برای حل مسئله دینامیکی غیر خطی اندرکنش قطار و پل دو روش عمده وجود دارد. یکی روش تئوری که میتوان به عنوان مثال به روش نیروی تماسی اشاره کرد و دیگری روش تکرار می باشد. هر دو این روش ها بسته به شرایط مدلسازی پل و وسیله متحرک سرعت حل متفاوتی دارند. در این تحقیق روش جدیدی برای حل مسئله اندرکنش پل و سیله متحرک ارائه شده است که با ترکیب کردن دو روش تئوری و تکرار سعی در حل این نوع مسئله دینامیکی نموده است که سرعت حل روش تکرار را چندین برابر نموده است. در این تحقیق سه پل دهانه ساده با تیر بتنی پیش ساخته بطولهای 10، 15 و20 متر که توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور پیشنهاد شده و یک پل پیش تنیده با دهانه 30 متر بر اثر عبور قطار سریع السیر در محدوده سرعتهای 100 تا 450 کیلومتر بر ساعت مورد بررسی قرارگرفته اند. برای ارزیابی پاسخ دینامیکی پلها دو نوع مدلسازی از پل و قطار انتخاب شده است: یکی با در نظر گرفتن اندرکنش پل و قطار همراه با روسازی انعطاف پذیر(بالاست) و دیگری مدلسازی قطار بصورت بارهای متحرک بدون در نظر گرفتن اثر روسازی می باشد. سرعتهای تشدید و کاهندگی و تاثیر تغییرات سختی خمشی در جابجا کردن سرعتهای تشدید و اثر تعداد واگن های عبوری نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد شتاب قائم ایجاد شده در وسط دهانه پلهای 10، 15 و 20 متری بدلیل وزن واحد طول کوچکتر از پل دهانه 30 متری، بیشتر از پل دهانه 30 متری می باشد. مدلسازی قطار به صورت بار در مقایسه با مدلسازی با در نظر گرفتن اندرکنش پل و قطار سرعتهای تشدید را قدری بیشتر برآورد می کند ولی مقادیر پیش بینی شده واکنشهای حداکثر در هنگام تشدید توسط این مدل در جهت محافظه کارانه بوده است. با گذشت زمان، تغییرات ایجاد شده در سختی و جرم پلها در جهتی است که تشدید در سرعتهای کمتری اتفاق بیافتد. تعداد واگن های قطار صرفا در سرعت تشدید اصلی بر پاسخ پل تاثیر گذار می باشد.

انواع سازه های موجود از قبیل ساختمانها، پلها، سدها، تونلها و غیره، در طول زمان بهره برداری خود به دلیل انواع پدیده هایی که با آنها مواجه می شوند، در معرض آسیب دیدگی قرار می گیرند. آسیبهای به وجود آمده در سازه ها ممکن است با شدت متفاوت و در نقاط مختلف در آن اتفاق بیفتد. این امر می تواند بهره برداری از سازه را مختل سازد و باعث خسارات بیشتری در آینده گردد. بنابراین تعیین محل و مقدار آسیب موجود در سازه و اقدام به موقع در جهت ترمیم آسیب دیدگی های موجود، امری ضروری به نظر می رسد. در این رساله ارزیابی آسیب در یک سری سازه مختلف، با استفاده از الگوریتم های بهینه یابی فراکاوشی صورت گرفته است. ارزیابی آسیب شامل تعیین محل و مقدار آسیب دیدگی موجود در این سازه هاست که از چند سناریوی مختلفِ آسیب بدین منظور استفاده شده است. در این سناریوها، تأثیر عدم در دسترس بودن داده های کامل دینامیکیِ سازه ی آسیب دیده(اطلاعات ناقص)، لحاظ شده است. میزان دقت ارزیابی آسیب برروی سازه ها، توسط نمودارهای مربوطه بررسی شده است که این نمودارها نشان دهنده ی دقت قابل قبول روش ارائه شده در تشخیص آسیب ها بوده است.

در بهینه سازی توپولوژی، توزیع حجم محدودی از مصالح سازه ای در فضایی مشخص به گونه ای بدست می آید که اهداف طرح به بهترین شکل برآورده گردد. بهینه سازی توپولوژی برای سازه های پیوسته، یافتن طرح های بهینه به وسیله تعیین بهترین مکان و موقعیت المانها در دامنه طراحی است. بهینه سازی توپولوژی سازه ها به روش تکاملی (eso) و نسخه ی بهبودیافته ی آن بنام بهینه سازی تکاملی دو جهته سازه ها (beso) بصورت وسیع و موفقیت آمیزی برای توزیع بهینه ی مواد در سازه های پیوسته بکار برده شده است. روش تکاملی بر اساس یک اصل و مفهوم ساده بنا نهاده شده است که به کمک حذف تدریجی مواد ناکارآمد از سازه ها می توان آنها را به مدل بهینه نزدیک کرد. با این حال، معمولاً این روشها در فرآیند رسیدن به حل بهینه با برخی ناپایداری های عددی از جمله تشکیل الگوی شطرنجی و مشکلات وابستگی به مش مواجه می شوند. الگوی شطرنجی به پدیده ای از المانهای توپر و توخالی متناوب که شبیه به صفحه شطرنج شکل یافته اند، گفته می شود. اصطلاح وابستگی به مش به مسأله ی بدست آوردن توپولوژی های مختلف با استفاده از مش بندی های مختلف المان محدود اشاره دارد. در این تحقیق رویکردهای متعددی برای حذف ناپایداری های عددی ارائه شده و مزایا و معایب هر یک مشخص شده است. همچنین یک طرح فاکتور انتگرال کانوولوشن معرفی شده که به عنوان یک طرح هموارسازی روی الگوریتم روش تکاملی پیاده می شود. نتایج نشان می دهند که این رویکرد به طور موثر و کارا بر ناپایداری های عددی غلبه می کند و همچنین باعث افزایش سرعت الگوریتم و دقت حلهای با اندازه مش متفاوت می شود. همچنین، برای مقایسه طرحهای با اندازه مش متفاوت برای یک نوع مسأله، یک معیار عددی تعریف شده است که بتوان طرحها را علاوه بر کیفیت ظاهری، از نظر کمّی هم مقایسه کرد. در ادامه ی تحقیق، بهینه سازی توپولوژی به روش تکاملی برای مسائلی از قبیل مسأله ی کمینه کردن حجم سازه در معرض قید تنش و مسائل در معرض بارگذاری های متعدد توسعه یافته است.

در این تحقیق رابطه ای جهت محاسبه ی ضریب تشدید لنگر ستون های لاغر بتن آرمه با حرکت جانبی تحت بارهای ثقلی ارائه شده است.به این منظور تعدادی قاب 2 بعدی بتن آرمه با تعداد طبقات مختلف و شرایط هندسی گوناگون با استفاده از نرم افزار etabsتحلیل و بررسی شده اند. شدت بارهای قائم، ابعاد مقاطع ستون، طول و مدول الاستیسیته ی ستون، شرایط مرزی انتهایی ستون و شرایط کلی قاب های در دست بررسی از مهمترین پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق به شمار می روند. در بررسی های انجام شده در اولین گام، لنگرهای انتهایی ستون ها با لاغری های مختلف، از تحلیل های مرتبه اول و مرتبه دوم (تحلیل p-?) به دست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند. در گام بعدی با توجه به مقادیر لنگر خمشی در نمونه های مختلف، نمودارهای شاخص پایداری ستون ها با لاغری های متفاوت در برابر ضریب تشدید لنگرهای آنها ترسیم شدند. با ترسیم بهترین منحنی ممکن برای این نمودارها رابطه ای جهت تعیین ضریب تشدید لنگر ستون تحت بارهای ثقلی پیشنهاد شد. رابطه ی پیشنهادی با دقت مناسبی ضریب تشدید لنگر ستون را در حالتی که تنها تحت بارهای ثقلی قرار دارد، محاسبه می نماید. در صورتی که حرکت ستونِ تحت بار ثقلی مقید باشد، محاسبه ی ضریب تشدید لنگر ضرورتی ندارد.

از میراگرهای تنظیم‏پذیر مغناطیسی می‏توان به منظور کنترل پاسخ‏های سازه‏ای در برابر بارهای دینامیکی استفاده نمود. این تجهیزات که در دسته‏ی میراگر‏های نیمه ‏فعال دسته‏بندی می‏شوند، به طور همزمان سازگاری میراگر‏های فعال و قابلیت اطمینان و پایداری دستگاه‏های غیر ‏فعال را دارا هستند. یکی از چالش‏ها در بکارگیری میراگر‏های تنظیم‏پذیر مغناطیسی، ارائه یک روش کنترلی کاراست که بتواند از تمامی قابلیت‏های این میراگر استفاده کند. در این پژوهش، تأثیر کارایی یک شیوه کنترلی تطبیقی به منظور اعمال ولتاژ به میراگرهای تنظیم‏پذیر مغناطیسی برای محافظت از سازه‏های جدا شده در پایه، بررسی می‏گردد. کنترل‏کننده استفاده شده در این پژوهش، یک کنترل‏کننده تطبیقی فازی- عصبی است. این کنترل‏گر شامل یک کنترل‏کننده مستقیم فازی بوده که ضرایب مقیاس ورودی آن به وسیله‏ی یک شبکه عصبی در لحظه تنظیم می‏شود. برای تنظیم ضرایب مقیاس، از یک شبکه عصبی پیش‏رونده ساده استفاده شده تا کنترل‏کننده فازی بتواند به صورت کارا، در هر لحظه ولتاژ اعمالی به میراگر‏ها را براساس میزان زلزله اعمالی مشخص کند. همچنین به منظور مقایسه، عملکرد غیر‏فعال میراگر‏ها در حالتی که ماکزیمم ولتاژ به آنها اعمال می‏شود نیز، بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که روش کنترلی پیشنهادی، می‏تواند به صورت موفقیت‏ آمیزی پاسخ‏های دینامیکی سازه‏های جدا‏ شده در پایه در برابر بارگذاری‏های مختلف لرزه‏ای را کاهش دهد.

در این پژوهش ابتدا معادلات تعادل براساس تئوری های کلاسیک ، تغییر شکل برشی مرتبه اول و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم ورق ها استخراج گردیده و با روش تحلیلی لوی موضوع کمانش الاستیک ورق های چندلایه کامپوزیتی بررسی می شود و نتایج عددی برای بارگذاری های مختلف ارایه و با نتایج حاصل از روش ناویر و نیز نتایج ثبت شده در سایر مقالات مقایسه خواهد شد. سپس به کمک این روش و با شبیه سازی لایه های پانل سه بعدی با مصالح ایزوتروپیک رفتار سازه ای پانل های ساندویچی پیش ساخته تحت بار به صورت تحلیلی مورد مطالعه قرارگرفته و نتایج تحقیق به صورت بررسی پارامترهای موثر در کمانش پانل های ساندویچی بتنی سبک ارائه میگردد.