طراحی لرزه ای سازه ها با در نظر گرفتن تغییر شکل غیر الاستیک اعضاء انجام می گیرد. بسیاری از آیین نامه های طراحی با درنظر گرفتن این مزیت، که سازه قادر به تحمل مقاومت اندوخته (مقاومت افزون) قابل توجه و ظرفیت اتلاف انرژی (شکل پذیری) می باشد، اجازه به کاهش نیروی طراحی داده اند. مقاومت افزون و شکل پذیری از طریق ضریب رفتار در طراحی سازه بکار برده می شوند. این ضرایب از مهمترین پارامترها در طراحی لرزه ای سازه ها می باشند. تحقیق حاضر، مقاومت افزون سیستم های قاب با مهاربند هم محور فولادی و قاب با مهاربند مقاوم در برابر کمانش را با در نظر گرفتن مقاومت پس از کمانش بادبند و اثرگذاری مقاومت افزون در ضریب رفتار این سیستم ها را ارزیابی می نماید. بدین منظور، تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش آور) بر روی ساختمان ها با یک و دو دهانه بادبندی، تعداد طبقات مختلف و پیکربندی متفاوت بادبندی (هفتی، هشتی و ضربدری) انجام گرفت. بر اساس نتایج تحلیل، ضریب مقاومت افزون مربوط به مقاومت پس از کمانش، به نوع مهاربند وابسته است. تعداد دهانه های بادبندی و ارتفاع ساختمان از عوامل تاثیر گذار بر روی ضریب مقاومت افزون و ضریب رفتار می باشند. بهرحال، برای قاب ها با مهاربند هم محور ضریب مقاومت افزون و برای قاب ها با مهاربند مقاوم در برابر کمانش ضریب شکل پذیری، بیشترین اثرگذاری را بر ضریب رفتار دارند. درنهایت، مقادیر مقاومت افزون، ضریب رفتار ناشی از شکل پذیری و ضریب رفتار سیستم های قاب با مهاربند هم محور و سیستم های قاب با مهاربند مقاوم در برابر کمانش ارائه شده است. همچنین نتایج نشان داده که، مقادیر مقاومت افزون و ضریب رفتار ارائه شده برای این سیستم ها در آیین نامه های لرزه ای، نیاز به بازبینی و اصلاح دارد.

تجربه ی زلزله های اخیر و مطالعات صورت گرفته بر خسارت های ناشی از زلزله حاکی از آن است که برخی از ساختمان های بتن مسلح موجود با وجود اینکه مقاومت خوبی در برابر بارهای ثقلی دارند، اما ممکن است در زمان وقوع زلزله عملکرد مناسبی از خود نشان ندهند. در سال های اخیر استفاده از بادبند های فلزی با اتصال مستقیم، در ساختمان های بتن آرمه جهت مقاوم سازی ساختمان های ضعیف موجود و همچنین در طراحی لرزه ای ساختمان های جدید به عنوان یک عنصر مقاوم برشی در برابر زلزله به دلایل متعدد از جمله مسائل اقتصادی و اجرای آسان مطرح شده است. یکی از راهکارهای مناسب تقویت، بهره گیری از مهاربندهای واگرای فولادی می باشد که تا کنون کمتر مورد توجه پژوهشگران بوده است. از آنجایی که اکثر آیین نامه های ساختمانی معتبر دنیا در حال تحول از روش های قدیمی طراحی بر اساس نیرو به طراحی بر اساس معیارهای تغییر مکانی علاوه بر نیرویی می باشند، لازم است ساختمان های ضعیف را بر اساس رویکرد جدید،-طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس سطح عملکرد- که آخرین دستاورد علم مهندسی سازه و زلزله می باشد، تقویت کنیم. متداول ترین روش کنونی طراحی لرزه ای سازه ها استفاده از روش تحلیل استاتیکی معادل می باشد، در این روش طراح، سازه را با فرض رفتار کاملا ارتجاعی توسط یک سری نیروهای کاهش یافته طراحی می کند. کاهش نیروها از مقاومت ارتجاعی سازه به مقاومت مورد نیاز جهت طراحی فقط با دخالت دادن پارامترهای لرزه ای میسر است، هدف از انجام پژوهش حاضر محاسبه ی پارامترهای لرزه ای (زمان تناوب ارتعاش، برش پایه ی تسلیم، سختی، ضرایب شکل پذیری کلی، کاهش نیرو بر اثر شکل پذیری، مقاومت افزون و ضریب رفتار سازه) سیستم قاب خمشی بتنی- مهاربند واگرای فولادی می باشد. در این پژوهش ضمن بیان «مقدمه» و اشاره به «پیشینه موضوع» به ترتیب در فصول اول و دوم، فصل سوم تحت عنوان «تئوری روش تحقیق» به معرفی مبانی نظری محاسبه ی پارامترهای لرزه ای، فلسفه طراحی لرزه ای بر اساس سطح عملکرد، مقاوم سازی لرزه ای سازه ها بر اساس سطح عملکرد و سازه های انتخاب شده برای مطالعه، معطوف است. فصل چهارم نیز به، «ارائه و تفسیر نتایج» اختصاص داده شده است. با انجام تحلیل پوش اُور صد و هشتاد قاب خمشی بتن مسلح مقاوم سازی شده با مهاربندهای واگرای فولادی به منظور تامین سطح عملکرد ایمنی جانی تحت زلزله سطح خطر-1 و برداشت پارامترهای لرزه ای توسط روش یوانگ نتایج به دست آمده بیانگر بهبود رفتار قاب ها، افزایش بسیار چشمگیر سختی و برش پایه ی تسلیم، افزایش ضرایب کاهش نیرو با افزایش طول تیر پیوند و ثابت ماندن ضریب مقاومت افزون برای حالات مختلف بادبندی است.

این تحقیق علاوه بر مدول گسیختگی بتن خودتراکم، روانی، مقاومت فشاری و و رابطه بین آنها مورد بررسی قرار می گیرد. این تحقیق بر روی دو نوع بتن با نسبتهای آب به سیمان 35/0 و 45/0 متمرکز شده و مقدارمواد سیمانی در تمام بتنهای ساخته شده با این نسبتها، به ترتیب 500 و 400 کیلوگرم برمترمکعب بوده است. مخلوطهای بتنی با با چها ترکیب مختلف 4/0% و8/0% و 2/1% و6/1% وزن مصالح سیمانی، فوق روان کننده بر پایه کربوکسیلیک – اتر و در دوحالت با و بدون میکروسیلیس ساخته شدند. مقدار میکروسیلیس جایگزین سیمان به میزان 10 درصد وزن مصالح سیمانی می باشد. روانی و سایر مشخصات بتن خودتراکم تازه توسط آزمایش جریان اسلامپ، آزمایش حلقه j ، آزمایش قیف v شکل، آزمایش جعبه l شکل و آزمایش جعبه u شکل مورد بررسی قرار گرفتند .هرکدام از این آزمایشها می توانند، قدرت عبور و پایداری استاتیکی بتن خودتراکم را بررسی کنند. از نظر خواص مکانیکی نیز، مدول گسیختگی و مقاومت فشاری بتن خودتراکم بررسی شده و ارتباط نتایج آزمایشهای بتن تازه خودتراکم با این دو مقوله بررسی گردید .یک رابطه خطی بین مقاومت فشاری و مدول گسیختگی با روانی بتن خودتراکم وجود دارد که بر اساس آن یک معادله جهت یافتن مدول گسیختگی بتن خودتراکم، بر اساس مقاومت فشاری نمونه های مکعبی پیشنهاد می گردد.

چکیده زلزله مسأله ای است که امروزه بیشتر کار مهندسی عمران و بحث ساختمان را معطوف خود نموده است. با توجه به زلزله خیز بودن کشور ایران، تأمین مقاومت ساختمان در برابر زلزله بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. در این میان ساختمان های بنایی با توجه به تعداد زیاد و آسیب پذیریشان بیشتر قابل توجه می باشند. محدودیت در تعداد طبقات باعث تشابه در نوع و ساخت ساختمان های بنایی شده است و می توان با ارائه ی راهکارهای تیپ باعث صرفه جویی در زمان و هزینه ی نقشه های مقاوم سازی گردید. وجود روش های متعدد، موضوع تحقیقات بسیاری گردیده است. ولی بیشتر آنها به بحث در مورد یک یا روش های محدودی از مقاوم سازی پرداخته اند. در این تحقیق با گردآوری روش های مختلف مقاوم سازی، آنها را بررسی و مقایسه نموده و روش های کاربردی و موثر مشخص شده اند. به منظور مقایسه ی روش ها و بیان روش های کاربردی از نکات اجرایی، زمان و هزینه های اجرای روش ها و نیز با توجه به مدلسازی روش های کاربردی و انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی در نرم افزار etabs و مقایسه ی پارامترهای شکل پذیری و سختی، استفاده شده است و در نهایت با ارائه ی محاسباتی ساده در مورد روش های کاربردی راهکارهای تیپ، میزان و اندازه ی روش مقاوم سازی ارائه شده تا در موارد مشابه مورد استفاده قرارگیرند. واژگان کلیدی: زلزله، مقاوم سازی، ساختمان بنایی، راهکارهای تیپ

چکیده تعداد زیادی از ساختمانهای موجود در کشور، از نوع ساختمانهای با مصالح بنائی هستند. بر اساس مطالعات و تحقیقات انجام شده، بیشتر آنها، در برابر زلزله های آتی، آسیب پذیر هستند. بر همین اساس، بهسازی لرزه ای این دسته از ساختمانها، از الویتهای اصلی سیاستهای مقاوم سازی لرزه ای در کشور به شمار می آید. روشهای مختلفی برای بهسازی لرزه ای ساختمانهای با مصالح بنائی پیشنهاد گردیده است که هر کدام از آنها دارای مزایا و معایب مخصوص به خود می باشند. هدف این تحقیق، بررسی روشی جدید، برای بهسازی لرزه ای ساختمانهای با مصالح بنائی، با نام مهاربند لوله ای است. در این روش، از لوله های پیش ساخته قائم (سیستم جدار نازک بسته)، به عنوان مهاربند جانبی استفاده می شود که پای آن در زمین مدفون می شود و در تراز هر طبقه، به سقف متصل می گردد. بار جانبی سقف توسط این سیستم، با رفتار طره ای لوله ها، به زمین منتقل می شود. از مزایای این روش، می توان به عدم نیاز به تخریب قابل توجه در ساختمان، عدم توقف طولانی مدت در بهره برداری از ساختمان ، اقتصادی بودن و اجرائی بودن آن اشاره نمود. با ایجاد این سیستم، می توان ساختمانهای با مصالح بنائی، را در برابر زلزله های آتی مقاوم نمود. به منظور بررسی رفتار این سیستم در بهسازی لرزه ای ساختمانها، چند ساختمان از نوع مصالح بنایی با مشخصات مختلف (تعداد طبقات و مساحت زیربنا)، انتخاب گردیده و بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 376)، مورد ارزیابی قرارگرفتند. در ارزیابی لرزه ای ساختمانها، روشهای تحلیل استاتیکی خطی و غیر خطی (تحلیل پوش اور) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سیستم مورد نظر، معیارهای دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانها را برآورده نموده و برای ساختمانهای کوتاه (حداکثر دو طبقه) از نظر اقتصادی، مفید خواهد بود.

در این تحقیق، تأثیر میراگرهای مثلثی شکل tadas (triangular plate- added damping and stiffness) بر نیازهای لرزه ای قاب های خمشی فولادی با دو سطح شکل پذیری متوسط و زیاد مورد بررسی قرار گرفته و ضمن تعیین میرایی معادل، ضریب رفتار قاب های مجهز به این میراگرها نیز تعیین می گردد. بارگذاری قاب های مورد بررسی بر اساس ضوابط آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) و مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران انجام شده و تحلیل و طراحی آن ها به کمک نرم افزار etabs 9.1.7 و براساس ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختان ایران انجام گردیده است. در این مطالعه، نیازهای لرزه ای قاب های خمشی فولادی و میرایی معادل میراگرهای الحاقی به آن ها با استفاده از تحلیل های دینامیکی غیرخطی توسط نرم افزار تحلیل غیر خطی opensees مورد بررسی قرار گرفته است. ضریب رفتار و اجزای آن نیز با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی (بار فزاینده) و روش نوین دیگری که روش تحلیل دینامیکی با شتاب فزاینده نام دارد، تعیین گردیده است. بر پایه نتایج به دست آمده، حضور میراگرهای الحاقی باعث کاهش نیازهای سختی و مقاومت و افزایش نیاز شکل پذیری قاب ها می گردد. میرایی معادل میراگرهای الحاقی، در قاب های خمشی ویژه بیشتر از قاب های خمشی متوسط بوده و افزایش میرایی معادل در قاب های میان مرتبه (5 و 7 طبقه) چشمگیر تر است. همچنین، روش تحلیل استاتیکی غیر خطی، در محاسبه ضرایب رفتار قاب های مجهز به میراگرهای tadas ، روش مناسبی نبوده و توصیه نمی گردد. با افزایش تعداد طبقات نیز، ضرایب رفتار قاب ها کاهش می یابد. کلمات کلیدی : میراگر تسلیمی، نیاز لرزه ای، ضریب رفتار، قاب خمشی فولادی، تحلیل استاتیکی غیر خطی، تحلیل دینامیکی غیر خطی.

سیستم های قاب با مهاربند ضربدری و قاب خمشی که سیستم های سنتی برای مقابله با نیروهای لرزه ای در سازه ها هستند هر کدام مشکلات خاص مربوط به خود را دارند. از جمله ناچیز بودن استهلاک انرژی در قاب با مهاربند ضربدری ( به دلیل شکل پذیری کم ) و گریز زیاد طبقات در قاب خمشی ( به دلیل سختی کم ). سیستم جدیدی با ترکیب ویژگی های مطلوب قاب با مهاربند ضربدری و قاب خمشی وجود دارد که ضمن داشتن سختی کافی جهت کنترل گریز طبقات، شکل پذیری مناسبی نیز دارد. در این سیستم که بر پایه مصالح شکل پذیر جاری شونده عمل می کند، یک میراگر در تقاطع مهاربندهای ضربدری قرار می گیرد که وظیفه جذب انرژی را در تحریکات لرزه ای متوسط و شدید بر عهده دارد. علاوه بر آن جاری شدن المان های سازه ای به سمت اعضای فرعی و غیر باربر هدایت می شود تا اعضای اصلی مانند تیرها و ستون ها از گزند تغییر شکل های پلاستیک و ماندگار رهایی یابند. بررسی چگونگی کاهش نیازهای لرزه ای از قبیل سختی، مقاومت و شکل پذیری از اهداف اصلی این تحقیق است. همچنین بررسی رفتار المان های جاری شونده، تعیین میرایی معادل و ضریب رفتار در هنگام استفاده از این نوع میراگرها، ازاهداف دیگر این تحقیق است. دراین تحقیق با انجام مطالعات پارامتری بر روی صد و شصت قاب سه تا پانزده طبقه با سه دهانه، آرایش های مختلفی از المان جاری شونده مورد بررسی قرار گرفته و پاسخ دینامیکی غیرخطی قاب های فلزی مجهز به این میراگرها در برابر شتابنگاشت چند زلزله بررسی شده است. در پایان با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی بر روی قاب های بهینه، ضریب رفتار مورد نیاز جهت طراحی اولیه آن ها ارائه شده است. نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد لرزه ای مناسب و قابل قبول قاب های مجهز به این نوع از میراگرهای جاری شونده در برابر تحریکات لرزه ای است. همچنین ضریب رفتار برای این قاب ها با توجه به ارتفاع قاب، در محدوده 5 تا 9 متغیر است.

کمی نمودن میزان خسارت وارد بر سازه ها یکی از مهمترین موضوع هایی است که در چندین سال اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. بدین منظور محققین مختلف با در نظر گرفتن جنبه های مختلف رفتاری به ارائه شاخص های زیان جهت ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پرداخته اند. وابستگی اکثر این شاخص ها با انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی که تحلیلی بسیار پیچیده و وقت گیر می باشد سبب شد، استفاده از این شاخص ها بیشتر به پروژه های تحقیقاتی محدود گردد. در این پژوهش سعی گردیده است تا با استفاده از تحلیل بار افزون و مبحث تحلیل خطر لرزه ای شاخص جدیدی به نام «شاخص عمر مفید باقی مانده» جهت ارزیابی لرزه ای سازه ها معرفی گردد. شاخص عمر مفید باقی مانده می تواند به سهولت، میزان آسیب پذیری سازه ها را بیان کند همچنین به کمک این شاخص می توان زمان مناسب عملیات مقاوم سازی را با رعایت صرفه اقتصادی مشخص نمود تا از ورود ساختمان هایی که ارزیابی لرزه ای آنها توجیه فنی و اقتصادی ندارد، جلوگیری گردد. جهت مطالعات موردی، ساختمان های فولادی مهاربندی(ضربدری) طراحی شده با ویرایش های اول، دوم و سوم استاندارد 2800 در سه مدل طبقاتی 4، 7 و 10 طبقه مورد بررسی قرار گرفت. ظرفیت شتاب بیشینه این سازه ها در سطح عملکرد ایمنی جانی به کمک تحلیل بار افزون محاسبه گردید و سپس با استفاده از مبحث تحلیل خطر لرزه ای و روابط احتمالاتی مربوطه، منحنی های عمر مفید باقی مانده ی این سازه ها در طیف فاصله صفر تا یکصد وپنجاه کیلومتری ساختگاه از گسل ترسیم گردید. به منظور بررسی جایگاه این شاخص، منحنی های شکنندگی مربوط به سازه های مورد مطالعه در این پایان نامه نیز با تکنیک استاتیکی غیر خطی ترسیم گردید

در طراحی لرزه ای سازه ها هم اکنون از دو روش نیرویی و تغییرمکانی در آیین نامه های رایج سراسر جهان استفاده می شود. حدود یک صد سال از ظهور روش سنتی طراحی لرزه ای بر اساس نیرو که تقریباً اساس همه آیین نامه های طراحی لرزه ای موجود را تشکیل می دهد، می گذرد. این در حالی است که روش طراحی لرزه ای بر اساس تغییرمکان یک روش نسبتاً جدید بوده که در دهه هفتاد میلادی برای اولین بار مطرح شد و در حال حاضر در اغلب دستورالعمل های ارزیابی و بهسازی لرزه ای معرفی شده است. اخیراً محققان روش سومی با نام روش طراحی لرزه ای مرکب معرفی کرده اند که از ترکیب بهترین اجزای دو روش نیرویی و تغییرمکانی تشکیل شده است. در روش نیرویی هدف از طراحی، تأمین مقاومت لازم برای مقابله با نیروهای وارد بر سازه بوده و این در شرایطی است که در روش تغییرمکانی، تأمین سطح عملکرد مورد نیاز سازه مبنای طراحی را تشکیل می دهد. چنان چه طراحی سازه برای یکی از عامل های مقاومت یا عملکرد انجام پذیرد این امکان وجود دارد که آن سازه جواب گوی عامل دیگر نباشد. در روش طراحی لرزه ای مرکب این امکان فراهم می شود که با تعیین دقیق تر پاسخ های لرزه ای، سازه بر اساس هر دو عامل مذکور طراحی شود. هدف از این تحقیق، ابتدا آشنایی با تاریخچه، اصول و مبانی سه روش مذکور و سپس معرفی یک روش مرکب جدید با نام روش ضریب رفتار اصلاح شده است. روش مرکب پیشنهادی از ترکیب روش نیرویی استاندارد 2800 و روش تغییرمکانی نشریه 360 به دست آمده و از مهم ترین ویژگی های این روش می توان به سادگی و دقت آن اشاره کرد. در ادامه سه قاب خمشی فولادی دوبعدی سه دهانه با تعداد طبقات 3، 5 و 7 به روش های مختلف، طراحی شده و پاسخ های حاصل مورد مقایسه قرار گرفته اند. بررسی نتایج نشان می دهد که در روش مرکب ضریب رفتار اصلاح شده، برش پایه طراحی با دقت بیشتری تعیین شده و مقاطع اختصاص یافته به اعضای سازه در این روش، حداقل در قاب های مورد بررسی، در مقایسه با سایر روش ها اقتصادی تر هستند. هم چنین توانایی سازه در تحمل تغییرمکان غیرارتجاعی بام بزرگ تر، از دیگر مزایای طراحی لرزه ای به روش پیشنهادی است.

چکیده کشور ما در یک ناحیه ی لرزه خیز قرار دارد، به طوری که در برخی نقاط شدت زلزله های احتمالی کم و در برخی نقاط دیگر این شدت، بیشتر می باشد، لذا باید تمهیداتی به کار برد که در صورت رخداد زلزله، از وقوع آسیب های زیاد و تلفات جانی جلوگیری شود. سال های اخیر سقف غالب ساختمان های کشور را توسط تاق ضربی پوشش می داده اند و رفتار عکس العملی این سقف با توجه به گزارش ها و عملکردی که در زلزله های رخداده از خود نشان داده است، موید این مطلب است که این پوشش، سقف و دیافراگم مطمئن و ایمنی در هنگام وقوع زلزله نمی باشد. با توجه به کاربرد به مراتب کمتر این سقف نسبت به گذشته، هنوز هم شاهد هستیم که در برخی نقاط کشور از این نوع پوشش به عنوان سقف و دیافراگم ساختمان استفاده می شود، هم چنین برخی از ساختمان های قدیمی مورد استفاده این نوع سقف را دارا هستند. لذا باید به بررسی روشها و اقداماتی پرداخت که باعث داشتن رفتار منسجم و یکپارچه ی این نوع سقف همگام با سایر اعضای ساختمان در برابر زلزله شود، روشهایی که سبب تبدیل شدن سقف تاق ضربی به یک دیافراگم صلب گردد. هدف از این تحقیق این است که روشهای مقاوم سازی سقف های تاق ضربی مانند مقاوم سازی با استفاده از میلگردهای ضربدری و مقاوم سازی با استفاده از بتن رویه بررسی شده و نتایج بدست آمده با ضوابط استاندارد 2800 مقایسه شود و در نهایت با توجه به نسبت طول به عرض چشمه های آنها، پیشنهاداتی در خصوص صلبیت سقف های تاق ضربی ارائه شود. در این تحقیق از روش نرم افزاری برای تحلیل مدل های ساختمانی استفاده شده است. ابتدا مدل های ساختمانی یک الی سه طبقه ی فولادی دارای سقف تاق ضربی در نرم افزار اجزاء محدود ansys ساخته شده و با اعمال بارگذاری های ثقلی و جانبی مدل ها تحلیل می گردند. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل مدل ها، اگر مساحت چشمه های سقف تاق ضربی مطابق ضوابط استاندارد 2800، 25 مترمربع باشد، میلگرد شماره 16 جهت صلبیت سقف تاق ضربی ساختمان های یک و دو طبقه که چشمه های با نسبت طول به عرض 1 دارند و میلگرد شماره 18 و 20 برای سایر نسبت های طول به عرض چشمه ها با تعداد طبقات مختلف ساختمان ها مناسب هستند. در صورت استفاده از بتن رویه، ضخامت حداقل 6 سانتیمتر برای ساختمان یک طبقه دارای چشمه های با نسبت طول به عرض 1 و بتن رویه با ضخامت 8 و 10 سانتیمتر برای صلبیت ساختمان های یک و دو طبقه با نسبت طول به عرض 25/1 تا 75/1 چشمه ها جوابگو هستند. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل مدل های ساختمانی در نرم افزار ansys می توان گفت که استفاده از بتن رویه نسبت به مقاوم سازی با استفاده از میلگردهای ضربدری باعث صلبیت بیشتر سقف تاق ضربی می شود.

در قابهای مهاربندی شده زانویی kbf یک انتهای مهاربند قطری بجای اتصال به گره اتصال تیر ستون به عضو مورب زانویی متصل می شود. عضو مورب زانویی به عنوان یک میراگر هیسترزیس طوری طراحی می شود که با پذیرش تغییر شکلهای غیر الاستیک، ضمن استهلاک انرژی لرزه ای مانع از ورود سایر اعضا به محدوده غیر ارتجاعی شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی و ارزیابی عملکرد، بادبند های زانویی معمولی، ساخته شده از فولاد کم مقاومت و بادبند های ضربدری معمولی و بادبند های ضربدری که آلیاژ های حافظه دار شکلی در آن ها استفاده شده، در کاهش نیازهای لرزه ای- غیر ارتجاعی انجام شده است. از این رو از هر کدام از نمونه های فوق، پنج قاب، 3، 5، 7، 10و 12، طبقه با استفاده از نرم افزار opensees مدل شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این کار ابتدا بادبند زانویی معمولی با استفاده از آیین نامه های معمول طراحی شده و با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیر ارتجاعی افزاینده تحت شتاب نگاشت های طبس، نورتریج وچیچی، پارامتر های لرزه ای از قبیل ضریب رفتار و سختی جانبی آن ها بدست آمده، سپس عضو زانویی ساخته شده ار فولاد کم مقاومت با عضو زانویی ساخته شده از فولاد معمولی تعویض شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مرحله بعد اعضاء زانویی حذف شده و بادبند ضربدری معمولی مطالعه شده سپس از آلیاژ حافظه دار شکلی در محل اتصال بادبند به تیر و ستون استفاده شده و مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، با توجه به نتیجه مطالعات انجام شده می توان گفت استفاده از فولاد کم مقاومت در عضو تسلیمی بادبند زانویی سبب افزایش شکل پذیری، ضریب رفتار و سختی جانبی نمونه ها می شود. همچنین با استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی در بادبند ضربدری می توان از تغییر مکان های زیاد در بام جلوگیری نمود و با بدست آوردن ضریب رفتار بزرگتر، از سازه های اقتصادی تری در آینده بهره برد.

هدف این تحقیق شناسایی معیارهای ارزیابی عملکرد تدریس استاد با تاکید بر آموزش مهندسی عمران و همچنین تعیین دیدگاههای دانشجویان و اساتید، نسبت به معیارهای ارزیابی عملکرد اساتید در نظام ارزیابی بوده است. معیارهای ارزیابی عملکرد، شامل شاخص های: معیارهای بررسی طرح درس، معیارهای رفتار حرفه ای، معیارهای سئوالات امتحانی، معیارهای رفتار اجتماعی، معیارهای بررسی موردی از دانش آموختگان، و معیارهای عملکرد استاد در دروس کارگاهی، آزمایشگاهی، پروژه و پایان نامه های دانشجویی در ارزیابی تدریس استادبود. تحقیق از نوع توصیفی- پیمایشی است. جامعه آماری شامل دانشجویان و اساتید دانشگاهها و مراکز آموزش عالی در دسترس بود. از بین دانشجویان 340 نفر و ازبین اساتید 106 نفر به طور تصادفی ساده، به عنوان گروه نمونه انتخاب شدند. برای جمع آوری اطلاعات از فرم نظرسنجی استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزارspss نسخه 16 انجام شده است، و با توجه به سئوالات تحقیق از آمار توصیفی و آزمون t استفاده شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که در حیطه ی معیارهای طرح درس از نظر دانشجویان ارائه جزوه درسی و از نظر اساتید برنامه زمان بندی برای تدریس در جلسات کلاسی و از نظر هر دوگروه میزان رعایت سرفصل دروس تعیین شده در طرح درس، در حیطه ی معیارهای رفتار حرفه ای از نظر دانشجویان پاسخگویی صحیح به سوالات و استفاده از مثال های مناسب و از نظر اساتید استفاده بهینه از وقت کلاس و از نظر هر دو گروه مدیریت و توانایی برقراری نظم در کلاس، در حیطه ی معیارهای عملکرد استاد در دروس عملی از نظر هر دو گروه میزان مهارت های عملی در دروس کارگاهی و آزمایشگاهی، میزان مشارکت و سرپرستی پروژه ها و پایان نامه های دانشجویی، در حیطه ی معیارهای رفتار اجتماعی از نظر هر دو گروه مراعات احترام متقابل و رفتار اجتماعی با دانشجویان، در حیطه ی معیارهای سوالات امتحانی از نظر هر دو گروه ارتباط امتحان با مواد درسی ارائه شده، و پوشش دادن سوالات امتحانی به سرفصل های درس از مهمترین ویژگیها ی عملکرد استاد در تدریس بوده است.

ساختمان های با مصالح بنایی به دلیل در دسترس بودن مصالح، سهولت اجرا و توجیه اقتصادی قابلیت استفاده وسیعی را در کشور ما دارند. از انجا که به لحاظ معماری نیاز به وجود بازشوها در دیوارها می باشد لازم است آگاهی بیشتری نسبت به رفتار این گونه سازه ها تحت اثر بازشوها بدست آید. در این تحقیق به مدلسازی دیوارهای بنایی و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. صحت مدل ایجاد شده در نرم افزار abaqus به اثبات رسیده است. تغییر موقعیت بازشو و میزان آن در مدل سازی ها مورد توجه قرار گرفته و میزان سختی و مقاومت نهایی آن ها به دست آمده است. برای تعیین تاثیر استفاده از پوشش بتنی، تمامی مدلها در دوحالت با پوشش بتنی و شبکه ی فولادی و بدون آن بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که مقاوم سازی با شاتکریت تاثیر مثبتی بر روی دیوارهای دارای بازشو دارد و ابعاد بازشو پارامتر تعیین کننده بر روی مقاومت نهایی می باشد و موقعیت بازشو تاثیر چندانی بر روی نتایج ندارد.

امروزه در کشور های مختلف آیین نامه های طراحی لرزه ای دست خوش تغییراتی شده اند، یکی از این تغییرات متمایل شدن این آیین نامه ها به طراحی بر اساس سطح عملکرد می باشد. در کشور ما هم نشریه 360 که بر گرفته از دستورالعمل fema356 می باشد برای طراحی بر اساس سطح عملکرد تعریف شده است. یکی از ملزومات طراحی بر اساس سطح عملکرد تعیین تغییر مکان هدف قاب (حداکثر تغییر مکان قاب) می باشد. در این نشریه تغییر مکان هدف به وش ضرایب تعیین می شود. در روش ضرایب چهار ضریب به نام های ، ، و در تغییر مکان الاستیک سیستم یک درجه آزادی ضرب می شود تا حداکثر تغییر مکان غییر الاستیک سیستم چند درجه آزادی حاصل شود. در این تحقیق سعی بر آن شد که ابتدا به بررسی ضرایب ارائه شده پرداخته شود و سپس آنها را اصلاح یا روابط جدیدی برای آنها تعریف گردد. برای ضرایب اصلاح تغییر مکان الاستیک سیستم چند درجه آزاد به یک درجه آزاد( ) و ضریب بیان کننده نسبت تغییر مکان غیرالاستیک سیستم یک درجه آزاد به تغییر مکان الاستیک سیستم یک درجه آزاد( ) روابط جدید معرفی شده است. ضرایب اثر نمودار هیسترزیس بر کاهش سختی و مقاومت ( ) و اثر p-delta بر تغییر مکان هدف ( ) اصلاح گردیدند. برای تعیین این ضرایب از 28 رکورد زلزله( برای هر نوع خاک 7 رکورد) و از 7 قاب 3 دهانه با تعداد طبقات 1، 2، 3، 5، 7، 10و 15 استفاده شده است. در نهایت تغییر مکان هدف تعیین شده بر اساس ضرایب پیشنهادی با حداکثر تغییر مکان غیر الاستیک قاب تحت رکوردهای زلزله مقایسه شد که نتایج نشان داد که تغییر مکان حاصل از ضرایب پیشنهادی بخوبی توانسته است با در نظر گرفتن نیازهای لرزه ای سازه حداکثرتغییر مکان آن را به خوبی حدس بزند. به نظر می رسد دقت روش پیشنهادی در اکثر موارد حتی از روش ارائه شده در نشریه 360 بیشتر می باشد

یکی از پارامترهای طراحی لرزه ای ضریب رفتار می باشد که عملکرد غیرارتجاعی سازه های ساختمانی را در برابر زلزله های قوی در نظر می گیرد. با تکیه بر این موضوع بسیاری از طراحی های لرزه ای را با کاهش نیرو انجام می دهیم. در این پایان نامه سعی شده است ضریب رفتار مهاربندهای فولادی برون محور را بررسی کنیم که به ضریب کاهش شکل پذیری و ضریب مقاومت افزون بستگی دارد. آنالیز استاتیکی غیر خطی بر روی مدل های ساختمانی با سه نوع تیر پیوند(e=l/8, e=l/2, e=l/4) با طبقات 3، 5، 7 و10 برای مهاربند های برون محور هشتی باز و مهاربندهای برون محور قطری باز انجام شده است، همچنین آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی بر روی مهاربندهای برون محور هشتی باز با طول تیر پیوند( e=l/8) با طبقات 3، 5، 7و10 تحت سه شتاب نگاشت (سن فرناندو، نورتریج و کاپه مندسینو) انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که ضریب رفتار مهاربندهای برون محور قطری باز بیشتر از مهاربندهای برون محور هشتی باز می باشد و طول تیر پیوند و تعداد طبقات بیشترین تاثیر را بر روی ضریب رفتار داشتند. آیین نامه ها برای ضریب رفتار مهاربندهای برون محور مقدار ثابتی در نظر گرفته اند. در حالی که در این پایان نامه برای قاب های با طول تیر پیوند و ارتفاع متفاوت نتایج متفاوتی برای ضریب رفتار به دست آمد. هچنین نتایج نشان داده که، مقدار ضریب رفتار ارائه شده برای سیستم مهاربندی برون محور در آیین نامه های لرزه ای نیاز به باز بینی و اصلاح دارد

برای نیل به اهداف طراحی لرزه ای سازه ها، شناخت سطوح مختلف زلزله ضروری است. با این وجود در آیین نامه های طراحی لرزه ای، بطور عمده شتاب مبنای زلزله طرح با دوره بازگشت 475 سال پیشنهاد شده است و در مورد سطوح دیگر زلزله به صراحت اظهار نظر نشده است. هدف این پژوهش تعیین نسبت شتابهای طراحی سطوح دیگر زلزله به زلزله طرح پیشنهادی در آیین نامه ها است. منظوراز سطوح مختلف زلزله عبارتست از زلزله های ضعیف، متوسط، شدید و ماکزیمم. به این منظور دو شهرستان ساری از استان مازندران و فریدونشهر از استان اصفهان، انتخاب گردید. شتابهای مذکور و همچنین نسبت این شتابها به شتاب مبنای طرح استاندارد2800 برای آنها تعیین گردید. برای تعیین این نسبت ها با استفاده از مجموعه ای از داده های لرزه خیزی تاریخی و دستگاهی با پوشش زمانی از قرن 8 میلادی تا به امروز، منابع لرزه زا تا شعاعkm 200 برای شهرستانهای ساری و فریدونشهر مدل سازی شده اند. برای برآورد پارمترهای لرزه خیزی با توجه به کمبود داده های مناسب و دقت کم اطلاعات موجود و نیز عدم قطعیت در بزرگا در زمانهای مختلف از روش کیکو (2000) استفاده گردید. جهت تعیین بیشینه شتاب افقی روی سنگ بستر از سه رابطه کاهندگی قدرتی (2007)، رمضی (1999) و سارما (1996) استفاده شد همچنین برای بیشینه شتاب قائم شهرستان ساری از سه رابطه کاهندگی قدرتی (2007)، زارع (1999) و آمبرسیز (1996) استفاده گردید. تحلیل احتمالاتی خطر زلزله برای یک شبکه با پوشش نقاط 7×6 کیلومتر بر روی شهرستان ساری و یک شبکه با پوشش نقاط 7×5 کیلومتر بر روی شهرستان فریدونشهر می باشد که با استفاده از نرم افزار seisriskiii تحلیل شد. در پایان نسبت های مختلف زلزله شامل سطوح ضعیف، متوسط، ماکزیمم و شدید به زلزله شتاب طرح بدست آمد که به ترتیب برای مولفه افقی شهرستان ساری عبارتند از: 2/0، 28/0، 51/1 و 41/2 و برای مولفه قائم شهرستان ساری عبارتند از: 11/0، 28/0، 51/1 و 45/2 و برای مولفه افقی شهرستان فریدونشهر عبارتند از: 36/0، 43/0، 33/1 و 88/1 نتایج حاصل نشان می دهند که ضوابط پیشنهادی در نشریه atc برای زلزله ماکزیمم منطقی می باشد.

چکیده آلیاژهای حافظه دار، به عنوان گروهی از جامدات، دارای خواصی منحصر به فرد نسبت به دیگر مواد معمول استفاده شده در زمینه ی مهندسی می باشند. این آلیاژها قادر به بازگشت شکل اولیه خود در تغییر شکل های بزرگ می باشد. این توانایی در ریز ساختار ماده، دو خاصیت اصلی آلیاژحافظه دار، یعنی اثر فوق الاستیک (سوپر الاستیسیته) و اثر حافظه داری را به دنبال دارد. همچنین مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش، دارای خاصیت بالای جذب انرژی و منحنی های هیسترسیز پایداری در برابر نیروهای سیکلی همچون زلزله، هستند. این نوع مهاربندها دارای پوششی هستند که می توانند در مقابل کمانش مقاومت کنند. در این پایان نامه، عملکرد لرزه ای قاب های مهاربندی شده با آلیاژ حافظه دار فوق الاستیک و مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش مقایسه و بررسی شده است. نتایج این مطالعه تحلیلی نشان داده است که مهاربندهای حافظه دار و مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش می توانند در مقاوم سازی و طراحی لرزه ای سازه ها بسیار کارامد باشند. مهاربندهای بر پایه آلیاژ حافظه دار می توانند به منظور حداقل رساندن تلفات ناشی از خرابی های سازه ای در هنگام وقوع زلزله بکار روند. اگرچه مهاربندهای کمانش تاب ظرفیت اتلاف انرژی بیشتری دارند، برخی قابلیت های آلیاژ حافظه دار از جمله برگردانندگی شکل و داشتن خاصیت سخت شدگی کرنش، این آلیاژها را برای استفاده در زمینه کاهش پاسخ و ارتعاش مطلوب نشان داده است.

دراستاندارد 2800هدف از طراحی لرزه ای به این صورت بیان می شود که با حفظ ایستایی ساختمان در برابر زلزله های شدید، تلفات جانی به حداقل رسیده و ساختمان در برابر زلزله های خفیف و متوسط بدون وارد شدن آسیب عمده ی سازه ای قادر به مقاومت باشد. هم چنین ساختمانهای با اهمیت زیاد (همانند مدارس) در زمان وقوع زلزله های خفیف و متوسط قابلیت بهره برداری خود را حفظ کنند. هدف از این رساله، بررسی اهداف استاندارد 2800 در طراحی ساختمانهای با اهمیت زیاد و ارزیابی میزان موفقیت آن در رسیدن به اهدافش می باشد. بدین علت، چند ساختمان با کاربری مدرسه انتخاب گردیده و براساس استاندارد 2800 و مطابق با مبحث ششم و آئین نامه aisc-asd89 و aci 318-99 بارگذاری و طراحی شدند و تمامی ضوابط و مقررات مربوطه در طراحی آنها در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 360) و به کمک تحلیل استاتیکی غیر خطی، مورد ارزیابی آسیب پذیری قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که تعدادی از این ساختمانها، اهداف استاندارد 2800 برای سطح عملکرد ایمنی جانی در برابر زلزله سطح خطر-1 و سطح عملکرد آستانه فروریزش در برابر زلزله سطح خطر-2 (یعنی هدف بهسازی مطلوب) را برآورده نمی کنند و در نتیجه این ساختمانها بر اساس ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانها، آسیب پذیر تلقی شده و برای رسیدن به اهداف عملکردی مورد نظر نیاز به مقاوم سازی دارند.

با توجه به کاربرد فراوان ساختمانهای فولادی با اتصالات ساده در صنعت ساختمان سازی کشور و همچنین لرزه خیزی بالای اکثر مناطق کشور ، مقاوم سازی این ساختمانها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا هر چه روش مقاوم سازی کم هزینه و اجرایی تر باشد ، از هدر رفتن سرمایه های ملی جلوگیری می شود. جاذب های انرژی (میراگرها) به منظور کاستن از پاسخ دینامیکی سازه در برابر بارگذاری باد و زلزله استفاده می شوند. میراگر ها با انجام تغییر شکل های ویژه و اعمال مکانیکی خاصی ، مقدار زیادی از انرژی ورودی به سازه بر اثر بارگذاری دینامیکی را جذب و مستهلک می سازند. عملکرد این وسایل موجب می گردد که انرژی دریافتی سایر اعضای سازه کاهش یافته و در نتیجه تغییر شکل و تنش زیادی در آنها ایجاد نگردد. در این تحقیق ساختمانهای فولادی 3 و 5 و 7 و 10 طبقه منظم فولادی با اتصالات ساده مجهز به میراگر اصطکاکی دورانی پیچ شده لغزشی(( rsbc ، با قاب خمشی مشابه ( با اتصالات صلب ) تحت سه جفت رکورد شتاب زلزله مقیاس شده طبق استاندارد 2800 ایران‏[1] ، تحلیل دینامیکی غیر خطی می گردند و نتایج ، مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرند . در این تحقیق با تعبیه میراگرها ی اصطکاکی در محل اتصالات(خارج از عرف معمول جانمایی میراگرها، که معمولا در اعضای مهار بندی جاسازی می گردند) ، علاوه بر حفظ عملکرد معماری ساختمان موجود ، یک روش نسبتاً جدید برای جانمایی میراگرهای اصطکاکی ارایه شده است، نتایج تحقیق نشان می دهد که، قاب مجهز به اتصالات اصطکاکی در اکثر حالت ها تغییر مکان جانبی، انرژی ورودی به سازه و شتاب بام کمتری نسبت به قاب خمشی دارد و در همه حالت ها، علیرغم تغییر مکان جانبی زیاد طبقات، اعضای اصلی سازه به محدوده غیر خطی وارد نمی شوند و برش پایه کمتری نسبت به قاب خمشی مشابه دارد. در قاب خمشی مشابه تعداد زیادی از اعضا به محدوده غیر خطی وارد ویا دچار گسیختگی می شوند.

استفاده از راههای کاهش اثرات نیروی زلزله وارد شده به سازه یکی از مهمترین روشهای مقابله با این پدیده طبیعی است. در این میان شاخصهای مهمی چون هزینه، سرعت انجام کار، سادگی اجرا و قابلیت تعویض پس از تخریب، نقش مهمی در انتخاب این روشها دارد. استفاده از انواع میراگرهای فعال و غیرفعال مثل میراگر اصطکاکی پال به علت کم هزینه بودن و تکنولوژی ساده آنها و عدم نیاز به مصالح خاص ارجحیت دارد. این میراگرها با رفتار غیرارتجاعی خود در نقاط مختلف یک سازه سبب اتلاف انرژی ناشی از تحریک زمین لرزه می گردند. در این پایان نامه سعی می شود با بررسی و مقایسه رفتار لرزه ای این نوع میراگرها، خصوصیات لرزه ای آنها مشخص شده و تاثیر آن ها بر کاهش خرابی های ناشی از زلزله بررسی شود. جهت نیل به این هدف ضمن استفاده از میراگرهای اصطکاکی پال جهت کنترل غیرفعال قابهای سه دهانه 3، 5 و 7 طبقه و بررسی تاثیر آن در پاسخ لرزه ای سازه، اثرات ناشی از سختی بادبند بر بار طراحی لغزش مورد بررسی قرار می گیرد. مهمترین عامل در طراحی میراگرهای اصطکاکی پال به دست آوردن بار طراحی لغزش آنهاست. این مهم با استفاده از تکرار تحلیل های غیرخطی دینامیکی تاریخچه زمانی و بر اساس نتایج بدست آمده متناظر با کمترین پاسخ تعیین می گردد. سپس با عنایت به مقادیر بار طراحی لغزش در سازه های مورد مطالعه که شامل قابهای 3، پنج و هفت طبقه است، اثرات ناشی از سختی بادبند (تاثیر تغییر مقاطع بادبند) را روی بار طراحی لغزش مورد مطالعه قرار می دهیم. سپس تاثیر استفاده از این نوع میراگر روی نیاز لرزه ای سختی سازه بررسی می شود. استفاده از این میراگر در قابها باعث ایجاد یک میرایی مضاعف در سیستم سازه ای می گردد. جهت بررسی و مطالعه کامل تر این میراگر، میرایی معادل آن تعیین می گردد. سپس ضریب رفتار قابهای مجهز به این میراگر بررسی شده و مقدار آن با استفاده از مقداری که در مبحث 2800 مقررات ملی ساختمان پیشنهاد شده مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سازه (در اینجا تعداد طبقات) مقدار بار بهینه لغزش میراگر زیاد می شود. این مقدار برای سازه 3، 5 و 7 طبقه به ترتیب برابر 14، 20 و 28 تن به دست آمده است. با مطالعه روی تاثیر سختی بادبندهای سازه به این نتیجه می رسیم که با افزایش سطح مقطع بادبند (سختی بادبند)، مقدار بار طراحی لغزش کاهش می یابد. همچنین بررسی های انجام شده روی میرایی معادل نشان داد که استفاده از این میراگر میرایی معادل سازه را سه تا چهار برابر با شتاب نگاشت زلزله طبس افزایش می دهد. تغییرات ضریب رفتار سازه در اثر استفاده از این بادبند نشان دهنده افزایش آن نسبت به مقادیر پیشنهادی آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (مبحث 2800) می باشد.

در طی زلزله¬های شدید ظرفیت تغییر شکل سازه¬ها در اثر آسیب¬های تجمعی که در اثر بارهای رفت و برگشتی به وجود می¬آید کاهش می¬یابد. در این پژوهش مقادیر ضرایب شکل¬پذیری (کاهش¬یافته) معادل که تاثیر آنها (آسیب¬های تجمعی) را در نظر می¬گیرد پیشنهاد می¬شود. این مقادیر بر اساس فرضیه¬های آسیب متفاوتی بدست آمده است. کاهش شکل¬پذیری در اثر خستگی کم چرخه به وسیله پارامتر (γ) کنترل می-شود که تابعی از انرژی هیسترتیک، جابجایی ماکزیمم و فرکانس طبیعی سیستم سازه¬ای است که ثابت می-شود یک کمیت نسبتاً پایدار درتمام طول بازه پریود است. اگر از مقدار تقریبی (γ) استفاده شود تعیین ضریب شکل¬پذیری معادل بسیار ساده است و بنا بر این پیشنهاد می¬شود که در طراحی استفاده شود. رابطه ضریب شکل¬پذیری معادل طراح را مجاز به انتخاب صریح سطح قابل قبولی از خرابی می¬گرداند. به عنوان مثال ضرایب شکل¬پذیری معادل در ساخت طیف شتاب غیرخطی، برای رکورد زلزله السنترو بکار رفته است و نتایج با طیف بدست آمده از تحلیل غیرخطی دینامیکی مقایسه شده است.

چکیده یکی از مشکلاتی که در طراحی مهاربندهای شورون وجود دارد، وجود نیروی نامتعادل است که اگر با آن مقابله نشود باعث زیان¬های غیر قابل جبرانی به سازه می¬شود. اگر بتوان با ایجاد المان¬هایی در سازه این نیرو را از بین برد یا با آن مقابله کرد می¬توان زیان سازه را به طور قابل ملاحظه¬ای کاهش داد. با استفاده از روش¬های افزایش ارتفاع تیر دهانه¬ی مهاربندی، استفاده¬ی همزمان از مهاربندهای 7 و 8، استفاده از ستون¬های همبند در دهانه¬ی مهاربندی، استفاده از مهاربندهای کمانش تاب و کاهش سطح مقطع مهاربند در طولی محدود می¬توان تاثیرات این نیروی نامتعادل را از بین برد. هدف بررسی و ارزیابی روش¬های مقابله با نیروی نامتعادل و انتخاب مناسب¬ ترین آن¬ها است. بدین منظور سه قاب 3، 5 و 7 طبقه با نرم افزار اپن¬ سیس مدل¬سازی شد و هریک از این روش¬ها به صورت جداگانه بر روی این سه قاب مدل¬سازی شده و آن¬ها تحت شتاب نگاشت¬های مختلف و تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیر¬خطی و همچنین استاتیکی غیر¬خطی قرار گرفتند و سختی، شکل پذیری، مقاومت و ضریب رفتار در حالت¬های مختلف بدست آورده شد. در این سازه¬ها روش¬هایی مثل استفاده از ستون همبند، و همچنین تیر قوی در دهانه ی مهاربندی باعث افزایش سختی و کاهش سطح مقطع مهاربند در طول محدود باعث اندکی کاهش در سختی سازه شد. از طرفی روش استفاده از مهاربندهای کمانش تاب و کاهش سطح مقطع مهاربند در طولی محدود باعث افزایش قابل ملاحظه¬ی ظرفیت شکل¬ پذیری در سازه شد. در محاسبه¬ی ضریب رفتار نیز مشاهده شد که روش مهاربندهای کمانش تاب و کاهش سطح مقطع مهاربند در طولی محدود باعث افزایش ضریب رفتار سازه می¬شود. نتایج نشان می¬دهد که در تمامی روش¬های استفاده شده اثرات نیروی نامتعادل به صورت چشمگیری کاهش پیدا کرده است و همچنین استفاده از روش کاهش مساحت قسمت محدودی از مهاربند، رفتار بسیار مناسبی را در زلزله¬های مختلف از خود نشان می-دهد و از نظر اقتصادی و اجرایی هم مزیت¬های غیر قابل انکاری نسبت به باقی روش¬های مورد مطالعه دارد.

استفاده از روش ها و وسایلی به عنوان کنترل کنند? انرژی ورودی به سازه هنگام زلزله، با توجه به آسیب پذیر بودن تعداد زیادی از ساختمان ها اهمیت پیدا می کند. استهلاک انرژی توسط تجهیزات قابل تعویض خاص مانند مهاربندهای زانویی، باعث کاهش صدمات به سازه می شود. عضو زانویی در سیستم مهاربند زانویی دارای ظرفیت استهلاک انرژی بالایی است. در این سیستم، استفاده از مصالح دارای الاستیسیت? بالا و کرنش پسماند اندک - همانند آلیاژهای حافظه دار شکلی- از اهمیت بالایی برخوردار است. این آلیاژها سختی کافی و شکل پذیری فوق العاده به¬همراه قابلیت بازگشت به حالت اولیه در هر حالتی از کرنش را همزمان دارند. در این تحقیق نیازهای لرزه ای سه مدل ساختمانی 3، 5 و 7 طبق? سه دهانه با سیستم مهاربند زانویی در دو حالت استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی و بدون استفاده از آن مقایسه شد. برای این منظور، قاب ها با نرم افزار اپنسیس مدلسازی شده، تحت شتاب نگاشت های نورثریج، طبس، چی چی، ایمپریال ولی و لندرز قرار گرفتند. سختی، شکل پذیری، مقاومت و برگشت پذیری قاب ها با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی و استاتیکی غیرخطی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در سیستم مهاربندی زانویی، باعث افزایش سختی، مقاومت و شکل پذیری قاب ها و کاهش تغییرشکل های پسماند شد. بیشترین افزایش سختی در مدل 5 طبقه (میانگین کاهش در جابجایی مطلق و نسبی)، بیشترین افزایش شکل پذیری در مدل 5 طبقه ، بیشترین افزایش مقاومت در مدل 7 طبقه و بیشترین کاهش تغییرشکل های پسماند در مدل 5 طبقه مشاهده شد. مقدار افزایش در سختی، مقاومت و شکل پذیری به علت ماهیت ساختاری آلیاژهای حافظه دار شکلی، در بعضی موارد اندک بوده ولی میزان تغییرشکل های پسماند در اغلب موارد کاهش قابل توجهی داشت. با توجه به ملاحظات اقتصادی، سیستم مهاربندی زانویی بهینه شده توسط آلیاژهای حافظه دار شکلی، در ساختمان های با اهمیت زیاد می تواند مورد توجه و استفاده قرار گیرد.

خصوصیات دینامیکی سازه¬ها (زمان تناوب¬های طبیعی ارتعاش، شکل¬ مود¬های ارتعاشی و نسبت میرایی)، نقش تعیین کننده¬ای در رفتار سازه¬ها در برابر بارگذاری¬های لرزه¬ای دارند. هرچه مقادیر این خصوصیات دقیق¬تر باشد، تعیین پاسخ لرزه¬ای ساز¬ه¬ها به واقعیت نزدیکتر خواهد بود. روش¬های مختلفی برای تعیین خصوصیات دینامیکی ساز¬ه¬ها وجود دارد. در این تحقیق خصوصیات دینامیکی یک سازه سه طبقه¬ی نیمه¬صلب به روش آزمایش ارتعاش آزاد مورد مطالعه قرار می¬گیرد. این آزمایش با استفاده از یک دستگاه جی پی اس دو فرکانسه نصب شده بر روی سازه و اعمال یک جابجایی اولیه انجام می¬شود. همچنین برای اولین بار بسامد سازه با استفاده از پردازش تصاویر محاسبه شد. این آزمایش¬ها در دو جهت محلی سازه برای تعیین بسامد-های طبیعی ارتعاش و مقادیر نسبت¬های میرایی انجام می¬گیرد. نتایج به¬دست آمده از جی پی اس و پردازش تصویر همگرایی بسیار مناسبی را نشان داد. به عنوان مثال بسامد به¬دست آمده از جی پی اس برای سازه در جهت x عدد 080/1 و جواب حاصل شده از پردازش تصویر عدد 087/1 را نشان می¬دهد. مقایسه نتایج حاصل از آزمایش¬ها و نتایج حاصل از تحلیل رایانه¬ای حاکی از دقت خوب روش آزمایشی در تعیین خصوصیات دینامیکی سازه¬ها و نمایان¬گر تقریب¬های به کار رفته در محاسبات رایانه¬ای دارد.

یکی از کنترل هایی که امروزه در طراحی یا بهبود ساختمان ها انجام می شود، ایمنی ساختمان ها در برابر خرابی پیشرونده است. خرابی پیشرونده بصورت گسترش خرابی از عضوی به عضو دیگر و در نهایت خرابی کل یا بخش بزرگی از سازه تعریف می گردد. روش مسیر بار جایگزین، یکی از معروف ترین روش های کنترل مقاومت سازه در برابر خرابی پیشرونده می باشد. در این روش با حذف ناگهانی هر یک از ستون های سازه توانایی تیرهای اطراف در تحمل بارهای وارده و توزیع مجدد نیروها در سازه مورد بررسی قرار می گیرد. برای کنترل خرابی پیشرونده سه روش تحلیل استاتیکی خطی، تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی، برای مطالعه توزیع مجدد بار در سازه در صورت حذف ناگهانی عضو باربر قائم – مانند ستون – در دسترس می باشد. تحلیل دینامیکی غیر خطی دقیق ترین و پر هزینه ترین روش می باشد. دو روش استاتیکی خطی و استاتیکی غیرخطی برای دسترسی سریع به جواب ارائه شده اند. در این روشها بارهای وارد بر ساختمان در دهانه های مجاور ستون محذوف توسط ضریبی افزایش می یابند و کفایت سازه مورد بررسی قرار می گیرد. در این پایان نامه در مرحله اول کفایت تعداد 48 سازه قاب خمشی فولادی متوسط توسط روش استاتیکی غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفته اند و نتایج حاصل با روش تحلیلی دینامیکی غیرخطی مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین، روش جدید استاتیکی غیر خطی مبتنی بر تغییرمکان ارائه شده است. در این روش بجای نیروی هدف از تغییرمکان هدف استفاده می شود و گره فوقانی ستون محذوف تا تغییرمکان هدف (مشابه آنچه در طراحی لرزه ای انجام می شود) به سمت پائین کشیده می شود. برای تعیین تغییرمکان هدف، از مقایسه نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی و تحلیل استاتیکی خطی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که این روش دقت بیشتری نسبت به روش پیشنهادی در آئین نامه های رایج دارد. همچنین این روش محدودیت های روش استاتیکی غیرخطی نیرویی را ندارد. .

زلزله را می توان ارتعاشات پوسته زمین در اثر آزاد شدن انرژی ذخیره شده در پوسته معرفی کرد.زلزله باعث می شود سطح زمین در تمام جهات تکان بخورد. تکان هایی که در امتداد موازی با سطح زمین هستند بیشترین خسارات را بر سازه ها وارد می کنند؛ زیرا سازه ها به دلیل این که برای بارهای قائم طراحی می شوند حرکات قائم ناشی از زلزله را می توانند تحمل کنند،اما این مقاومت را نسبت به نیروهای افقی ندارند؛ بنابراین در طراحی آنها باید اثرات مهیب زلزله را به صورت نیروهای افقی تصویر نمود ]1[. ناپیوستگی ایجاد شده در حرکت دو سمت یک کمربند باریک از زمین در زلزله های بزرگ، گسل نامیده می شود. از لحاظ تقسیم بندی هندسی، گسلها به انواع امتداد لغز، شیب لغز و مورب لغز و بر اساس زاویه شیب به انواع گسل های پر شیب، کم شیب و عمودی و همچنین بر اساس حرکت ظاهری به گسل های عادی یا مستقیم و رانده یا معکوس تقسیم می شوند ]7[. شکست گسل و رسیدن آن به سطح زمین باعث می شود که دو طرف گسل نسبت به هم به طور نسبی جابجا شوند، این جابجایی که از چند سانتی متر تا چند متر متغیر است، به طور ناگهانی اتفاق افتاده و برای سازه های بنا شده در اطراف گسل خطرات جدی را به همراه دارد. در جهت کاهش اثرات تخریبی زلزله بر روی سازه ها استفاده از سیستم های مقاوم در برابر زلزله پیشرفت چشمگیری داشته است.

یکی از سیستم های باربر جانبی قاب های مهاربندی شده هستند.در مهاربندهای هم محور ضربدری مفصل پلاستیک از نوع محوری تشکیل می شود که میزان جذب انرژی بالایی ندارند.اگر بتوان مفاصل پلاستیک محوری را به مفاصل پلاستیک خمشی تبدیل کرد ظرفیت شکل پذیری قاب های مهاربندی افزایش می یابد. در این مطالعه،یک نوع جدیداز مهاربندها معرفی می شود که در آن مفاصل پلاستیک از نوع خمشی است.هدف این تحقیق ارزیابی رفتار لرزه ای این مهاربندها است.در این مهاربندها به جای عضو سراسری از دو قطعه استفاده می شود.برای این منظور در این تحقیق،تأثیرمیراگرهای تسلیمی x-adas(x-shape added damping and stiffnes) در ترکیب با مهاربند هم محور ضربدری بر نیازهای لرزه ای تعدادی قاب های مهاربندی فولادی با تعداد طبقات متعارف با سطح شکل پذیری متوسط در دو حالت ،یک بار بدون استفاده از میراگر و بار دیگر با استفاده از میراگر در مهاربند مورد بررسی قرار گرفته شده است. بارگذاری قاب های مورد بررسی بر اساس آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد2800) و مبحث و بر اساس ضوابط مقررات ملی ساختمان ایران انجام گردیده است . قاب ها ی مدلسازی شده و نیازهای لرزه ای قاب های خمشی فولادی ،سختی و مقاومت و شکل پذیری،تحت هفت شتاب¬ نگاشت و با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی و استاتیکی غیر خطی مورد بررسی قرار گرفت.همچنین با استفاده از میراگر های تسلیمی طوری طراحی شده تا قبل از تسلیم شدن اعضای مهاربند بتواند نیروی جانبی را مستهلک نماید .بر پایه نتایج بدست آمده ،در قاب نوع دوم جابجایی های مطلق و نسبی و مقاومت قاب ها کاهش یافته و شکل پذیری قاب ها افزایش می یابد. حضور میراگرها در ترکیب با مهاربند هم محور که بیشترین سختی را داراست و دارای کمترین شکل پذیری است باعث افزایش شکل پذیری و کاهش سختی و مقاومت قاب ها می گردد.

در سالیان اخیر روش های بدون شبکه متعددی برای حل معادلات دیفرانسیل ارائه شده است که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند .در بسیاری از آنهاگسسته سازی حوزه مسئله ، حل آنها را نیاز مند انتگرالگیری عددی ، معرفی نقاط گوس و در واقع نوعی شبکه بندی می کند .یکی از روش های بدون شبکه که در چند سال گذشته مطرح شده روش حداقل مربعات گسسته است که از جمله مهم ترین مزایای آن عدم نیاز به انتگرالگیری ، تقارن ماتریس ضرایب و سادگی کاربرد آن است. در این روش از فرم قوی معادلات دیفرانسیل استفاده شده و حوزه حل مسئله ، با تعداد مناسبی از نقاط گرهی گسسته سازی می شود . همانند سایر روش های عددی ، این روش نیز عاری از خطا نمی باشد . از جمله منابع تولید کننده خطا در اینجا می توان به تعداد نقاط گرهی و محل قرار گیری آنها اشاره داشت . برای رفع چنین مشکلی تظریف تطبیقی نقاط گرهی کمک شایانی می کند. در این پایان نامه از الگوریتم بهینه سازی سیستم جستجوی ذرات باردار و انواع توسعه یافته آن ، به عنوان ابزاری برای تعیین موقعیت وجهت دهی نقاط گرهی استفاده می شود .این الگوریتم یکی از جدید ترین روش های بهینه سازی است که بر مبنای قوانین حاکم بر الکترو استاتیک و مکانیک نیوتنی بنا نهاده شده و کارایی آن نسبت به سایر الگوریتم های بهینه سازی به اثبات رسیده است .در این رساله برای نشان دادن کارایی روش ارائه شده، مسائلی مربوط مکانیک شکست در حوزه ترک های دو بعدی بررسی می گردد و جواب های بدست آمده با پاسخ های تحلیلی حوالی ترک و روش اجزای محدود مقایسه می شود و افزون بر آن کاهش مقدار باقیمانده خطا در حوزه های مختلف مسئله بررسی می گردد.

در این پایان نامه به بررسی و مقایسه ی روش مدل نواری و خرپای معادل با روش اجزاء محدود که هر سه از روشهای تحلیل دیوار برشی فولادی نازک و بدون سخت کننده می باشند، پرداخته شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که روش مدل نواری یک روش قابل اطمینان در تحلیل دیوارهای برشی فولادی می باشد. مطالعات صورت گرفته در این پایان نامه نشان دهنده این است که روش مدل نواری برش پایه و سختی اولیه دیوار های برشی فولادی نازک و بدون سخت کننده را کمتر از نتایج اجزاء محدود محاسبه می کنند. نتیجه دیگری که با مقایسه ی نتایج حاصل از آیین نامه ی aisc341 و نشریه ی 360 با یکدیگر عاید شد، این است که تعداد نوارها عملاً تأثیر بسیار ناچیزی دارد. از این رو بهتر است در سازه های زیر 10 طبقه از روش پیشنهادی نشریه ی 360 و در سازه های بالای 10 طبقه از روش پیشنهادی آیین نامه ی aisc341 جهت تحلیل دیوارهای برشی فولادی به روش مدل نواری، استفاده گردد.

اگر بتوان با تمهیدات خاص سازه ها را به گونه ای طراحی کرد که بعد از وقوع زلزله های شدید قابل ترمیم باشند? بسیار مفید است. این روش استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در مهاربندهای تسلیمی مرکزی است. برای ارزیابی این روش چند سازه با سیستم مهاربند تسلیمی مرکزی همراه با المان های کششی هوشمند (آلیاژ حافظه دار شکلی) با تعداد طبقات ? و ? و ? انتخاب گردید و به کمک تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی رفتار برگشت پذیری آن مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی نیل به اهداف تغییر شکل نهایی سازه در دو حالت بدون و با آلیاژهای حافظه دار شکلی مقایسه گردید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مهمترین موضوع در طرح لرزه ای سازه ها، شناسایی و تامین نیازهای لرزه ای - غیرارتجاعی آنها می باشد. اصلی ترین نیازهای سازه در مقابله با زلزله های شدید، مقاومت (v) و شکل پذیری () است که نحوه ارتباط آنها به کمک ضریب رفتار (r) بیان می گردد. در رساله حاضر تاثیر کمی عوامل موثر بر رابطه r- بررسی شده که مهمترین آنها عبارتند از: زمان تناوب ، بارگذاری، مدل بار - تغییر شکل و مقاومت افزون. در نخستین گام، نحوه تاثیر زمان تناوب ، بارگذاری و مدل بار - تغییر شکل سیستم، که از شاخص ترین عوامل موثر بر رابطه r- در سیستم های یک درجه آزادی به شمار می آیند. با در نظر گرفتن تعداد قابل توجهی زمان تناوبهای مختلف ، رکوردهای متنوع زلزله و همچنین اصلاح مدل رفتاری انجام پذیرفته است . در مراحل بعدی نحوه تعیین ضریب مقاومت افزون که از مهمترین عوامل موثر بر رابطه r- در سیستمهای چند درجه آزادی می باشد، برای قابهای خمشی بتن مسلح، برحسب تعداد طبقات مشخص گردیده است . از اقدامات دیگری که در شناسایی و تامین نیازهای لرزه ای غیرارتجاعی قابهای خمشی بتن مسلح مورد نیاز است ، تعیین ظرفیت شکل پذیری کلی سازه با توجه به ظرفیت شکل پذیری اعضای آنها می باشد. برای تعیین شکل پذیری کلی سازه برحسب شکل پذیری این قبیل سازه ها رابطه ای پیشنهاد گردیده است که نقش آن در محاسبه ضریب رفتار ناشی از شکل پذیری مشخص می گردد. رابطه تعیین ضریب رفتار با توجه به عوامل موثر بر آن از جمله موضوعات پیشنهادی این رساله است .