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 پی رخداد زلزله سال 1994 نورتریج، تعداد زیادی از اتصالات سازه‏های فولادی خمشی به علت عدم رفتار شکل پذیر دچار آسیب های گسترده شدند. با این که در اتصالات خمشی فولادی که امروزه به کار می رود این نقایص برطرف شده است، هنوز بسیاری از ساختمانهای موجود قدیمی دارای اتصالات آسیب پذیر در هنگام زلزله می باشند. لذا جهت اهداف بهسازی، شناخت انواع رفتارهای کاهنده اتصالات آنها حائز اهمیت است. جهت ارزیابی لرزه ای سازه ها، اخیرا روشی به نام روش دینامیکی غیر خطی مقیاس شده (scaled ndp) ارائه شده است. طبق این روش پراکندگی بین نتایج حاصل از آنالیز دینامیکی غیر خطی را می توان با مقیاس سازی تعداد کمی رکورد زلزله، به گونه ای که تغییر مکان حداکثر مرکز جرم بام در آنالیز دینامیکی غیر خطی برابر تغییر مکان هدف تعیین شده از آنالیز پوش آور شود، کاهش داد. در این پایان نامه عملکرد اتصالات قبل نورتریج و بعد نورتریج در قابهای خمشی فولادی با روشهای آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیر خطی موجود و همین طور روش دینامیکی غیرخطی مقیاس شده مورد بررسی قرار گرفته است تا شناخت هر چه بیشتر از رفتار لرزه ای این نوع اتصالات حاصل شود. برای این کار تعداد 3 قاب خمشی فولادی ویژه مورد بررسی قرار گرفته اند که هر یک دارای سه نوع اتصال pre-northridge ، rbs و wuf هستند. جهت انجام تحلیل ها رفتار غیرخطی اتصالات با درنظر گرفتن اثرات کاهش درون چرخه ای در نرم افزار opensees مدل شده است. نتایج تحلیل ها بیانگر آن است که استفاده از روش دینامیکی غیرخطی مقیاس شده پراکندگی نتایج پاسخ جابجایی ساختمان رانسبت به روش دینامیکی غیرخطی در ساختمان 3 طبقه تا 60 درصد و در ساختمانهای 5و7 طبقه تا 90 درصد کاهش می دهد.

با توجه به وارد شدن روش دینامیکی غیر خطی مقیاس شده در آیین نامه ها و جنبه عملی پیدا کردن آنها، در این پایان نامه با استفاده از روش scaled ndp رفتار لرزه ای دو قاب 3 و 12 طبقه با سه مدل مهاربندی کمانش تاب مورد بررسی قرار گرفته است. قاب ها توسط نرم افزار etabs به صورت دو بعدی (2d) مدل گردیده و بر اساس آیین نامه aisc341-05 به روش حدی طراحی گردیده است. به دلیل تحقیقاتی بودن طرح و جلوگیری از بروز پیچیدگی های خاص در تحلیل سه بعدی و همچنین متمرکز کردن دقت پاسخ ها برروی سیستم بادبندی، قاب ها به صورت دو بعدی تحلیل شده است. مدل سازی و تحلیل های غیر خطی ساختمان ها نیز توسط نرم افزارopensees انجام شده است. نتایج آنالیز با روش رایج تحلیل استاتیکی غیرخطی مقایسه شده است تا شناخت هر بیشتر از رفتار این سازه ها در هنگام زلزله بدست آید. ضمنا دقت این روش در مقابل روشهای موجود برای ارزیابی این نوع سازه ها بررسی شده است. در نهایت نیز اثر تعداد رکورد زلزله بر دقت نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی مقیاس شده مورد بررسی قرار گرفته است . در این تحقیق خلاصه ای از انواع روشهای تحلیل سازه ها و همین طور انواع روشهای مهاربندی سازه ها در فصل اول بحث خواهد شد. در فصل دوم به طور مشروح تاریخچه تحقیقات و مبانی نظری تحلیل های غیر خطی و همین طور مهاربندهای کمانش تاب بحث خواهد شد. فصل سوم شامل توضیحاتی در مورد برنامه opensees می باشد و فصل چهارم در مورد مدل سازی و انواع تحلیل های انجام شده است. در فصل پنجم نیز نتایج بدست آمده از این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است.

هدف از انجام این تحقیق ارزیابی روش مستقیم طراحی لرزه ای براساس تغییرمکان برای ساختمان های بتنی تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک می باشد. تعداد شش ساختمان 2، 4، 8 ، 12،16 و 20 طبقه براساس روش مستقیم طراحی بر اساس تغییرمکان تحلیل و طراحی شده اند. یک گروه متشکل از هفت رکورد حوزه نزدیک که همگی براساس روش استاندارد موجود در asce/sei 7-05 مقیاس سازی شده اند برای انجام تحلیل های غیرخطی دینامیکی در شدت های 5/0، 0/1، و 2 به کار رفته اند. با توجه به نتایج بدست آمده قاب های 2، 4، 8 و 12 طبقه تقریباً همان رفتاری را که انتظار می رفت از خود نشان دادند. به طور کلی حداکثر تغییرمکان نسبی طبقات با حدود تعیین شده طراحی (02/0) تفاوت فاحشی نداشته و همچنین میانگین تغییرمکان ها نسبت به پروفیل تغییرمکان هدف از دقت بسیار خوبی برخوردار بودند. در قاب های 16 و 20 طبقه میانگین تغییرمکان نسبی بدست آمده از تحلیل تاریخچه زمانی با پروفیل تغییرمکان نسبی طراحی اختلاف زیادی داشته و به نظر می رسد بخش فوقانی قاب ها به شکل طره عمل می کند. این اختلاف نشان می دهد که پاسخ تغییرمکان مدهای بالاتر برای ساختمان های بلند که در حوزه نزدیک واقع شده اند بسیار مهم می باشد، به عبارتی هر چه ارتفاع ساختمان بیشتر شود اثر زلزله حوزه نزدیک بر روی آن بیشتر خواهد بود. در نتیجه روش ساده شده طراحی مستقیم براساس تغییرمکان برای سازه های بلندتر از 12 طبقه که در حوزه نزدیک قرار دارند کنترل کافی بر روی تغییرمکان را فراهم نمی کند. به طور کلی این نتایج بیانگر آن است که برای استفاده از روش طراحی مستقیم براساس تغییرمکان در حوزه نزدیک نیاز به یک طیف طراحی قابل اطمینان احساس می شود و صرفاً با اعمال یک ضریب ثابت که مقادیر طیف الاستیک طراحی آیین نامه با میرایی 5% را براساس میزان میرایی ویسکوز معادل کاهش می دهد این نیاز برآورده نخواهد شد

تاسیسات زیرزمینی جزء لاینفک جامعه مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می گیرد، شامل متروها و خطوط راه آهن، بزرگراه ها، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب, .... با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله روی اینگونه سازه ها ملاحظه می شود که نرخ خرابی آنها نسبت به سازه های روزمینی پایین تر است. در عین حال در زلزله های اخیر مانند زلزله سال 1995 کوبه ژاپن،زلزله های 1995 چی چی تایوان، زلزله های 1999 کوکائلی ترکیه، سازه های زیرزمینی دچار خسارت عمده ای شده اند. در این مطالعه، راه حل های تحلیلی فرم بسته برای نیروی محوری و ممان در پوشش تونل مدور به دلیل تغییر شکل تاشدگی تحریک لرزه ای تحت شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است. سپس تفاوت میان راه حل های موجود در نیروی محوری و ممان برای شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است. مقایسه نتایج نشان داده است که روش wang نتایج بیشتری در ممان خمشی نسبت به سایر روش ها نتیجه می دهد. همچنین راه حلpenzien ، بطور قابل توجهی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش را دست پایین ارزیابی می کند. همچنین در برخی موارد ، نتایج حاصل از روش penzien ، برخلاف نتایج حاصل از سایر روش ها بوده است ، بنابراین توصیه می شود از روش penzien نباید جهت ارزیابی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش استفاده شود. دو روش برای ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونل ها توضیح داده شده است. یک روش تجربی و روش دیگر، روش اصلاح شده تغییرشکل کشیدگی مقطع عرضی (mcsrd) که یک روش شبه استاتیکی است. در ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونل ها با روش اصلاح شده تغییرشکل کشیدگی مقطع عرضی، با تعیین حداکثر سرعت زمین (pgv) بجای مقایسه آن با مقادیر مجاز در شدت های مختلف زلزله، بوسیله رابطه بین حداکثر سرعت زمین و حداکثر شتاب زمین (pga)، ظرفیت لرزه ای تونل بوسیله پارامتر pga مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین نتایج ارزیابی در سه سطح با ضرایب اطمینان 1، 1.5 و 2 ارائه شده است. بمنظور بررسی این روش، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی و لرزه زمین ساخت منطقه تهران، قسمتی از پروژه خط سه متروی تهران، (خیابان ولیعصر، حد فاصل خیابان های طالقانی و زرتشت) مورد مطالعه موردی قرار گرفته است. جهت درک تفاوت میان نتایج روش تحلیل شبه استاتیکی و نتایج تحلیل دینامیکی، آنالیز دینامیکی افزایشی به منظور دستیابی به یک شاخص صحیح از پاسخ دینامیکی سازه با اعمال ارتعاش زلزله های نورثریج ، لوماپریتا و کوبه بر سازه تونل ، تفاوت میان این دو روش مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی ها ، به طور کلی روند نیروهای داخلی در مقابل کرنش برشی برای هر دو روش مشابه است با این حال، اختلاف نسبی نیروهای داخلی محاسبه شده درحدود 40 ? (نیروی محوری)، 42 ? (نیروی برشی) و 17 ? (ممان خمشی) می باشد.

در این تحقیق به بررسی اجمالی طیف های تغییرمکان غیرالاستیک پرداخته شده است. طیف های طراحی الاستیک برای پیش بینی خرابی سازه ها در زمان زمین لرزه های بزرگ دارای کاستی می باشند. براین اساس سعی بر آن است تا با ارائه راه حل هایی، این نواقص برطرف شود. یک راه حل، ارائه طیف طراحی غیرالاستیک است. جهت تهیه طیف طراحی غیرالاستیک راه های گوناگونی وجود دارد که دو مورد آن کاربرد بیشتری دارند؛ که عبارتند از: 1- روابط نسبت تغییرمکان غیر الاستیک که تغییرمکان الاستیک را به تغییرمکان غیرالاستیک مرتبط می کنند، 2- روابط کاهندگی (پیش بینی حرکت زمین) و استفاده ی آن در تحلیل خطر زمین لرزه تعینی و احتمالاتی. براساس توضیحات داده شده، این پایان نامه شامل دو بخش کلی می باشد. 1. نسبت تغییر مکان غیر الاستیک برای سازه ها در معرض زلزله های پالسگونه حوزه نزدیک : نتایج این تحقیق می تواند برای ارزیابی تغییر مکان غیر الاستیک نیاز سازه هایی با سختی و مقاومت جانبی مشخص در زلزله های حوزه نزدیک مورد استفاده قرار گیرد. نسبت تغییر مکان غیر الاستیک از پاسخ سیستمهای یکدرجه آزادی با 6 سطح از ضریب کاهش مقاومت، در معرض 61 رکورد حوزه نزدیک پالسگونه بدست آمده است. اثر نرمال کردن دوره تناوب با دوره تناوبی که بیشترین مقدار تغییرمکان طیفی رخ می دهد، ضریب کاهش مقاومت، پریود همراه با پالس سرعت tp، بزرگا و فاصله زلزله، میزان سخت شوندگی بعد از جاری شدن و رفتار هیسترسیس سازه، بر روی نسبت تغییر مکان غیرالاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در دوره تناوب های کم، کاهندگی سختی و مقاومت باعث افزایش تغییرمکان غیرالاستیک نیاز می شود. در انتهایک رابطه جدید محاسبه میانگین نسبت تغییرمکان غیرالاستیک سازه ها در زلزله های حوزه نزدیک پالسگونه پیشنهادشده که از تقریب بسیار خوبی برای محاسبات مربوطه برخوردار است. 2. روابط کاهندگی تغییرمکان غیرالاستیک طیفی برای ایران: از این رابطه می توان در روش های تحلیل خطر تعینی و احتمالاتی استفاده کرد تا به طور مستقیم طیف غیرالاستیک بدست آید. به این منظور از 806 رکورد مربوط به 330 زمین لرزه استفاده شده است. زلزله های انتخاب شده دارای بزرگای ممان بیش از 4 و کمتر 3/7 می باشند و تقریباً 98% آنها دارای فاصله رومرکز کمتر از 200 کیلومتر می باشند. براساس شرایط تکتونیکی ایران که شامل زاگرس و البرز-ایران مرکزی می شود، به طور جداگانه رابطه ی برای کل ایران، ناحیه زاگرس و البرز-ایران مرکزی ارائه شده است. این رابطه ها تغییرمکان غیرالاستیک طیفی را به بزرگای زلزله، فاصله ساختگاه تا چشمه لرزه زا و شرایط ساختگاه مرتبط می کنند.

انواع سازه های موجود از قبیل ساختمانها، پلها، سدها، تونلها و غیره، در طول زمان بهره برداری خود به دلیل انواع پدیده هایی که با آنها مواجه می شوند، در معرض آسیب دیدگی قرار می گیرند. آسیبهای به وجود آمده در سازه ها ممکن است با شدت متفاوت و در نقاط مختلف در آن اتفاق بیفتد. این امر می تواند بهره برداری از سازه را مختل سازد و باعث خسارات بیشتری در آینده گردد. بنابراین تعیین محل و مقدار آسیب موجود در سازه و اقدام به موقع در جهت ترمیم آسیب دیدگی های موجود، امری ضروری به نظر می رسد. در این رساله ارزیابی آسیب در یک سری سازه مختلف، با استفاده از الگوریتم های بهینه یابی فراکاوشی صورت گرفته است. ارزیابی آسیب شامل تعیین محل و مقدار آسیب دیدگی موجود در این سازه هاست که از چند سناریوی مختلفِ آسیب بدین منظور استفاده شده است. در این سناریوها، تأثیر عدم در دسترس بودن داده های کامل دینامیکیِ سازه ی آسیب دیده(اطلاعات ناقص)، لحاظ شده است. میزان دقت ارزیابی آسیب برروی سازه ها، توسط نمودارهای مربوطه بررسی شده است که این نمودارها نشان دهنده ی دقت قابل قبول روش ارائه شده در تشخیص آسیب ها بوده است.

امروزه با افزایش رکوردهای زلزله مشخص شده است که خصوصیات دینامیکی زمین لرزه ها بین ایستگاه های مختلف (حتی اگر در یک ناحیه خاص واقع شده باشند.) می تواند به طور قابل ملاحظه ای متفاوت باشد. این تفاوت در اطراف کانون سطحی بیشتر مشخص است. رویدادهای لرزه ای در تمام نقاط کره زمین نشان داده اند که حرکات زمین در مجاورت گسل مسبب (تا فاصله 15 کیلومتر از گسل) ممکن است شامل پالس های سرعت و تغییرمکان بزرگی باشند که پتانسیل تخریب سازه ای قابل توجه ای دارند. طبق تحقیقات لرزه شناسان، اثر تجمعی انتشار موج برشی در امتداد پاره شدگی گسل، دلیل اصلی شکل گیری پالس با زمان تناوب بالا می باشد. حرکات نزدیک گسل شدیدا متاثر از مکانیزم گسل، راستای انتشار پاره شدگی نسبت به سایت و تغییرشکل های ماندگار زمین می باشد؛ این پارامترها باعث به وجود آمدن دو اثر مهم به نام های راستاپذیری و حرکت پرتابی می شوند که می بایست در تخمین حرکات زمین در مجاورت گسل های مسبب، در نظر گرفته شوند. راستاپذیری پیش رونده به مکانیزم گسیختگی و راستای لغزش نسبت به سایت بستگی دارد و به وسیله یک پالس بزرگ در ابتدای رکورد و در جهت عمود بر صفحه گسل مشخص می شود؛ اما در مقابل، حرکت پرتابی متاثر از تغییر شکل های تکتونیکی در گسل می باشد و معمولا تغییرمکان های استاتیکی ماندگاری تولید می کند که در گسل های راستالغز به موازات امتداد گسل و در گسل های شیب لغز عمود بر گسل، رخ می دهند. مدل های موجودی که حرکات نزدیک گسل را با استفاده از یک یا چند پالس ساده شده شبیه سازی می کنند، قابلیت پیش بینی پاسخ دینامیکی سازه ها را دارند اما اگر این گونه پالس ها با خصوصیات تاریخچه زمانی و طیف پاسخ رکورد واقعی مطابقت نداشته باشند می توانند منجر به نتایج گمراه کننده ای شوند. در نتیجه گسترش مدل هایی که در عین سادگی و قابل اطمینان بودن بتوانند خصوصیت ضربه ای حرکات نزدیک گسل را فراهم کنند، ضروری می باشد. علاوه براین، پارامترهای مدل می بایست دارای مفهوم فیزیکی واضحی باشد به نحوی که بتوان آن را مستقیما به پارامترهای فیزیکی حرکات نزدیک گسل و انتشار امواج مرتبط نمود. مدلی که دارای تمامی خصوصیات گفته شده باشد، مهندسان را قادر می سازد تا بتوانند رفتار سازه ها و شریان های حیاتی را تحت حرکات نزدیک گسل مورد بررسی قرار دهند. در این پایان نامه، یک مدل ریاضیاتی جدید شامل توابع هارمونیک و چندجمله ای جهت شبیه سازی پالس غالب رکورد سرعت حرکات نزدیک گسل ارائه شده است. براساس مدل پیشنهادی تابع سرعت، عبارات مرتبط به آن یعنی تاریخچه زمانی های شتاب و تغییرمکان زمین نیز مشخص شده اند. سپس مدل پیشنهادی با برخی رکوردهای پالس گونه نزدیک گسل از اطلاعات موجود در پایگاه داده پروژه نسل جدید روابط کاهندگی، مطابقت داده شده است. مدل جدید با وجود این که فرم ساده ای دارد، با دقت بالایی بخش پریود بالای رکوردهای نزدیک گسل را شبیه سازی نموده است. همچنین نشان داده شده است که طیف پاسخ الاستیک مدل پیشنهادی مطابقت خوبی با طیف پاسخ رکورد واقعی در نزدیکی فرکانس غالب دارد. نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی به نحو مناسبی مولفه های تاریخچه زمانی را شبیه سازی می نماید. همچنین برای تایید بیشتر مطابقت مدل پیشنهادی، انرژی پالس پیشنهادی با انرژی رکوردهای واقعی آن مقایسه شده اند. پالس غالب رکوردهای نزدیک گسل ایران طی زلزله های 1978 طبس و 2003 بم با استفاده از مدل ریاضیاتی جدید، مدل سازی شده است. پالس های مدل شده مولفه های حرکتی زلزله بم و طیف های پاسخ الاستیک آن با رکورد واقعی مطابقت بسیار نزدیکی دارند. طیف پاسخ الاستیک پالس تولید شده و رکورد واقعی نزدیک گسل زلزله طبس فقط در محدوده زمان تناوب بالا مطابقت دارد. جهت تخمین پالس غالب حرکات نزدیک گسل و تولید این گونه پالس ها برای اهداف مهندسی با استفاده از مدل پیشنهادی، تخمین مناسبی از پارامترهای استفاده شده در این رابطه با توجه به بزرگای زلزله و موقعیت سایت مورد نظر و شرایط دیگری نظیر نوع اثر حرکت نزدیک گسل، انجام گرفته است. مقدار حداکثر سرعت حرکت زمین با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی تخمین زده شده است. شبکه های عصبی یک روش عملی برای توابع مقادیر واقعی، گسسته و برداری از روی مثال، ارائه می دهند. در این مطالعه، شبکه های عصبی مصنوعی به منظور تخمین حداکثر سرعت زمین حرکات نزدیک گسل گسترش داده شده اند. جهت ایجاد و آموزش شبکه ها از تعداد زیادی از داده های حرکات نزدیک گسل استفاده شد. نتایج شبیه سازی شده با استفاده از بهترین شبکه ها مطابقت مناسبی با داده های ثبت شده موجود حرکات نزدیک گسل را نشان می دهند و می توان از آن به عنوان یک ابزار پیش بینی برای حداکثر سرعت مولفه های عمود بر گسل حرکات نزدیک گسل استفاده نمود. سپس با توجه به مدل شبکه ایجاد شده روابطی برای تخمین حداکثر سرعت ارائه شده است. مقدار خطای میانگین حداکثر سرعت تخمین زده شده برای رکوردهای مختلف به وسیله مدل شبکه های عصبی و رابطه ارائه شده از روی شبکه عصبی مدل شده به ترتیب در حدود 2/10 و 20 درصد می باشد که نسبت به مدل های موجود دارای کمترین خطای میانگین است و این نشان دهنده عملکرد مناسب شبکه های عصبی نسبت به روش های رگرسیون معمول می باشد. همچنین تخمین مناسبی از دیگر پارامترهای رابطه پیشنهادی نیز به دست آمده است. در آخر با استفاده از روابط مدل پیشنهادی و روابط تخمین پارامترهای مرتبط به آن، پالس غالب برخی از رکوردهای حرکات نزدیک گسل تخمین زده شده و با رکورد واقعی مقایسه شده‏اند. پالس های تخمین زده شده شتاب، سرعت و تغییرمکان به همراه طیف پاسخ الاستیک آن ها نشان می دهند که با استفاده از روابط مدل سازی مولفه های حرکتی پالس و همچنین روابط تخمین پارامترهای آن، می توان تخمین قابل قبولی از پالس رکوردهای نزدیک گسل با توجه به موقعیت سایت و بزرگای گشتاوری داشت.

در این تحقیق سعی گردید روابط کاهندگی پارامترهای جنبش نیرومند زمین را برای منطقه البرز و ایران مرکزی محاسبه گردد این روابط برای بیشینه شتاب و بیشینه سرعت زمین (pga, pgv) استخراج شده اند. در ابتدا مبانی نظری مساله جمع آوری گردید تا علاوه بر به دست آوردن اطلاعات علمی مورد نیاز، زمینه های موجود برای تحقیق بیشتر روشن گردد. پس از جمع آوری اطلاعات علمی مورد نیاز، هدف، انتخاب مجموعه ای از رکوردها جهت انجام مراحل بعدی تحقیق بود. به کمک نرم افزار sws عملیات تصیح رکوردها با توجه به فرکانس های تصحیح مناسب صورت پذیرفت و در نهایت پارامترهای pga, pgv برای هر رکورد استخراج شدند.

طراحی لرزه ای سازه های فولادی باید دو معیار مهم را ارضا کند. این سازه ها باید دارای سختی کافی برای کنترل تغییر مکان نسبی طبقات جهت جلوگیری از خسارت سازه ای و غیر سازه ای تحت زلزله های متوسط ولی مکرر باشد و در طی زمین لرزه ای شدید سازه باید مقاوت و شکل پذیری کافی برای جلوگیری از فروریزش را داشته باشد. از آنجا که سختی و شکل پذیری بطور کلی دو معیار متضاد می باشند قابهای خمشی mrf و قابهای مهاربندی همگرا ebf که بخش قابل توجهی از ساخت و سازهای کشور ایران را شامل می شوند نمی توانند هر دو معیار را بطور همزمان و بصورت اقتصادی ارضاء کنند . در یک قاب خمشی سیستم دفع انرژی بسیار خوبی وجود دارد اما برای داشتن سختی کافی جهت جلوگیری از تغیر مکانهای نسبی زیاد باید مقاطع تیرهای قاب طراحی شود و یک قاب مهاربندی همگرا بسیار سخت تر از یک قاب خمشی با مقاطع مشابه است ولی توانایی دفع انرژی در این سیستم به خاطر کمانش مهاربندهای قطری ضعیف می باشد سیستمی که برای رفع این مشکل پیشنهاد شد قابهای مهاربندی واگار بوده که دارای هر دو معیار سختی و شکل پذیری را بطور اقتصادی است. در این سیستم با انتخاب برون محوری مناسب سختی کافی توسط مهاربندها تامین شده و شکل پذیری نیز از تسلیم برشی قسمتی از تیر که در اثر برون محوری مهاربندی بوجود آمده تامین می گردد بوجود می آید که هزینه هنگفتی برای تعمیر و بازسازی قسمتهای آسیب دیده لازم است لیکن در سازه های مهاربندی زانویی که اخیرا محققین پیشنهاد شده است سختی جانبی توسط مهاربندهای قطری و شکل پذیری با تشکیل مفاصل پلاستیک در المانهای زانویی که اعضای ثانویه در قاب بشمار می روند تامین می شود بدین تربیت خسارت سازه ای ناشی از زلزله در این المانها متمرکز شده که تعمیر و بازسازی آنها راحت تر و اقصادی تر می باشد در این پژوهش با انجام آنالیزهای خطی غیر خطی استاتیکی در چندین قاب با سیستم مهاربندی زانویی و ضربدری به بررسی و مقایسه عملکرد لرزه ای آنها جهت کنترل آسیب به اعضای اصلی و غیر اصلی پرداخته می شود و با استفاده از نتایج آنالیز غیر خطی پارامترهای لرزه ای و چگونگی تشکیل مفاصل پلاستیک در هر دو نوع قاب محاسبه و ارایه می گردد.

در سالهای اخیر پیشنهادات مختلفی در خصوص استفاده از روش انرژی در طرح سازه های جدید و ارزیابی سازه های موجود مطرح گردید این روش که بر پایه طرح عملکردی سازه ها تعریف شده است در مقایسه با روشهای فعلی که طراحی را با استفاده از ماکزیمم شتاب زمین انجام می دهد توجیه و توضیح بهتری برای عملکرد ساختمانها تخریب آنها در مقابل زلزله مخرب اخیر داشته است از پارامترهای که در روش های فعلی اثرات آن نادیده گرفته می شود می توان به پارامتر مدت زمان وقوع زمین لرزه و اثرات رفتار هیسترزیس سازه در بارگذاری رفت و برگشتی زلزله اشاره کرد. در روش طراحی بر پایه انرژی که بر اساس مفاهیم انرژی و تعادل انرژی های ورودی به سازه و انرژی های مستهلک شده و جذب شده در آنها شکل گرفته است اثرات پارامترهای مذکور به صورت مستقیم در معادلات منظور شده و رفتار عملکرد تری از سازه را نمایش می دهد در این تحقیق بر پایه نگاشتهای منتخب از مناطق مختلف ایران و پس از تعیین انرژیهای ورودی ارتجاعی و غیر ارتجاعی انرژی هیسترزیس و نسبت این انرژی به یکدیگر اثر پارامترهای مختلف سازه ای و غیر سازه ای بر روی این انرژیها مورد بررسی قرار گرفته است به منظور دستیابی به این اهداف مجموعا 110 نگاشت از زلزله های مختلف ایران ثبت شده در خاکهای چهارگانه براساس دسته بندی آیین نامه طراحی ساختمانهای در برابر زلزله آیین نامه 2800 انتخاب و تحلیل دینامیکی سازه ای انجام و طیف طرح انرژی ورودی برای کشور ایران پیشنهاد گردید.

یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی زلزله بوده که سالانه در نقاط مختلف دنیا به وقوع می پیوندد و خسارت متعددی در ساختمانها و تجهیزات حمل و نقل ایجاد می کند. برای اینکه بتوانیم سازه های مقاوم در مقابل زلزله طراحی کنیم نیاز است مدلسازی مناسبی صورت گیرد تا بتوانیم رفتار سازه مورد نظر را در هنگام زلزله بررسی نماییم حال این مدل سازی به صورت عددی و یا آزمایشگاهی می توان صورت پذیرد یکی دیگر از راه های بسیار دقیق بررسی عملکرد سازه در هنگام اعمال نیروهای زلزله بررسی مشاهدات ودر نتیجه عملکرد سازه های متعدد پس از رخداد زلزله می باشد این روش در بررسی وضعیت پل های ساخته شده و تغییرات مورد نیاز طراحی بسیار حایز اهمیت است. با بررسی خسارت به وقوع پیوسته در زلزله های گذشته به طور کلی می توان آسیب دیدگی پل های تخریب شده را به دو دسته تقسیم نمودر: 1-خسارت ناشی از نواقص سازه ای 2-خسارت ناشی از نزدیکی بیش از حد گسل درمورد مسیله اول می توان به جرات گفت تمام مشکلات سازهای به وجود آمده در زلزله های اخیر در بازبینی های مختلف آیین نامه های طراحی به نحو مناسبی دیده شده و اصلاحات لازم صورت پذیرفته است. در مورد مسیله دوم با توجه به تغییر مکان های بزرگ ایجاد شده در شرایط نزدیک به گسل ضوابط خاصی ارایه نشده و به همین دلیل این مطلب به عنوان موضوع تحقیقاتی این پایان نامه مورد بررسی قرار گرتفه است در این پایان نامه به بررسی تاثیرات شرایط نزدیک به گسل بر روی پاسخ پلها و همچنین تاثیرات جهت داری زلزله در حالت نزدیک به گسل پرداخته شده است در هریک از این موارد با بررسی رکوردهای متعدد که خواص مورد نظر را دارا باشند در خصوص پلهای با دوره تناوب مختلف که محدوده وسیعی از پریود ها را پوشش می دهند مقایسه های متعددی صورت گرفته است و در نهایت حاکی از آنست که در مناطق حوزه نزدیک و شکست پیشرونده به شدت پاسخ سازه های با دوره تناوب بالا افزایش می یابد.

پیامدهای ناگوار اقتصادی و اجتماعی ناشی از رویداد زمین لرزه ها که بیشتر به سبب طراحی و اجرای نامناسب ساختمانها پدید می آیند از یک طرف و گسترش روز افزون ساخت و سازه ها از طرف دیگر اهمیت طراحی های مناسب و توانبخشی سازه ها در برابر زمین لرزه را مشخص می سازد یکی از اساسی ترین گام ها در طراحی سازه ها طراحی مقاوت در برابر زمین لرزه می باشد که مطالعات لرزه خیزی را می طلبد این مهم در گرو استفاده از داده های زمین لرزه به منظور نمایان شدن الگوی لرزه خیزی در یک منطقه و برآورد پارامترهای زمین لرزه در محل احداث یک سازه است . تحلیل های دینامیکی سازه ها و نیازمند پارامترهای مختلفی از زلزله مانند شتاب پایه طراحی طیف های طراحی و رکوردهای زلزله می باشد برای بدست آوردن شتاب پایه و طیف های طراحی یک ساختگاه روش متداول مبتنی بر آنالیزهای تحلیل خطر زلزله می باشد در این روش شتاب پایه و طیف های طراحی بر اساس لرزه خیزی منطقه شرایط ساختگاهی و کمک گیری از روشهای آماری احتمالی بدست می آید یکی از اساسی ترین گام ها در تحلیل خطر زمین لرزه در یک ساختگاه خاص و یا تهیه نقشه های پهنه بندی خطر زمین لرزه استفاده از روباط کاهیدگی جنبش نیرومند زمین برای محاسبه پارامتر های خطر لرزه ای نظیر بیشینه شتاب شتاب های طیفی ..می باشد. اهمیت این گام حدی است که در تحلیل حساسیت گام های مطالعات مربوط به خطر زمین لرزه یکی از بالاترین مراتب را به خود اختصاص می دهد از آنجا که روابط کاهیدگی هر ناحیه نهایتا از ویژگی های لرزه زمین ساختی همان ناحیه نظیر افت تنش سازوکار رویداد زمین لرزه ها و ... پیروی می نماید لذا مناسب ترین راه حل استفاده از داده های جنبش نیرومند زمین در هر ناحیه در صورت وجود به میزان کافی در تهیه روابط کاهیدگی است که در پایان نامه حاضر تلاش برای بدست آوردن روابط کاهندگی طیفی شتاب شده است تا گام اساسی برای این امر مهم برداشته شود.

افزایش ظرفیت باربری عناصر سازه (افزایش سختی و مقاومت) به منظور مقابله با نیروهای جانبی ناشی از زلزله، یکی از روش های رایج در مهندسی عمران می باشد. یکی دیگر از روشهای مقابله با نیروهای جانبی ناشی از زلزله، کاهش نیروی وارد بر سازه و افزایش قابلیت اتلاف انرژی در سازه با افزایش میرائی سازه می باشد. در این تحقیق عملکرد لرزه ای سازه های فولادی 3و9و15 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی و مجهز به میراگر ویسکوز مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله اول مطابق آیین نامه ubc 97 تحلیل خطی صورت گرفت و در مرحله دوم بوسیله تحلیل تاریخچه زمانی، سازه های فولادی مورد ارزیابی قرار گرفت و مشاهده گردید که با به کار بردن میراگر در تحلیل خطی طبق آیین نامهubc 97 پارامترهایی همچون جابه جایی طبقات، برش پایه و انرژی جذب شده توسط قاب فولادی به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. همچنین با تحلیل تاریخچه زمانی در برش پایه کاهش قابل توجهی مشاهده شد. با مقایسه دو حالت با میراگر و بدون میراگر مشاهده گردید با افزایش سطح ایمنی سازه ها در برابر زلزله های نزدیک به گسل، ابعاد اجزای سازه ای و به تبع آن، هزینه ساخت سازه کاهش خواهد یافت.

تاسیسات زیرزمینی نمونه کاملی از سازه های زیربنایی در جوامع مدرن بوده و دامنه استفاده بسیار گسترده ای شامل متروها راه های زیرزمینی? بزرگراه ها انبار مواد انتقال آب و فاضلاب را دار هستند تاسیسات زیرزمینی ساخته شده در مناطق زلزله خیر ابتدا باید بتوانند در برابر بارهای استاتیکی و سپس در برابر بارهای لرزه ای مقاومت کنند از لحاظ تاریخی تاسیسات زیرزمینی آسیب های کمتر و با شدت کمتر را تجربه کرده اند با وجود این برخی از تاسیسات زیرزمینی اسیب های شدیدتری در زمین لرزه های اخیر نیز داشته اند مثل زلزله 1995 کوبه ژابن زلزله 1999 چی چی تایوان زلزله 1999 کوکایلی ترکیه این مطالعات به بررسی روش های موجود در طراحی لرزه ای سازه های زیرزمینی و سپس به صورت خاص به ایستگاه های مترو می پردازد ایستگاه ای مترو در شکل ابعاد و عمق دفن شدگی با تونل های متفاوتند به طور کلی طراحی لرزه ای سازه های زیر زمینی در ابتدا برای تونل های ایجاد گردید است که در آن ابتدا حداکثر تغییر شکل زمین بدون حضور سازه بدست می آید سپس با استفاده از نسبت سختی خاک به سازه به عنوان مهمترین پارامتر نسبت تغییر شکل برشی سازه به خاک و در نهایت تغییر شکل تونل محاسبه می شود به هر حال با بررسی های انجام شده نشان داده شده است که ابعاد شکل و مقاطع متقاوت ایستگاه های مترو نسبت به تونل در نسبت به تعییر شکل برشی موثر نیستند اما عمق دفن شدگی به عنوان یک پارامتر موثر شناخته شده است همچنین در ادامه سایر پارامترها در طراحی لرزه ای سازه های زیر زمینی مثل نسبت میرایی وزن مخصوص خاک و کاهش مدول برشی و میرایی هیسترتیک خاک در حین زلزله مورد مطالعه قرار گرفته است.

با توجه به پدیده تصادفی و نامعین زلزله، برای طراحی سازه ها از روش آنالیز بدترین حالت (worst-case analysis) استفاده می شود که در طراحی لرزه ای بدین معنی است که طراحی بر پایه آن ورودی انجام شود که بحرانی ترین پاسخ (critical response) را در سازه ایجاد کند. روش تحریک بحرانی (critical excitation) یک ورودی بحرانی را پیشنهاد می کند که اگر سازه در برابرش "ایمن" شناخته شود، این سازه در مقابل همه حرکات لرزه ای زمین با حداکثر شدت (intensity) و توان (power) مفروض، کاملا ایمن خواهد بود. این روش خصوصا برای طراحی سازه های مهم و با اهمیت خیلی زیاد نظیر بیمارستانها و ساختمانهای آتش نشانی و ساختمانهای بلند و سازه های خاص از جمله نیروگاههای اتمی و سدهای بزرگ بهتر است که به کار گرفته شود. در این پایان نامهریا، ضمن مروری بر تاریخچه ای از کارهای انجام شده، انواع تحریک بحرانی شامل تحریک بحرانی ترکیبی به روش ویولت (wavelet) و تحریک بحرانی محاسباتی به روش بهینه سازی در ارتعاشات تصادفی بیان می گردد. سپس تحریک بحرانی ایستا به سه روش پیشنهادی محاسبه می شود. با توجه به واقعیت غیرایستای زلزله، محاسبه تحریک بحرانی غیر ایستا نیز به سه روش ارائه می شود. در نهایت تحریک بحرانی غیر ایستای اصلاح شده یا شبه واقعی به گونه ای بدست آورده می شود که طیف آن شبیه زلزله های واقعی باشد. بر این اساس الگوریتمی برای طراحی به روش "تحریک بحرانی غیر ایستای اصلاح شده" ارائه می گردد و در یک مثال طراحی به کار گرفته می شود.

هدف از انجام این پایان نامه، بررسی ویژگی های تحریکات عمودی در مناطق نزدیک به گسل و روشن تر شدن اثرات احتمالی آن ها بر روی سازه هاست. تعداد 262 رکورد از 9 زلزله بزرگ دنیا، در فاصله کوچکتر از 40 کیلومتری از محل پیدایش گسل در روی سطح زمین، بر پایه فاصله محل ثبت رکورد از گسل، در گروه های مشخصی دسته بندی شده اند. فاصله از گسل به 6 گروه کوچکتر از 5 کیلومتر، 5 تا 10، 10 تا 15، 15 تا 20، 20 تا 30 و 30 تا 40 کیلومتری از گسل تقسیم بندی شده است. در مرحله اول، نحوه تغییرات شتاب حداکثر عمودی (pva) با فاصله از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. در مراحل بعدی تحقیق به دلیل احتمال وجود اثرات نوع خاک در ویژگی های مولفه عمودی تنها 226 رکورد که از نظر نوع خاک مشابه بودند، مورد بررسی دقیق تر قرار گرفته اند. طیف پاسخ شتاب با میرایی 5 درصد، برای این شتاب نگاشت ها محاسبه شده و برای هر زلزله در فواصل معین از گسل طیف میانگین شتاب به دست آورده شده است. پس از میانگین گیری در فواصل معین برای هر زلزله، طیف میانگین مجموع برای تمامی زلزله در این فواصل محاسبه شده است. با مقایسه طیف های به دست آمده، ویژگی های طیف مولفه عمودی مورد بررسی قرار گرفته و همچنین میزان تغییر در مقدار طیف با تغییر فاصله اندازه گیری شده است. همچنین طیف های میانگین به دست آمده با طیف های آیین نامه ubc 1997 و آیین نامه اروپا مقایسه شده و نتایج مربوط در بخش نتایج ارایه گردیده است. در انتها تعداد 6 پل با ویژگی ها و پریود ارتعاشات گوناگون انتخاب شده و پس از مدلسازی تحت اثر طیف های موجود، آنالیز دینامیکی طیفی شده اند.

دیوارهای برشی فولادی از جمله سیستم های نوین مقاوم در برابر بارهای جانبی می با شند که در چند سال اخیر به طور گسترده در سازه های بلند مرتبه و بهسازی سازه های خاص، در نواحی با لرزه خیزی شدید، مورد استفاده قرار می گیرند. دیوارهای برشی فولادی از لحاظ رفتاری مشابه تیرورق می باشند که بصورت قائم در سازه قرار می گیرند. در این سیستم ستونهای مرزی، ورق فولادی و تیرهای طبقات به ترتیب به عنوان بال تیرورق، جان تیرورق و سخت کننده های جان تیرورق می باشند. دیوارهای فولادی به دو دسته کلی سخت شده و سخت نشده تقسیم می شوند که دیوارهای سخت نشده می توانند شامل ورقهای ساده یا موجدار باشند. با وجود اینکه دیوارهای سخت شده نسبت به نمونه های ساده از نظر عملکرد لرزه ای و مسائل بهره برداری مناسب می باشند، ولی در هنگام اجرا وقت و هزینه بیشتری نیز لازم دارند. بنابراین استفاده از دیوار های موجدار، جهت سهولت اجرا و عملکرد لرزه ای بهتر، ارائه شده است. لذا با توجه به تحقیقات اندک اندرکنش اعضای مرزی قاب با انواع دیوار برشی فولادی، در این مقاله به مطالعه تاثیر مقاطع تیر و ستون بر رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی پرداخته شده است. در این تحقیق ورق های ساده، سخت شده و موجدار ذوزنقه ای و سینوسی در داخل پانل قاب خمشی یکطبقه ای متشکل از اعضای مرزی تیر و ستون، به صورت صلب و همچنین ورق های موجدار ذوزنقه ای و سینوسی در داخل پانل قاب خمشی دو و سه طبقه ی ترکیبی قرار گرفته است. سپس با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ansys و مدلسازی سه بعدی ورقهای فولادی و اعضای مرزی، توسط المان shell181 و روش مبتنی بر غیرخطی مصالح و هندسی تحلیل شده است. نتایج حاصل از این بررسی نشان داده است که قابهای خمشی با مقاطع تیر و ستون معین یک طبقه ی ترکیبی با دیوارهای برشی موجدار سینوسی و ذوزنقه ای با سختی کمتر، دارای ظرفیت باربری و شکل پذیری بیشتری نسبت به نمونه های سختشده و ساده داشته است. همچنین قاب های خمشی با مقاطع تیر و ستون معین دو و سه طبقه ی ترکیبی با دیوارهای برشی موجدار ذوزنقه ای نسبت به سینوسی با شرایط تقریبی یکسان و سختی اندکی کمتر، دارای ظرفیت باربری، شکلپذیری و اتلاف انرژی بیشتری می باشند.

بارهای غیرعادی ناشی از حوادث طبیعی، خطاهای اجرا و برخی مسائل دیگر می توانند باعث به وجود آمدن خرابی پیشرونده در سازه ها شوند. در این میان استفاده از ساختمان های فولادی دارای سیستم قاب خمشی در نواحی لرزه خیز بسیار متداول می باشد. باتوجه به اهمیت زیاد خرابی پیشرونده و تلفات ناشی از آن در ساختمان ها، لزوم بررسی دقیق رفتار این سازه ها در برابر خرابی پیشرونده احساس می گردد .برای این منظور سه ساختمان فولادی دارای سیستم قاب خمشی متوسط 3، 5 و 8 طبقه با استفاده از نرم افزار etabs مدلسازی، تحلیل و طراحی شدند. پس از آن مدل های المان محدود سه بعدی آنها با استفاده از نرم افزار abaqus/cae 6.11 شبیه سازی و به منظور ارزیابی پتانسیل وقوع خرابی پیشرونده تحت سناریوهای مختلف حذف ستون قرار گرفتند. در نهایت نیز نیروهای جدید ایجاد شده در اعضای مجاور محل حذف ستون ها در هریک از حالات با یکدیگر مقایسه و پایداری سازه مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که سازه ای در معرض یک بار غیر عادی خارجی قرار می گیرد، بحرانی ترین ستون ها، ستون هایی می باشند که در نزدیکترین قاب به قاب بیرونی سازه قرار دارند. بنابراین در طراحی های مقاوم دربرابر خرابی پیشرونده، می بایست به این اعضا نگاه ویژه ای داشت، زیرا می توانند به عنوان اعضای کلیدی نقش قابل توجهی در کاهش پتانسیل وقوع خرابی پیشرونده داشته باشند.

هدف از این تحقیق تحلیل خسارت قاب های بتنی با دیوار برشی به روش استاتیکی غیر خطی و ارائه راهکار مقاوم سازی می باشد. به این منظور چندین قاب بتنی با دیوار برشی در نظر گرفته می شود و تحلیل خسارت غیرارتجاعی تحت اثر رکوردهای مختلف زمین لرزه، بر روی آنها انجام می شود. سپس بر روی همه ی قاب ها تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می شود و نقاط عملکردی با استفاده از روش طیف ظرفیت تعیین می شوند. با داشتن نقاط عملکرد، مقادیر شاخص های خسارت پیشنهادی در این نقاط محاسبه می گردند. با بررسی رابطه بین شاخص خسارت پیشنهادی در تحلیل استاتیکی غیر خطی و خسارت در تحلیل دینامیکی غیر خطی، معادلاتی برای تخمین خسارت وارد بر سازه براساس نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی ارائه می شوند. برای انجام تحلیل-های دینامیکی غیر خطی لازم است که تعدادی شتاب نگاشت متناسب با مشخصات ژئوتکنیکی وشرایط خاک محل احداث قاب ها انتخاب شوند. به منظور ارائه یک روش موثر در تعیین وضعیت خسارت (عملکرد) سازه بوسیله معیار پیشنهادی، جداولی بر اساس معیار خسارت پیشنهادی ارائه می شود .در انتهای پایان نامه روش های مقاوم سازی سازه های بتنی تشریح و یکی ازقاب های مورد بررسی به 3 روش مقاوم سازی شده و به مقایسه میزان خسارت قاب وارد بر قاب در هر یک از این روش ها پرداخته شده است .

ارزیابی خسارت وارد بر سازه ها در جریان وقوع زلزله از اهمیت خاصی بین محققین برخوردار است. شاخص¬های خسارت زیادی در سالهای اخیر جهت تخمین خسارت وارد بر سازه تحت اثر زمین لرزه، توسعه یافته اند که اغلب از پارامترهای متفاوت برای ارزیابی خسارت سازه استفاده می¬کنند. از آنجا که اکثریت این اندیس¬ها با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی که بسیار وقت گیر و پیچیده هستند، تعیین می¬شوند، محاسبه آنها بسیار مشکل خواهد بود و کاربرد آنها به کارهای تحقیقاتی محدود می¬شوند. در سالهای اخیر تحلیل استاتیکی غیر خطی به عنوان یک ابزار قوی برای تحلیل غیر خطی سازه¬ها بخاطر سادگی و سهولت آن نسبت به روش دینامیکی، مورد پذیرش قرار گرفته است. بنابراین توسعه یک معیار جهت تخمین خسارت وارد بر سازه با استفاده از روش استاتیکی غیر خطی می تواند در مقاصد عملی نظیر طراحی بر اساس عملکرد، بسیار سودمند و موثر واقع شود. هدف از این تحقیق تحلیل خسارت قاب¬های بتنی با دیوار برشی به روش استاتیکی غیر خطی و ارائه راهکار مقاوم سازی می باشد. به این منظور چندین قاب بتنی با دیوار برشی در نظر گرفته می-شود و تحلیل خسارت غیرارتجاعی تحت اثر رکوردهای مختلف زمین لرزه، بر روی آنها انجام می¬شود. سپس بر روی همه¬ی قاب¬ها تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می¬شود و نقاط عملکردی با استفاده از روش طیف ظرفیت تعیین می¬شوند. با داشتن نقاط عملکرد، مقادیر شاخص¬های خسارت پیشنهادی در این نقاط محاسبه می¬گردند. با بررسی رابطه بین شاخص خسارت پیشنهادی در تحلیل استاتیکی غیر خطی و خسارت در تحلیل دینامیکی غیر خطی، معادلاتی برای تخمین خسارت وارد بر سازه براساس نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی ارائه می¬شوند. برای انجام تحلیل-های دینامیکی غیر خطی لازم است که تعدادی شتاب نگاشت متناسب با مشخصات ژئوتکنیکی وشرایط خاک محل احداث قاب¬ها انتخاب شوند. به منظور ارائه یک روش موثر در تعیین وضعیت خسارت (عملکرد) سازه بوسیله معیار پیشنهادی، جداولی بر اساس معیار خسارت پیشنهادی ارائه می¬شود .

ویژگی های مولفه های افقی زلزله به طور گسترده ای در چند دهه گذشته مورد بررسی قرار گرفته است، و عمدتاً در آئین نامه های طراحی لرزه ای، طراحی اعضای سازه بر اساس مولفه های افقی صورت می پذیرد. در مقابل، مولفه عمودی زلزله عملا در مهندسی زلزله کمتر در نظر گرفته شده است. با این حال، با ثبت رکوردهای شدید نزدیک گسل و شواهد مبنی بر تخریب مولفه قائم این رکوردها، اهمیت بررسی مولفه قائم زلزله افزایش یافته است. زلزله های نزدیک به گسل به دلیل برخورداری از مولفه شتاب قائمی در حد مولفه افقی شتاب یا حتی از آن بیشتر باعث ایجاد نیروهای قابل توجه در اعضای سازه می شوند. حضور مولفه قائم نیروی زلزله اثرات قابل ملاحظه ای در میزان مقاومت برشی ستون های بتن مسلح دارد. مولفه قائم نیروی زلزله باعث ایجاد نیروهای محوری قابل توجه در ستون های اعضای سازه می گردد که این تأثیر مستقیمی روی کاهش ظرفیت برشی ستون های بتن مسلح دارد. وجود مولفه قائم باعث ایجاد نیروی محوری زیاد و در مواردی ایجاد نیروی کششی در ستون های بتنی می گردد. با توجه به اهمیت پل به عنوان شریان حیاتی در مهندسی زلزله در این تحقیق اثر زلزله نزدیک گسل روی پل های بتنی تک ستونه و دو ستونه بتنی بررسی شده است. میزان برش در پایه ها و نیروی محوری در راس ستون و همچنین پای ستون محاسبه می گردد. با توجه به میزان مولفه قائم برش در پایه ها بسیار زیاد بوده و از حد ظرفیت آیین نامه ها فراتر می رود. این عامل ضعف آیین نامه ها را بیان می کند. هدف از این تحقیق بررسی میزان برش پایه ها در حوزه نزدیک به گسل بوده و همچنین بررسی میزان ظرفیت بیان شده در آیین نامه ها و بررسی عملکرد دو نوع پل بتنی در حوزه نزدیک به گسل می باشد.

لزوم کاربرد سیستمهای نوین باربر جانبی درقابهای فولادی وتهیه ضوابط فنی وآیین نامه ای برای آنهادر سالهای اخیر مورد توجه محققان، پژوهشگران ومهندسان قرار گرفته است. بنابراین اهمیت ارزیابی رفتاراین سیستمها به منظورشناخت دقیق تراز عملکردآنهاوتهیه ضوابط طراحی وارزیابی آنهااجتناب ناپذیراست.دراین پژوهش، سازه های فولادی مورد بررسی با پلان منظم و درسه تیپ طبقاتی 10،5و15طبقه می باشند که طراحی مقاطع در مدلهای سه بعدی و با سیستم قاب ساختمانی ساده مهاربندی شده در نرم افزار etabs v9.7.4 به روش ضرایب بار و مقاومت (lrfd)صورت گرفت، و به منظور بررسی عملکرد لرزه ای از قابهای فولادی دوبعدی برگرفته شده از مدلهای سه بعدی، باسیستم مهاربندی شده کمانش ناپذیر (brb) باتوجه به معیارهای پذیرش fema356 و atc40 و نشریه 360استفاده شدوباعملکردلرزه ای مدلهای مشابه باسیستم مهاربندی همگرا (cbf) مقایسه گردید. برای این منظور، تحلیلهای استاتیکی غیرخطی ودینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت رکوردهای حوزه نزدیک ودور بر روی مدلهای دوبعدی توسط نرم افزارperform 3d v5 صورت گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که انطباق زیادی بین عملکردمدلهایbrbو cbf کوتاه مرتبه و تحت رکوردهای دورازگسل وجوددارد ولی تحت اثر رکوردهای حوزه نزدیک سیستم مهاربندی کمانش ناپذیر (brb)رفتار به مراتب بهتری درکاهش تغییرمکان جانبی نسبی و نیروهای واردبرسازه (استهلاک انرژی)دارند. همچنین استفاده ازقابهای فولادی با مهاربندی کمانش ناپذیر(brbf) سطح عملکرد ایمنی جانی(ls) مورد نیاز تحت اثرزلزله های طرح درآیین نامه های طراحی رابرای کلیه اعضای قابهاتامین نموده است. ازنتایج مهم دیگراین تحقیق میتوان به ضعف روشهای استاتیکی غیرخطی دربیان عملکرد لرزه ای قابهای فولادی بامهاربند کمانش ناپذیر (brbf) اشاره نمود که ناشی ازبرآوردمحافظه کارانه دراین روشهااست وباعث شده مقادیر تقاضای لرزه ای درقابهافراترازحدودمجازآنهابدست آیند.

پل ها یکی از مهم ترین و در عین حال آسیب پذیر ترین سازه ها در مهندسی عمران هستند و انهدام یک المان سازه ای به خسارات شدید و یا انهدام کامل پل منجر می شود. آسیب به پل ها منجر به قطع ارتباط قسمت قابل توجهی از یک شبکه بزرگراهی شده و علاوه بر خسارات مالی، مانع از امکان واکنش اورژانسی بعداز زلزله می گردد. هر شبکه ی حمل و نقل بزرگراهی شامل مجموعه ای از پل هاست که هرکدام دارای خصوصیات و تعداد دهانه های مختلف می باشند. از طرفی مورب اجرا شدن پل ها به علت وجود محدودیت در تقاطع راه ها، بر پیچیدگی رفتار آنها می افزاید و آنها را بیش از پیش در برابر زلزله آسیب پذیر می کند. بر اساس مطالعات صورت گرفته تعداد قابل توجهی از پل های موجود در نواحی لرزه خیز از این کلاس پل هستند و همچنین مطالعات تخصصی کمی برای این کلاس پل موجود است، از این رو مطالعه ی رفتار لر زه ای آنها ضروری می نماید. در این مطالعه به بررسی اثر توامان تعداد دهانه و زاویه ی تورب بر روی منحنی های شکنندگی احتمالاتی شرطی، پل های مورب پرداخته شده است. با توجه به اینکه از این منحنی ها برای برنامه ریزی پیش و پس از زلزله استفاده می شود، به منظور افزایش قابلیت اطمینان از دقیق ترین روش های تحلیلی (آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی) و معتبرترین فرضیات مدلسازی، در بسته ی نرم افزاری opensees مدلسازی و تحلیل صورت گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه این است که، احتمال شکنندگی برای هر عضو تحت اثر تعداد دهانه و زاویه تورب، متفاوت با سایر اعضا می باشد. بیشترین احتمال شکنندگی مربوط به نشیمن کوله و ستون، و کمترین مربوط به رفتار کوله در دو راستای طولی و عرضی است. با افزایش زاویه ی تورب احتمال شکنندگی در ستون و نشیمن کوله افزایش می یابد در حالیکه با افزایش تعداد دهانه، این احتمال کاهش می یابد و بحرانی ترین وضعیت برای ستون پل دو دهانه با زاویه تورب 60 درجه و برای نشیمن کوله پل یک دهانه با زاویه تورب 30 درجه می باشد. لازم به ذکر است که احتمال آسیب پذیری اعضاء در پل یک دهانه با توجه به ماهیت خاصش(نداشتن ستون) در زوایای تورب بزرگتر از 30 درجه به شدت کاهش می یابد.

اعمال نیروی زلزله، بارگذاری بیش از ظرفیت سازه، ترک خوردگی، فرسودگی مصالح و سایر رخدادهای غیرقابل پیش بینی در طول دوره عمر یک سازه از جمله موارد غیرقابل اجتنابی است که باعث تغییر مشخصات یک سازه می گردند و سلامت آن را مورد تهدید قرار می دهند. از آنجا که این رخدادها باعث کاهش طول عمر مفید سازه می شوند، شناسایی آسیب در سازه، پیش از رسیدن آن به حالت بحرانی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. با افزایش تعداد و ابعاد سازه ها، امکان تشخیص خرابی و زوال آنها با استفاده از روش های سنتی نظیر اولتراسونیک و چکش اشمیت غیرممکن می باشد، زیرا در تمامی این روش ها ابتدا لازم است محل های بروز خرابی با بازرسی از کل سازه مشخص گردد. اینگونه بازرسی از سازه ها، علاوه برپرهزینه و وقت گیر بودن، همواره احتمال رخداد خطاهای انسانی را به همراه خواهد داشت. در دهه های اخیر، دانشمندان زیادی روش های نوینی برای پایش سلامت سازه ای ارائه کردند که این روش ها بر پایه تشخیص تغییرات در مشخصات سازه ای، اعم از استاتیکی و دینامیکی استوار است. در این تحقیقات، تبدیل ویولت به عنوان یک ابزار توانمند در شناسایی آسیب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تبدیل ویولت یک روش جدید و کارا برای تحلیل سیگنال هاست که توانایی نمایش سیگنال در حوزه زمان و فرکانس به صورت همزمان را دارا می باشد. مزیت عمده تبدیل ویولت عدم نیاز به مشخصات سازه سالم می باشد. به بیان دیگر روش مذکور قادر است هرگونه آسیب در سازه را بدون نیاز به داشتن اطلاعات اولیه تشخیص دهد. هدف پژوهش حاضرکاربرد تبدیل ویولت جهت تشخیص آسیب در قاب های برشی تحت تحریک لرزه ای است. بدینگونه که پاسخ های تاریخچه زمانی قاب های آسیب دیده ی مورد مطالعه در طبقات مختلف با استفاده از نرم افزار متلب محاسبه شده و بوسیله جعبه ابزار ویژه ویولت، معیوب بودن سازه، محل دقیق و زمان رخداد آسیب تعیین می گردد. نتایج ارائه شده بیانگر کارایی روش پیشنهادی در تعیین موقعیت و زمان رخداد آسیب با درنظرگیری و بدون درنظرگیری اثرات نوفه می باشد.

خرابی پیش رونده پدیده ایست که با خرابی موضعی اولیه، در اثر بارگذاری غیرعادی یا خطای طراحی و ساخت، آغاز شده و با فروپاشی بخش وسیعی و یا کل سازه پایان می گیرد. البته پدیده خرابی پیش رونده در طول عمر مفید سازه بندرت اتفاق خواهد افتاد. با این حال این پدیده می -تواند خسارات مالی و جانی زیادی به بار آورد، از اینرو به چالشی مهم تبدیل شده است. هدف اصلی این پژوهش، کنترل عملکرد سازه های فولادی با قاب مهاربندی شده طراحی شده براساس آئین نامه های ایران در مقابل خرابی پیش رونده و ارزیابی تأثیر تعداد طبقات و موقعیت خرابی موضعی اولیه در خرابی نهایی سازه می باشد. بدین منظور مدل های سازه ای با تعداد طبقات 3، 5 و 8 به صورت سه بعدی در نرم افزار sap2000 v.15 مدلسازی و مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفتند. در این ارزیابی از روش مسیر باربری جایگزین، براساس راهنما ufc4-023-03 که اقتصادی ترین و منطقی ترین روش است، استفاده شده است. با توجه به مقادیر جابجایی در محل حذف المان و درصد تغییرات نیروی محوری در المان های مجاور و مفاصل پلاستیک ایجاد شده در تیرها و بادبندها مهمترین نتیجه حاصله حاکی از آنست که : • احتمال وقوع خرابی پیش رونده در موقعیت های حذف ستون از دهانه مهاربندی شده و دهانه مهاربندی نشده متفاوت می باشد، بطوریکه : در دهانه ی مهاربندی شده با افزایش تعداد طبقات سازه این احتمال افزایش می یابد حال آنکه در دهانه ی مهاربندی نشده بالعکس می باشد. بنابر این نتیجه ستون های دهانه های بدون مهاربند حائز اهمیت بالاتری بوده و برای مقاوم سازی آنها باید تدابیر بهتری اندیشید.

مساله اصلی در طرح سازه ها نحوه برخورد مناسب با پدیده زلزله و پیش بینی صحیح و دقیق اثرات آن بر سازنده می باشد. با رخ دادن زلزله های بزرگ و مخرب در چند دهه اخیر همچنین توسعه روش های مطالعاتی و امکانات آزمایشگاهی ثابت شده است که افزایش مقاومت سازه به عنوان تک پارامتر طراحی نمی تواند به تنهایی ایمنی کافی را تامین نموده و یا مقدار خسارت سازه ای را کاهش دهد. به همین دلیل طی 10 سال اخیر، روش های جدیدتری برای پیش بینی رفتار سازه حین زلزله به وجود آمده اند که روش تحلیل استاتیکی غیر خطی یکی از مفیدترین این روش ها است. ولی در این روش نیز در صورت در نظر نگرفتن رفتار واقعی دینامیکی سازه، نتایج دچار خطا خواهند بود. یکی از مشکلات این روش، استفاده از یک چهارم چرخه های هیسترزیس برای تحلیل می باشد که به همین دلیل دقت کافی برای در نظر گرفتن کاهش سختی و مقاومت که به دلیل رفتار دینامیکی سازه به وجود می آید را ندارد. هدف اصلی این پژوهش، محاسبه مقدار ضریب موجود در محاسبه تغییر مکان هدف (ضریب ‍c2 ) در تحلیل استاتیکی غیر خطی، با در نظر گرفتن اثرات کاهش سختی و کاهش مقاومت حلقه های هیسترزیس می باشد. برای محاسبه این ضریب، با بررسی اثرات کاهش سختی و کاهش مقاومت در حلقه های هیسترزیس اعضای بتن مسلح، رفتار لرزه ای تعداد سازه بتن مسلح چند درجه آزاد، با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی تازیخچه زمانی تحت اث شتابنگاشت های مختلف و قاعده های هیسترزیس مختلف بررسی شده است. محاسبه این ضریب با مقایسه نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی با در نظر گرفتن چرخه های مختلف هیسترزیس و تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام شده است. همچنین برای بررسی تاثیر شکل مفاصل پلاستیک در تحلیل استاتیکی غیر خطی نیز، این تحلیل با چند نوع مفصل انجام شده و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته است.

فلات ایران از نظر وقوع زلزله یکی از فعال ترین مناطق جهان بوده و هر از چندگاه زلزله مخرب و مصیب بار با آسیب های جانی ومالی وسیع درکشورمان به وقوع می پیوندد که پیشگیری از وقوع یا کاهش تلفات جانی و مالی ناشی از این زلزله ها در کشور مان ایران از اهمیت خاصی برخوردار است . یکی ا زفعالیت هایی که امروزه در کشورهای مختلف از جمله ایران صورت گرفته بررسی ساختمان های موجود و ابنیه در حال خدمت است تا نقاط ضعف آنها شناسایی شده و بعدا به صورت مناسبی مقاوم سازی گردند که این امر منجر به پیدایش مبحص بهسازی لرزه ای شده است براساس سیاست های اتخاذ شده از سوی دولت سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور اقدام به تدوین و انتشار دستورالعملی برای این منظور نموده است که مبنای بهسازی لرزه ای ساختمان هاست. حال با توجه به نیاز روز افزون ساختمان های موجود کشور به بهسازی لرزه ای به جهت پتانسیل بالا زلزله و همچنین نیاز مبرم مهندسین محاسب برای استفاده از روش های مختلف تحلیل در ارزیابی نیاز به بهسازی ساختمان ها ضروری می باشد نا بین روش های مختلف تحلیل ذکر شده در دستور العمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله 1381 استاتیکی خطی? استاتیکی غیر خطی? دینامیکی غیر خطی بررسی مطالعات جامعی صورت گیرد. در این راستا با توجه فراوانی ساختمان های فولادی مهاربندی شده در کشور در این پایان نامه به بررسی اختلاف نتایج حاصل از چهار نوع روش تحلیل بر روی ساختمان های متعارف که شامل سه ساختمان با طبقات 5 و 10 و 15 در منطقه با لرزه خیزی بالا می باشد پرداخته می شود و راهکارهای کلی برای مهندسین محاسب توصیه می گردد

در این تحقیق روش جدیدی برای بهینه یابی نیروهای کنترل و تعداد کنترل گرها در یک سیستم کنترل حلقه باز-بسته ارائه شده است. در مواردی که تعداد محدودی کنترل گر در بعضی از طبقات یک سازه بکار برده می شوند تعیین بهترین آرایش و موقعیت بهینه آنها در طبقات بطوریکه منجر به بیشترین بهره وری با صرف کمترین مقدار انرژی گردد حایز اهمیت خواهد بود. در مطالعه حاضر بررسی تعداد سازه برشی تحت اثر تحریکات لرزه ای مختلف به شاخص ساده ای برای تعیین اولویت مناسب طبقات برای جایگذاری کنترل گرها منتهی شده است. با معلوم بودن این اولویت ها بهینه یابی نیروهای کنترل و تعداد کنترل گرها می تواند به صورت یک مساله بهینه سازی ریاضی مطرح شود. در یک سیستم کنترل حلفه باز-بسته اعمال نیروی کنترل معادل ایجاد تغییراتی در در ماتریسهای جرم میرایی و سختی سازه و نیز بردار تحریک خارجی است. با فرض اینکه این تغییرات خطی بوده و متناسب با مقادیر اولیه ماتریسها و بردار مذکور باشند کمینه سازی نیروهای کنترل به یافتن مقادیر بهینه برای ضرایب تناسب وابسته می گردد. این مساله با استفاده از روشهای عددی بهینه یابی قابل حل خواهد بود. کارایی روش پیشنهادی با استفاده از مثالهای مختلف نشان داده شده است. بهینه یابی تعداد کنترل گرها با استفاده از چنین روشی نیازمند عملیات وقت گیر سعی و خطا تا رسیدن به جواب نهایی است. با استفاده از نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی یک شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شده است بطوریکه با استفاده از این شبکه و با داشتن خصوصیات فیزیکی سازه و ویژگی های تحریک لرزه ای تعداد و موقعیت بهینه کنترل گرها در کوتاه ترین زمان و بدون نیاز به انجام سعی و خطا می تواند بدست آورده شود

میان قاب های مصالح بنایی به صورت گسترده ای در ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان ها، نیازمند ارزیابی دقیق نقش میان قاب ها در پاسخ سازه نسبت به بارگذاری وارده می باشد. قاب های بتن مسلح همراه با میان قاب مصالح بنایی یک سیستم سازه ای معمول در نقاط مختلفی از جهان می باشند. چنانچه میان قاب ها به صورت صحیح در بین قاب ها توزیع شوند می توانند تأثیر مفیدی بر پاسخ لرزه ای سازه داشته باشند. در ساختمان های بتن آرمه به علت این که انسان در ساخت بتن که ماده اصلی و سازه ای در این نوع از ساختمان ها تلقی می شود نقشی اساسی دارد لذا با قصور در هریک از گام های تهیه بتن که در نهایت منتج به کاهش مقاومت مورد انتظار طراحی بتن شود، می تواند باعث ایجاد ضعف سازه ای در ساختمان مورد نظر شود. منحنی های شکنندگی توابعی هستند که احتمال شرطی پاسخ یک سازه مشخص به تحریک های لرزه ای مختلف، که از محدوده عملکرد داده شده تجاوز می کنند را ارائه می کنند. شکنندگی احتمال فراگذشت پاسخ یک سازه مشخص از یک آستانه مشخص وابسته به یک محدوده داده شده بر حسب پارامتر شدت زمین لرزه را ارائه می کند. هدف از این تحقیق تخمین میزان خسارت ساختمان های بتن آرمه در برابر زلزله می باشد. به کمک این اطلاعات صاحبان، سرمایه گذاران، شرکت های بیمه، و ... می توانند خسارت ساختمان ها را پیش از وقوع زلزله پیش بینی و راهکارهای مناسب را جهت ترمیم یا تقویت انتخاب کنند. در این تحقیق سه تیپ ساختمان بتن آرمه با تعداد طبقات 3، 5 و 8 بصورت سه بعدی با سیستم سازه ای قاب خمشی بتن آرمه با شکل پذیری متوسط بدون اثر میان قاب، با اثر میان قاب و در نظر گیری ضعف سازه ای (شامل مقاومت کم بتن) در آن ها مطابق با استاندارد2800 (ویرایش سوم) و مبحث نهم طراحی و تحت 20 شتابنگاشت حوزه دور از گسل در نرم افزار اپنسیس تحلیل گشتند. و در نهایت منحنی های شکنندگی سازه های مذکور به کمک تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده (ida) محاسبه و ترسیم شدند. نتایج حاکی از تاثیرات مثبت ناشی از عملکرد میان قاب ها در کاهش سختی جانبی سازه ها حدود 20 تا 40 درصد و کاهش ظرفیت باربری سازه هایی که دارای ضعف بتن هستند می باشد.

هدف از تحقیق حاضر، ارائه یک روند کارا و مفید جهت آشکارسازی آسیب و تعیین محل و میزان خرابی در سازه ها ست. روش ارائه شده در این تحقیق از مشخصات ارتعاشی سازه ها بهره می گیرد و بر این اصل کلی که خواص ارتعاشی سازه (از جمله فرکانسهای طبیعی و اشکال مودی)، تابع خواص فیزیکی و مکانیکی آن (از جمله جرم وسختی) است، تکیه دارد. الگوریتم پیشنهادی در قالب یک مسئله بهینه یابی مطرح خواهد شد که با استفاده از اطلاعات مودال سازه در حالت سالم و آسیب دیده، اقدام به تشکیل توابع هدفی تحت قیود مشخص می گردد که با حل بهین این توابع هدف می توان به متغیرهای مسئله که در واقع بیانگر موقعیت ونیز میزان آسیب وارده به سازه می باشند، دست یافت.

امروزه سیستم های قاب مهاربندی همگرای ویژه (scbf) یکی از پرکاربردترین سیستم مهاربندی برای مناطق لرزه خیز محسوب می شود. این سیستم ها اجازه جاری شدن و کمانش مهاربندها و جاری شدن اتصالات را برای حصول جذب انرژی می دهند و به علت کاهش مقدار فولاد مصرفی و جوش مورد نیاز نسبت به سیستم های قاب خمشی ویژه اقتصادی تر می باشند. همچنین التزام آیین نامه ها جهت انجام طراحی نهایی سازه های مهم بر پایه تحلیل تاریخچه زمانی خطی یا غیرخطی از سویی و عدم دسترسی به رکوردهای ثبت شده مناسب برای بسیاری از نقاط زمین از سوی دیگر، طراحان را به سمت استفاده از رکوردهای مصنوعی سوق داده است. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد لرزه ای سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی با مهاربند همگرا (شورون) تحت زلزله های مصنوعی با استفاده از دستورالعمل fema p695 می باشد. در این راستا ابتدا به تشریح روش تبدیل موجک برای تولید رکوردهای مصنوعی پرداخته شده است و سپس چهار سازه 5، 10، 15 و 20 طبقه براساس آیین نامه asce7 با نوع خاک d و در دسته طراحی لرزه ای d طراحی و یک قاب پنج دهانه از آن ها با استفاده از نرم افزار opensees مدل سازی گردیده است. تحلیل های غیرخطی استاتیکی، تاریخچه زمانی و دینامیکی فزاینده بر روی آن ها انجام شده است و نتایج حاصله جهت ارزیابی عملکرد لرزه ای استفاده شده اند.

در این تحقیق مدل های سه بعدی 3،6،8و12طبقه توسط نرم افزار ایتبس مدل سازی شده وتحلیل دینامیکی غیرخطی نیز با نرم افزار سپ 2000 انجام گرفته و خروجی های مربوط به پارامترهای شکل پذیری و مقاومت هر مدل تحت هر سری از شتابنگاشت ها با یکدیگر مقایسه شده اند. مطالعات و بررسی های انجام شده بر روی سیستم های مهاربند برون محور تحت اثر پسلرزه ها نشان داد که وقوع پسلرزه ها بعد از زلزله تا حدودی روی شکل پذیری و مقاومت این سیستم مهاربندی تأثیر گذاشته که میزان این تأثیر به عواملی نظیرمشخصات شتابنگاشت، طول تیرپیوند و ارتفاع سازه بستگی دارد. به طورکلی پارامترهای چرخش غیرارتجاعی تیرپیوند، حداکثر جابجایی نسبی طبقات، تغییرمکان بام، حداکثر میزان برش پایه، برش تیرپیوند و تعداد مفاصل تشکیل شده در سطوح مختلف بعد از اعمال پسلرزه ها افزایش یافته است.

پل ها در خطوط ارتباطی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند، به نحوی که چنانچه به هر دلیل پلی تخریب گردیده و یا آسیب ببیند امکان بهره برداری از آن مسیر تا زمان تعمیر پل وجود ندارد. ساخت راه ها و بزرگراه ها در شرایط و موقعیت های ویژه، همچون تعویض کننده ها و رمپهای ورودی و خروجی بزرگراهی، کاربرد پلهای دارای قوس افقی (قوس در پلان) را ضرورت می بخشد. مروری بر نقشه های پلهای موجود در ایالت کالیفرنیا نشان می دهد که بسیاری از پلهای بتنی تک قابی با مقطع i شکل، دارای چهار دهانه می باشند. پلهای قوسی، بدلیل ماهیت هندسی مسیری که از آن می گذرند، نیاز به شعاع های مختلف اجرایی دارند.در این گونه موارد با افزایش شعاع قوس از میزان پیچش حول محور پل کاسته میشود و هر چه شعاع کمتر باشد میزان پیچش افزایش می یابد بر پیچیدگی رفتار لرزه ای پلهای قوسی می افزاید . آسیب پذیری لرزه ای پلهای قوسی بتنی چند قابی با شاهتیر i شکل در این مطالعه مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور، مدل های نیاز لرزه ای احتمالاتی برای پلهای بتن مسلح 4دهانه با پایه های چند ستونی دایره ای تولید می شوند. پارامتر اصلی مدل نیاز، اختلاف شعاع قوس افقی پل می باشد. بدین ترتیب، پنچ نمونه پل شعاع های متفاوت، مدلسازی خواهند شد. یک مجموعه 100تایی از رکوردهای زلزله به همراه عدم قطعیت هایی در هندسه پل و خصوصیات مصالح در نظر گرفته می شود و نهایتاً 100 مدل پل - زلزله برای هر یک از 5 حالت شعاع قوس، تولید شده و مدلها بوسیله آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی، تحلیل نیاز لرزه ای احتمالاتی می شوند. سپس بر روی مدلهای نیاز، آنالیز رگرسیون انجام شده و با ترکیب ضرایب رگرسیون حاصل با مدلهای ظرفیت، و انتخاب حداکثر شتاب زمین (pga) بعنوان پارامتر معرف شدت حرکت زمین، منحنی های شکنندگی در سطح اعضا، در چهار سطح آسیب کم، متوسط، گسترده و کامل، برای 5 نمونه پل مورد نظر تولید می گردند. نتایج حاصل از آنالیز شکنندگی کلاس پل انتخابی، حاکی از تشدید آسیب پذیری لرزه ای پلها در سطح اعضا و سیستم پل، با افزایش میزان نامنظمی هندسی بر اثر کاهش شعاع قوس پل می باشد.

یکی از روش های تشخیص خرابی، روش های دینامیکی مبتنی بر پایه سیگنال می باشد که می توان با استفاده از پردازش سیگنال اقدام به شناسایی خرابی در سازه ها نمود. در این پایان نامه، روش پیشنهادی الگوریتم موجک می باشد که برای تشخیص محل و میزان آسیب در دیوارهای برشی فولادی استفاده شده است؛ بدین صورت که شکل مودی حاصل از آنالیز مودال به عنوان سیگنال ورودی توسط تبدیل موجک تجزیه می گردد. در نتیجه با استفاده از این تبدیل، سناریوهای خرابی احتمالی که در سازه رخ می هد را می توان از طریق اغتشاشاتی که در سیگنال یا همان شکل مودی دیوار برشی فولادی ایجاد می گردند، شناسایی نمود. همچنین این موضوع برای پاسخ های استاتیکی به دست آمده از دیوار برشی نیز بررسی شده است و نتایج نشان می دهد با استفاده از هر دو پاسخ استاتیکی و دینامیکی می توان موقعیت خرابی را توسط الگوریتم موجک با دقت بالایی شناسایی نمود. در این تحقیق علاوه بر موارد مذکور، تأثیر توابع موجک در تشخیص خرابی، سطوح تجزیه ی سیگنال، تأثیر خرابی در مراتب بالاتر شکل های مودی، ملاحظات اقتصادی طرح و ... نیز بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

اهمیت ارتباطات و لزوم استفاده از تکنولوژی روز این صنعت در زندگی امروزه بشر بر کسی پوشیده نیست . دکلها از جمله مهمترین سازه های خاص در امر ارتباطات به شمار می آیند که با نگهداری تاسیسات و لوازم لازم جهت پوشش امواج در مناطق وسیع از قبیل انواع آنتن ها، رفلکتورها و دیشها نقش عمده ای را عهده دار هستند. از آنجا که برای بسیاری از امواج و سیگنالهای رادیویی و مخابراتی مسئله ارتفاع کانون پخش از زمین جهت دستیابی به یک حوزه پوشش بهینه بسیار حائز اهمیت می باشد و چون دکلهای خودایستا برای ارتفاعهای بیش از حدود 150 متر اقتصادی نیستند لذا دکلهای مهار شده کابلی راه حل مناسبی جهت تامین این نیاز می باشند. این دکلها عموما از یک شافت خرپائی که به صورت مفصلی بر روی یک نقطه فیزیکی روی پی قرار دارد و سختی جانبی آن را کابلهای مهاری که از اطراف به آن متصل هستند تامین می کنند تشکیل یافته اند. با توجه به حساسیت خاص و نقش ویژه تجهیزات نصب شده بر روی این دکلها در امر اطلاع رسانی، این دکلها جز سازه های حیاتی به شمار می آیند که لازم است در مواقع بحرانی مانند هنگام وقوع حوادث طبیعی نظیر سیل، زلزله و طوفان پابرجا بمانند. لوازم و تاسیساتی تکه بر روی این دکلها نصب می شوند بسیار گرانقیمت می باشند و دارای حساسیت و ظرافت خاص هستند. مطالب فوق لزوم یک طرح با حاشیه اطمینان بالا را برای این دکلها ایجاب می کند که لازمه آن داشتن اطلاعات کافی از رفتار سازه و شناخت پاسخهای آن به بارهای احتمالی و به طور خلاصه یک آنالیز دقیق می باشد. دکلهای کابلی از جمله سازه های غیرخطی هندسی به شمار می روند و بدین سبب لازم است که جهت تحلیل آنها از یک روند آنالیز غیرخطی بهره جست . در حال حاضر نرم افزارهایی که جهت آنالیز سازه ها در دنیا وجود دارند و قابلیت آنالیز غیرخطی چنین دکلهایی را دارند یا در انحصار شرکتهای خاصی می باشد که استفاده از آنها میسر نیست و یا نرم افزارهایی هستند که در کشورهای دیگر تهیه شده اند و استفاده از آنها مستلزم پرداخت هزینه های گزاف و ارزبری زیاد می باشد. لذا لزوم تهیه یک نرم افزار ویژه آنالیز دکلهای مهار شده کابلی به منظور دستیابی به یک بینش واقعگرایانه درباره پاسخ سازه به بارهای خارجی اعمالی و امکان مدلسازی صحیح و مناسب آنها و تحلیل غیرخطی براساس یک الگوریتم دقیق، در کشورمان مشهود بود. در پژوهش حاضر با مطالعه تحقیقات و گزارشهایی که در زمینه آنالیز این دکلها منتشر شده بود به بررسی روشهای مختلف ممکن برای آنالیز آنها پرداخته شده و با ارائه فرمولاسیون حل المان محدود غیرخطی برای آن نسبت به تهیه نرم افزار ویژه آنالیز دکلهای مهار شده اقدام شده است . در این تحقیق الگوریتم های تحلیل غیرخطی این نوع سیستم سازه و مبانی تئوریک آن و همچنین گامهای حل معادلات مربوطه، با توجه به مشخصه های هندسی سیستم در حالت غیرخطی و نیز روش اجرای حل عددی در این مورد به طور کامل آمده است و در ادامه پس از معرفی نرم افزار تهیه شده و کنترل صحت نتایج حاصل از آنالیز به وسیله آن، به مطالعه موردی دکل 345 متری متعلق به صدا و سیما واقع در زیباکنار پرداخته شده است .

موضوع مورد بررسی در این تحقیق رفتار لرزه ای سیستم قاب خمشی ویژه با اتصالات استخوانی، از طریق تحلیل دینامیکی غیرخطی و محاسبه پارامترهای ضریب رفتار این سیستم و مقایسه با ضریب رفتار سیستم قاب خمشی ویژه با اتصالات متعارف می باشد. به این منظور ابتدا تعاریف و مفاهیم مربوط به ضریب رفتار و تاثیر پارامترهای مختلف برآن و همچنین روش محاسبه ضریب رفتار ارائه گردیده است .

بررسی آمار مرگ و میر و انهدام در ساختمانهای مختلف گواه این موضوع است که بیشتر این آسیبها و خسارات متوجه خانه های ساخته شده از مصالح بنایی بوده است . با توجه به توان لرزه خیزی بالای کشورمان ، توجه و ارائه راهکارهایی در جهت مقاوم سازی اینگونه ساختمانها الزامی به نظر می رسد . یک روش جهت محافظت زلزله ای این ساختمانها که هم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و هم ساده و قابل اجرا توسط افراد بومی مناطق باشد، استفاده از یک سیستم ایزولاسیون لغزشی است که در این سیستم جهت ایجاد لغزش اصطکاکی ، دیوارهای باربر ساختمان با یک لایه ماسه از شناژ زیرین جدا شده اند . در این مطالعه جهت درک و فهم رفتار یک سیستم جدایشگر و همچنین شناخت جزئیات تشکیل دهنده آنها وعملکرد این اجزا ابتدا مروری بر تحقیقات گذشته در این زمینه صورت پذیرفت . در مرحله بعدی به بررسی خواص مصالح مصرفی جهت لایه لغزشی و همچنین پارامترهای موثر بر آن پرداخته شد. با توجه به اینکه درک رفتار این سیستم جهت مدلسازی الزامی به نظر می رسید ، بررسی و تعیین معادلات حاکم در مرحله قبل و بعد از لغزش ، مرحله بعدی این تحقیق بود. در نهایت با مدلسازی نمونه هایی مطابق با شرایط طبیعی ممکن به بررسی رفتار اینگونه سازه ها تحت تاثیر پارامترهای موثر متنوع و گوناگون پرداخته شد. پارامترهایی که به عنوان پارامترهای موثر انتخاب شدند عبارت بودند از تغییر نوع مصالح با ضرایب اصطکاک مختلف ، تغییرات ضخامت لایه لغزشی ، افزایش و یا کاهش تعداد طبقه ، تغییرات نسبت ارتفاع به دهنه و تغییرات ضخامت دیوار، همچنین جهت کامل این مدلها ، تحلیل تحت 3 شتابنگاشت مهم کشورمان یعنی زلزله های ناغان ، طبس و منجیل و همچنین شتابنگاشت زلزله السنترو صورت پذیرفته و پاسخ تحت هر 4 رکورد زلزله مزبور تحت تاثیر پارامترهای فوق بدست آمد . و در پایان نیز ، نتایج بررسی و مورد مقایسه قرار گرفته اند.

در سالیان اخیر با توجه به روند رشد بلندمرتبه سازی و تاثیر قابل توجه اثر ‏‎p-delta‎‏ در این سازه ها لزوم مطالعه و بررسی بیشتر در باره اثر محسوس می باشد. در حال حاضر معمول براین است که برای اعمال اثر ‏‎p-delta‎‏از فرمولهای مدون آئین نامه های مختلف استفاده می شود. در سازه های الاستیک که با بارهای استاتیکی بارگذاری می گردند اثر ‏‎p-delta‎‏ مقادیر پاسخ را نسبت به حالت آنالیز درجه اول یا بدون اثر وزن افزایش می دهد. در هنگامیکه سازه دینامیکی آنالیز می گردد اثر ‏‎p-delta‎‏پریود طبیعی ارتعاش سازه را افزایش می دهد. در نتیجه پاسخ سازه نیز دچار تغییر می گردد یعنی بسته به طبیعت بارگذاری دینامیکی سازه ، پاسخ سازه ممکن است کاهش یا افزایش برخلاف حالت استاتیکی یابد. تحقیقات نشان می دهد که در هنگامیکه رفتار سازه الاستیک بوده است مقدار اینن افزایش یا کاهش اصلا قابل ملاحظه نبوده است و با توجه به اینکه طراحیهای جدید در برابر زلزله های قوی مبتنی بر افت انرژی در رفتار غیرخطی سازه می باشد، بنابراین بدست آوردن اثر ‏‎p-delta‎‏ در این حالت مساله مهمی برای کارهای عملی می باشد.

مهمترین وجه تمایز طراحی ساختمان در برابر نیروی زلزله با طراحی در مقابل بقیه نیروهای متعارف در استفاده از ضریب رفتار ساختمان در طراحی لرزه ای ساختمانها می باشد ضریب رفتار ساختمان در برخورد با زلزله آن را بصورت انرژی در نظر گرفته و مقدار کمی از آن را با مقدار نیرو و حداکثر آن را با تغییر مکان پلاستیک ساختمان مدل می کند تا بتواند انرژی زلزله را به انرژی پسماند حاصل از تغییر شکل پلاستیک تحمل کند و در این راستا اهم موضوع به ایجاد قابلیت شکل پذیری ساختمان در طراحی متمرکز می گردد. آئین نامه زلزله 2800 ایران برای ساختمانهای مختلف با سیستمهای متفاوت باربر جانبی مقادیری را برای ‏‎r‎‏ ‏‎‏پیشنهاد می کند که این مقادیر برای ساختمانهای متقارن و نامتقارن اختلاف ندارد در این پایان نامه به بررسی اثر نامتقارن بودن ساختمانها در مقدار ‏‎r‎‏پرداخته می شود. برای بررسی اینکار سه ساختمان با قاب خمشی معمولی فولادی و ضریب ‏‎r=6‎‏ طراحی شده و تحت اثر سه زلزله طبس، ناغان و منجیل با اثر نامتقارن در پلانی انجام گرفته و مورد مقایسه قرار گرفته است.

با توجه به اهمیت بارهای لرزه ای بعنوان یکی از اساسی ترین بارهای جانبی وارده بر ساختمانها و همچنین توسعه در روند بلندمرتبه سازی در شهرهای بزرگ ، لزوم توجه به اثرات ثانویه بارثقلی ناشی از حرکت بارجانبی را بیش از پیش مشخص می کند. بنابراین در این تحقیق سعی شده است ضرایب مربوط به درنظرگرفتن اثرات پی دلتا که در آئین نامه های متفاوت در نظر گرفته شده اند، تحت شرایط لرزه ای ایران در مراحل مختلف با هم مقایسه شوند. این مقایسه در دو مرحله کلی انجام می گیرد. مرحله اول، مقایسه نمونه های تحلیل شده با استفاده از آنالیز استاتیکی غیرخطی‏‎push over‎‏ انجام گرفته و مرحله دوم ، با اعمال نیروی زلزله های مختلف و محاسبه ضریب شکل پذیری نمونه ها، بررسی صورت پذیرفته است.

وقوع زمینلرزه های مخربی چون 1985 مکزیک، 1989 لوماپریتا کالیفرنیا و 1995 کوبه ژاپن همگی به نوعی پتانسیل تاثیرگذاری زمین شناسی سطحی زمین را بر جنبش نیرومند آن بیان کرده اند.لایه های رسوب در نزدیکی سطح زمین قادرند به میزان زیادی حرکت زمین ناشی از زمینلرزه را تقویت کنند که این موضوع به اثر ساختگاه معروف می باشد.

در این پایان نامه با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده از مشخصات زمین در محل ایستگاههای شتابنگاری کشور، مجموعه ای از شتابنگاشتهای ثبت شده در نقاط مختلف ایران برای نوع زمین این ایستگاهها براساس طبقه بندی عنوان شده در آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله ایران، استاندارد 2800 ، دسته بندی گردیده و با انجام مطالعات آماری بر روی آنها، طیفهای پاسخ نرمالیزه در سطوح اطمینان میانگین و میانگین به علاوه یک انحراف معیار (فوق میانگین ) برای آنها تهیه شده است. این طیفها با طیفهای استاندارد عنوان شده در آئین نامه مقایسه گردیده است. این مقایسه نشان می دهد بر خلاف طیفهای بازتاب آئین نامه، مقادیر بازتاب طیف زمین نوع 2 کمتر از زمین نوع 1 می باشد. بعلاوه در صورت استفاده از طیفهای بازتاب آئین نامه ، نیروهای زلزله محاسبه شده برای ساختمانهای با زمان تناوب بیشتر از 4/0 ثانیه دست بالا خواهد بود. همچنین براساس این اشکال طیف تا حد زیادی می توان با داشتن طیف حاصل از شتابنگاشتها یک ایستگاه با خاک نامشخص ، نسبت به تعیین آن اقدام نمود.

برای تحلیل دینامیکی سازه ها لازم است از رکوردهای ثبت شده زلزله استفاده شود. داده های خام حاصل از دستگاههای ثبت حرکات زمین ممکن است دارای خطاهایی باشند که بایستی منابع ایجاد خطا و میزان آن با دقت ارزیابی شده و تصحیحات لازم بر روی آنها صورت گیرد.

افزایش سریع جمعیت، محدودیت فضا، قیمت زمین و حفظ زمین های کشاورزی از عوامل مهمی هستند که درکشور ما بر توسعه و ساخت ساختمانهای بلند تاثیرگذار می باشند. به دنبال رشد و توسعه فزاینده ساختمانهای بلند در دنیا که از نیمه دوم قرن بیستم آغاز شده است، در کشور ما نیز ضرورت آموزش و تحقیق در این زمینه برای جامعه مهندسین به وضوح مشخص است. در این راستا یکی از سیستمهای متعارف سازه های ساختمانهای بلند که در کشور ما می تواند کاربرد زیادی داشته باشد سیستم مهار بازویی با کمربند خرپایی است. بازدهی این سیستم در حدود ارتفاع 40 تا 70 طبقه بوده که البته می تواند برای ساختمانهای بلندتر نیز کاربرد داشته باشد. کارآیی و بازدهی این سیستم به میزان قابل توجهی به محل قرارگیری و تعداد مهارها در ارتفاع ساختان وابسته است و این پارامترها نقش موثری درکاهش هزینه ساختمان ایفا می کنند. در این پایان نامه به بررسی محل بهینه مهار بازویی در ارتفاع سازه می پردازیم. مطالعاتی که تاکنون در این زمینه انجام شده است محل بهینه را با استفاده از فرضیات ساده شده و تحت اثر بارهای استاتیکی محاسبه کرده اند حال آنکه در این پایان نامه به بررسی ساختمانهای متعارف و قابل اجرا در ایران تحت اثر بارگذاری های واقعی پرداخته و نتایج کاربردی و تحقیقاتی آن مورد بحث قرار می گیرد.

گسترش شبکه های تولید و انتقال انرژی و افزایش مداوم انرژی الکتریکی انتقالی، تحول اساسی در ساختمان خطوط انتقال الکتریکی و ارائه طرق جدید به منظور تامین و راندمان بهتر و کاهش افت انرژی را ضروری ساخته است. روش معمولی افزایش ظرفیت شبکه های سراسری و میزان تبادل انرژی با استفاده از ولتاژهای بالا امکان پذیر می گردد با بکار بردن ولتاژ بالا اتلاف انرژی کاهش پیدا خواهد کرد و می توان از یک نیروگاه انرژی الکتریکی را به نقاط دوردست انتقال داد و از ایجاد پستهای مختلف جلوگیری نمود، همچنین می توان شبکه های خطوط انتقال نیروی داخل کشور را با کشورهای همسایه ارتباط داد. در این زمینه بعضی از کشورها نظیر آمریکا، کانادا و شوروی سابق با تحقیقات و بررسیهایی که انجام داده اند خطوط انتقال نیر با ولتاژهای بالای 1500 کیلو وات را در دست مطالعه دارند. اما در ایران حداکثر ولتاژ خطوط انتقال نیرو 400 کیلو ولت می باشد، که با توجه به نکات مطرح شده لازم است این ولتاژ افزایش داده شود. بالا بردن ولتاژ، سطح مقطع هادی و فواصل الکتریکی تغییر پیدا کرده و در نتیجه بار وارده و شکل هندسی برجهای انتقال نیرو تغییر می یابد. در این پایان نامه انواع مختلف دکلهای انتقال نیرو جهت کسب اطلاعات در زمینه دکل ‏‎700kv-ac‎‏ مورد مطالعه قرار گرفت و روی سازه این دکلها بحث و بررسی گردید. سپس بارگذاری بر روی این سازه های مشبک توسط آیین نامه های مختلف ارزیابی و در انتها مناسبترین دکل 700 کیلو ولت جریان متناوب که با شرایط اقلیمی و فن آوری کشور ایران سازگار می باشد از نظر هندسه طرح گردید و سپس طرح هندسی این نوع دکل براساس مسائل نظیر حداقل فواصل الکتریکی بدست آمده و سپس این دکل با در نظر گرفتن ترکیبات بارهای وارده با استفاده از برنامه های سازه ای مختلف مورد تحلیل و طراحی قرار گرفت. و در انتها با یک جمع بندی برای شرایط خاص کشور ایران ضوابط و معیارهای هندسی، نوع دکل و طرح این دکل ارائه گردید.

یکی از سیستمهای متداول در صنعت ساختمان های بلند مرتبه، سیستم لوله ای است. سیستمهای لوله ای ماند یک تیر طره با مقطع جعبه ای مدل سازی می شود. یکی از مشکلات این سیستم اثر لنگی برشی در تیرهای عمیق می باشد که نقش اتصالات نسبتا صلب را در هماهنگی ستونهای سازه لوله ای بازی می کند.به علت وجود لنگی برشی، تنش خمشی در عرض مقطع یک سیستم لوله ای به طور غیریکنواخت توزیع می گردد به طوری که تنش های ستون های گوشه بیش از ستون های میانی می باشد. این حالت در واقع اثر لنگی برشی مثبت نامیده می شود، ولی در سازه های لوله ای ممکن است حالتی رخ دهد که این مسئله برعکس شود، یعنی تنش و ستون های میانی بیشتر از ستون های گوشه شود و حتی در حالتهایی تنش در ستونهای گوشه به طرف صفر میل کند، به این پدیده لنگی برشی منفی می گوییم.در این رساله با مدل سازی و طراحی ساختمانهای 10، 25، 50 طبقه بتنی با سیستم لوله ای و تغییر پارامترهای ضریب شکل ساختمان ‏‎(aspect ratio)‎‏، فواصل ستونهای کناری، عمق تیرها، اثر استفاده از بادبندها در مناطقی مشخص، اثر استفاده از دیوار بتنی، تغییر ممان اینرسی تیرها در سه مدل ساختمان فوق، نتایج حاصل شده و نمودارهایی به دست آمده که تعدادی از نتایج و بررسی ها مهم بصورت اختصار از قرار زیر است:1- بارگذاری های مختلف تاثیر زیادی روی حداکثر لنگی برشی نمی گذارد.2- ضریب شکل ساختمان تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی لنگی برشی و عملکرد سازه دارد.3- استفاده از تعدادی ستون داخلی، بهینه ترین حالت جهت کاهش لنگی برشی است.

در این تحقیق سعی گردید تا نقاط ضعف موجود در مجموعه داده های مورد نیاز برای انجام یک تحلیل و طراحی و ایمن در برابر زلزله مورد بررسی قرار گیرد. که شامل بدست آوردن پارامترهای مختلف زلزله و راهکاری جهت انتخاب زلزله بحرانی است.در ابتدا سعی گردید تا مبانی نظری مساله جمع آوری گردد تا علاوه بر بدست آوردن اطلاعات علمی مورد نیاز، زمینه های موجود برای تحقیق بیشتر روشن گردد.پس از جمع آوری اطلاعات علمی مورد نیاز، هدف بدست آوردن مجموعه ای از رکوردهای ایران جهت انجام مراحل بعدی تحقیق بود. در این انتخاب معین بودن زلزله مسبب رکورد، مشخص بودن نوع زمین ثبت کننده رکورد و قابل اعتماد بودن رکورد از نظر نحوه ثبت، عددی نمودن و تصحیح مدنظر قرار گرفت که در نهایت زیر مجموعه ای شامل 150 رکورد انتاب گردید.پس از انتخاب زیر مجموعه رکودها به کمک تهیه نرم افزارهای ازم پارامترهای ‏‎pga‎‏، ‏‎pgv‎‏، ‏‎pgd‎‏، ‏‎dur‎‏، شدت ‏‎arias‎‏، ‏‎epa‎‏، ‏‎epv‎‏ برای مجموعه رکوردهای انتخابی بدست آمد که این مجموعه پارامترها، مهندسین زلزله را در طراحی سازه در برابر زلزله یاری می نماید.همچنین در این تحقیق مجموعه کاملی از طیفهای طراحی شتاب، سرعت و تغییر مکان برای انواع زمین، سطوح مختلف طراحی، مولفه های افقی و قائم و میرایی های مختلف در دو گروه کلی بدست آمده است. در گروه اول طیف های پاسخ رکورد بر اساس مقادیر پیک شتاب، سرعت و تغییر مکان نرمال شده است و در گروه دوم طیف های پاسخ شتاب و سرعت بر اساس مقدیر ‏‎‏‎epa‎‏، ‏‎epv‎‏ هنجیده گردیده اند که بصورت پیوستهایی در انتهای پایان نامه ارائه گردیده اند.طفها طراحی بدست آمده برای شتاب با طیفهای آیین نامه 2800 نیز مقایسه گردیده است. نتیجه کلی این مقایسه غیر محافظه کارانه بودن طیفهای ارائه شده برای آیین نامه 2800 در پریودهای پایین و محافظه کارانه بودن این طیفها در پریودهای بالا می باشد.در انتها راهکاری ارائه شد تا پارامترهایی که بهترین ارتباط را با سایر پارامترهای زلزله دارند و می توانند به عنوان نماینده مناسب برای یک رکورد زلزله (جهت تعیین پتانسیل تخریب رکورد) باشند، انتخاب شوند. با انجام این مرحه پارامتر ‏‎pgv‎‏ به عنوان بهترین پارامتر جهت نمایندگی سایر پارامترهای زلزله برای انتخاب بحرانی تعیین شده و پارامترهای ‏‎epa‎‏ و ‏‎epv‎‏ در اولویت های بعدی قرار گرفتند.