در این پایان نامه به بررسی رفتار سازه بتنی در نزدیکی گسل های فعال با استناد از آیین نامه های طراحی لرزه ای مختلف پرداخته شده است. با توجه به اینکه حرکات زمین در نزدیکی گسل به طور چشمگیری بزرگتر از این نوع حرکات در فواصل دورتر می باشد. هر یک از آیین نامه های طراحی لرزه ای ضرایب خاصی به نام ضرایب نزدیک گسل برای محاسبه نیروی جانبی وارد بر سازه در این مناطق ارایه کرده اند. بارهای جانبی وارد بر سازه بتنی مورد بررسی در این تحقیق بر اساس ضوابط و ضرایب نزدیک گسل مربوط به هر یک از این آیین نامه ها به دست آمده اند. جهت مدل سازی سازه بتنی 6 طبقه با سیستم قاب خمشی مقاوم، تحت بارهای زلزله ی مربوط به هر آیین نامه از نرم افزار المان محدود جدیدی به نام atena v3.0.0 و برای تحلیل سازه از روش تحلیل استاتیکی غیرخطی افزاینده استفاده شده است، با انجام این تحلیل منحنی های نیرو- جابجایی و فرآیند انتشار ترک خوردگی در سازه به دست آمده است. با مقایسه این منحنی ها نقاط ضعف مربوط به هر یک از آیین نامه ها مورد بررسی قرار گرفته و روش دقیق تری برای طراحی لرزه ای سازه ها در نزدیکی گسل ارایه شده است.

یکی از انواع رایج پل ها، پل های کامپوزیت فولادی– بتونی است که بدلیل مزایایی از قبیل بتون با مقاومت فشاری بالا، سختی و مقاومت مناسب در برابر آتش سوزی و نیز ظرفیت کششی بالای فولاد و شکل پذیری آن مورد استفاده قرار دارد. کمانش بال فشاری در تیرهای کامپوزیت فولادی- بتونی بندرت اتفاق می افتد. بنا به عدم تقارن مقطع، محور خنثی بطرف بال فوقانی انتقال می یابد. مشکل ناحیه خمش منفی در تیر کامپوزیت، مدکمانشی تیر فولادی است که بصورت کمانش اعوجاجی مهار شده اتفاق می افتد (restrained distortional buckling)، که در آن بال بالایی بطور کامل بوسیله ی دال بتنی و بال پایینی بوسیله فقط انعطاف پذیری جان مهار شده است. کمانش اعوجاجی تیرهای مهار نشده در باری که خیلی کمتر از بار کمانش جانبی نیست رخ می دهد. بدین لحاظ کمانش اعوجاجی مهار شده بطور اساسی متفاوت از سایر انواع کمانش اعوجاجی است. لذا در این تحقیق نمونه هایی از تیرهای کامپوزیت فولادی- بتونی با ابعاد مختلف در نرم افزار المان محدود abaqus مدلسازی شده و رفتار غیرخطی هندسی و فیزیکی و نیز همراه با ناکاملی اولیه در جان تیرورق بررسی شده است. و بررسی ها نشان دادند که رفتار نمونه ها به موقعیت و مقدار ناکاملی و طول شاه تیرها وابسته است.

به گسترش زنجیروار خرابی موضعی اولیه از یک المان به المان دیگر که نهایتاً موجب فروپاشی کل سازه و یا قسمت بزرگ نامتناسبی از آن می گردد، خرابی پیشرونده گفته می شود. خریداران ساختمان های بزرگ و طراحان ساختمان های جدید نیازمند اطلاع از آسیب پذیری ساختمان های موجود و در دست طراحی در مقابل پدیده خرابی پیشرونده هستند. یکی از عوامل بسیار مهم و تأثیرگذار در مقاومت سازه در مقابل خطر خرابی پیشرونده نوع سیستم باربر جانبی ساختمان می باشد. امروزه استفاده از دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه ای بطور کارآمد در بهسازی لرزه ای به منظور افزایش مقاومت جانبی و سختی ساختمان ها در برابر زلزله در سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گرفته است. نتایج آزمایشات انجام گرفته بر روی دیوارهای برشی فولادی تحت بارهای چرخه ای نشانگر سختی زیاد، مقاومت کافی، شکل پذیری مناسب واستهلاک زیاد انرژی حاصل از زلزله در این سیستم باربر جانبی لرزه ای است. در این تحقیق مقاومت ساختمان های فولادی مجهز به دیوار برشی فولادی در برابر خرابی پیشرونده با استفاده از روش آیین نامه ای "مسیر جایگزین" مورد ارزیابی قرار گرفته است. ما بین روش های مختلف برای طراحی ساختمان ها در مقابل خرابی پیشرونده، آیین نامه ها معمولاً روش مسیر جایگزین را توصیه می کنند. در روش مسیر جایگزین، سازه به گونه ای طراحی می شود که بتواند خرابی موضعی پیش آمده را جذب کرده و مسیر جدیدی برای انتقال بارها بوجود آورد. در این روش تنها حذف یک المان اصلی و بحرانی مورد بررسی قرار می گیرد و سازه برای تعیین اثر حذف این المان، آنالیز می شود. وقتی یک المان سازه ای به طور ناگهانی برداشته می شود، سازه باقیمانده بایستی پایدار باشد تا اینکه بتواند بارهای بازتوزیع شده را برای یک مدت زمان کافی (حداقل برای تخلیه با امنیت سازه و بازرسی وسعت خرابی) تحمل نماید. بررسی های انجام گرفته در این مطالعه نشان داد که هرچند ساختمان های مجهز به دیوار برشی فولادی دارای مقاومت مطلوبی در برابر بار جانبی زلزله می باشند اما ممکن است در برابر خرابی پیشرونده آسیب پذیر باشند. با تغییر نوع سیستم باربر جانبی ساختمان ها از دیوار برشی فولادی ویژه به قاب خمشی فولادی ویژه، مقاومت ساختمان ها در برابر خرابی پیشرونده بطور چشمگیری افزایش می یابد.

شبکه های دولایه ی فضاکار سازه هایی با سختی بالا و وزن کم می باشند که در چند دهه ی اخیر به نحو گسترده ای برای پوشش فضاهای وسیع بدون استفاده از ستونهای داخلی به کار گرفته شده اند. این نوع از سیستم های فضایی با وجود داشتن درج? نامعینی استاتیکی بالا دارای رفتار خرابی تردند، به طوریکه خرابی یک عضو و یا بخشی از سازه می تواند به سرعت در کل سازه منتشر شده و باعث بروز خرابی پیشرونده در سازه گردد. گزارشهای موجود از خرابی شبکه های دولایه ی فضاکار نیز رفتار خرابی ترد این سازه ها و آسیب پذیری آنها در برابر پدیده ی خرابی پیشرونده را تایید می کند. خرابی پیشرونده پدیده ای است که در آن خرابی از یک قسمت سازه به صورت موضعی شروع شده و در نهایت به خرابی کل سازه منجر می شود. زمانی که در یک نقطه از سازه خرابی موضعی اتفاق می افتد چنانچه سازه طوری طراحی شده باشد که خرابی موضعی نتواند به سایر اعضا سرایت کند، خرابی به صورت موضعی باقی خواهد ماند و موجب خرابی کل سازه نخواهد شد، در غیر اینصورت خرابی به سایر قسمت های سازه سرایت کرده و موجب بروز پدید? خرابی پیشرونده در سازه خواهد شد. در این تحقیق به ارائه روندهای مختلف مقاوم سازی، معرفی مطلوب ترین روند مقاوم سازی و نیز به بررسی رفتار خرابی شبکه های تخت دو لای? فضاکاری که قابلیت اجرا در عمل و واقعیت را دارند، پرداخته شده است. با انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی خرابی بر روی مدل های مورد مطالعه، به بررسی تاثیر تیپ بندی مقاطع روی رفتار خرابی شبکه های تخت دو لای? فضاکار پرداخته شده است. همچنین در ادامه، روندهای مختلف مقاوم سازی شبکه های تخت دولای? فضاکار مورد مطالعه قرارگرفته اند و با انتخاب بهترین روند مقاوم سازی، تاثیر پارامترهای طول دهانه و ابعاد چشمه بر روند مقاوم سازی مورد مطالعه قرار گرفته است.در پایان نشان داده شده است، اگرچه مقاوم سازی شبکه های تخت دولایه ی فضاکار موجب افزایش وزن سازه و بموجب آن افزایش هزینه ها می شود، اما با در نظر گرفتن تدابیر خاصی همچون چون کاهش ابعاد چشمه ها می توان این افزایش وزن را تقلیل داد، در عین حال سازه ای مقاوم در برابر خرابی پیشرونده داشت.

در خلال سه دهه اخیر، دیوارهای برشی فولادی بعنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله و باد، مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. برتری این نوع سیستم نسبت به دیگر سیستم های سازه ای مقاوم در برابر نیروهای جانبی باعث گردیده تا استفاده از آن روز به روز افزایش یابد. استفاده از دیوار برشی فولادی روشی موثر در افزایش سختی و مقاومت، بدون افزایش وزن سازه می باشد و در مقایسه با سیستم قاب خمشی تقریبا تا میزان پنجاه درصد موجب صرفه جویی در مصرف فولاد می گردد. مطالعات اخیر نشان داده اند که دیوارهای برشی ساخته شده از فولاد با مقاومت تسلیم دارای رفتار چرخه ای قوی و شکل پذیری بالایی می باشند. بعلت دسترسی کم به فولاد با مقاومت پایین در بازار، پیشنهاد می شود ازآلیاژ آلومینیومی بعنوان یک مصالح مناسب برای جایگزینی فولاد با مقاومت تسلیم پایین، استفاده شود. آلومینیوم خالص که یک آلیاژ آلومینیومی با درصد خیلی کمی از عناصر آلیاژی می باشد، به راحتی در بازار در دسترس بوده و دارای مقاومت تسلیم قراردادی خیلی پایین تر از فولاد با مقاومت تسلیم پایین می باشد. پانلهای برشی آلومینیومی بدون سخت کننده دارای رفتار چرخشی ضعیف همراه با اثر باریک شدگی می باشند که به علت تغییرمکانهای خارج از صفحه بوجود آمده در اثر کمانش برشی می باشد، در حالی که پانلهای برشی آلومینیومی با سخت کننده دارای مکانیسم اتلافی برش خالص با توسعه تغییرشکلهای پلاستیک برشی قبل از رخداد پدیده کمانش اصلی می باشند. در این تحقیق، برای دست یافتن به مطلوب ترین آرایش سخت کننده، مدل هایی با انواع آرایش سخت کننده با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus مدلسازی شده و مورد بررسی قرار گرفت. برای اطمینان از نتایج تحلیلی بدست آمده 5 نمونه آزمایشگاهی با انواع آرایش سخت کننده تهیه شد، بدلیل عدم وجود امکانات لازم برای انجام عملیات حرارتی بر روی نمونه ها برای ایجاد خواص مکانیکی مورد نظر فقط نمونه بدون سخت کننده و بدون انجام عملیات حرارتی تحت بارگذاری چرخه ای آزمایش شد. با توجه به نتایج بدست آمده نمونه هایی که دارای سخت کننده یک جهته ( افقی) می باشند در مقایسه با نمونه هایی که دارای همان تعداد سخت کننده هستند و سخت کننده در آنها بصورت دو جهته (افقی و عمودی) بکار رفته است دارای مقاومت، سختی و ظرفیت جذب انرژی بیشتری می باشند.

در سال های اخیر وقوع حوادث ناگوار نظیر 11 سپتامبر توجه بسیاری را به مساله خرابی پیش رونده جلب کرده است و باعث شده است تا در طراحی سازه های جدید مورد توجه قرار گیرد. در سازه های ساختمانی اتصالات تیر به ستون نقش بسیار مهمی را در تحمل نیروها و مقاومت در برابر وقوع خرابی پیش رونده بازی می کنند. معمولا ساختمان های بتنی دارای اتصالات تیر به ستون نسبتا صلب می باشند اما در قاب های فولادی اغلب اتصال تیر به ستون از گیرداری مناسب برخوردار نبوده و علاوه بر این بخش قابل توجهی از آن ها نیز با اتصالات مفصلی و نیمه گیردار طراحی می شوند که در صورت حذف المان های باربر به علت تغییر شکل های بیش از حد گسیخته می شوند. در این مطالعه پس از طراحی لرزه ای قاب های فولادی با 3 نوع سیستم باربر جانبی، رفتار آن ها با استفاده از روش آنالیز دینامیکی غیر خطی و به صورت سه بعدی در برابر حذف ناگهانی ستون های طبقه اول بررسی شده است. سپس با طراحی و نصب سیستمی متشکل از خرپاهای سقفی در سازه های مستعد به وقوع خرابی سعی بر آن بوده است تا با افزایش مسیرهای انتقال نیرو و جایگزین مقاومت آن ها را در برابر خرابی پیش رونده افزایش داد.

در سال های اخیر وقوع حوادث ناگوار نظیر فرو ریزش ساختمان های تجارت جهانی در 11 سپتامبر توجه بسیاری را به مساله خرابی پیش رونده جلب کرده است و باعث شده است تا این پدیده در طراحی سازه ها مورد توجه قرار گیرد. عوامل مختلفی می تواند باعث ایجاد خرابی موضعی و آغازگر یک خرابی پیش رونده شود. در این تحقیق بر اساس پیشنهاد آیین نامه های ارائه شده در این زمینه، از روش مسیر جایگزین برای تحلیل خرابی پیش رونده استفاده شده است. طبق این روش یک عضو باربر اصلی (ستون)، از ساختمان حذف شده و رفتار سازه بعد از خرابی موضعی مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل دقیق خرابی پیش رونده سازه ها توسط تحلیل های دینامیکی صورت می گیرد. معمولاً اندازه گام های زمانی تحلیل بر روی پاسخ سازه تاثیر گذار می باشد. در مواردی که تابع بارگذاری دارای تغییرات ناگهانی است، می-بایست از مقادیر مناسب برای گام زمانی استفاده کرد. با توجه به ماهیت مسائل خرابی پیش رونده، تابع زمانی حذف بار ستون بشکل یک بار پله ای می باشد. انتخاب مقادیر بسیار کوچک برای حصول پاسخ دقیق نیازمند زمان طولانی تحلیل می باشد. لذا باید یک مقدار بهینه برای گام زمانی ارائه داد. پارامتر دیگر مورد بررسی، مدت زمان حذف شدن ستون در تحلیل می باشد. در این تحقیق پیشنهاد آیین نامه برای مدت زمان حذف ستون مورد بررسی قرار گرفته است و محدوده مناسب و ایمن این پارامتر در سازه های فولادی مختلف تعیین و مقدار مناسب آن ارائه گردیده است. با توجه به ناتیج آمدهاز آزمایشات، تصمیم گیری های اساسی گرفته شده است.

به گسترش زنجیروار خرابی موضعی اولیه از یک المان به المان دیگر که نهایتاً موجب فروپاشی کل سازه و یا قسمت بزرگ نامتناسبی از آن می گردد، خرابی پیشرونده گفته می شود. یکی از عوامل بسیار مهم و تأثیرگذار در بروز خطر خرابی پیشرونده نوع سیستم باربر جانبی ساختمان می باشد. امروزه استفاده از سیستم های دوگانه قاب فولادی خمشی با بادبند برون محور به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه ای بطور کارآمد در بهسازی لرزه ای به منظور افزایش مقاومت جانبی و سختی ساختمان ها در برابر نیروهای زلزله در سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گرفته است. نتایج آزمایشات انجام گرفته بر روی این سیستم ها نشانگر سختی زیاد، مقاومت کافی، شکل پذیری مناسب و استهلاک بالای انرژی زلزله، در این سیستم باربر جانبی لرزه ای است. در این تحقیق، مقاومت سیستم های دوگانه قاب فولادی خمشی مجهز به انواع مختلف بادبندهای برون محور در برابر خرابی پیشرونده با استفاده از روش های آیین نامه ای مسیر جایگزین استاتیکی و دینامیکی غیرخطی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در روش مسیر جایگزین، سازه به گونه ای طراحی می شود که بتواند خرابی موضعی پیش آمده را جذب کرده و مسیر جدیدی برای انتقال بارها بوجود آورد. در این روش در هر نوبت تنها حذف یک المان بحرانی مورد بررسی قرار می گیرد و سازه برای تعیین اثر حذف این المان، تحلیل می شود. در این تحقیق پس از طراحی ساختمان های 6 طبقه نمونه با سیستم های باربر لرزه ای دوگانه قاب فولادی خمشی با 3 نوع بادبند برون محور مختلف، رفتار آن ها با استفاده از روش های تحلیل مسیر جایگزین دینامیکی غیر خطی و استاتیکی غیرخطی به صورت سه بعدی در برابر حذف ناگهانی ستون های مختلف طبقات اول و چهارم مورد ارزیابی قرار گرفته است. هم چنین مقدار ضریب افزایش دینامیکی به ازای حذف ستون های مختلف تمامی مدل های نمونه، محاسبه شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.