ستونها اصلی ترین عضو در سازه های بتنی بوده و هر گونه خرابی در آنها پایداری کل سازه را به خطر می اندازد. روشهای معمول تقویت ستونها از قبیل جکت بتنی و فلزی به دلیل مشکلات فراوان چندان قابل استفاده نیستند. در چند سال اخیر استفاده از مواد کامپوزیت که اصطلاحا frp نامیده می شوند جهت تقویت سازه های بتنی رشد چشمگیری داشته است. تحقیقات بسیاری در خصوص افزایش ظرفیت باربری محوری، ظرفیت برشی و شکل پذیری ستونهای بتن مسلح دور پیچ شده با الیاف frp انجام گرفته است که همه این تحقیقات نشان از عملکرد مناسب مواد کامپوزیت دارد، لیکن دورپیچ frp تأثیر چندانی بر روی افرایش ظرفیت خمشی ستونهای بتنی ندارد. در این رساله یک روش جدید جهت افزایش ظرفیت خمشی ستونهای بتنی با استفاده ازمیلگردهای frp که اصطلاحا nsm نامیده می شود، ارائه شده است. این روش شامل قرار دادن میلگردهای nsm در داخل شیارهای ایجاد شده بر روی سطح ستون می باشد. برای بررسی این روش هفت نمونه ستون بتنی در آزمایشگاه تحت بارگذاری محوری و جانبی قرار گرفته و نتایج آن بررسی شده است. همچنین با استفاده از روش اجزای محدود نیز عملکرد این روش تقویت پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات و مدلسازی عددی نشان می دهد که ظرفیت خمشی، شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی ستونهای بتن مسلح در صورت استفاده از این روش تقویت به نحو قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین یک روش آنالیز عددی مبتنی بر روش سازگاری کرنشها جهت تعیین منحنی اندرکنش نیروی محوری – لنگر خمشی ستونهای بتنی تقویت شده با nsm ارائه شده است.

امروزه استفاده از جداگرهای لرزه ای علاوه بر استفاده در ساختمان های با اهمیت، از نظر نوع کاربری و تجهیزات خاص، در ساختمان های مسکونی هم مورد استفاده قرار می گیرند. مقایسه این نوع ساختمان ها با ساختمان هایی که در آنها از جداگر لرزه ای استفاده نشده است می تواند در تصمیم گیری طراحان و سازندگان در استفاده از این نوع سیستم ها در ساختمان های مسکونی کمک قابل ملاحظه ای نماید. خصوصا، با توجه به افزایش هزینه طراحی و اجرای آنها نسبت به انواع متداول و معمول سیستم های مقاوم در برابر زلزله، لازم است توجه دقیقی به ابعاد فنی این نوع سیستم ها صورت پذیرد. هدف این مقاله در این راستا و در جهت مطالعه و ارزیابی این سیستم ها از لحاظ فنی می باشد و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله تعداد طبقات، نوع خاک ساختگاه و سیستم سازه ای مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور، در این تحقیق، ساختمانهای مورد مطالعه (با و بدون جداگر لرزه ای) با روش تحلیل استاتیکی معادل، بر اساس آیین نامه ubc97 با استفاده از نرم افزار (sap2000) طراحی شده اند. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی با اعمال 3 شتابنگاشت بر ساختمانهای مورد مطالعه (شامل دو گروه شتابنگاشت، مطابق با خاک های نوع sc و sd در آیین نامه ubc97) انجام شده است. شتابنگاشتها با همپایه سازی به روش انرژی اعمال شده اند. نهایتاً ساختمان های با جداگر لرزه ای و ساختمان های متداول فعلی از نظر اقتصادی و فنی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که سازه های با جداگر لرزه ای نسبت به سازه های بدون جداگر لرزه ای، شتابها و تغییرمکانهای نسبی کمتر و همچنین با توجه به برش پایه کمتر اعضای با مقاطع کوچکتر دارند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که سازه های با جداگر در خاک های sd نسبت به خاک های sc، رفتار بهتری از خود نشان می دهند و استفاده از جداگرها در ساختمان های کوتاه باعث کاهش بیشتر پاسخ های سازه نسبت به ساختمان های بلندتر می شود. نهایتاً سیستم های قاب خمشی نسبت به سیستم های مهاربندی رفتار بهتری از خود نشان می دهند.

در این پایان نامه، عملکرد لرزه ای سازه های فولادی مهاربندی شده نامنظم با وجود جداساز لرزه ای بررسی شده و ضمن بررسی قابلیت جداساز لرزه ای لاستیکی با هسته سربی (lrb) در کنترل پیچش روسازه، ارزیابی اقتصادی در دو حالت پایه ثابت و جداسازی شده، انجام شده است. ساختمان های مورد مطالعه با درصدهای مختلف خروج از مرکزیت، در سه ارتفاع مختلف، با جداساز لرزه ای و بدون جداساز با روش تحلیل استاتیکی و طیفی، براساس ایین نامه ubc97 وبا استفاده از نرم افزار sap200طراحی شده اند. سپس تحت سه رکورد کوکالی، امپریال ولی و لندرز آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی انجام شده است و نهایتاً ساختمان ها از نظر فنی و اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج بررسی نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سازه، میزان تاثیرگذاری سیستم جداساز در کاهش پاسخ های سازه ای از جمله شتاب، کاهش می یابد. در سازه های بلند وجود یا عدم وجود خروج از مرکزیت تاثیر چندانی در عملکرد جداساز برای کنترل شتاب ندارد.با وجود تاثیر گذاری جداساز در کاهش دریفت طبقات، میزان تاثیر گذاری آن در کنترل شتاب بسیار بیشتر از کنترل دریفت می باشد.با افزایش میزان خروج از مرکزیت تا 20%، بر میزان صرفه جویی در هزینه های کلی که بیشتر شامل صرفه جویی در هزینه آسیب می باشد، افزوده می شود. در ساختمان های کوتاه میزان صرفه جویی در خروج از مرکزیت های کوچک زیاد نبوده ولی برای خروج از مرکزیت های بالا، میزان صرفه جویی قابل ملاحظه می باشد.با افزایش ارتفاع سازه نیز از میزان صرفه جویی در هزینه های کلی کاسته می شود.

چکیده اندرکنش قاب و دیوار برشی بتنی در بسیاری از مطالعات مورد توجه قرار گرفته است و چنین نتیجه شده است که اندرکنش سازه قاب _دیوار تحت بار جانبی به شکلی است که برش نسبی قاب و دیوار را در طبقات مختلف با بی نظمی همراه می کند. این مسئله از مودهای مختلف تغییرشکل قاب و دیوار تحت بار جانبی ناشی می شود که قاب به شکل برشی و دیوار به شکل خمشی تغییر شکل می دهد. عموم آیین نامه ها نیز قاب خمشی را به عنوان عنصر ثانویه در نظر گرفته و برای رفتار ترکیبی قاب خمشی و دیوار برشی محدودیتی را برای مقاومت جانبی قاب برابر 25% برش پایه در نظر می گیرند که این محدودیت نه با اندرکنش قاب و دیوار و نه با توزیع نیروی زلزله بر اساس سختی نسبی عناصر باربر جانبی هماهنگی دارد. پس در مورد سازه های دوگانه وجه تمییزی بین عناصر اولیه و عناصر ثانویه وجود ندارد و قاب به عنوان بخشی که در سهم برش سازه تأثیر گذار است، باید درنظر گرفته شود. هدف از این مطالعه بررسی و مقایسه رفتار غیر خطی لرزه ای سازه ها با نسبت سختی متفاوت قاب _ دیوار و ارائه پیشنهادی است تا موجب بهبود روند اندرکنش بین آن ها شود. بدین منظور سازه های 8، 12 و 20 طبقه با سختی نسبی قاب به دیوار زیاد، متوسط و کم، بصورت یکسان در طبقات، بر اساس روند دینامیکی طیفی asce 7_05 آنالیز و طراحی شده ، سپس با انجام آنالیز دینامیکی غیر خطی تحت رکورد، اثر نسبت سختی قاب و دیوار در طبقات مورد بررسی قرار گرفته است؛ پارامتر های مورد بررسی میزان جذب انرژی، برش و تغییر مکان نسبی طبقات می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که دیوار در طبقات پایین سازه مقدار برش و انرژی زیادی از طبقه را جذب می کند ولی در طبقات بالای سازه، اندر کنش قاب و دیوار موجب شده تا مقدار برش دیوار منفی شود و همچنین دیوار جذب انرژی پایینی داشته باشد. با افزایش سختی نسبی دیوار و همچنین افزایش ارتفاع سازه این روند شدیدتر می شود. در این تحقیق پیشنهاد شده است که سختی دیوار و قاب در طبقات متغیر بوده و در پایین سازه سختی دیوار بیشتر و در ارتفاع سازه سختی دیوار نسبت به قاب کاهش یابد. نتایج آن نشان می دهد با متغیر بودن سختی نسبی قاب و دیوار در طبقات، رفتار سیستم بهتر شده و میزان جذب انرژی سازه نسبت به حالت های ثابت سختی نسبی، افزایش یافته و نسبت برش قاب و دیوار به برش کل در طبقات منظم تر و روند تغییر مکان نسبی طبقات بهبود می یابد. کلمات کلیدی: سیستم دوگانه، سازه بلند، اندرکنش قاب و دیوار برشی، آنالیز غیر خطی، جذب انرژی

در طی چند سال اخیر با پیشرفت روز به روز علم مهندسی زلزله و تحولاتی که در این زمینه به وقوع پیوسته است، بحث ارزیابی آسیب پذیری ساختمان های موجود که با آیین نامه های قدیمی طراحی لرزه ای طراحی گشته اند، بسیار متداول شده است از آنجا که بسیاری از سازه های مهم مورد استفاده بر اساس آیین نامه های قدیمی طرح و اجرا شده اند و این موضوع که شاید این ساختمان ها ضوابط سازه های مقاوم در برابر زلزله را برآورده نکرده و هنگام وقوع زلزله خراب گردند. نگرانی متولیان امر را به خصوص در مورد سازه های با اهمیت زیاد مثل بیمارستان ها و مراکز دولتی به شدت زیاد کرده است.در این رساله روش ارزیابی آسیب پذیری ساختمان های بتنی بر اساس آیین نامه های fema-273/356 تشریح شده و روش های مختلف مقاوم سازی سازه های بتنی مورد بحث قرار گرفته و به عنوان نمونه ساختمان وزارت کار بر اساس مطالب عنوان شده بررسی گردیده است. سازه فوق بر اساس آیین نامه هایfema-273/356 و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود مورد ارزیابی لرزه ای قرار گرفت. با ارزیابی سازه فوق مشخص شد که تغییر شکل اکثر تیرها و تعدادی از ستون ها و همچنین تغییر مکان نسبی تعدادی از طبقات از ظرفیت مجاز بیشتر می باشد و سازه فوق خراب می گردد. لذا تصمیم به مقاوم سازی ساختمان فوق گرفته شد. با توجه به نتایج بدست آمده، سازه فوق با اضافه کردن چهار دیوار برشی مقاوم سازی گشت و مساهده شد تحت این روش بهسازی، تغییر شکل تیرها و ستون ها کاهش یافته و کمتر از حد مجاز شده در یفت طبقات نیز کاهش می یابد و سازه، معیارهای آیین نامه های فوق را برآورده می کند. همچنین پی سازه فوق نیز ارزیابی و مقاوم سازی گردید.