زلزله های نزدیک گسل به دلیل داشتن حرکت پالس گونه با پریود بلند در ابتدای رکورد، داشتن نسبت بیشینه سرعت به بیشینه شتاب بالا و وجود بیشینه شتاب و سرعت و جابجایی بالاتر نسبت به زلزله های دور گسل، تفاوت های حائز اهمیتی با زلزله های دور گسل دارند. در این تحقیق رفتار قابهای فولادی مهاربندی شده هم مرکز (cbf) تحت تاثیر رکورد های دور و نزدیک گسل مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور 4 زوج رکورد دور و نزدیک گسل انتخاب شده اند، و در هر یک از قابها مقادیر تغییر مکان نسبی و سهم جذب انرژی هیسترزیس در طبقات سازه، تحت رکوردهای نزدیک گسل با مقادیر مربوط در رکوردهای دور از گسل به روش دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که پاسخ سازه ها در برابر رکورد های نزدیک گسل اساسا متفاوت از پاسخ آنها در برابر رکورد های دور از گسل می باشد.

کشور ایران به دلیل قرار گرفتن در کمربند لرزه خیز، دارای پتانسیل آسیب پذیری بالایی می باشد. ‏همچنین وجود ساختمان های بسیاری که در سال های گذشته بدلیل عدم نظارت کافی بصورت ‏غیر اصولی طراحی شده اند، بر اهمیت مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله می افزاید. یکی از ‏روشهای مقاوم سازی ساختمان ها که در اینجا به آن پرداخته می شود، استفاده از دیوار برشی فولادی ‏می باشد.‏ در این پایان نامه به بررسی رفتار دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده با استفاده از مدل نواری و ‏نرم افزار ‏sap2000‎‏ پرداخته شده است. در ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی سه طبقه یک دهانه توسط ‏نرم افزار مدلسازی می شود و نتایج تئوری و آزمایشگاهی با هم مقایسه می گردد تا توانمندی ‏sap‏ ‏در مدلسازی دیوار برشی فولادی بررسی گردد. سپس جهت بررسی تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل ‏تعداد و زاویه المان، مقاطع تیر و ستون بر روی ضریب شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت، یک ‏سازه یک طبقه یک دهانه در نظر گرفته شده است. بر اساس نتایج حاصله، جهت بررسی تأثیر تعداد ‏طبقات و نوع اتصال تیر به ستون بر روی ضریب شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت 11 قاب ‏بررسی شده است. نهایتاً با استفاده از نتایج حاصل از تحلیل نمونه ها، ضرائب شکل پذیری و اضافه ‏مقاومت برای دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده با استفاده از مدل نواری به ترتیب 4 و 2 ‏پیشنهاد شده است.‏

به طور معمول وجود میانقاب در قاب های ساختمان به طور قابل ملاحظه ای باعث بهبود سختی جانبی و مقاومت و ظرفیت اتلاف انرژی در هنگام زلزله می شود. در ساختمان های مدرن میانقاب ها بعد از ساخت اسکلت اضافه می شوند و به صورت کامل با قاب محیطی متصل نیستند.این اتصال قاب و میانقاب معمولا به وسیله یک اتصال ساده یا مقداری ملات با مقاومت کششی وچسبندگی پایین انجام می پذیرد که این مشخصه ها در مدلسازی تحلیلی قابل صرفنظر کردن می باشد ودرنتیجه در سطح تماس تنها فشار قائم وتنش های تماسی اصطکاکی محدود در سطح تماس در نظر گرفته می شود. به علت نحوه ساخت آنها ،میانقاب ها در هنگام اعمال بار ثقلی غیر فعال هستند و زمانی که تحت بارگذاری جانبی قرار می گیرند فعال می شوند که در این مواقع سطح تماس واقعی میان قاب و میانقاب به صورت فوق العاده ای در گوشه های فشاری میانقاب متمرکز میشود..به عنوان یک نتیجه، پاسخ یک قاب دارای میانقاب حتی در زمانیکه مصالح از قانون الاستیک پیروی کنند در مقابل بار باد یا زلزله غیرخطی می باشد و در صورتی که مصالح غیر الاستیک باشند رفتار غیر خطی افزونتری ممکن است ظاهر شود.با نگاهی به آیین نامه های طراحی لرزه ای موجود می توان مشاهده کرد که اغلب آنها اثر میانقاب را بر روی روابط تخمین تجربی دوره تناوب طبیعی سازه های قاب خمشی در نظر نمی گیرند و در نتیجه این روابط فاقد دقت کافی در این زمینه می باشند و با توجه به مطالب ذکر شده دخالت دادن نقش میانقاب در مراحل مختلف تحلیل و طراحی قاب های خمشی و به خصوص ارائه ضرایبی جهت تصحیح این روابط تجربی که بتواند نقش میانقاب ها را در طراحی وارد نماید بیش از پیش ضروری به نظر می رسد. به طور کلی هدف از این تحقیق را می توان به دو قسمت تقسیم کرد: ?-بررسی اثرات میانقاب های کامل و یا بازشودار بر روی قاب های بتن مسلح ?-بررسی چگونگی در گیر کردن اثرات میانقاب ها در تحلیل و طراحی سازه های بتن مسلح با شکل پذیری متوسط

در سال های اخیر زلزله های شدیدی در اطراف شهرهای مدرن رخ داده است که خسارات عمده ای در سازه ها در پی داشته است، با توجه به طرح سازه ها مطابق استانداردهای طراحی مقاوم در برابر زلزله، خسارات وارده دور از انتظار مهندسین بوده است. طرح لرزه ای سازه ها اغلب مبتنی بر رفتار خطی سازه و بارگذاری یک جهته است درحالیکه در زلزله های واقعی بارگذاری به صورت رفت و برگشتی است و تحت زلزله های شدید رفتار سازه غیرخطی خواهد بود. بنابراین برای درک بهتر رفتار سازه ها تحت زمین لرزه های شدید ضرورت استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی احساس می شود. هدف از این مطالعه ارزیابی توزیع خسارت در طبقات و اعضای سازه ای ساختمان های قاب خمشی فولادی با دیوار برشی است که بر اساس آئین نامه 2800 ویرایش سوم طراحی شده اند. در این پژوهش ابتدا قاب های ?، ?? و ?? طبقه با استفاده از روش تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل دینامیکی طیفی طراحی شده اند و سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی این قاب ها انجام شده است و توزیع خسارت و انرژی هیسترتیک ارزیابی شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد با وجود توزیع یکنواخت مقاومت در طبقات و اعضای سازه، توزیع خسارت در سازه یکنواخت نیست و تمرکز خسارت در برخی طبقات و اعضای سازه بیشتر است درحالیکه در برخی دیگر از طبقات و اعضای سازه خسارت چندانی مشاهده نمی شود. به طورکلی الگوی بارگذاری جانبی آئین نامه به توزیع یکنواخت خسارت و بهره برداری بهینه از ظرفیت سازه منتهی نمی گردد و در طراحی سازه باید پارامتر های دیگری نظیر انرژی هیسترتیک و شاخص خسارت نیز مورد توجه قرار گیرند.

در سالهای اخیر تلاش های جدی به منظور توسعه مفهوم اتلاف انرژی به عنوان یک تکنولوژی کاربردی جهت مقابله با زلزله صورت گرفته است. اساس روشهای تحلیل و طراحی امروزی بر مقاومت در برابر بارهای جانبی استوار میباشد.از دیدگاه انرژی نیاز به بازنگری در روشهای فعلی تحلیل و طراحی ضروری می باشد به نحوی که مهندس طراح بایستی توجه خود را بر مدیریت انرژی ورودی به سازه در اثر زمینلرزه متمرکر نماید. سیستم های غیر فعال اتلاف انرژی که میراگرهای فلزی tadasو adas بعنوان یکی از انواع این سیستم ها می باشد ، امروزه مورد توجه فراوان قرار گرفته اند.استفاده از این سیستمها باعث تمرکز اتلاف انرژی در میراگرها شده و در نهایت تقاضای اتلاف انرژی در اعضای اصلی سازه ( تیرها ، ستون ها و مهاربند ها) کاهش میابد. در این تحقیق رفتار قاب فولادی مهاربندی مجهز به میراگر adas و سیستم های متداول فولادی مقاوم در برابر زلزله مانند سیستم های cbf از دیدگاه انرژی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا هر یک از سیستم های سازه ای بر اساس ضوابط آیین نامه ubc97 طراحی شده اند. سپس این سیستم ها با استفاده از نرم افزار perform تحت زمینلرزه های طبس، امپریال والی و نورتریج در دو حوزه دور و نزدیک به صورت غیرخطی آنالیز شده اند. سازه های مجهز به adas در ساختمان های کوتاه مرتبه و میان مرتبه تحت رکورد حوزه نزدیک عملکردبسیار مناسبی داشته اند.

ایده مهاربندهای زیپردر سالها اخیر مطرح گردیده است. به همین دلیل بسیاری از زوایای رفتار سازه های دارای این نوع مهاربند هنوز بررسی نگردیده است. در تحقیق حاضر با مدلسازی هشت ساختمان 3، 6، 11 و 15 طبقه در دهانه های 5 و 9 متری میزان شتاب طیفی فروریزش یا همان شدت میانگین فروریزش که یکی از پارامترهای مهم در تصمیم گیری و بررسی ایمنی سازه است به دست آمده است. برای مدل سازی از نرم افزار opensees استفاده شده است. تحلیل داده ها و رسم نمودارها توسط نرم افزار matlab انجام گرفته است. حاشیه امن فروریزش برای سازه های کوتاه تا 6 طبقه مورد قبول ( بزرگتر از یک ) می باشد ولی برای سازه های بلند مورد قبول نیست. سازه های با بار ثقلی بیشتر نسبت به سازه های مشابه از لحاظ تعداد طبقات ولی با بار ثقلی کمتر عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.

با توجه به اینکه ایران بر روی کمربند زلزله آلپ – هیمالیا واقع شده است و این امر احتمال رخداد زلزله را بالا می برد و از طرفی چون سازه ها تحت اثر زمین لرزه های مخرب، وارد مرحله غیرارتجاعی می شوند، لذا، مطالعه بر روی وضعیت لرزه خیزی و تبعات ناشی از وقوع آن بر روی سازه ها و همچنین مطالعه رفتار غیرارتجاعی آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در دهه های اخیر از سیستم قاب خمشی فولادی به همراه مهاربندهای هم محور بزرگ مقیاس به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بار جانبی، که دارای عملکرد لرزه ای مناسبی می باشد، در طراحی و تقویت ساختمان ها استفاده شده است. رفتار مناسب سیستم در جذب انرژی و همچنین سختی، مقاومت و شکل پذیری بالای آن، ایده استفاده از این سیستم مقاوم در ساختمان ها را بیش از بیش تقویت می کند. مهاربندهای هم محور بزرگ مقیاس، مهاربندهایی هستند که چندین طبقه را به صورت ضربدری به هم متصل می کند. در تحقیق حاضر، سعی شده است با استفاده از آنالیز استاتیکی افزاینده غیرخطی (پوش آور)، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی خطی تاریخچه زمانی، که برای انجام تحلیل های دینامیکی از رکوردهای زلزله های دور از گسل لندرز، نورثریچ و سان فرناندو استفاده شده است، به بررسی ضریب رفتار قاب های دوگانه فولادی با مهاربندهای هم محور بزرگ مقیاس در سطح شکل پذیری ویژه، طراحی شده بر مبنای آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800، ویرایش سوم) و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های فولادی) و همچنین پارامترهای لرزه ای موثر از قبیل ضریب شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت پرداخته شود. برای این منظور سه قاب 8 ،10و12 طبقه با سیستم دوگانه فولادی با مهاربندهای هم محور بزرگ مقیاس با حد شکل پذیری ویژه مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده ضریب رفتاری حدود 7.55 را برای این نوع سیستم سازه ای بدست می دهد.

وارد آمدن خسارت سازه ای با مفهوم رفتار غیرارتجاعی و در نتیجه انرژی هیسترزیس نزدیکی بسیاری دارند. لذا می توان گفت که انرژی هیسترزیس در این سطوح، معیاری قابل توجه جهت طراحی و یا کنترل سازه می تواند باشد. بستگی زیاد انرژی هیسترزیس با خسارت سازه ای موجب شده تا این مفهوم و روشهای نوین طراحی سازه ای مورد توجه محققان و مهندسان قرار گیرد. در این پژوهش، سه ساختمان 3، 5 و 8 طبقه فولادی با سیستم ترکیبی قاب خمشی متوسط همراه با مهاربند هم محور که بارگذاری جانبی آنها به روش استاتیکی معادل و بر اساس آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800- ویرایش سوم) صورت گرفته، انتخاب و به وسیله نرم افزار etabs (ver. 9.5.0) طراحی شده اند، سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه ها تحت اثر سه شتابنگاشت حرکت زمین با استفاده از نرم افزار perform 3d (ver. 4.0.1) انجام شده است. هدف از این مطالعه بررسی نحوه توزیع خسارت در پلان و برآورد میزان خسارت در تمامی اجزاء ساختمان های مورد بررسی است. در ادامه با تشخیص مقاطع با خسارت بالا و تقویت این مقاطع سعی در توزیع یکنواخت تر خسارت در ساختمان ها شده است. نتایج بدست آمده حاکی از این است که به رغم توزیع یکنواخت مقاومت در ارتفاع و پلان ساختمان ها، نمودارهای توزیع انرژی هیسترزیس و خسارت از این توزیع تبعیت نمی کنند و تمرکز انرژی و خسارت در یک یا چند طبقه مشاهده می شود. لذا برای استفاده بهینه از حداکثر ظرفیت سیستم، طراحی سازه ها صرفاً بر اساس مقاومت منطقی به نظر نمی رسد و باید پارامترهای دیگری مانند انرژی هیسترزیس که نقش عمده ای در خسارت اعضای سازه دارند، در روند طراحی لحاظ شود که در این تحقیق به صورت تقویت مقاطع با خسارت سازه ای بالا اعمال شده است.

نیاز به ساخت سازه های بلندتر و افزایش ارتفاع در ساختمانهای جدید در حال حاضر جزو یکی از مسائل مهم در طراحی به شمار رفته که توجه آئین نامه ها بدان جلب شده است . با افزایش ارتفاع نیاز به رفتاری شکل پذیر و سازه ای با قابلیت استهلاک بیشتر انرژی می تواند نقش به سزایی در طراحی مناسب و ایمن سازه ها ایفاد نماید . از طرفی تنوع زیاد در ارتفاع سازه ها توجه طراحان را به این مسئله جلب نمود که ضرایب موثر در نیروهای لرزه ای تا چه حد به ارتفاع سازه ها وابسته اند. به نظر می رسد تغییرات ارتفاع می تواند به طور مستقیم بر ضریب رفتار سازه ها تاثیر گذار باشد. در این تحقیق ضمن ارائه روشهای متفاوت جهت بدست آوردن ضریب رفتار و عوامل موثر بر آن با استفاده از نتایج تحقیقات دیگر محققین در تعیین مدل های بهینه ، سازه های 5، 15،10 و 20 طبقه انتخاب و پس از انجام مطالعات و تحقیقات لازم نتایج حاصله با نتایج تحقیقات دیگر محققین مقایسه شده است. به نظر می رسد افزایش ارتفاع تاثیر معکوسی بر روی سازه های مهاربند خارج از مرکز (ebf) که تحت تاثیر زلزله های شدید طبس ، ناغان ، بم و السنترو قرار گرفته بودند داشته و با افزایش ارتفاع ساختمان از ضریب رفتار آن کاسته شده است.

در سال های اخیر استفاده از قاب های مهاربندی شد? کمانش ناپذیر (brbf) جهت تحمل نیروی جانبی بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. brbfها با قابهای مهاربندی شد? متعارف فرق دارند زیرا مهاربندکمانش ناپذیر (brb) بدون وقوع کمانش کلی در آن، هم در فشار و هم در کشش تسلیم می شود. اتصال brb به تیر و ستون از طریق ورق های اتصالی صورت می گیرد که در قاب های مهاربندی شد? متعارف بکار می رود. لذا جهت اطمینان از اتلاف انرژی پایدار در عضو brb، تمهیدات طراحی لرزه ای آیین نام? aisc ملزم می دارد که ظرفیت محوری ورق اتصال از بار فشاری نهایی brb بیشتر باشد. و همچنین با توجه به آزمایشات بزرگ مقیاس اخیرِ انجام شده بر روی قاب های دارای مهاربندهای کمانش ناپذیر که کمانش خارج از صفح? ورق اتصال، قبل از رسیدن به بار نهایی فشاری brb را نشان می دهند، این آیین نامه ملزم می دارد که ناپایداری ورق اتصال نیز مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه یک مطالع? عددی جهت بررسی مقاومت و رفتار فشاری غیرالاستیک ورق های اتصال در brbfها، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود انجام شده است. این مطالعه با در نظر گرفتن پارامتر هایی شامل ضخامت ورق اتصال، نسبت طول به عرض ورق اتصال، عرض ورق اتصال و طول سپری انجام شده است. جهت تأیید صحت مدلسازی دو آزمایش در مقیاس کامل بر روی مدل ساده شده ای از ورق اتصال به انجام رسیده است. همچنین جهت افزایش مقاومت کمانشی ورق اتصال و بهبود رفتار جذب انرژی آن، اثرات افزودن ورق های تقویت در لبه های آزاد ورق اتصال، با پارامترهایی شامل ضخامت و پهنای ورق تقویت مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است. نتایج حاصله حاکی از آن است که با افزایش ضخامت ورق اتصال و همچنین با افزایش طول سپری متصل کنند? مهاربند به ورق اتصال ظرفیت فشاری ورق افزایش یافته و با افزایش نسبت طول به عرض ورق و یا افزایش عرض ورق ظرفیت آن کاهش می یابد. افزودن ورق تقویت نیز سبب افزایش مقاومت کمانشی ورق اتصال می شود. در انتها یک روش به همراه منحنی هایی، جهت طراحی ورق اتصال مستطیلیِ تحت فشار، بر مبنای معادل? کمانش غیر الاستیک ورق ارائه شده است.

روند طراحی سازه ها نیازمند بارهای زلزله است که این بارها را می توان یا با یک طیف پاسخ هموار شده و یا با تاریخچه های زمانی ثبت شده بصورت ورودی و برای تحلیل دینامیکی (خطی یا غیرخطی) به سازه اعمال نمود. در این حالت حرکات ورودی باید نشان دهنده ی حالت ارتعاش منطقه باشند و با زلزله های مورد انتظار مطابقت داشته باشند. به عبارت دیگر رکوردهای انتخابی باید سناریوی زلزله پیش بینی شده را برآورده سازند. تحقیقات نشان میدهد که اثرات مولفه حرکت زمین مانند شدت، محتوای فرکانسی و مدت زمان حرکت شدید زمین وخصوصیات سازه ای مثل شکل پذیری، میرایی ونیز اثرات منبع لرزه نظیر نوع مکانیزم گسلش، فاصله از مرکز زلزله، عمق کانونی در توزیع انرژی وارده به سازه و ایجاد خسارت نقش دارند.لذا ارزیابی آسیب پذیری سازه ها و نحوه برخورد مناسب با پدیده زلزله و پیش بینی صحیح و دقیق اثرات آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش سه قاب 3، 8 و 15 طبقه بتنی مسلح با شکل پذیری متوسط در نظر گرفته شده اند بطوری که بارگذاری جانبی آن ها به روش استاتیکی معادل و بر اساس آیین نامه ی طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800- ویرایش سوم) صورت گرفته و بوسیله ی نرم افزار sap2000 طراحی شده اند. سپس با استفاده از 93 شتابنگاشت، تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی سازه-ها با استفاده از نرم افزار idarc-2d (ver 6.1) انجام شده است. لازم به ذکر است که شتابنگاشت های استفاده شده در این تحقیق بر اساس نوع مکانیزم گسلش، نوع خاک محل ثبت رکورد و نزدیکترین فاصله تا محل گسیختگی طبقه بندی شدند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نوع مکانیزم گسلش زلزله، نوع خاک، فاصله و همچنین مدت زمان حرکت شدید زلزله بر روی الگوی توزیع خسارت، تغییرمکان نسبی و انرژی هیسترزیس در طبقات قاب های بتنی مسلح می باشد. همچنین مقادیر خسارت و تغییرمکان نسبی ایجاد شده در طبقات قاب ها نیز مطالعه شده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که تاثیر پارامترهای مکانیزم گسلش زلزله، نوع خاک و فاصله سبب توزیع غیریکنواخت انرژی هیسترزیس، خسارت و تغییرمکان نسبی در طبقات قاب ها می گردد. همچنین مقادیر خسارت کل بدست آمده بیانگر اختلاف قابل توجه می باشد بطوری که زلزله های با مکانیزم گسلش معکوس، خسارت و تغییرمکان نسبی بیشتری را نسبت به زلزله ها با مکانیزم گسلش امتدادلغز در سازه ایجاد می کنند. به علاوه مدت زمان حرکت شدید زمین نیز می تواند به عنوان یک پارامتر مهم در میزان خسارت وارده به سازه نقش داشته باشد، بطوری که با افزایش مدت زمان، میزان خسارت ایجاد شده در سازه افزایش می یابد. همچنین با افزایش ارتفاع قاب، تاثیر مدت زمان حرکت شدید زلزله در میزان خسارت وارده نیز بیشتر می گردد.

مطالعات نشان می دهد که سازه ها تحت اثر زمین لرزه های مخرب وارد مرحله غیر ارتجاعی می شوند. لذا مطالعه رفتار غیر ارتجاعی سازه ها تحت اثر این زمین لرزه ها ضروری به نظر می رسد. با وقوع زلزله انرژی زیادی به سازه وارد می شود، سازه باید این انرژی را به صورت های مختلف جذب و یا تلف کند. اعضای سازه در اثر انرژی زلزله که مقدار قابل توجهی است، وارد محدوده غیرارتجاعی می شوند تا با تغییر شکلهای خود بتوانند این انرژی را جذب کنند. با وارد شدن اعضای سازه ها به محدوده غیرارتجاعی، تغییر شکلهای ماندگاری در سازه بوجود می آید، جهت جلوگیری از ورود سازه به محدوده غیرارتجاعی، می توان با استفاده از میراگرها انرژی زلزله را تلف نمود و از بوجود آمدن تغییر شکلهای ماندگار در سازه جلوگیری به عمل آورد. هدف از این مطالعه بررسی اثر درصد لغزشهای مختلف در میراگر اصطکاکی پال بر مقدار جذب انرژی زلزله و توزیع آن در ساختمان و اثر آن بر عملکرد ساختمان فولادی می باشد که میراگر اصطکاکی پال و مهاربند شورون به آن اضافه شده است. در این مطالعه 4 قاب فولادی سه دهانه با تعداد طبقات 5، 8، 10 و 12 طبقه با استفاده از نرم افزار etabs به روش استاتیکی معادل طراحی شده اند و در ادامه مهاربند شورون و میراگر پال به قاب خمشی اولیه اضافه شد، سپس تمام قابها تحت هفت شتابنگاشت مختلف و با درصد لغزشهای متفاوت به وسیله نرم افزار perform 3d مورد آنالیز دینامیکی غیر خطی قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده بیان کننده این مطلب می باشد که با درصد لغزشی در حدود 10% تا 15% وزن سازه که بطور مساوی بین میراگرها توزیع شده است، ساختمانهای مورد بررسی عملکرد بهتری از خود نشان می دهند، میراگرها انرژی بیشتری را جذب می کنند و اجزای کمتری از سازه وارد ناحیه پلاستیک می شوند.

تحلیل قاب های فولادی به طور سنتی با ایده آل سازی اتصالات تیر به ستون به صورت صلب یا مفصلی انجام شده است، هرچند برخی روش های تحلیلی پیشرفته جهت محاسبه ی اتصالات نیمه صلب پیشنهاد شده است، عملکرد این روش ها به شدت وابسته به مدل سازی مناسب رفتار اتصال است. در این مطالعه دو روش مجزا (مدل های ریاضی و مدل های اطلاعاتی) جهت محاسبه ی رفتار پیچیده ی هیسترزیس اتصالات تیر i شکل به ستون cft ارائه شده است. عملکرد دو روش بررسی شده و سپس با بررسی مزایا و معایبشان نتیجه گیری می شود. روش مدل سازی مبتنی بر مولفه ها، تلفیقی بین دو زمینه ی مدل سازی ریاضی است: مدل سازی کلی ساده شده و مدل سازی اجزاء محدود. در روش مبتنی بر مولفه ها، مدل سازی به صورت ترکیب میله های صلب و فنرهایی که نشان دهنده ی ارتباط سازنده ی مولفه هاست فراهم می شود. در نهایت، منحنی های ممان ـ دوران حاصل از مدل های ریاضی با منحنی های ممان ـ دوران آزمایشگاهی مقایسه می شوند. به دلیل پیچیدگی مدل سازی مولفه های لغزش و بیضوی شدن سوراخ پیچ، اندرکنش بین فولاد و بتن و ... در روش مبتنی بر مولفه، یک روش جایگزین، روش مدل سازی اطلاعاتی است. اطلاعات از داده های مشاهده شده و ذخیره شده در شبکه های عصبی بدست می آیند. دو مجموعه داده های آموزشی مختلف، تولید شده ی تحلیلی و اطلاعات آزمایشگاهی، برای بررسی کارایی مدل های اطلاعاتی وجود دارند. با این حال مدل های اطلاعاتی نمی توانند سهم مولفه ها را به صورت مجزا بیان کنند و بنابراین دید خوبی در مورد مکانیک بنیادی مولفه ها ارائه نمی دهد. در این مطالعه، بررسی آزمایشگاهی اتصال پیچی تیر i شکل به ستون cft با ورق انتهایی تحت بار مونوتونیک و چرخه ای انجام شده است. نمونه ای نیز جهت بررسی اعتبار مدل سازی، ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفت. قابل توجه است که برای براحتی قابل اجرا بودن اتصال در کارهای عملی و همچنین تأمین پیوستگی بال های ستون از اتصال با پیچ های عبور کرده از درون ستون cft استفاده شده است. زیرا استفاده از سخت کننده ها درون مقاطع تو خالی براحتی قابل اجرا نمی باشد. در پایان این مطالعه، چارچوب مدل سازی ترکیبی ارائه می شود. در چارچوب ترکیبی، یک مدل ریاضی متعارف با روش های اطلاعاتی تکمیل می شود. فرض اساسی روش ترکیبی ارائه شده این است که با توجه به جایگزینی های اطلاعاتی، همه ویژگی های پاسخ سیستم از مدل سازی ریاضیاتی حاصل نمی شود. این ممکن است به دلایل زیر باشد: (1) تئوری اصولی، قابل دسترسی نیست و یا به اندازه ی کافی توسعه یافته نیست، (2) نظریه های موجود بسیار پیچیده است و بنابراین برای مدل سازی در تحلیل قاب های ساختمانی مناسب نیست. در نهایت منحنی های ممان-دوران مدل ترکیبی با نتایج آزمایشگاه مقایسه شدند. مقایسه نشان داد که مدل ترکیبی توافق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. علاوه بر این، مدل ترکیبی به خوبی برای پیش بینی رفتار اتصال جدید به کار برده شد.

با توجه به اینکه ایران بر روی کمربند زلزله خیز آلپ- هیمالیا واقع شده است و این امر احتمال رخداد زلزله را بالا می برد و از طرفی چون سازه ها تحت اثر زمین لرزه های مخرب، وارد مرحله غیر ارتجاعی می شوند، لذا مطالعه بر روی وضعیت لرزه خیزی و تبعات ناشی از وقوع آن بر روی سازه ها و همچنین مطالعه رفتار غیرارتجاعی آن ها از اهمیت خاصی برخوردار است. با توجه به معایب مهاربندهای عادی و چگونگی رفتار آن در محدوده غیر خطی ، منحنی hysteresys غیر متقارن، زوال استحکام و افت سختی به علت کمانش در بارگذاری تناوبی، در سال های اخیر قاب با مهاربند کمانش ناپذیر (brbf)به عنوان نسل جدیدی از سیستم های مهاربندی مورد بررسی قرار گرفته شده است. برخلاف مهاربندهای عادی ، این نوع مهاربند دارای منحنی hysteretic متقارن و انعطاف قابل توجه، با محدود کردن کمانش در برابر بارهای فشاری می باشد. در تحقیق حاضر سعی شده است با استفاده از آنالیز استاتیکی افزاینده غیرخطی (پوش آور)، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی خطی تاریخچه زمانی، که برای انجام تحلیل های دینامیکی از رکوردهای کاپ مندسینو، کوبه، سان فرناندو و طبس استفاده شده است، به بررسی ضریب رفتار قاب با مهاربند کمانش تاب واگرای معکوس شورون، طراحی شده بر مبنای آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800، ویرایش سوم) و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های فولادی) و همچنین پارامترهای لرزه ای موثر از قبیل ضریب شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت پرداخته شود. برای این منظور چهار قاب 3، 6، 9و 12 طبقه با مهاربند کمانش ناپذیر واگرای معکوس شورون مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده ضریب رفتاری حدود 15/57 را برای این نوع سیستم ساز ه ای به دست می دهد.

امنیت سازه همیشه در طراحی پروژه های مهندسی عمران برای مهندسان امری کلیدی بوده است. یکی از مکانیزم هایی که سازه در آن دچار شکست می شود و در سالهای اخیر توجه زیادی به آن شده است مربوط به خرابی پیش رونده است. پدیده خرابی پیش رونده در سازه ها در هنگام زلزله و حتی در یک انفجار نزدیک به سازه به چالشی مهم تبدیل شده است و می تواند مشکلاتی را برای سازه ها به وجود آورد و حتی منجر به ویرانی کل سازه گردد. خرابی پیش رونده را به صورت گسترش خرابی موضعی اولیه از عضوی به عضو دیگر که سرانجام به خرابی تمام سازه و یا قسمت بزرگی از آن می انجامد، تعریف می کنند. در این تحقیق با استفاده از روش مسیر جایگزین و تحلیل دینامیکی غیر خطی به ارزیابی پتانسیل خرابی پیش رونده ناشی از حذف مهاربند در قاب های مهاربندی شده برون محور پرداخته شده است. در ادامه تحقیق به ارزیابی خرابی پیش رونده در قابهای مهاربندی شده برون محور ناشی از حذف ستون، ناشی از حذف همزمان ستون و مهاربند و به ارزیابی خرابی پیش رونده در قابهای خمشی و مقایسه آن با سیستم برون محور نیز پرداخته شده است. همچنین تأثیر پارامترهایی مانند تعداد طبقات، آرایش مهاربندها و نوع اتصال بررسی شده است. برای این منظور سه ساختمان پنج، ده و پانزده طبقه با سیستم قاب ساختمانی ساده و قرارگیری مهاربند در دهانه های میانی، سه ساختمان پنج، ده و پانزده طبقه با سیستم قاب ساختمانی ساده و قرارگیری مهاربند در دهانه های کناری، سه ساختمان پنج، ده و پانزده طبقه با سیستم قاب خمشی و یک ساختمان پنج طبقه با سیستم ترکیبی(دوگانه) قاب خمشی به همراه مهاربند برون محور جهت تحلیل و طراحی در نرم افزار etabs مدل گردید. سپس یکی از قاب های محیطی هر ساختمان جهت ارزیابی پدیده خرابی پیش رونده در نرم افزار sap2000 مدل گردید. نتایج بیانگر آنست که با حذف مهاربند، سازه در مقابل خرابی پیش رونده مقاوم است. همچنین مشاهده گردید حذف تک ستون فقط زمانیکه در کنار ستون حذف شده مهاربندی وجود نداشته باشد و حذف همزمان ستون و مهاربند فقط در طبقه آخر سبب ایجاد خرابی پیش رونده در سازه می شود. نتایج نشان داد که با حذف همزمان ستون و مهاربند احتمال رخ دادن خرابی پیش رونده در قاب هایی که دهانه های میانی مهاربندی شده با افزایش ارتفاع افزایش و در قاب هایی که دهانه های کناری مهاربندی شده با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. همچنین با مقایسه قاب مهاربندی شده برون محور و قاب خمشی مشاهده شد که قاب مهاربندی شده برون محور در مقابل خرابی پیش رونده بسیار مقاوم تر می باشد. اما سیستم ترکیبی قاب خمشی و مهاربند برون محور در مقابل خرابی پیش رونده در مقایسه با دو سیستم دیگر، سیستمی کاملاً مقاوم می باشد. کلمات کلیدی: خرابی پیش رونده، تحلیل دینامیکی غیرخطی، مهاربند برون محور، روش مسیرهای جایگزین، قاب خمشی فولادی

در سالهای اخیر با افزایش فعالیت های تروریستی در ساختمانهای مهم محافظت کردن از جان ساکنین و ایجاد ایمنی در هنگام وقوع این قبیل پدیده ها اهمیت خاصی پیدا کرده است. خرابی پیشرونده می تواند در اثر عوامل طبیعی و یا انسانی رخ دهد. این پدیده زمانی اتفاق می افتد که خرابی یک عضو سازه ای منجر به خرابی بخش قابل توجهی از سازه و یا حتی کل سازه گردد. در خرابی پیشرونده اتصالات بسیار مهم هستند وبهترین ایده برای مقاوم سازی سازه در برابر این پدیده مقاوم کردن اتصالات می باشد. از طرفی با توجه به اینکه بسیاری از تحقیقات پیشین روی قاب های خمشی صورت گرفته است، درحالی که ساختمان های زیادی دارای قاب های با اتصالات نیمه صلب و ساده می باشند، لذا بررسی رفتار اتصالات این گونه قاب ها ضروری به نظر می رسد. بدین منظور یک نمونه از اتصال ساده به نام اتصال نبشی جان و یک نمونه از اتصال نیمه صلب به نام نبشی بالا و پایین به همراه نبشی جان در خرابی پیش رونده با نرم افزار abaqus مدل سازی شده است. پارامترهای مختلف بوسیله تحلیل دینامیکی غیرخطی صریح مورد بررسی قرار گرفته شد و مشاهده شد که در اتصال نبشی جان با افزایش عمق اتصال و تعبیه ورق های سخت کننده در جای مناسب مقاومت اتصال افزایش و شکل پذیری کمی کاهش می یابد و تغییر در ضخامت نبشی و نحوه توزیع پیچ ها تاثیر زیادی در مقاومت اتصال نمی گذارد. در اتصال نبشی بالا و پایین به همراه نبشی جان نیز، وجود سخت کننده در نبشی بالا و پایین تاثیر خوبی در مقاومت اتصال داشته است و بقیه پارامترهای در نظر گرفته شده تاثیر قابل توجهی ندارند. همچنین مشاهده شد که اتصالات پیچی در برابر رخداد خرابی پیشرونده عملکرد بهتری نسبت به اتصالات جوشی دارند.

cbf از جمله سیستم های موثر سازه ای معمول است که برای مقاومت در مقابل بار جانبی استفاده می شود. زمانی که طراحی به روش الاستیک معمول صورت می گیرد، جا بجایی بیش از حد طبقه بعد از کمانش اعضای مهاربند منجر به شکستگی های اولیه اعضای مهاربند می شود. طراحی پلاستیک بر اساس سطح عملکرد رفتار غیر الاستیک سیستم را در روند طراحی در نظر می گیرد. روش pbpd از تغییر مکان هدف انتخاب شده و مکانیزم تسلیم به عنوان معیارهای اصلی طراحی استفاده می کند. برش پایه طراحی از رابطه تعادل بین کار مورد نیاز برای ایجاد تغییر مکان یک طرفه سازه تا رسیدن به جابجایی هدف و انرژی داخلی محاسبه می شود. در پایان نامه حاضر، طراحی دو قاب 3 و 5 طبقه با سیستم سازه ای مهاربند همگرا به روش pbpd صورت گرفته است. سپس عملکرد لرزه ای قاب ها در نرم افزار sap2000 توسط تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مفاصل پلاستیک مهاربندها و ستون ها با استفاده از معیار پذیرش برگرفته از fema356 تعریف شده اند. منحنی های پوش آور بدست آمده از بارهای جانبی متفاوت رسیدن به مقاومت نهایی بیش از مقاومت موردانتظار در جابجایی هدف را از خود نشان می دهند همچنین توزیع خسارت در کل سازه به صورت یکنواخت می باشد و اجزای سازه ای در سطح خطر 1 دارای سطح عملکردی ls و در سطح خطر 2 سطح عملکرد cpدارند. تحلیل دینامیکی غیر خطی نیز در دو سطح خطر 1 و 2 با استفاده از رکورد های مربوط به شهر لس آنجلس انجام شد. نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی نشان می دهد متوسط ماکزیمم جابجایی طبقات عموماً کمتر از جابجایی هدف در سطح خطر مورد بررسی می باشد، همچنین جابجایی نسبی طبقات در ارتفاع یکنواخت است.

عوامل مختلفی بر روی افزایش حرارت هیدراسیون تاثیر گذار هستند یکی از روش های موثر در کاهش حرارت زایی بتن ،کاربرد مواد سیمانی با حرارت زایی کم می باشد. امروزه با توسعه سیمان های دوجزئی و سه جزئی، استفاده از این نوع سیمان ها در سازه های بتنی جهت دستیابی به دوام و مقاومت قابل توجه ، مورد تاکید قرار گرفته است. استفاده از مواد مکمل سیمانی مجموع گرمای هیدراسیون را کاهش می دهد اما از طرف دیگر روی نرخ تولید حرارت و خصوصیات مکانیکی بتن نیز تاثیر گذار بوده و لازم است مورد بررسی قرار گیرد.

، دراین پایان نامه نوع جدیدی از مستهلک کننده های انرژی معرفی می شود. این مستهلک کننده متشکل از یک حلقه به منظور افزایش شکل پذیری و جذب انرژی زلزله و همچنین یک شش ضلعی برای افزایش ظرفیت باربری، که توسط صفحات اتصال به حلقه ی شکل پذیر متصل می شوند، می باشد. در هنگام وقوع زلزله عضو مستهلک کننده قسمت قابل توجهی از انرژی ورودی به سازه را با ورود به مرحله ی غیر خطی و تشکیل مفاصل خمیری خمشی، مستهلک کرده و بدین صورت از ورود دیگر اعضای سازه به مرحله ی غیرخطی جلوگیری می نماید. همچنین از کمانش اعضای مهاربندی جلوگیری کرده یا آن را به تعویق می اندازد. و در صورت خرابی المان پیشنهادی قابلیت تعویض آسان را نیز داشته علاوه بر این که از هزینه ی کم و سرعت بالایی نیز برخوردار می باشد.

خرابی پیشرونده، خرابی تمام و یا قسمت عمده ای از یک سازه تحت بارگذاریهایی از قبیل زلزله، انفجار، آتش سوزی و . . . است که با حذف یک ستون در بخشی از سازه شروع شده و با انتشار گسیختگی به اعضای مجاور می تواند پایداری کل سازه را تهدید نماید و بروز یک خرابی موضعی در یک عضو سازه ای منجر به شکست اعضای مجاور آن و فروریزش های اضافی در ساختمان می گردد. با مطالعات انجام شده و بررسی های بعمل آمده در زمینه ی احتمال آسیب پذیری ساختمان های امروزی در سطح شهرها در برابر خرابی پیشرونده و اینکه اکثر قریب به اتفاق ساختمان های موجود یارای مقابله با چنین پدیده ای را نداشته و در برابر خرابی پیشرونده آسیب پذیر می باشند، لذا هدف از این پایان نامه این است که با ارائه راهکاری به دنبال بهبود این وضعیت بوده و بتوان به کمک آن دسته از ساختمان ها شتافت که احداث شده اند اما در طراحی هایشان بارگذاری ویژه ی خرابی پیشرونده لحاظ نشده است.

هر سیستم یا پروژه در راه رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده خود با عدم قطعیت ها و رویدادهای غیر قابل پیش بینی روبه رو خواهد بود، این رویداد ها که در صورت وقوع،تاثیرات مثبت و منفی بر روی سیستم و کارکرد آن ایجاد می نمایند،ریسک نامیده می شود. ریسک ها از مهمترین دلایل شکست پروژه ها و عدم دستیابی آن ها به اهداف از پیش تعیین شده مانند زمان،هزینه و کیفیت محسوب می شوند. ازین رو مدیران پروژه جهت کاهش اثرات منفی ریسک و افزایش بهره وری از پیامد های مثبت آن،از مدیریت ریسک استفاده می کنند. پروژه های عمرانی سهم عمده ای از پیشرفت وآبادانی کشور و رفاه و آسایش افرادجامعه دارند و بخش زیادی از بودجه ملی کشور برای ساخت آنها هزینه می گردد. پروژه های عمرانی به واسطه پیچیدگی های متعدد و نیاز روز افزون به کاهش هزینه و زمان و افزایش کیفیت، با عدم قطعیت های متعددی روبه رو هستند. هر چند ریسک ها را می توان جزء ذات پروژه های عمرانی دانست اما میزان و شدت ضعف این ریسک ها و احتمال وقوع آنها تابع عوامل مختلفی از پروژه همچون نوع پروژه، سیستم اجرا، وسعت پروژه و... می باشد.در این پژوهش مهمترین ویژگی ها و عوامل ایجاد و تشدید ریسک در پروژهای عمرانی با بررسی مطالعات گذشته و اخذ نظرات کارشناسان، شناسایی شد و بر اساس آن مدلی با استفاده ازروش مقیاس ترتیبی و تحلیل سلسله مراتبی(ahp) جهت پیش بینی سطح ریسک و اولویت بندی پروژه ها بر اساس میزان سطح ریسک ارائه شده است. ازین مدل می توان زمانی که پیمانکار پروژه از نظرزمانی و مالی دچار محدودیت است(برای مثال در زمان شرکت در مناقصه) و یا در مواقعی که پیمانکار با بیش از یک پروژه درگیر است جهت اتخاذ تصمیمات مناسب در زمینه تشکیل تیم مدیریت پروژه،تخصیص مناسب منابع مالی،نیروی انسانی،تجهیزات و... استفاده نمود. اعتبار سنجی مدل ارائه شده،با مطالعه موردی بر روی 3 پروژه عمرانی و با استفاده از تحلیل حالات خرابی و اثرات آن در حالت فازی و فرآیند تحلیل شبکه(anp)صورت گرفته است.

گسترش روزافزون خطوط انتقال نیرو که در برگیرنده حجم بالائی از برجهای انتقال می باشد اهمیت تحقیق و بررسی پیرامون برجهای انتقال را مشخص می نماید. به جهت هزینه بالای استفاده از برجهای فولادی در خطوط انتقال نیرو، در این پروژه سعی شده است تا با جایگزینی بتن مسلح به جای فولاد در برجهای انتقال، از میزان هزینه اجرای خطوط انتقال کاسته شود. لذا در این پروژه و جهت رسیدن به این هدف ، به جای دو نوع برج انتقال فولادی خط 63 کیلووات ، که شامل برج متشکله از نبشی برای دهانه طراحی 300 متر و برج تلسکوپی برای دهانه فوق الذکر در نظر گرفته شده اند، استفاده شده است . این برجها بتنی پس از بررسی پایداری آنها تحت اثر نیروی وزن و سایر نیروهای وارد بر آنها، بر اساس آئین نامه acl طراحی شده اند. پس از ارائه طرح اتصال قطعات پیش ساخته بتنی، این برجها بر اساس فهرست بهاء پایه سال 77 برآورد هزینه شده و با برجهای فولادی موجود مقایسه شده اند که در مورد برج بتنی طرح شده برای دهانه حاکم 150 متر، هزینه برآورد شده حدود نصف هزینه تمام شده برج تلسکوپی موجود محاسبه شده است .