تجربیات گذشته نشان می دهد که خاک زیر پی بر روی رفتار دینامیکی سازه تاثیر می گذارد. پاسخ دینامیکی سازه حین لرزه های اعمالی, متغیری از نوع خاک زیر پی بوده, لذا بدون در نظر گرفتن تاثیر آن نمی توان تخمین واقع گرایانه ای از نیروهای اعمالی زلزله بر سازه داشت. همچنین پی بخشی از سازه است و در بازتوزیع نیروهای داخلی آن سهیم است. فرض انعطاف پذیر بودن پی ممکن است باعث افزایش نیروهای داخلی اعضای سازه ای نیز شود. لذا برای تحلیل دقیق تر پی و سازه لازم است اثر اندرکنش پی و سازه و خاک در نظرگرفته شود. برای این منظور چند مدل اجزا محدود قاب خمشی بتن آرمه دو بعدی با ارتفاع مختلف به کمک نرم افزار ansys از خاک و سازه روی آن آماده گردید, در مدلسازی محیط خاک بصورت پیوسته و خطی در نظر گرفته شده و به روش استاتیکی و دینامیکی تحلیل شد.تحلیل ها یک بار بر مدل سازه پایه گیردار و یک بار نیز بر روی مدل سازه همراه با پی و خاک زیرین انجام شده است. مقایسه نتایج نشان می دهد که با در نظرگیری اثر اندرکنش خاک و سازه ، پریود سازه افزایش و بر ش پایه کاهش می یابد. همچنین اندرکنش خاک و سازه باعث تغییر نیروی داخلی اعضای سازه ای , پی و حداکثر جابجایی سازه می شود. بنابراین اندرکنش بین خاک و سازه عامل مهمی است که باید در تحلیل و طراحی سازه ها مورد توجه قرار گیرد.

ارزیابی دقیقتر ایمنی لرزه ای یک سازه از مهمترین موضوعات در آنالیز سازه ها می باشد. در این رابطه اثر ابعاد سازه های بتنی مسلح که شامل ارتفاع طبقه، طول دهانه، تعداد طبقات و تعداد دهانه ها می شود، یکی از مهمترین موضوعات در ایمنی لرزه ای سازه های بتنی می باشد که تاکنون به صورت جدی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بدین منظور در این مطالعه اثر ابعاد قاب در ایمنی لرزه ای سازه های بتنی مورد بررسی قرار می گیرد تا در نتیجه آن به درک بهتری برای انتخاب مناسبترین ابعاد برای سازه و همچنین انتخاب مناسبترین ترکیب از تعداد طبقات و دهانه ها برای بالا بردن ایمنی لرزه ای سازه برسیم. برای انجام این مطالعات از آنالیز استاتیکی افزاینده و دینامیکی افزاینده استفاده می شود. آنالیز دینامیکی افزاینده یکی از روش های ارزیابی سازه است که با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی مدل سازه، تحت شتابنگاشت های انتخاب شده رفتار لرزه ای و ظرفیت سازه را به صورت داده های عددی تعیین می کند. سپس با تعریف چند حالات حدی2 روی منحنی های بدست آمده از این آنالیز و با استفاده از روش های آماری ، منحنی های شکست3 بدست می آیند.نمودار های شکست یکی ازپر استفاده ترین روش ها برای ارزیابی ایمنی لرزه ای سازه در اثر اعمال یک سری زلزله های مختلف و یکی از مناسبترین متد ها برای مشخص کردن ایمنی لرزه ای با نشان دادن احتمال عبور سازه از یک دریفت مشخص می باشد. با رسم نمودارهای شکست برای دریفت های حالات حدی برای تمامی قاب ها و ترکیب این نمودارها در یک جدول می توان به مقایسه ایمنی لرزه ای قاب های مدل شده پرداخت. در حالت دیگری از مقایسه، آنالیز استاتیکی افزاینده برای تک تک قاب ها انجام شده و نمودار آن رسم گردیده است.با مقایسه نمودارهای شکست رسم شده برای دوازده سازه مدل شده بر اساس ضوابط آیین نامه ای یکسان می توان به اثر ابعاد4 در ایمنی لرزه ای سازه پی برد. در نتیجه این مطالعه مشاهده می شود افزایش ارتفاع قاب و افزایش تعداد طبقات باعث کاهش ایمنی لرزه ای سازه شده و افزایش طول دهانه هادر بعضی قاب ها باعث افزایش و در بعضی قاب ها باعث کاهش ایمنی لرزه ای سازه می شود همچنین افزایش تعداد دهانه ها باعث کاهش ایمنی لرزه ای می شود که این کاهش با افزایش ارتفاع و طول دهانه محسوس تر می شود. این مطالعه می تواند درک بهتری برای طراحی سازه های بتنی و نتیجتا کارایی بهتری برای سازه بتنی ارائه دهد. واژه های کلیدی: آنالیز دینامیکی افزاینده، ایمنی لرزه ای، اثر ابعاد، حالت حدی، نمودار شکست

مواج شدگی بیانگر نوسانات فرکانس پایین سیال در یک مخزن نیمه پر است که اگر به صورت موثری کنترل نشود می تواند به عنوان یکی از مهمترین عوامل تخریب و واژگونی مخازن باشد. از این رو، مطالعه ی رفتار مخازن ذخیره ی مایعات و ارائه ی روش های جدید برای کاهش مواج شدگی و بهبود پاسخ لرزه ای مخازن، به علت بالا بودن هزینه های ساخت و ساز، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این پایان نامه امکان کنترل مواج شدگی و کاهش طلب در دیواره های صلب خارجی در دو قسمت با به کارگیری دو روش مختلف بررسی شده است. در قسمت اول، معادلات حاکم بر مخزن مستطیلی دارای دیواره ی انعطاف پذیر میانی با به کارگیری روش تحلیلی در حوزه ی فرکانس استخراج شده و پاسخ سیستم تحت اثر تحریکات هارمونیکی و لرزه ای به دست آمده است. در این مخزن دیواره ی انعطاف پذیر میانی به عنوان جاذب جرم عمل می کند تا از طریق تنظیم دینامیک مخزن و مایع مواج پاسخ سیستم اندرکنشی سیال- سازه را کنترل کند. با در نظر گرفتن نوسات کوچک ناشی از ارتعاش دیواره ی میانی در سیال تراکم ناپذیر و غیر ویسکوز، تابع پتانسیل سرعت برای توصیف حرکت سیال استفاده شده است. اثرات به کارگیری انعطاف پذیری دیواره ی میانی در مقایسه ی پاسخ این مخزن با پاسخ مخزن صلب ارزیابی شده است که نتایج نشان می دهد با تنظیم میزان جرم دیواره ی میانی در مخزن دارای دیواره ی انعطاف پذیر میانی می توان کاهش قابل ملاحظه ای در مقادیر ماکزیمم برش و ممان پایه ی دیواره ی خارجی و ماکزیمم ارتفاع موج آب در مقایسه با مقادیر متناظر در مخزن صلب ایجاد نمود. در قسمت دوم نیز امکان به کارگیری دیواره ی غشائی برای بهبود عملکرد سیستم برهم کنشی سیال- سازه در مخازن، با مطالعه ی رفتار و عملکرد مخزن دارای دیواره ی غشائی با روشی مشابه آنچه در قسمت اول ذکر شد، مورد بررسی قرار گرفته است. تنظیم دینامیک سیال و سازه در این حالت با تنظیم میزان نیروی کششی اعمال شده به غشا و میزان جرم غشا انجام شده و پاسخ سیستم با حالت مخزن صلب مورد مقایسه قرار گرفته است تا اثرات به کارگیری دیواره ی غشائی مورد ارزیابی قرار گیرد. به علاوه برای صحت سنجی روش حل تحلیلی به کارگرفته شده و نتایج حاصله، پاسخ های به دست آمده در چند مورد با نتایج حاصل از مدل سازی و آنالیز در نرم افزار اجزاء محدود ansys مورد مقایسه قرار گرفته است.

یکی از سیستمهای مقاوم در برابر بارهای جانبی، دیوار سازه ای بتن آرمه است. این دیوارها به دلیل دارا بودن سختی و شکل پذیری زیاد، قادر به جذب بخش عظیمی از انرژی ناشی از زلزله هستند. در این مطالعه پس از آشنایی با روش های مختلف مدل سازی دیوار سازه ای و نیز ضوابط طراحی آنها، دیوارهای برشی و باربر در دو سطح شکل پذیری معمولی و ویژه طراحی و به روش mvle مدل سازی می شوند. سپس با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح، دیوارها به صورت استاتیکی تحلیل می شوند و نمودار ظرفیت آنها استخراج می گردد. در نهایت به کمک این نمودارها به مقایسه مقاومت و میزان شکل پذیری دیوارها، زمانی که عملکرد برشی و باربر بر عهده داشته باشند، پرداخته می شود. بررسی نتایج بدست آمده حاکی از آن است که سیستم دیوار برشی دارای شکل پذیری بیشتر ولی مقاومت برشی کمتری نسبت به سیستم دیوار باربر می باشد.

قرارگیری وصله دیوارها در محل تغییرشکل های محتمل غیرخطی ممکن است عملکرد سازه را حین وقوع زلزله های بزرگ تحت تاثیر قرار دهد. آیین نامه aci 318 ضوابطی را برای قرارگیری وصله در شکل پذیری ویژه در ناحیه ای به دور از محل محتمل عملکرد غیرالاستیک در طراحی لرزه ای برای تیرها و ستون ها وضع می کند ولی در مورد دیوارهای سازه ای، حتی دیوارهای سازه ای ویژه محدودیتی را بیان نمی کند. حین وقوع زلزله ممکن است دیوارهای سازهای تحت لنگرهای قابل توجهی قرار گرفته و با توجه به این موضوع که در دیوارهای برشی عمق ناحیه کششی بزرگ بوده و کرنشهای رخ داده نسبت به حالت تیر ستون بزرگتر میباشد، از این رو در دیوارهای برشی استعداد لغزش آرماتور در محل وصله بالا می¬باشد. همچنین وجود وصله میتواند مقاومت جانبی و سختی سازه را تحت تاثیر قرار دهد. موارد ذکر شده، نیاز به مطالعه اثر وصله بر روی رفتار دیوارهای سازه ای را ضروری می نماید.

بررسی خرابی های زلزله های گذشته نشان می‎دهد محل نامناسب وصله، آرایش نامناسب آرماتورهای طولی و فاصله زیاد آرماتورهای عرضی-که منجر به عدم محصورشدگی هسته بتنی و رفتار نامناسب وصله می شود- موجب شکست ترد اعضای بتنی شده است. در سطح شکل پذیری متوسط، آیین نامه، قرارگیری وصله در پای المان های سازه ای (ستون و دیوار برشی)، را مجاز دانسته و به دلیل سهولت در اجرا، وصله در پای آنها انجام می‎شود؛ این محل نامناسب‎ترین محل برای اجرای وصله می‎باشد. جهت اعتبار سنجی مدل استفاده شده برای مقاطع با آرماتور وصله شده، از چندین نمونه آزمایشگاهی که هم شامل ستون و هم شامل دیوار سازه ای باشد، استفاده شده و همخوانی خوبی نیز بین نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی به دست آمده است. از طرفی، چون که رفتار سیستم های دوگانه متشکل از قاب و دیوار به دلیل اندرکنش بین آنها به طور قابل توجهی متفاوت از رفتار هریک از آنها به صورت جداگانه می باشد در این پژوهش نتایج حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی افزاینده برای یک سیستم قاب-دیوار، در دو حالت با و بدون وجود وصله در آرماتورهای پای ستون و دیوار سازه‎ای، مقایسه شده است. عملکرد وصله در دیوار سازه ای و ستون به دلیل تفاوت در عمق ناحیه تحت کشش؛ متفاوت است. آرماتورهای طولی ستون ها و همچنین دیوارهای سازه ای حین وقوع زلزله ممکن است در معرض تنش های کششی قرار گیرند و ظرفیت محدود کششی وصله در پای المان های سازه ای، که محل وقوع تغییرشکل های غیرخطی و ایجاد مفصل پلاستیک است باعث کاهش مقاومت و شکل پذیری سازه شده و رفتار آن را تحت تأثیر قرار می‎دهد.

اثرات لنگی برش در دیوارهای غیرمستطیلی منجر به کاهش محسوس سختی و مقامت دیوار می شود. بدون در نظر گرفتن اثر لنگی برشی در رفتار مقطع تحلیل ها مقادیری بیشتر از مقدار واقعی مقاومت و سختی را گزارش می کنند. این تحقیق برای لحاظ نمودن اثر لنگی برش از یک آرماتور مجازی با درصد سخت شوندگی، تنش تسلیم و مدول الاستیک اصلاح شده بجای آرماتور با مشخصات واقعی در بال مقطع استفاده می کند؛ که نتایج آن با نتایج کارهای آزمایشگاهی مقایسه شده است. سه نوع پلان مختلف با میزان یکسان سطح مقطع دیوار به سطح مقطع پلان طبقه طراحی شده و آنالیز دینامیکی افزاینده تحت شتاب نگاشت های معرفی شده در فصل چهارم روی آن ها صورت گرفت و منحنی های میانگین رفتاری و منحنی های شکست استخراج شده و نتایج باهم مقایسه شد. نتایج مقایسه ی منحنی شکست دیوارها در محدوده ی دریفت طلب نشان داد که افزایش سختی دیوار ایمنی لرزه ای را کاهش می دهد. این مطالعه نشان داد که مجموعه دیوارهای t شکل نسبت پلان مستطیلی و پلان بینابینی ایمنی لرزه ای بیشتری دارند. همچنین با مقایسه ی مقدار آرماتور مصرفی مشخص شد که مجموعه ی دیوارهای پلان t با وجود مقدار آرماتور کمتر نسبت به پلان ترکیبی دارای عملکرد لرزه ای مطلوب تری می باشد و این به این مفهوم می باشد که افزایش مقدار آرماتور مصرفی به معنی افزایش بیشتر ایمنی لرزه ای نیست.

امروزه آیین نامه های طراحی لرزه ای در حال تغییر به سمت طراحی مبتنی عملکرد می باشند.در این نوع طراحی که به صورت غیر خطی صورت می پذیرد، از سطوح عملکردی مختلف برای طراحی سازه استفاده می شود. همچنین به دلیل اهمیت مسائل اقتصادی توجه طراحان به سمت بهینه سازی بیش از گذشته می باشد، به طوریکه مسئله ی بهینه سازی به شاخه های مختلف طراحی وارد شده است و در طراحی ها مورد توجه طراحان قرار می گیرد. با ترکیب این دو موضوع با هم طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد(pbdo) به وجود آمده است که روش مناسبی برای طراحی سازه به صورت بهینه می باشد. در روش طراحی مبتنی عملکرد خطر لرزه ای به سطوح مختلف طبفه بندی می شود و برای هر کدام از این سطوح خطر لرزه ای عملکرد خاصی برای سازه در نظر گرفته می شود. به طور مثال برای زلزله های خفیف سطح عملکرد قابلیت استفاده برای سازه مد نظر می باشد که بدین معناست که در صورت وقوع زلزله ی خفیف سازه بلافاصله بعد از اتمام زلزله بتواند به کارایی خود به مانند سابق ادامه دهد. هم چنین در این روش می توان نظرات کار فرما را نیز برای کنترل عملکرد سازه مد نظر قرار داد. به طور مثال می توان سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه را برای سازه در مواجهه با زلزله متوسط در نظر گرفت. در این روش کنترل دریفت از اصلی ترین پارامتر ها برای بررسی عملکرد سازه می باشد و می توان عملکرد اجزای سازه ای و غیر سازه ای را با آن کنترل کرد. به همین دلیل در طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد دریفت ها مورد توجه خاص می باشد. مسائل بهینه سازی می توانند به دو صورت تک هدفه یا چند هدفه(mo) در نظر گرفته شوند. بهینه سازی تک هدفه به معنای یافتن جواب بهینه در فضای قابل قبول می باشد، به طوریکه جوابی بهتر از آن جواب برای آن مسئله نتوان پیدا کرد. در این نوع بهینه سازی یک تابع در فضای قابل قبول خودش بهینه سازی می شود و یک جواب منحصر به فرد برای آن بدست می آید. از طرف دیگر، بهینه سازی چند هدفه به معنای یافتن جواب های بهینه برای یک مسئله با چند تابع مختلف در فضای قابل قبول این توابع می باشد، به طوریکه جواب های دیگر که بهتر از این جواب ها باشند وجود نداشته باشد. در این نوع بهینه سازی از اصول بهینه پارتو استفاده می شود. در این روش جواب بهینه جوابی است که توسط جواب دیگر مغلوب نشده باشد. مغلوب شدگی بدین معناست که تمام توابع هدف یک جواب دارای مقداری بیشتر از توابع هدف جواب دیگر باشد. ریتم کارامد نیاز می باشد که بتواند مسائل پیچیده سازه ای را در زمان مناسب و با دقت کافی حل کند. به همین جهت در این تحقیق الگوریتم mo-clfba معرفی می شود که قابلیت بسیار بالایی در مواجهه با مسائل پیچیده بهینه سازی سازه ای دارد. این الگوریتم توانایی مواجهه با مسائل با تعداد متغییر بالا را دارد که این ویژگی ها در قالب مسائل ریاضی و همچنین سازه خرپایی به اثبات رسیده است. برای صحت سنجی این الگوریتم از 4 نوع مساله ی ریاضی و 2 نوع مسئله ی سازه ی خرپایی به عنوان نمونه استفاده شده است. در مسائل ریاضی الگوریتم mo-clfba در تمام کمیت های مقایسه ای از دیگر الگوریتم ها پیشی دارد. همچنین در دو نوع سازه خرپایی جواب های این الگوریتم بهتر از الگوریتم های مقایسه ای می باشد. در نهایت از الگوریتم mo-clfba برای طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد 2 مدل قاب خمشی بتن آرمه ( 3 و 6 طبقه) استفاده شده است. جبهه پارتو حاصل از الگوریتم ارائه شده با جبهه حاصل ازالگوریتم moba مقایسه شده است و در هر 2 مدل جواب های الگوریتم moba توسط جواب های الگوریتم mo-clfba مغلوب شده اند. برای هر دو این مدل ها از توابع هدف متفاوت بهره گرفته شده است که در این پایان نامه جواب های مربوط به بهترین زوج تابع هدف مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج حاصل از این الگوریتم نشان دهنده ی قابلیت مناسب آن برای بهینه سازی سازه های بتن آرمه می باشد.این الگوریتم توانسته است در یک پروسه ی بهینه سازی مقدار قابل توجهی سازه ی بهینه در اختیار ما قرار دهد که با استفاده از الگوریتم های تک هدفه زمان و هزینه ی محاسباتی بیشتری بر مسئله ی ما تحمیل می شود.

امروزه گرایش به سمت استفاده از دهانه های بزرگ ، سیستم سقف سبکترهمراه با فعالیت های ورزشی و عملکرد تجهیزات مکانیکی باعث بدتر شدن وضعیت لرزش کفها و به تبع آن شکایت ساکنان ساختمان ها شده است . از دیدگاه دینامیکی در حالتهایی که ارتعاش محسوس عامل تعیین کننده ابعاد سازه باشد حد قابل قبول ارتعاش تابعی از فرکانس، وزن و میرایی سقف است و اگر کف هایی تحت اثر ارتعاش ریتمیک مانند حرکات ورزشی، حرکات توام با جست و خیز قرار گیرند ، چه بسا این نوع حرکات با پریود طبیعی ارتعاش عضو باربر همگام شوند و ارتعاشات بزرگ را به وجود آورند . بررسی سقف های رایج بتنی مانند سقفهای تیرچه بلوک و دال بتنی نشان میدهد که ابعاد بدست آمده از روابط موجود طراحی برای طولهای عموما بیشتر از 5 متر همراه با لرزشهایی در هنگام قدم زدن ویا انجام حرکات ریتمیک می باشند . در این نوشتار به ارزیابی کلی از رفتار سقف های رایج در بارگذاری قدم زدن و حر کات ریتمیک در طبقات و بررسی تاثیر عوامل مختلف بر وضعیت لرزش کف پرداخته شده است .بدین منظور کف های با دهانه های مختلف و مقاومت های مصالح گوناگون طراحی شده و تغییر شکل و فرکانس طبیعی آن بدست آمده سپس وضعیت ارتعاشی سقف با استفاده از مقیاس اصلاح شده ریهر میستر در دو حالت نیروی قدم زدن و حرکات ریتمیک با حدود احساس بشری مقایسه شده است و نهایتا بروش آنالیز اجزا محدود انواع کفها بصورتهای مختلف و در طبقات مختلف مدل شده تا تاثیر طبقات و ارتفاع بر لرزش کف بررسی شده باشد . بررسی آیتم های مختلف تاثیرگذار بر تابع بازتاب شتاب نشان میدهد عواملی چون مقدار بار کفسازی ، مقاومت فولاد بکار رفته ، مقاومت بتن ، فاصله تیرچه ها ، میرایی کف ، فرکانس قدم زدن و وزن افراد در مقدار لرزش کف تاثیر گذار بوده و میتوان با تغییر در آنها برای کاهش مقدار تابع بازتاب شتاب استفاده شود

در ایران معمولا دیوار کوله را با استفاده از پشت بند هایی سخت تر می کنند تا تغییر مکان اولیه ی کوله کاهش پیدا کند. در چنین حالت هایی ممکن است پاسخ نیرو- تغییر مکان کوله تغییر کند و رفتار لرزه ای کوله تحت تاثیر قرار گیرد. روش کالترنس برای طراحی لرزه ای کوله های پل تنها اثر سختی خاک پشت دیوار پیشانی کوله را در نظر می گیرد و اثر سختی دیوار کوله را نادیده می گیرد چرا که فرض می کند دیوار پیشانی در هنگام زلزله در اثر برخورد روسازه در جهت طولی از محل نشیمن به اسانی گسیخته شده و اجزای پایین دیوار پیشانی از جمله پشت بند ها نقش چندانی در رفتار لرزه ای ایفا نمی کنند. در این پایان نامه اثر اضافه شدن پشت بند به دیوار کوله، روی رفتار لرزه ای آن مورد بررسی قرار می گیرد. تفاوت رفتار لرزه ای دو نوع کوله ی بدون پشت بند و با پشت بند در دیوار کوله بیان می شود. بر همین اساس دو نوع کوله در نرم افزار opensees مدل می شوند که یکی از آن ها بدون پشت بند و دیگری با پشت بند است. هر دو نوع کوله با انواع مختلفی از خاک های رسی آنالیز پوش اور می شوند تا رفتار نیرو- تغییرمکان آن ها مشخص شود. نتایج آنالیز ها نشان می دهد که رفتار نیرو- تغییرمکان دو کوله قبل از تشکیل مفصل پلاستیک در محل اتصال دیوار پیشانی با دیوار کوله متفاوت است و سختی اولیه ی کوله ی با پشت بند بیشتر است. این در حالی است که روش کالترنس در تعیین رفتار لرزه ای تفاوتی بین این دو نوع کوله قائل نمی شود. نتایج نشان می دهد رفتار لرزه ای کوله ها ی بدون پشت بند نسبت به کوله های دارای پشت بند تطابق بهتری با روش کالترنس دارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.