش می یابد. اگر زاویه قرارگیری الیاف در راستای میدان کششی باشد تاثیر آن در پارامترهای لرزه ای بیشتر خواهد بود. هم چنین می توان گفت که استفاده از gfrp به عنوان المان مرزی در اطراف بازشو به جای پوشاندن تمام سطح ورق، علاوه بر افزایش پارامترهای لرزه ای به مقدار مناسب، از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد.

مقاوم‏سازی سازه‏هایی که ضوابط آیین‏نامه‏های جدید طراحی را برآورده نمی‏سازند؛ امری ضروری به نظر می‏رسد. از جمله‏ی این سازه‏ها، ورزشگاه پنج مهر آبادان است که علاوه بر ضعف در طراحی و اجرا، به علت گذشت زمان و تحت تاثیر شرایط نامناسب محیطی دچار آسیب شده است. اتصالات تیر به ستون بتن‏آرمه یکی از مهمترین قسمت‏های انتقال نیرو در سازه‏های بتنی است که ناپایداری در آن به خصوص در قاب‏های خمشی می‏تواند منجر به ناپایداری کلی سازه شود. بنابراین اتصالات نسبت به سایر عناصر سازه‏ای نیاز به توجه خاص در طراحی و ساخت دارند. پژوهش حاضر انواع آسیب های محیطی و اجرایی تأثیرگذار بر سازه‏های بتن مسلح را بررسی و پس از آن به روش‏های بهسازی اتصالات در سازه‏های بتنی اشاره می‏کند. در نهایت برای مطالعه موردی، رفتار انواع اتصالات تیر به ستون سازه‏ی بتنی ورزشگاه پنج مهر آبادان که به‏وسیله‏ی چهار روش تقویت به‏وسیله‏ی ماهیچه‏ی بتنی، تقویت به‏وسیله‏ی ورق لچکی فولادی، تقویت به‏وسیله‏ی دستک فولادی و تقویت با ورقه‏های frp، مقاوم‏سازی شده‏اند بررسی می‏گردد. بدین منظور پنج نمونه از اتصالات سازه‏ی ورزشگاه، قبل و بعد از مقاوم‏سازی با هریک از چهار روش ذکر شده در نرم‏افزار abaqus، به صورت غیر خطی تحلیل و نتایج آنها مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهد؛ تقویت اتصال با استفاده از هر چهار روش میزان باربری اتصال و مقدار جذب انرژی آن را افزایش می‏دهند. ولی اتصال تقویت شده با ورقه‏های frp شکل‏پذیرتر از اتصالات تقویت شده با دستک فولادی، لچکی فولادی و ماهیچه بتنی است.

مصالح بنایی از قدیمی ترین مصالح در ساخت بناست. با ظهور فولاد و بتن در قرن بیستم به عنوان مصالح کلیدی توجه کمتری به مصالح بنایی می شود. این امر موجب می¬شود که مهندسان سازه، دانش کمتری در مورد مصالح سنتی و بنایی داشته باشند. تغییر شکل زمانمند ساختمان های بنایی، یکی از جنبه های مهم رفتار مصالح است که می بایست در ارزیابی ایمنی و پایداری بناهای تاریخی لحاظ گردد. این تغییر شکل ها می تواند منجر به شکست غیر منتطره سازه شود. به دلیل مقاومت کم مصالح بنایی و وزن مردۀ زیاد بناهای تاریخی، تحت سطح باری قرار می گیرند که نسبت به مقاومت فشاری مواد شاکله در سطح بالایی قرار دارند. محققان بسیاری رفتار خزشی در بتن را مطاله کرده اند در صورتی که کمتر به رفتار بلند مدت مصالح بنایی پرداخته شده است. پس از فروریختن برج ساعت سیویک و تلاش ها برای پیدا کردن علت خرابی، توجه موسسات تحقیقاتی به مسأله خزش و رفتار زمانمند مصالح بنایی معطوف شد. پس از این واقعه، آزمایش های جامعی با تمرکز بر رفتار خزشی مصالح بنایی به جا مانده از ویرانه ها صورت گرفت. برای توصیف رفتار آنی و رفتار زمانمند مواد از مدل های رئولوژیکی استفاده می شود. مدلهای رئولوژیکی شامل فنرها و میراگرهایی هستند که می توانند رفتار زمانمند موادی همچون بتن و مصالح بنایی به عنوان مواد ویسکوالاستیک را بیان کنند. مدل های رئولوژیکی متعددی به منظور مدل سازی رفتار زمانمند این مواد ارائه شده اند. در این تحقیق با به کارگیری این مدل ها و پیاده کردن آنها در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس به بررسی رفتار زمانمند مصالح بنایی پرداخته شد. سپس با رویکرد مدل سازی پیوسته و اعمال مدل برگرز به عنوان مدل توانمد در شبیه سازی خزش، اثرات خزش در یک منارۀ تاریخی بنایی مشاهده شد. پدیده خزش در بناهای بلند و سنگین موجب باز توزیع تنش در طول زمان شد. این بازتوزیع در نواحی بحرانی و با گذشت زمان باعث افزایش تنش و به دنبال آن شروع و گسترش خرابی ویسکوز شد.

در این پژوهش رفتار دال های بتن آرمه تحت اثر انفجار به کمک نرم افزار المان محدود ال اس داینا با استفاده از روش کانوپ شبیه سازی شده است. این نرم افزار دارای محدوده وسیعی از مدل های مواد می باشد. عواملی نظیر استفاده از سازه های بتنی با کاربریهای مختلف و وقوع انفجار ناشی از عوامل متعدد بیانگر ضرورت تحقیق انجام شده می باشد. با توجه به ضرورت بیان شده هدف از پژوهش، ارائه روشی مناسب بمنظور شبیه سازی رفتار دال ها تحت اثر بارگذاری انفجاری و بررسی رفتار دینامیکی دال ها تحت اثر انفجار می باشد، پارامترهای مورد بررسی شامل میزان فشار حاصل از انفجار، ضخامت، شرایط تکیه گاهی، ابعاد، درصد آرماتور و فاصله قرارگیری آن ها نسبت به یکدیگر انتخاب شده اند. در این پژوهش 19 عدد دال بتن مسلح شبیه سازی شده است که 12 عدد با ابعاد 300*300 و ضخامت های 15 و 20 سانتیمتر دارای شرایط تکیه گاهی چهارطرف گیردار و درصد آرماتور 5/0 و 0/1 درصد در هر دو جهت مورد بررسی قرار گرفته است. سایر نمونه ها بمنظور بررسی نحوه خرابی ایجاد شده با توجه به شرایط تکیه گاهی، ابعاد نمونه ها و محل انفجار جهت کنترل به کار گرفته شده اند. بتن مورد استفاده بتنی معمولی و دارای مقاومت مشخصه ای در حدود 25 مگاپاسکال می باشد. دال های مطرح شده با میلگرد های فولادی استاندارد با مقاومت تسلیم 400 مگاپاسکال مسلح شده اند و تحت تاثیر بارگذاری ناشی از انفجار در هوای آزاد و در محدوده های نزدیک و متوسط قرار گرفته اند. برای مدل سازی رفتار دینامیکی مصالحی از جنس بتن در نرم افزار ال اس-داینا از مدل ماده وینفیریت و برای مدل سازی آرماتورها از مدل پلاستیک کینماتیک استفاده شده است. همچنین بمنظور نزدیک شدن به واقعیت از مدل ایجاد خرابی در شبیه سازی استفاده شده است، این کار باعث می شود تا المان هایی که تحت انفجار مقاومتشان را از دست می دهند از مدل ساخته شده حذف شوند. در نهایت با توجه به بررسی های انجام گرفته مشاهده شد که افزایش ضخامت به میزان 30 درصد، خیز حداکثر و سطح خرابی را به ترتیب به میزان 51 و 76 درصد کاهش داده است. با دو برابر شدن درصد آرماتور نیز خیز حداکثر و سطح خرابی به ترتیب 10 درصد و 56 درصد کاهش یافته است، همچنین با وجود درصد آرماتور یکسان هرچه میزان قطر آرماتورها کمتر و فاصله قرارگیری آن ها نیز کمتر باشد دال ها خیز کمتری را تجربه خواهند کرد.

بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اعتماد، ادغام تحلیل قابلیت اعتماد در مسائل بهینه سازی توپولوژی می باشد. به دلیل عدم قطعیت های ذاتی، نمونه های اولیه و محصولات تولید شده ممکن است عملکردهای مورد نیاز ضروری را ارضا نکنند. برای کم کردن امکان تنزل عملکرد در فرآیند تولید، این عدم قطعیت ها باید در طول فرآیند بهینه سازی توپولوژی درنظر گرفته شوند. در این پایان نامه، بهینه سازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد با فرض تصادفی بودن پارامترهای هندسه، بارگذاری و مدول یانگ برای سازه های پیوسته ی تحت بارهای استاتیکی، با استفاده از روش ریز ساختارهای ایزوتروپیک جامد با جریمه برای بهینه سازی توپولوژی و روش های قابلیت اعتماد مرتبه اول و دوم به منظور تحلیل قابلیت اعتماد، انجام شد و مشخص شد که بهینه سازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد نسبت به بهینه سازی توپولوژی قطعی، سازه های قابل اعتمادتری اما با مقدار نرمی بیشتر نتیجه می دهند.

سازه های فضاکار تاشو نوعی از سیستم های مشبک فضایی هستند که قابلیت جابه جایی، از لحاظ موقعیت و هندسه را دارند. ترکیب فشرده ی این سازه ها هنگامی که به طور کامل باز می شود، پایدار بوده و می توانند بارهای وارده را تحمل کنند. در این پایان نامه با استفاده از المان های قابی فضاکار، یک المان قیچی سان مدل شده و روشی ارائه می شود که قادر به تحلیل سازه های تاشوی متشکل از المان های قیچی سان است. در این تحلیل برای حل معادلات تعادل غیرخطی، از روش کنترل جابه جایی تعمیم یافته استفاده شده است؛ این روش با دقت کافی قادر به دنبال کردن مسیر تعادل غیرخطی مسائلی است که شامل نقاط حد و پس جهش متعددی هستند. فرمول بندی معادلات تعادل غیرخطی در این تحلیل شامل اثرات توأم غیرخطی هندسی و مصالح است. هدف از این پایان نامه، ارائه ی یک روش عملی برای تحلیل سازه های فضاکار تاشو در محدوده ی رفتارهای الاستیک و پس کمانش غیرالاستیک است.