با توجه به اهمیت تشخیص خرابی در سازه ها ، در این پایان نامه سعی شده است تا روش استاتیکی اندازه گیری کرنش برای تشخیص خرابی در سازه های خرپایی مورد بررسی ، بسط و توسعه قرار گیرد. در این روش سعی شده است تا به کمک مینیمم سازی تابع خطا و پروسه تکرار پذیر پارامترهای مجهول سازه خرپایی شناسایی شوند. اندازه گیری های استاتیکی کرنش المان ها بعنوان اطلاعات ورودی برای الگوریتم تشخیص خرابی استفاده می شود. تحت مجموعه ای از بارگذاری ها ، کرنش های المان ها اندازه گیری می شود و تابع خطا از تفاضل کرنش های تحلیلی با کرنش های اندازه گیری شده، تشکیل می شود. برای حل مسئله از مینیمم سازی تابع خطا و پروسه تکرارپذیر استفاده می شود که در نهایت پارامترهای واقعی اعضای خرپا تعیین می شوند. از مقایسه پارامترهای واقعی محاسبه شده با مقادیر مفروض ، اعضایی که مشخصات هندسی آن ها در اثر خرابی تغیی?ر نموده است ، مشخص می گردند. شایان ذکر است که در صورت وجود خطا در اندازه گیری ها ، انتخاب مجموعه ای که بارگذاری در آن انجام شود در تعیین دقت پارامترهای سختی نقش بسزایی دارد. تاثیرعوامل مختلف مانند معینی و نامعینی سازه ، خطای مونتاژ و شل بودن اتصالات ، میزان دقت تغییر شکل هندسی سازه بر روی نتیجه برنامه نیز مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. برای تشخیص طول واقعی المان ها در صورت وجود خطای مونتاژ از به هنگام کردن طول المان ها در پروسه تکرار پذیر می توان استفاده نمود.

در این تحقیق با توجه به سوابق کارهای انجام شده در زمینه تشخیص خرابی با استفاده از روشهای استاتیکی بر مبنای اندازه گیری کرنش روشی پیشنهاد گردیده است تا به وسیله آن بتوان برای سازه های خمشی همانند تیرهای یکسره پلهای فلزی محل و مقدار خرابی را مشخص نمود. در این روش محاسبات کرنش با استفاده از مفاهیم پایه ای اجزا محدود برای المان خمشی بدست می آید. ابتدا کرنش در نقاط مختلف المانهای سازه محاسبه گشته و سپس تابع خطا بر مبنای اختلاف کرنشها در دو حالت سالم و معیوب با استفاده از یک روش بهینه سازی کمینه می گردد. خرابی بصورت ایجاد کاهش در مدول الاستیسیته می باشد. کمینه کردن تابع خطا با استفاده از الگوریتمهای ژنتیکی صورت می گیرد. الگوریتم ژنتیکی از کرنشهای اندازه گیری سازه معیوب استفاده نموده، و با بهنگام سازی مدل اجزا محدود پارامترهای مجهول که مدولهای الاستیسیته های سازه معیوب می باشند را شناسایی می کند. روش پیشنهادی برای تشخیص خرابی در چهار نمونه سازه خمشی که شامل یک قاب و سه تیر سراسری با دهانه های مختلف می باشند مورد استفاده قرار گرفته و نشان داده شده است که تشخیص خرابی بدرستی صورت می پذیرد. نتایج بدست آمده از آزمایشها نشان می دهد که این روش یکی از توانمند ترین روشهای تشخیص خرابی برای سازه های خمشی می باشد و می تواند بعنوان یک روش کاربردی استاتیکی مورد استفاده قرار گیرد.

امروزه ، فعالیت های مقاوم سازی و تقویت سازه ها همگام با مهندسی سازه در حال رشد و توسعه روز افزون می باشند. محققان روش های گوناگونی را برای تقویت سازه ها ارائه نموده اند. در این تحقیق ، از میان فعالیت های مختلف مقاوم سازی ،تقویت دال های بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش های تقویت دال های بتنی ، اتصال صفحات فلزی یا frp به وسیله چسب یا ابزار مکانیکی بر روی سطح دال ها می باشد. استفاده از صفحات فولادی و نوارهای فولادی در وجه کششی دال های بتنی باعث افزایش ظرفیت باربری دال ها و کاهش قابل توجه در تغییر مکان دال ها خواهد شد. در این کار تحقیقاتی از روش merge کردن گره های المان های مختلف و روش استفاده از المان واسطه در قرار گیری سطوح مختلف استفاده شده است. در بخش اول این تحقیق ، به کمک نتایج حاصل از تحلیل های عددی نرم افزارv. 12 ansys ، رفتار دو نمونه دال مسلح کنترلی تقویت شده با صفحات فولادی در ضخامت های مختلف، مورد بررسی قرار گرفته است. نسبت عرض به ضخامت صفحه فلزی بهینه برای دو نمونه دال یکطرفه کنترلی مورد بررسی، 33/133 در نظر گرفته شد. باید افزود در همه موارد گسیختگی دال تقویت شده به علت جداشدگی ناحیه اتصال صفحه فولادی و دال بتنی می باشد. در بخش دوم تحقیق ، رفتار دو نمونه دال کنترلی که با نوار های فولادی تقویت شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. انتخاب فواصل بهینه برای نوارهای فولادی تابعی از میزان ظرفیت نهایی مورد نیاز دال و هزینه های اجرایی می باشد. بنابراین فاصله cm 5/2 نوارها به عنوان فاصله بهینه انتخاب گردید. در بخش سوم تحقیق ، مطالعه پارامتریک بر روی عوامل تاثیر گذار بر رفتار فصل مشترک بتن و صفحه فولادی انجام شده است. نتایج این مطالعات نشان می دهند که استفاده از چسب با مدول الاستیسیته ی کمتر و نیز استفاده از لایه ی چسب به ضخامت زیاد و همچنین استفاده از بولت های مکانیکی, تنش برشی در فصل مشترک بتن و صفحه فولادی را در مدل های مورد مطالعه کاهش داده و احتمال وقوع جداشدگی ناگهانی صفحه از سطح بتن را کمتر خواهد کرد. این راه کارها می توانند علاوه بر ایجاد یک اتصال پایدار، باعث تغییر مود جداشدگی اتصال صفحات به مود شکست خمشی کلاسیک شوند.

در این پایان نامه پس از مروری بر روش های تجربی و تحلیلی پیش بینی تغییرشکل های خزشی تونل ها و جمعبندی نقاط ضعف آنها، پارامترهای موثر بر رفتار خزشی تونلها مورد بررسی قرار خواهند گرفت. سپس برای روشن کردن درجه اثر پارامترها بر رفتار دراز مدت تونل در حالت تونل بدون پوشش و با پوشش تحلیل حساسیت زمانی روی پارامترها انجام خواهد شد. برای این کار از نرم افزار flac که توانایی مدل کردن رفتار خزشی تونل ها را داراست استفاده میشود. با انتخاب تونل کوهین و استخراج پارامترهای فیزیکی، مکانیکی و پارامترهای خزشی توده سنگ اطراف تونل، ابتدا تحلیل پایداری به صورت معمول انجام خواهد گرفت و سپس با استفاده از روش های تحلیلی حل بسته و روش های تجربی و بالاخره روش عددی تحلیل خزشی تونل انجام خواهد شد و نتایج باهم مقایسه خواهد شد. برای روشن کردن درجه اثر پارامترهای خزشی با استفاده از نرم افزار، تحلیل حساسیت روی تونل انتخابی صورت خواهد گرفت و اثر تغییر پارامترهایی مثل c،fوk ( نسبت تنش افقی به قائم )، اثر سینه کار، زمان نصب سیستم حائل و ... مورد مطالعه و بررسی قرار خواهند گرفت. با جمع بندی این عوامل روشن خواهد شد که در طراحی تونل ها و در جهت اطمینان طراحی و در نظرگرفتن پارامترهای زمانی چه مراحل و قدم هایی باید برداشته شود و روی چه عوامل و پارامترهایی باید تاکید شده و مورد توجه قرار گیرند. در ذیل به نتایج بدستآمده از این پایان نامه اشاره شده است: مدول بالک بر میزان جابجایی شعاعی تابع زمان تونل تاثیری ندارد، با افزایش نسبت تنش افقی به قائم جابجاییشعاعی تابع زمان تونل کاهش می یابد و روابط تحلیلی ارائه شده(مدل پانه و اصلاح شده مدل پانه)با رفتار تابع زمان تونل های دایروی تطابق مطلوبی دارند.

در این پایان نامه ضریب رفتار سیستم دوگانه قاب خمشی ویژه و بادبند brb که با استفاده از ضوابط استاندارد 2800، بارگذاری لرزه ای شده و به استثناء بادبندهای brb سایر اجزا سازه ای بر اساس مبحث دهم طراحی شده است، با در نظر گرفتن مهمترین عوامل موثر یعنی دو عامل شکلپذیری و مقاومت افزون تعیین شده است. ضریب رفتار و اجزاء آن با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی فزاینده و بکارگیری روش یوانگ تعیین گردیده است. پارامترهای مورد بررسی در سه گروه کلی شامل تغییر ارتفاع، تغییر سهم برش طرح قاب خمشی و بادبند brb و در انتها تغییر طول دهانه که با تغییر تعداد دهانه نیز همراه است، می باشد. مدل ها ابتدا بوسیله نرم افزار etabs طراحی شدند و با توجه به توانایی نرم افزارsap2000 در تعیین نقطه عملکرد و مدل رفتاری دو خطی از این نرم افزار بمنظور انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی فزاینده استفاده میشود. در ادامه ضریب مقاومت افزون و ضریب کاهش ناشی از شکلپذیری و نهایتا ضریب رفتار بر اساس حداکثرتغییر مکان سقف معادل 1.5 درصد،2 درصد و 2.5 درصد ارتفاع سازه ها بدست آمد. ضریب رفتار با افزایش حداکثر تغییر مکان جانبی افزایش می یابد . همچنین نتایج افزایش ضریب رفتار را با کاهش ارتفاع سازه و کاهش طول دهانه که با افزایش تعداد دهانه نیز همراه است، نشان می دهد. و برای متغیر سهم برش طرح نیز نتایج افزایش ضریب رفتار را با افزایش سهم برش طرح قاب خمشی در سیستم دو گانه، نشان می دهد، اگرچه تغغیرات ضریب رفتار برای متغیر مذکور با کاهش ارتفاع بر عکس می شود . همچنین بمنظور بررسی تفاوت بادبندbrb و بادبند معمولی در عملکرد ساز ه ها با سیستم دوگانه، سازه هایی با سیستم دو گانه قاب خمشی و بادبند معمولی نیز با در نظر گرفتن پارامترهای تغیر ارتفاع و تغییر سهم برش طرح قاب خمشی و بادبند طراحی شدند. اگر چه با افزایش سهم برش طرح قاب خمشی در سیستم دوگانه قاب خمشی و بادبند معمولی نتایج افزایش شکلپذیری سازه و در نهایت بهبود عملکرد را نشان می دادند، ولی در تمامی موارد بدلیل سازگاری شکلپذیری دوسیستم قاب خمشی ویژه و بادبند brb، سیستم دوگانه قاب خمشی و بادبند brb عملکرد بهتری را از خود نشان می دهد.

مهمترین بخش از طرح یک تونل، طراحی سیستم حائل مناسب در برابر بارهای وارده بر آن است. ارزیابی میزان بار وارده بر حائل، نیاز به درک مناسبی از اندرکنش حائل- توده سنگ دارد. پارامترهای متعددی بر اندرکنش حائل- توده سنگ دخیل اند که از جمله آنها پارامتر سختی نسبی حائل-زمین است. روش های متعددی بر مبنای اندرکنش حائل-توده سنگ شکل گرفته اند که می توان به روش همگرایی- محصوریت و روش سختی نسبی اشاره نمود. در این پایان نامه با بکارگیری روش عددی المان محدود به کمک نرم افزار و با پیروی از منطق روش همگرایی- محصوریت، تونل انتقال آب قطعه ا-ب نوسود را بعنوان مطالعه موردی انتخاب و طرح حائل نموده و سپس با نگرشی بر روش سختی نسبی تحلیلی پارامتریک بر روی حائل طراحی شده انجام داده ایم. تاثیر سختی نسبی، در کنار تاثیر ضریب فشار سکون، شرایط تماس بین حائل و توده سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته اند. تحلیل پارامتریک نشان داد که از پارامتر سختی نسبی، می توان به عنوان مهمترین عامل در اندرکنش حائل- توده سنگ نام برد. افزایش در سختی حائل با افزایش ضخامت و یا افزایش در مدول الاستیسیته مصالح تشکیل دهنده حائل رخ می دهد. بر اساس نتایج حاصله، با افزایش سختی حائل، مقادیر نیروی محوری و لنگر خمشی افزایش و مقادیر جابجایی توده سنگ اطراف تونل کاهش یافته اند. از طرفی افزایش در بارهای وارد بر حائل، ظرفیت باربری آنرا با چالش مواجه می سازد. از اینرو، طرح حائل انعطاف پذیر تر، یک مزیت محسوب می شود؛ البته توجه به این نکته ضروری است که میزان صلبیت یا انعطاف پذیری حائل، علاوه بر سختی نسبی حائل نسبت به زمین به قطر تونل و شرایط تنش درجا وابسته است در انتها با جمع بندی نتایج تحلیل پارامتریک و روش های تحلیلی موجود، روشی برای طرح حائل با اصلاح روش سختی نسبی به کمک روش همگرایی- محصوریت ارائه و کاربردپذیری آن ارزیابی و نتایج آن با روش های تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است.

در سیستم های سازه ای بسیاری از شاخه های علوم مهندسی از جمله مهندسی عمران ، مکانیک و هوا فضا سازه های صفحه ای وجود دارد که همواره در طول عمر مفید خود تحت تاثیر بارهای خارجی و عوامل مخرب محیطی قرار می گیرند . به همین دلیل محققان همواره به دنبال ارایه روش هایی بوده اند تا بتوانند از سلامت سازه ها مطلع گردند و در صورت آسیب دیدگی ، شدت و محل خرابی را مشخص نمایند . در چند دهه اخیر به علت ضعف روش های تشخیص خرابی محلی یا موضعی ( پرهزینه و زمان بر بودن ) ، روش های کلی یا عمومی مورد توجه قرار گرفته اند . این قبیل روش ها بر مبنای مقایسه خصوصیات استاتیکی و یا دینامیکی سازه در دو حالت قبل و بعد خرابی صورت می گیرند . در این میان روش های استاتیکی به دلیل سهولت پیاده سازی این روش در محیط های عملیاتی مورد توجه بیشتری قرار گرفته است . ما در این پایان نامه با توجه به کارهای صورت گرفته در سازه های خرپایی و قاب ها ،روشی را برای تشخیص خرابی در سازه های صفحه ای مبتنی بر اندازه گیری کرنش ارایه داده ایم . با استفاده از این روش ، بدون انجام آزمایش های غیر مخرب و تنها با نصب کرنش سنج بر روی سازه صفحه ای می توان محل و شدت خرابی را مشخص نمود .

زلزله های نرثریج (1994) و کوبه (1995) که از لحاظ معیارهای لرزه شناسی در درجه متوسط قرار می گیرند نشان داد که بسیاری از ساختمانها بدلیل آسیب دیدگی در اعضای اصلی دچار نابودی یا خسارتهای بسیار شدیدی شدند که اکثراً در اتصالات تیر به ستون تمرکز یافته بودند. در نتیجه توسعه در تولید و ساخت سیستم های جاذب انرژی مورد توجه بسیار واقع شد که خسارتها را به اعضای قابل تعویض (در اصطلاح فیوز) محدود نمود که یکی از این سیستم ها بادبندی زانویی می باشد. سیستم بادبندی زانویی نوع اصلاح شده ی بادبندی واگرا است که با اضافه کردن یک عضو زانویی ارتباط میان بادبند و اتصال تیر به ستون، قطع می گردد. در این حالت بادبند، عضو زانویی را به دو قسمت میان تیر و ستون تقسیم می نماید. عضو کلیدی این سیستم همان زانو می باشد که هم در سختی الاستیک و هم در شکل پذیری و میزان جذب انرژی ورودی نقش بسزائی را ایفا می کند. نوع دیگری از سیستم اتلاف انرژی، سیستم تیر پیوند قائم (یا پانل برشی ) است که مکانیزم این سیستم نیز همانند بادبندی زانویی است و تفاوت تقریباً در شکل هندسی دو سیستم می باشد. در سیستم تیر پیوند قائم یک پروفیل فولادی ارتباط میان بادبندی جناغی و میانه تیر را قطع می نماید. در این سیستم نیز عضو کلیدی تیر پیوند است که با جاری شدن فرآیند جذب انرژی را انجام می دهد. این دو سیستم به تنهایی می بایست بواسطه تغییر شکلهای غیر ارتجاعی مکرّر (رفت و برگشتی) در اعضای کلیدی، شکل پذیری مطلوب را بدون ایجاد هیچگونه ناپایداری در سازه، تأمین کنند. در این پایان نامه ترکیب صحیح دو سیستم کارآمد مذکور بصورت سری در دو قاب یک طبقه و دو طبقه فولادی نشان داده شده است و رفتار و ظرفیت این سیستم مرکب مورد ارزیابی قرار می گیرد. طراحی و چیدمان بهینه قاب با سیستم مرکب مورد بررسی قرار گرفته است و دیده می شود که با اعمال شیب واحد به زانوها، می توان جاری شدن یکنواخت را در تمام سطوح ایجاد نمود. همچنین با بارگذاری شبه استاتیکی قاب با سیستم مرکب، منحنی هیسترزیس دو مرحله ای کاملی بدست می آید. بُرش موجود در تیر پیوند هنگام تسلیم حدود 50 کیلونیوتن و نیروی محوری فشاری 17 کیلونیوتن می باشد که آنچنان اثر سوء در رفتار تیر پیوند ندارد با افزایش دامنه بارگذاری اعضای زانویی نیز جاری می شوند. هنگام تسلیم زانو، نیروی برشی در مقطع آن برابر 82 کیلونیوتن و نیروی محوری 45 کیلونیوتن است. در انتهای تحقیق با اعمال شتاب زلزله به شالوده، تحلیل تاریخچه زمانی بر روی دو قاب یک و دو طبقه انجام گرفته است. نتایج حاصل مبین پتانیسل بالای استهلاک انرژی در سیستم ترکیبی در دو سطح کاملاً مجزا می باشد. با طراحی صحیح و جلوگیری از کمانش موضعی جان (ناشی از برش وارده) در میراگرها، می توان قبل از انهدام قاب میزان قابل توجهی از انرژی وارد به سازه را مستهلک نمود.

گنبدهای آجری به عنوان یک عضو سازه ای مهم در بناهای تاریخی ای همچون مراکز مذهبی و مقدس مورد استفاده قرار می گرفته است. مقاومت کششی پائین مصالح بنایی موجب می شود که این بناها در برابر زلزله آسیب پذیر باشند. گنبدها تحت بارهای ثقلی به اندازه کافی مقاوم و پایدارند ولی با این حال وقتی تنشهای کششی به حدی بالاتر از ظرفیت باربری کششی مصالح میرسند، ترک ها به صورت نصف النهاری در گنبد ایجاد می شوند. هرچند در موارد بسیاری این آسیب ها با پیش تنیده کردن گنبد از بین رفته است، ولی مقاوم سازی و مرمت بناهای تاریخی امری است بسیار ظریف که نیاز مند اعمال روشی است که کمترین تغییرات در آن ایجاد شود و به ارزش های تاریخی و زیبایی شناختی بنا آسیبی وارد ننماید. در این تحقیق یک روش خلاقانه با استفاده از ملات منبسط شونده برای پیش تنیده کردن و مقاوم سازی گنبدهای تاریخی معرفی می گردد. این ملات منبسط شونده برای تولید فشار، در داخل درز بین آجرها تزریق می شوند. فشار ناشی از انبساط این مخلوط سیمانی برای نمونه هایی با درصد های مختلفی از افزودنی منبسط شونده اندازه گیری شده و بر مبنای این آزمایشات مناسب ترین درصد افزودنی برای مقاومسازی انتخاب می گردد. یک تحلیل غیر خطی اجزاء محدود روی نمونه موردی گنبد خمارتاش در مسجد جامع قزوین به وسیله نرم افزار abaqus صورت می گیرد. ایده ریز مدلسازی با مصالح دراکر پراگر در این مدل مورد استفاده قرار گرفته است که رفتار گنبد قبل و بعد از مقاوم سازی در آن مورد بررسی است. برای صحت سنجی نتایج تئوری، آزمایشاتی تدارک دیده شد که روی قوس های بنایی با ملات معمولی و ملات منبسط شونده انجام گشت. نتایج نمایانگر این است که این روش مقاوم سازی برای بناهای تاریخی بسیار موثربوده، بدون اینکه مداخله زیادی در بنا صورت گیرد.

در این تحقیق به بررسی تاثیر درصد های مختلف نانو سیلیس بر خواص بتن تازه و سخت شده و تعیین درصد مطلوب نانوسیلیس بر کیفیت بتن و نیز اثر میکروسیلیس در درصدهای مختلف بر خواص بتن تازه و سخت شده و همچنین اثر توام نانوسیلیس و میکرو سیلیس بر خواص بتن تازه و سخت شده می پردازیم. پس از مقایسه دانه بندی ناحیه مطلوب توصیه شده در astm و مقایسه آن با آیین نامه ملی 302 ایران ، دانه بندی مورد نظر انتخاب شده ، درصدهای مختلف دانه ها تعیین گردیده و دانه بندی مطلوب با مدول نرمی مشخص تعیین شده است. سپس با آزمایش چهار عیار مختلف سیمان طرح اختلاط بتن شاهد انتخاب شده است، با طرح اختلاط مشخص شده و افزودن درصدهای مختلف نانوسیلیس و میکروسیلیس و نیز هردو به صورت همزمان نمونه ها ساخته شده که در هر مورد با آزمایش اسلامپ و مقاومت فشاری خواص بتن تازه و سخت شده بررسی گردیده است. همچنین مقایسه دو ساختمان بتنی مدل شده با نرم افزار etabs با دو مقاومت بتن 210 و 500 نشان می دهد اگر از بتن با مقاومت 500 در ساختمان استفاده شود حجم اسکلت سازه تا 25% کاهش می یابد. بعلاوه با بررسی عکس های میکروسکوپی از ساختار نمونه های بتن ساخته شده با نانوسیلیس و میکروسیلیس و مقایسه آن ها با نمونه شاهد تاثیر این این افزودنی ها بر روی بهبود و انسجام بهتر بتن ساخته شده با نانوسیلیس و میکروسیلیس مشاهده شده است.

در تحقیق پیش رو به بررسی عملکرد کنترل نیمه فعال سازه ها با استفاده از میراگرهای سیال هوشمند پرداخته شده است. مشخصات مکانیکی این میراگر بر اثر قرار گرفتن در میدان مغناطیسی تغییر می کند به گونه ای که با افزایش شدت میدان مغناطیسی، نیروی میرایی تولیدی توسط آن افزایش می یابد. در ابتدا سه سازه سه، نه و بیست طبقه جهت انجام مطالعات موردی انتخاب شدند، مشخصه های مربوط به این سازه ها (ماتریس سختی، جرم و نیز ماتریس میرایی) از طریق منابع معتبر و نیز استفاده از روابط اجزا محدود و تحلیل سازه ها و نیز با صرفنظر از تغییر شکل محوری در برابر ممان و بارهای وارده محاسبه شد. بعد از این مرحله سازه های مربوطه در محیط سیمولینک شبیه سازی شدند. سپس پردازشگر تعیین نیروی بهینه، سیستم کنترلی و نیز میراگرmr در محیط سیمولینک مدل شده و بر روی سیستم سازه ای نصب گردیدند. در نهایت نیز نتایج حاصله از سازه ای که در آن میراگر نصب شده با سازه فاقد میراگر و سیستم کنترلی مقایسه و نتایج مربوطه بیان می شود. در حالت کنترل نیمه فعال از الگوریتم clipped optimal به عنوان الگوریتم کنترل و از روش کنترل بهینه خطی کلاسیک برای تعیین نیروی کنترلی استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص می گردد که استفاده از این روش کنترلی به بهبود و کاهش پاسخ سازه کمک شایانی می کند.

در این پژوهش، تاثیر پلان معماری یا شکل هندسی سازه روی رفتار ساختمان در مقابل زلزله، باروش های استاتیکی معادل و دینامیکی، ارزیابی شده و نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی معادل و دینامیکی و همچنین ترکیبهای خاصی از مقادیر تحلیل استاتیکی معادل مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. با مطالعه فهرست ساختمان ها، می توان دریافت که اغلب ساختمان هایی که در چند دهه اخیر طراحی شده اند با پیکر بندی یکنواخت که اساس طراحی اکثر آیین نامه های زلزله می باشد، مطابقت ندارد. لذا با بررسی های دقیق تر انواع مختلف نا منظمی در پلان ها، نوع خاصی از نا منظمی در پلان یعنی پلان نا منظم l – شکل که از رایج ترین نامنظمی ها در پلان می باشد، انتخاب گردید. سپس انواع مختلفی از ساختمان های نا منظم l – شکل، با نسبت های مختلف نا منظمی (نسبت های مختلف بیرون زدگی) و در ارتفاع های مختلف مدل و به دو روش استاتیکی معادل و دینامیکی تحلیل گردید. آن گاه با توجه به این موضوع که میزان پیچش درساختمان های نامنظم، مسأله ای مهم و حیاتی است، پیچش معیار مقایسه قرار گرفت و از آن جا که میزان نامنظمی در پلان یعنی همان میزان پیش آمدگی یا تورفتگی در پلان وهمچنین ارتفاع آن از تراز پایه، عوامل تعیین کننده در میزان پیچش در ساختمانها بودند، این عوامل به عنوان متغیر های مقایسه در نظر گرفته شدند. طبقه بندی نتایج هر دو تحلیل استاتیکی معادل و دینامیکی و مقایسه آنها، نشان داد در ساختمان های منظم با تعداد طبقات متفاوت، مقادیر پیچش استاتیکی معادل (در امتداد بحرانی) و پیچش دینامیکی ماکزیمم، تقریبا یکسان است ولی در ساختمان های نامنظم l-شکل، اینگونه نیست. درساختمانهای نامنظم l–شکل، چنانچه تعداد طبقات ساختمان مدل شده، کمتر از 5 طبقه باشد، اختلاف اندکی بین مقادیر پیچش استاتیکی معادل (در امتداد بحرانی) و پیچش دینامیکی ماکزیمم، ملاحظه می گردد تاحدی که می توان از آن چشم پوشی کرد. ولی با افزایش تعداد طبقات به بیشتر ازحد مذکور، این اختلاف پیچش حاصل از دو تحلیل استاتیکی معادل و دینامیکی زیاد می شود و هرچه بر تعداد طبقات افزوده می شود، این اختلاف بیشتر می گردد. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق پیشنهاد می شود در ساختمان های نامنظم l-شکل، جهت استفاده از روش تحلیل استاتیکی معادل، محدودیت هایی قائل شد. همچنین به نظر می رسد تحت شرایط خاص با ایجاد ترکیبات مناسب از مقادیر پیچش حاصل از تحلیل استاتیکی در دو جهت اصلی متعامد، می توان به مقادیر پیچش ماکزیمم حاصل از تحلیل دینامیکی رسید. این ترکیبات در مواردی که امکان تحلیل دینامیکی ممکن نیست می تواند کارگشا باشد، چراکه منجر به جواب های تقریبا یکسانی با پیچش ناشی از تحلیل دینامیکی می گردند.

پلهای طاقی سنگی از جلوه های با شکوه و بارز معماری در راه آهن ایران می باشند و از آنجایی که اکثر این پلها دارای ارزش تاریخی بوده و از جمله میراث فرهنگی محسوب می شوند و از طرفی به علت اینکه برخی از این پلها از جمله بزرگترین پلهای شبکه راه اهن می باشند، نگهداری، مرمت و مقاومسازی آنها امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد.. در سالهای اخیر با نیاز روز افزون تقاضای حمل بار و مسافر، افزایش بار محوری خطوط تا 25 تن امری ضروری بوده و یکی از گلوگاههای اصلی این هدف، با توجه به اینکه غالبا طراحی اولیه پلها بر مبنای بار محوری کمتر از 20 تن می باشد ظرفیت باربری پلهای موجود است. در این تحقیق پس از معرفی کامل این پلها، عیوب و آسیبها، روشهای تحلیل و همچنین نرم افزارهای موجود نسبت به بررسی انواع روشهای مقاومسازی و پارامترهای اجرایی آنها اقدام شده است. در نهایت پل موجود در کیلومتر 320+427 راه آهن تهران تبریز مورد بررسی و تحلیل استاتیکی خطی قرار گرفته و ضمن معرفی آسیبهای موجود در آن، با استفاده از نرم افزار sap2000-v14 و روش اجزای محدود سه بعدی مدلسازی پل صورت گرفته است. پس از تحلیل وضعیت موجود تحت بار محوری 25 تن نقاط ضعف سازه مشخص و با استفاده از روش تسلیح خارجی سازه مقاومسازی گردیده و در نهایت ظرفیت مدل بهسازی شده با حالت قبل مقایسه شده است. میزان تاثیر گذاری مدول الاستیسته مصالح روی طاق بر مقدار و محل قرار گیری تنشهای کششی مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید با افزایش نسبت مدول الاستیسته طاق به پر کننده این روش مقرون به صرفه تر می باشد و از طرفی با توجه به عدم امکان قطع ترافیک عبوری حین عملیات مقاومسازی نتایج حاکی از موثر بودن این روش در تسلیح دهانه ها 40 متری می باشد.

سازه های مهندسی عمران، مکانیک و هوا فضا در طول دوره بهره برداری خود همواره ممکن است تحت بارهای خارج از محدوده طراحی و عوامل مخرب دیگر قرار گیرند. از اینرو شناسایی این سازه ها جهت تعیین سطح ایمنی و اطمینان آنها ضروری می باشد. در چند دهه اخیر به علت ضعف روشهای موضعی تشخیص خرابی ، روشهای جامع تشخیص خرابی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این قبیل روشها بر مبنای مقایسه خصوصیات استاتیکی یا دینامیکی سازه در حالتهای قبل و بعد از خرابی صورت می گیرند. در این میان روشهای استاتیکی همچون اندازه گیری تغییرمکانها و کرنشها به دلیل برخورداری از دقت بالا ، امکان استفاده از سازه واقعی و سهولت در بارگذاری ، مورد توجه بیشتری قرار گرفته اند. اندازه گیری های استاتیکی تغییرمکان المان ها به عنوان اطلاعات ورودی برای الگوریتم تشخیص خرابی استفاده می شود. تحت مجموعه ای از بارگذاری ها ، تغییرمکان المان های سازه اندازه گیری می شود و تابع خطا از تفاضل تغییرمکان های تحلیلی با تغییرمکان های اندازه گیری شده ، تشکیل می شود. خرابی به صورت کاهش ارتفاع و در نهایت ایجاد کاهش در ممان اینرسی می باشد. برای حل مسئله از مینیمم سازی تابع خطا و پروسه تکرارپذیر استفاده می شود که در نهایت پارامترهای واقعی اعضای تیر تعیین می شوند. از مقایسه پارامترهای واقعی محاسبه شده با مقادیر مفروض ، اعضایی که مشخصات هندسی آنها در اثر خرابی تغییر نموده است ، مشخص می گردند. تأثیر عوامل مختلف مانند معینی و نامعینی سازه ، خطای ساده نبودن تکیه گاهها و میزان دقت تغییرشکل هندسی سازه بر روی نتیجه برنامه نیز مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. روش پیشنهادی برای تشخیص خرابی، برای یک تیر سراسری سه دهانه مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمایشها نشان می دهد که این روش یکی از توانمندترین روش های تشخیص خرابی برای سازه های خمشی همچون تیرها می باشد و می تواند به عنوان یک روش کاربردی استاتیکی مورد استفاده قرار گیرد.

همیشه میتوان با رعایت اصول طراحی و قواعد ایین نامه ای امنیت و مقاومت هر عضو از اعضای یک سازه را تامین کرد. اما مطلبی که در اکثر قریب به اتفاق ایین نامه های طراحی بدان اشاره خاصی نمیشود نحوه شیوع و سرایت خرابی از یک عضو به اعضای دیگر میباشد. ما در این مجموعه به دنبال پیدا کردن راه حلی برای جبران این عدم توجه هستیم. در واقع صرفنظر از نوع خرابی باید دید که در یک سازه عظیم مانند یک پل خرپایی چگونه میتوان با رعایت اصول و ایجاد تمهیدات مورد نظر از یک خرابی عظیم جلو گیری نمود. شبیه سازی کامپیوتری بوسیله برنامه سپ و پیشنهاد یک شاخص امنیت که در بر گیرنده مسائل اقتصادی و همچنین مسائل امنیتی باشد اصول کلی این پایان نامه میباشد. شاخص امنیت در هیچکدام از پژوهشهای قبلی وارد نشده و کاملا ابتکاری میباشد. درواقع بوسیله این شاخص مدتها قبل از ساخت سازه میتوان دریافت که این سازه در قبال پدیده شکست پیشرونده چه عکس العملی از خود نشان خواهد داد. باید توجه داشت که یک سازه میتواند بدلیل وجود احتمالات و مسیرهای مختلف خرابی شاخص های امنیت متعددی داشته باشد که کمینه انها بر رفتار سازه حاکم است. همچنین در مقایسه دو سازه سازه ای که شاخص امنیت بالاتری داشته باشد عملکرد بهتری در برابر خرابی پیشرونده خواهد داشت

فلات ایران از نظر وقوع زلزله یکی از فعال ترین مناطق جهان بوده و هر از چند گاه زلزله مخرب مصیبت بار با آسیب های جانبی و مالی وسیع در کشورمان به وقوع می پیوندد که پیشگیری از وقوع یا کاهش تلفات جانی و مالی ناشی از این زلزله ها در کشورمان ایران از اهمیت خاصی برخوردار است . یکی از فعالیت هایی که امروزه در کشورهای مختلف از جمله ایران صورت گرفته , بررسی ساختمانهای موجود و ابنیه درحال خدمت است تا نقاط ضعف آنها شناسایی شده و بعدا بصورت مناسبی مقاوم سازی گردند . این امر موجب پیدایش مبحث بهسازی لرزه ای شده است . براساس سیاستهای اتخاذ شده از سوی دولت , سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور اقدام به تدوین و انتشار دستور العملی برای آن منظور نموده است که مبنای بهسازی لرزه ای ساختمان ها ا ست . حال باتوجه به نیاز روز افزون ساختمان های موجود کشور به بهسازی لرزه ای به جهت پتانسیل بالای زلزله و همچنین نیاز مبرم مهندسین محاسب برای استفاده از روش های تعیین سطوح عملکرد ساختمانها ، ضروری می باشد تا بین روش های ذکر شده در دستورالعمل های بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله 1385) و تفسیر دستور العمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (ضرایب تغییر مکان , طیف ظرفیت) بررسی مطالعاتی صورت گیرد و همچنین سطوح عملکردی ساختمان های موجود بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای مورد ارزیابی قرار گیرد . در این پایان نامه با استفاده از دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود به بررسی سطح عملکرد بر روی ساختمان فولادی دارای قاب خمشی با شکل پذیری متوسط طراحی شده با نسخه سوم آیین نامه 2800 ایران که شامل 3 ساختمان با طبقات 6،10 و12 با استفاده از نرم افزار های etabs و sap در منطقه با لرزه خیزی خیلی زیاد می باشد، پرداخته می شود . با بررسی نتایج حاصل از این تحقیق به این نتیجه می رسیم روش های مبتنی بر تحلیل استاتیکی غیرخطی در قیاس با تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی بعنوان روش مبنا ، در ارزیابی سطح عملکرد سازه از دقت کافی برخوردار بوده و همچنین ساختمان های طراحی شده ، سطح عملکرد آیین نامه 2800 ایران ( ایمنی جانی ) را برآورده می کنند.

ایران به علت موقعیت لرزه خیزی و قرارگیری بر روی کمربند زلزله در برابر زمین لرزه بسیار آسیب پذیر می باشد. از یک سو تعداد زیادی از سیستم ها ی شریان حیاتی قبل از تدوین معیارها ی طراحی برای مقاومت در برابر زمین لرزه ساخته شده اند، از سوی دیگر کیفیت ساخت و ساز در برخی از موارد در کشورمان در حد مطلوب نمی باشد، از این رو مباحث بررسی آسیب های لرزه ای وارد شده به لوله های مدفون در بحث آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد؛ شکست لوله های گاز و نفت سبب بروز آتش سوزی می شود، تخریب شبکه ی فاضلاب سلامت بازماندگان را به خطر می اندازد، تخریب لوله های آبرسانی نیز سبب قطع آب در بسیاری مناطق می شود. با توجه به اینکه آیین نامه ی مشخصی در مورد طراحی یا بهسازی لرزه ای خطوط لوله مدفون به ویژه در محل خم در حال حاضر تدوین نشده و تنها در برخی منابع از جمله نشریه شماره 185 و نشریه شماره 38 وزارت نفت به این مسأله اشارات مختصری شده است ضرورت بررسی این مسأله به صورت جدی احساس می گردد. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از توان مندی های نرم افزار abaqus مطالعه ی تا حد امکان دقیقی بر روی رفتار استاتیکی و لرزه ای خطوط لوله ی فولادی مدفون آب رسانی و تغذیه گاز انجام شود. به دلیل اهمیت موضوع و وجود سربارهای ترافیکی نسبتاً بزرگ بر روی خطوط لوله فوق در ابتدای کار به بررسی تأثیر بارهای استاتیکی وارد بر این خطوط پرداخته شده و تغییر مکان های ناشی از این بارها با نشریه 185 تطبیق داده شده است. و در ادامه اقدام به بررسی آسیب پذیری لرزه ای لوله های مدفون با مطالعه موردی خطوط لوله شرکت گاز استان مرکزی گردید. برای این منظور تحلیل های استاتیکی و دینامیکی تاریخچه زمانی بر روی خطوط لوله ی فوق انجام شد و با روش طرح لرزه ای موجود در کتاب مهندسی خطوط لوله انتقال آب سازمان برنامه و بودجه مقایسه گردید. که نتایج حاصل بیانگر عملکرد مناسب خطوط لوله آبرسانی و گاز مورد مطالعه با دو روش تحلیل المان محدود و تحلیل لرزه ای می باشد.

چکیده بتن خودتراکم (scc) بتنی است که می تواند ضمن حفظ دانه بندی و تحت اثر نیروی ثقل از شبکه آرماتور یک عضو بتنی مسلح عبور کرده، در زوایای قالب به خوبی جا گرفته و بدون استفاده از لرزاننده به تراکم لازم برسد. از جمله مزایای بتن خودتراکم که موجب استفاده روز افزون از آن در دو دهه اخیر شده است، امکان اجرای طرحهای هندسی پیچیده، کاهش نیروی انسانی و هزینه های بتن ریزی، افزایش سرعت، دوام و بهبود کیفیت بتن را می باشد. لزوم قابلیت زیاد عبور بتن خودتراکم از لا به لای آرماتورها و جایگیری خوب و مطمئن در زوایای بسته قالب و همچنین رسیدن به تراکم نسبی مناسب بدون استفاده از نیروی اضافی و تحت اثر وزن بتن، کاراِیی و روانی بالایی را برای آن طلب می نماید. برای جلو گیری از کاهش مقاومت بتن و جدایی دانه ها نمی توان با افزایش آب کارایی بتن خودتراکم را به اندازه مورد نیاز افزایش داد. از این رو در بتن خودتراکم با اضافه کردن مواد فوق روان کننده، فیلر و اعمال اصلاحاتی بر روی طرح اختلاط آن، که در نهایت کاهش نسبت آب به سیمان را در پی دارد، کارایی لازم تامین می گردد. برای تامین پایداری و روانی مطلوب بتن های خود تراکم این پروژه از پودر سنگ آهک چهار نوع معدن استان قم به همراه فوق روان کننده، استفاده شده است. برای اطمینان از تامین روانی و کارایی کافی و عدم جدایی دانه ها در بتن خودتراکم آزمایشهای خاص پیشنهاد شده است. در این مقاله ضمن بررسی آزمایشهای مذکور و با ارائه نمونه های ساخته شده از بتن خودتراکم نوع و درصد بهینه پودر سنگ آهک مشخص شده است. استفاده از پودر سنگ معدن پهلوان آباد به دلیل خلوص شیمیایی و نرمی نسبی بالا با عیار 150 کیلوگرم در متر مکعب بهترین رفتار در حالت بتن تازه و بهترین مقاومت فشاری را در شرایط آب به سیمان برابر نشان داد.

نظر به تعداد روزافزون سازه های مهندسی که در علوم مختلف بکار گرفته می شوند امروزه مسأله تشخیص خرابی سازه موضوعی است که بسیار بدان پرداخته می شود. در پایان نامه حاضر سعی شده است خرابی خرپا به کمک روش اندازه گیری جابجایی تشخیص داده شود. در این راستا با اهمال بارگذاری استاتیکی در درجات آزادی مختلف و اندازه گیری جابجایی در درجات آزادی دیگر بر روی سازه مدل آزمایشگاهی و با بهره گیری از روش جستجوی تکاملی الگوریتم ژنتیک در قالب یک برنامه کامپیوتری پروسه تشخیص خرابی دنبال می شود. همچنین عوامل بروز خطای اندازه گیری آزمایشگاهی از قبیل ایجاد شرایط ایده آل مطابق با فرضیات تئوریک، خطای ساخت و مونتاژ و خطای بارگذاری مورد توجه قرار گرفته است. و در نهایت سطح عملکرد برنامه جهت اطمینان به فرآیند دنبال شده مورد ارزیابی قرار گرفته است.

هدف از انجام این پایان نامه، ارائه ی راه حلی مناسب جهت تشخیص خرابی در تیرهای سراسری با مقطع ثابت و متغیر توسط روشهای استاتیکی با استفاده از اندازه گیری کرنش می باشد. مقطع تیر سراسری مورد نظر جهت تشخیص خرابی i شکل در نظر گرفته شده و شکل تغییر آن در طول تیر می تواند بطور خطی یا منحنی باشد. همچنین در روش ارائه شده، خرابی در تیر سراسری، بصورت کاهش ضخامت بال ها و یا جان آن در نظر گرفته شده است. جهت نیل به اهداف مورد نظر، یک برنامه ی کامپیوتری تشخیص خرابی در محیط متلب نوشته می شود. داده های ورودی مورد نیاز برای تشخیص خرابی در این برنامه، کرنش های سازه می باشند.از آنجا که در این پایان نامه، کار آزمایشگاهی انجام نمی شود.لذا داده های کرنش های مورد نیاز در مکانهای دلخواه بر روی تیر سراسری توسط شبیه سازی کامپیوتری بدست می آیند. به این صورت که داده های مربوط به خصوصیات مقطع و هندسه تیر سراسری آسیب دیده به برنامه داده شده، سپس مدل تیر ایجاد شده و کرنش ها در نقاط دلخواه تحت بارهای آزمایشی وارد شده، بدست می آید. سپس از این کرنش ها به عنوان داده ورودی برنامه اصلی استفاده می شود. فرآیند کار به این شکل است که با مینیمم کردن اختلاف بین کرنش های سازه واقعی و سازه مدل شده در برنامه، مقاطع مجهول سازه واقعی بدست می آید. در نهایت با مقایسه تیر سراسری واقعی با تیر سراسری اولیه ( بدون هیچگونه خرابی) مکان و میزان خرابی در سازه تشخیص داده می شود. روش مینیمم سازی در این پایان نامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک می باشد. در پایان با ارائه چند مثال، مکان و مقدار خرابی فرضی تیرهای مورد نظر با موفقیت شناسایی می شود.

در این پایان نامه روند تخریب سازه های قابی تحت بار گذاریهای فوق العاده انفجار و یا در اثر تخریب و حذف اعضای معینی از سازه با یک برنامه زمانی مفروض، در تخریب تحت اختیار سازه، به کمک کامپیوتر شبیه سازی شده است. برنامه کامپیوتری قادر است بارهای فوق العاده ناشی از انفجار را برای انفجار در سطح زمین بصورت تابعی از زمان محاسبه و آن را بصورت لحظه به لحظه بر یک سازه قابی دو بعدی اعمال نماید و سپس با فرض یک رفتار الاستو-پلاستیک معلوم برای مصالح تغییر شکلها در اعضا سازه و تشکیل مفاصل پلاستیک در سازه و تغییر شکلهای کلی آن را دنبال نموده و نمایش دهد. با توجه به معیارهای تعریف شده برای رفتار مصالح، در مراحلی از اعمال بار، اعضایی که تغییر شکل آنها بسیار زیاد می گردد حذف و مدل هندسی سازه تحت بارهای موجود به روز شده و روند پیشرفت خرابی با مدل هندسی جدید دنبال میگردد. این روند تا آنجا که سازه به طور کامل تخریب شده و یا بارهای فوق العاده به طور کامل حذف شوند ادامه می یابد. علاوه بر این به کمک برنامه کامپیوتری ساخته شده می توان نحوه تخریب یک سازه تحت بارهای عادی که اعضایی از آن به طور عمدی یا تصادفی در زمانهای معینی حذف شده و از بین می روند را شبیه سازی نمود. پس از ارائه الگوریتم شبیه سازی نحوه تخریب سازه و تشریح آن، صحت عملکرد برنامه وخروجی های آن طی چند مثال عددی نشان داده شده است.

روش های زیادی برای کنترل ارتعاشات سازه های بلند مرتبه ای که تحت حرکت لرزه ای زمین و یا اثرتند بادها قرار دارند وجود دارد که از آن جمله می توان به سیستم های جداسازی پی، میراگرهای ویسکو الاستیک، قطعات افزایش دهنده سختی و میرایی، سیستم های مهاربندی، میراگرهای جرمی تنظیم شده و سایر روش ها اشاره کرد که هر یک محدودیت ها و مزایای خاص خود را دارند. موضوع استفاده از میراگرهای مایع تنظیم شده یک مبحث مهم و شناخته شده در سازه های مختلف است. اگر چه استفاده از چنین سیستم هایی در دنیا رو به فزونی است اما در کشور های کمتر توسعه یافته نیاز به شناخت و بررسی روش های استفاده بهینه از این گونه تجیزات نیاز به مطالعه و سرمایه گذاری دارد. یکی از موارد سازه ای که می توان برای تجهیز و بهبود عملکرد در آن از وسایل کاهنده ارتعاش استفاده کرد، سکوهای دریایی هستند که در معرض خطرات ناشی از موارد مختلف بارگذاری مانند امواج دریا، باد، زلزله و ... می باشند. این سکوها را می توان با یک مدل یک درجه آزادی ساده سازی کرده و جایگزین نمود و اثرات بارهای وارده بر این سازه ها را در نظر گرفته و عملکرد میراگرهای مایع تنظیم شده را مورد بررسی قرار داد. در این راستا تاکنون تحقیقات فراوانی صورت گرفته است اما شاید تحقیق آزمایشگاهی جامعی که در قالبی مدون و با یک مدل کامل، پارامتر های موثر بر سازوکار میراگرهای مایع تنظیم شده بر سکوهای نفتی دریایی تحت اثر بارهای دینامیکی ضربه ای را مورد مطالعه قرار داده و نتایج عددی را به دست آورده و مقایسه ای جامع انجام داده باشد، کمتر یافت شود. در این پروژه از یک مدل یک درجه آزادی آزمایشگاهی که شرح مفصل چگونگی کارکرد آن در فصول سوم آمده است برای اندازه گیری نوسان ها تحت اثر بارهای ضربه ای از رایانه و با کمک برنامه متلب(matlab) استفاده شده است و برای مدل کردن بارهای دینامیکی، مشابه امواج دریا، از تعدادی گلوله که در زمان های مشخص به سیستم برخورد می کنند استفاده شده است و تاثیر پارامترهای مهم و مختلف بر عملکرد میراگر مایع تنظیم شده، مانند نوع مایع میراگر، ارتفاع آزاد سطح مایع موجود در میراگر(اثر مسقف بودن مخزن)، تخت یا شیب دار بودن حائل مخزن میراگر، اثر وجود حائل های افقی و قائم جاکننده مخزن و ... به طور آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است و نمودارهای حاصله از نوسانان سازه با بر روی هم گذاری مقایسه شده است. در پایان بهترین عملکرد میراگر به عنوان یک حالت بهینه برای استفاده های عملی پیشنهاد شده است تا تحت اثر شرایط یکسان عوامل تعیین کننده این بهینگی ارائه گردد.

یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان با اسکلت آجری استفاده از بتن پاششی است. بتن پاششی می تواند به صورت مسلح یا غیر مسلح بر روی سطح دیوار اجرا شود. تاکنون تحقیقات متعددی بر روی نحوه مقاوم سازی دیوارهای آجری و تاثیر استفاده از این روش بر روی افزایش مقاومت ساختمان در برابر بارهای جانبی ساختمان و تعیین مقاومت آن به روش های تحلیلی و غیر آزمایشگاهی آن پرداخته است. تحقیقات محدودی نیز به ساختمان و پانل دیوارهای آجری تقویت شده با استفاده از بتن پاششی مربوط می شود. در این پایان نامه با تدارک تجهیزات آزمایشگاهی مناسب اقدام به بررسی مقاومت پانل دیوارهای آجری ساده و تقویت شده با بتن پاششی گردیده است. نمونه های ساخته شده پانل های دیوار آجری به ابعاد یک متر در یک متر می باشد. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان می دهد که اجرای یک لایه بتن پاششی به ضخامت های 1 4،2 و 6 سانتی متر باعث افزایش مقاومت برشی دیوار آجری به ترتیب 14 ،17 ، 28و 38 کیلو نیوتن در مقایسه با مقاومت برشی دیوار آجری معمولی که8 کیلو نیوتن اندازه گیری شد، می شود.

چکیده در سال های اخیر در کشور ما ایران ، استفاده از سازه های پیش ساخته و سریع النصب رونق و گسترش یافته است و این موضوع با عنوان صنعتی سازی مورد استقبال و توجه قرار گرفته است . در ساختمان ها و اسکلت های فولادی ، سازه هایی با اتصالات پیچ و مهره ای که در کارخانه تحت نظارت کارشناسان و مهندسین پس از طراحی و تهیه نقشه ساخته و در محل پروژه با استفاده از پیچ و مهره مونتاژ و نصب می شوند ، جزء پرکاربردترین سازه های پیش ساخته می باشند . اتصالات پیچی به طور عمده به دو گروه اتصالات اتکایی و اتصالات اصطکاکی تقسیم می شوند . با توجه به اینکه کشور ما جزء مناطق لرزه خیز جهان محسوب می شود ، لذا سازه ها و نیز اتصالات آنها باید مقاومت کافی در برابر زلزله را داشته باشند . بنابراین در اکثر این سازه ها از اتصالات اصطکاکی استفاده می شود . از آنجایی که ساخت این سازه ها در کارخانه و نصب در محل پروژه توسط نیروی انسانی صورت می پذیرد ، لذا خطاهایی مانند تغییرقطر و اندازه سوراخ ها ، عدم رعایت فاصله مناسب پیچ ها و سوراخ ها از لبه ورق اتصال و نیز دور یا نزدیکی سوراخ ها نسبت به هم ، عدم تامین نیروی پیش تنیدگی پیچ ها ، نامتقارن سفت کردن پیچ های اتصال و ... به وجود آید . در این پژوهش به کمک مدل سازی کامپیوتری توسط نرم افزار abaqus ، یک اتصال اصطکاکی پیچی تیر به ستون با ورق انتهایی و هشت پیچه با پیچ های پر مقاومت در نظر گرفته شده و تاثیر خطاهای متداول در اتصالات پیچ و مهره ای بر روی رفتار و عملکرد اتصال مورد بررسی قرار گرفته است . شاخص مقایسه رفتار یک اتصال سالم با حالت های معیوب ، نمودار تغییرات ممان در برابر حداکثر تغییر مکان ایجاد شده ورق انتهایی در محل بال کششی تیر که بیشترین جداشدگی را از بال ستون دارد ، در نظر گرفته شده است . با انجام مطالعات عددی روی اتصال مورد نظر درصد اختلاف تغییر مکان های ایجاد شده نسبت به حالت ایده آل به دست آمد و ملاحظه گردید برای عملکرد مطلوب و مناسب یک اتصال علاوه بر محاسبات و طراحی دقیق آن ، میبایست در نصب اجزاء و اتصالات توجه کافی نمود چراکه عدم توجه به این مقوله مهم ، فرضیاتی که برای عملکرد یک اتصال در هنگام طراحی توسط محاسب در نظر گرفته شده است ، حاصل نمی شود و رفتار کلی اتصال را تحت تاثیر قرار می دهد .

تعیین نیروهای پیش تنیدگی در سازه های پیش تنیده پس از ساخت آن ها، اطمینان از عدم تجاوز افت این نیروها از حدود مجاز، کفایت آن ها برای تحمل بارهای خارجی و حفظ ایمنی سازه از جمله موضوعات مورد توجه مهندسین طراح سازه های پیش تنیده است. امروزه در بسیاری از سازه های پیش تنیده مهم، از جمله پل های صندوقه ای معلق، در هنگام اجرای سازه حسگرهای مخصوص اندازه گیری نیروهای پیش تنیدگی نصب می شود و در زمان بهره برداری از سازه به کمک این حسگرها بر میزان افت نیروی پیش تنیدگی نظارت می شود. در مورد سازه های پیش تنیده موجود که در آن ها نصب چنین تجهیزاتی از قبل صورت نپذیرفته، لازم است از روش ها و آزمایش های مناسب دیگری برای تعیین نیروی پیش تنیدگی و پایش سطح ایمنی سازه استفاده شود.در این تحقیق با توسعه روش های اندازه گیری تغییر مکان، مورد استفاده در تشخیص خرابی سازه ها، الگوریتمی برای تعیین نیروهای پیش تنیدگی کابل ها در مقطع تیر بتنی پیش تنیده ارائه شده است. برنامه ای به زبان fortran بر اساس الگوریتم پیشنهادی برای تعیین مقدار نیروی پیش تنیدگی و مبتنی بر الگوریتم ژنتیک ساخته شده است. اندازه گیری تغییر مکان های تیر پیش تنیده که باید از روی سازه واقعی صورت پذیرد به کمک شبیه سازی کامپیوتری و استفاده از نرم افزار abaqus و اتصال آن به نرم افزار fortran از طریق برنامه python صورت پذیرفته است. در پایان صحت کار برنامه و الگوریتم پیشنهادی با استفاده از چند مثال نشان داده شده است. دقت تعیین نیروی پیش تنیدگی موجود در مثال های مذبور از 0.6% تا 3.5% متغیر بوده است. این میزان دقت بخوبی موید کارآمدی روش پیشنهادی می باشد.

تخریب کنترل شده از جمله روش های مدرن تخریب است که در سال های اخیر با افزایش تعداد ساختمان های بلند مرتبه و ضعف روش های سنتی در تخریب سریع و ایمن این سازه ها از اهمی ت بسیاری برخوردار گردیده است. امروزه با توجه به افزایش حساسیت ها در تامی ن ایمنی پروژه های تخریب و جلوگیری از آسیب رساندن به ساختمان ها و تاسیسات مجاور پیش بینی روند تخریب یک سازه پس از اعمال سناریو های تخریب کنترل شده که شامل حذف عمدی تعدادی از اعضای کلیدی سازه است مورد توجه محققین، طراحان، مهندسین و همچنین شرکت های مجری عملیات تخریب قرار گرفته است. در این پایان نامه روند تخریب قاب های فولادی 3 بعدی در اثر حذف اعضای معینی از آن ها تحت سناریو های تخریب کنترل شده به کمک نرم افزار شبیه سازی شده است. نرم افزار ساخته شده قادر است با انجام تحلیل های مرحله به مرحله و با فرض یک رفتار الاستو پلاستیک معلوم برای مصالح روند تشکیل مفاصل پلاستیک و باربری المان های سازه ای را به عنوان معیار های خرابی دنبال نموده و روند فروریزش را نمایش دهد. در این می ان المان هایی از سازه که جوابگوی معیار های مشخص نباشند حذف و روند تحلیل با مدل هندسی جدید دنبال می شود. این روند تا حذف آخرین عضو مورد نظر در سناریو تخریب ادامه پیدا می کند. در پایان با بررسی استراتژی های اصلی تخریب کنترل شده ساختمان ها و سناریو های مرتبط با آنها به کمک نرم افزار و مقایسه نتایج حاصله با اصول کلی مورد انتظار و برخی تجارب مشاهداتی از نحوه تخریب ساختمان ها صحت عملکرد برنامه نشان داده شده است.

طراحی اتصالات یکی از مهمترین مباحث طراحی سازه های فولادی است. برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر از پرچ، پیچ و جوش استفاده می شود در ایران استفاده از جوش در ساختمانهای متعارف بسیار رایج است. باتوجه به قدمت نسبتاً طولانی استفاده از جوش در ساخت اسکلت فولادی در ایران و دیگر نقاط جهان، پیشرفت های قابل توجهی در شناخت جوش و توسعه فن آوری مربوط به آن صورت گرفته است، اما هنوز هم نگرانی هایی درمورد اتصالات جوشی به ویژه به علت صدمات به وجودآمده در اتصالات جوشی ساختمانهای بلند مرتبه تحت اثر زلزله، در ذهن مهندسان وجود دارد .در این پایان نامه به بررسی اتصالات جوشی پرداخته شده است. علاوه بر آن معایب جوش و علل به وجود آمدن این معایب بیان می شود. وبه نظارتهای قبل، حین و بعد از جوشکاری پرداخته شده است. رواداری های مجاز معایب جوش را در بعضی آیین نامه ها بیان کرده و در پایان به بررسی تاثیر معایب جوش بر روی عملکرد اتصال گیردار با ورق روسری و زیرسری در نرم افزار abaqus پرداخته می شود.

به منظور بررسی امکان ترکیب شدن قاب های سبک فولادی با قاب های بتنی، مطالعه رفتار لرزه ای و ارزیابی عملکرد سیستم ترکیبی حاصل در حوزه فرا ارتجاعی به کمک روش های تحلیل غیر خطی امری ضروری است. با توجه به نبود پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش اجزای باربر جانبی سیستم قاب سبک فولادی با مهاربند تسمه ای در استانداردهای ارزیابی لرزه ای و مقاوم سازی مطرح از جمله دستورالعمل بهسازی، برای ارزیابی رفتار این سازه ها به کمک روش های غیر خطی، تاکنون مطالعات عددی محدودی بر روی رفتار غیر خطی این سیستم ساختمانی صورت گرفته است. در این پایان نامه ضمن تحقیق درباره روش تهیه پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش مهاربندهای کششی به عنوان عضو باربر جانبی در سیستم قاب سبک فولادی با مهاربند تسمه ای قطری، رفتار لرزه ای سازه ترکیبی متشکل از قاب های بتنی و قاب های سبک فولادی، شامل سیستم قاب سبک فولادی 5 طبقه ای واقع بر قاب های بتنی، بررسی شده است. برای این منظور، قاب های دوبعدی 6، 8 و10 طبقه ترکیبی مطابق ضوابط آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله تحلیل و طراحی شده و سپس مطابق ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود، مورد ارزیابی قرار گرفته اند.