در دنیای مدرن سیستم‏های ریلی شهری و بین‏ شهری ر?ل مهمی در حمل و نقل افراد و بار دارند. مسائل مختلفی در طراحی و نگهداری این سیستم وجود دارد که از دیدگاه مهندسی سازه شامل مسائل استاتیکی و دینامیکی می‏شوند. موضوع این پایان‏نامه مربوط به مسائل استاتیکی خط ‏آهن است که در تنش پایداری و نگهداری خط دخیل می‏باشند. درخطوط قدیمی راه‏آهن ریل از قطعات 20 متری تشکیل شده بود و با اتصال بهم پیوسته می‏شد. اتصال قطعات ریل باعث افزایش هزینه نگهداری خط و صدمه به آلات نقاله می‏گردید. این سیستم نه تنها خط را به لحاظ سازه‏ای تضعیف می‏نمود بلکه باعث ایجاد صدا می‏شد. برای رفع این مشکل خطوط جوش شده پیوسته بطور گسترده‏ای مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم جدید مشکلات قبلی را حل کرده ولی باعث ایجاد مسائل جدیدی نیز شده است. یکی از این مسائل ناپایداری خط است که ممکن است در اثر تغییر درجه حرارت, نیروهای محرک و ترمزگیری قطار و حتی زلزله باشد. زلزله, گرچه نیروی طولی زیادی در خط ایجاد نمی‏کند, بعلت کاهش قابل ‏توجهی که در مقاومت جانبی خط بوجود می‏آورد می‏تواند مساله ساز باشد . علل دیگر ناپایداری صدمه دیدن قسمت‏های مقاوم خط مثل اتصالات ریل به تراورس و ضعف در بالاست است. در این تحقیق برای بررسی نیرو و تغییر‏مکان خط و برآورد پایداری آن از مدل اجزاء محدود با یک المان ماکرو استفاده شده است. برای تحلیل خط با المانهای معمول تعداد بسیار زیادی المان ممکن است لازم شود. با توجه به سرعت و گنجایش رایانه‏های معمول ممکن است این کار امکان‏پذیر نباشد. بدین جهت یک المان ماکرو ریل توسعه داده شده که در عین اینکه رفتار خط را دقیقاً مدل می‏کند جایگزین چندین المان نیز می‏شود. صحت‏سنجی المان ماکرو با یک مدل سه ‏بعدی انجام شده است. ماتریسهای سختی ارتجاعی و هندسی المان ماکرو با استفاده از روابط انرژی بدست آمده و معادلات تعادل سیستم با کمینه کردن انرژی کل سیستم حاصل شده است. با استفاده از المان ماکرو یک برنامه رایانه‏ای نوشته شده که با آن تنش, تغییر‏شکل و کمانش خط را می‏توان بررسی کرد. در این برنامه می‏توان بآسانی از المانهای دیگری نیز استفاده کرد. با استفاده از برنامه مذکور می‏توان شرایط خط را بصورت پارامتری بررسی کرد. پارامترهای مختلفی در خط تاثیر ‏گذارند از جمله اندازه و مشخصات ریل, اندازه و نوع تراورس و سختی پابندهای اتصال ریل به تراورس. اینها و برخی پارامترهای دیگر از جمله مقاومت بالاست و تغییرات آن در این تحقیق بررسی شده‏اند. بعلت اهمیت مساله پایداری خط و رویداد مکرر آن در خطوط مختلف به این مساله در بررسی حاضر توجه مخصوص شده است. کمانش ممکن است طولی و یا جانبی باشد. پارامترهای موثر در کمانش علاوه بر مشخصات خط نیروهای ناشی از تغییر حرارت, نیروی محرک لوکوموتیو در شروع حرکت و نیروی ترمز قطار است. پس از بررسی اثر این پارامترها توصیه‏هایی برای نگهداری خط و جلو‏گیری از ضایعات آن شده است. در برخی موارد, بعلت تقارن, می‏توان نصف خط (یک ریل) را مدل کرد. در حالاتی که نیرو بصورت نامتقارن بر خط وارد می‏شود از مدل سه بعدی متشکل از المانهای ماکرو و المان تراورس-پابند می‏توان استفاده کرد. در برخی موارد فرم کمانش خط مشاهده شده با نتایج تحلیلهای معمول بر مبنای خط همگن انطباق ندارد. نشان داده شده است که فرم مشاهده شده بعلت ناهمگنی خط است. در اثر ناهمگنی کمانش در اثر نیروی کمتری از بار بحرانی خط همگن اتفاق می‏افتد.

چکیده قاب با مهاربند واگرا (ebf) یک سیستم مقاوم جانبی در ساختمانهای فولادی است که دارای رفتار و خصوصیاتی دوگانه بین سیستم قاب خمشی و بادبندهای همگرا می باشد. مهمترین ویژگی قاب های ebf برای طراحی لرزه ای میزان سختی بالا همراه با شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی عالی آن است. علاوه بر این دیگر مزیت سیستم قاب با مهاربند واگرا نسبت به سیستم بادبندی همگرا آزادی عمل معماری بیشتر در سیستم ebf می باشد. نحوه قرار گیری مهاربندها باعث ایجاد فضای بیشتر برای درها، پنجره ها، یا سایر بازشو ها در قاب فراهم می شود. عنصر کلیدی در قاب با مهاربند واگرا تیر پیوند است. بر طبق نتایج آزمایشگاهی پوپوف و انگلهارت، سختی، شکل پذیری، و ظرفیت جذب انرژی این سیستم کاملاٌ به طول تیر پیوند وابسته است و با افزایش طول تیر پیوند به شدت کاهش می یابد. در ایران استفاده از قاب های ebf با لینک پیوند بلند به دلیل ملاحظات معماری مرسوم است. لذا، هدف از انجام این تحقیق ارزیابی شکل پذیری، اضافه مقاومت و ضریب رفتار قاب های ebf با طول تیر پیوند بلند است. بدین منظور قاب های ebf سه، شش و نه طبقه با لینک هایی به طول 0.7 تا 3 متر با استفاده از برنامه ی etabs 9.7.4 طراحی و سپس در برنامه اجزاء محدود opensees برای آنالیز با استفاده تحلیل بار افزون مدل می شوند و مقادیر این فاکتورها برای هرکدام از مدل ها به طور جداگانه محاسبه می شود. نتایج حاکی از آن است که ضریب رفتار 7 ارائه شده در استاندارد 2800 برای لینک های کوتاه و متوسط تا طول حدود 2 متر مناسب، ولی برای لینک های بلند با طول 5/2 متر و بالاتر قابل اطمینان نیست. کلمات کلیدی: ضریب رفتار، قاب با مهاربند واگرا، تحلیل بار افزون، تیر پیوند

یک نوع خاص نا منظمی در سازه، پس رفتگی آن در ارتفاع می باشدکه تأثیر قابل ملاحظه ای بر عملکرد سازه دارد. در این تحقیق چندین نوع قاب خمشی فولادی متوسط با الگوی پس رفتگی متفاوت، بر اساس آیین‏نامه 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ها طراحی شده و پس از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی با نرم افزار perform 3d، پاسخ های غیر خطی آنها شامل تغییرشکل نسبی‏ طبقات و دوران های پلاستیک المان ها محاسبه و ارزیابی می شوند. جهت بررسی عملکرد لرزه ای سازه ها از ضوابط fema 356 استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که در تمامی قاب‏های منظم سطح عملکرد ایمنی جانی تأمین می‏شود اما با افزایش پس رفتگی در ارتفاع در قاب های بلند تر (از 3 طبقه به بالا تر) سطح عملکرد قاب ها از سطح ایمنی جانی وحتی در بعض موارد در قاب‏های بلند از آستانه فروریزش تجاوز می کند. همچنین نشان داده می شود که اعضای واقع در مجاورت پس رفتگی و طبقات بالای سازه، بیشترین خسارت را تجربه کرده و برای اینکه سطح ایمنی آنها درحد ایمنی جانی رعایت گردد باید به نوعی تقویت شوند. واژ های کلیدی:آیین نامه 2800، عملکرد لرزه ای، پس‏رفتگی سازه در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر‏خطی