چکیده دیوار برشی سازه ای است که در برابر بارهای جانبی مقاومت می نماید.موقعیت قرارگیری دیوار برشی و نیازهای معماری و تاسیساتی،گاهی منظور نمودن بازشوهائی به صورت مرتب در ارتفاع دیوار برشی را الزامی و آن را به دو دیوار که توسط تیرها ئی در طبقات به یکدیگر متصل می شوند،تبدیل می نماید.این دیوارهای برشی رادیوار برشی کوپله می نامند(coupled shear wall).در مقاله حاضر برای ا طمینان از نتایج تحلیلی بدست آمده و ادامه آن،ابتدا دو مدل تیر رابط مطرح شده b(بدون ورق) و bp(دارای ورق) که تنها مدل هائی می باشند که در این زمینه روی آن ها کار شده و فقط نتایج آزمایشگاهی آن ها موجود می باشد را مورد بررسی قرار داده و نتایج تحلیلی بدست آمده را با نتایج آزمایشگاهی مقایسه نموده تا در ادامه بتوان با ا طمینان از نتایج تحلیلی،میزان اثرگذاری ضخامت ورق، طول ورق، ارتفاع ورق، مقاومت فشاری بتن ( )، سطح مقطع میلگردها( )، تنش جاری شدگی میلگردها( ) و تنش جاری شدگی ورق( ) داخل تیر رابط در برابر نیروهای ناشی از زلزله را بررسی نمود.

در دو دهه گذشته، مطالعه و بررسی افزایش شکل پذیری مهاربندهای هم محور از اهمیت خاصی برخوردار شده است و در این راستا دستاوردهای ارزشمندی نیز به دست آمده است . یکی از این روش ها استفاده از اعضای مستهلک کننده انرژی در سازه ها می باشد. عضو مستهلک کننده قسمت قابل توجهی از انرژی ورودی به سازه را با ورود به مرحله غیر خطی و تشکیل مفاصل خمیری خمشی، مستهلک کرده و به این صورت از ورود دیگر اعضای سازه به مرحله غیر خطی و همچنین کمانش اعضای مهاربندی جلو گیری کرده و یا آن را به تعویق می اندازد. استفاده از حلقه ی فولادی در نقطه ی اتصال مهاربند به صفحه اتصال گوشه از جمله مطالعات نوینی است که به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی توسط محققین گذشته صورت گرفته است. نتایج این مطالعه ضمن نشان دادن افزایش شکل پذیری مهاربند، بیانگر نصب ساده و ارزان حلقه فولادی در انتهای مهاربند می باشد. یکی از محدودیت های این ایده، عدم امکان تهیه حلقه ی فولادی در اندازه ها و ابعاد متناسب و مورد نیاز است. در این پایان نامه به بررسی میزان شکل پذیری و جذب انرژی حلقه فولادی ساخته شده از دو نیم حلقه با استفاده از ورق های فولادی موجود با شرایط اتصال مختلف پرداخته شده است. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزارansys تحت بار چرخه ای با استفاده از مصالح مختلف ct20 وst37 و همچنین با اتصالات مختلف پیچی و جوشی مدل ها آنالیز شدند. جهت کالیبره نمودن مدل سازی های صورت گرفته ابتدا مدلی عددی از نمونه ی آزمایشگاهی حلقه شکل پذیر ساخته شد. نتایج بدست آمده از آن با نتایج حاصله از بررسی های آزمایشگاهی صورت گرفته توسط کافی و همکاران مقایسه گردید. سپس با ساختن سه مدل پیچی،جوشی با استفاده از فولاد ct20نوع اتصال مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه تاثیرضخامت و نوع فولاد بر عملکرد حلقه شکل پذیر نیز مورد مطالعه قرار گرفت. پس از انجام این مطالعات عددی پنج نمونه آزمایشگاهی با اتصالات مختلف جوشی و پیچی با استفاده از دو نیم حلقه با ضخامت 12 میلی مترو فولاد st37 تحت بارگذاری چرخه ای مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه ها در آزمایشگاه سازه دانشگاه سمنان مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این مطالعات نشان دهنده ی عملکرد خوب حلقه شکل پذیر به عنوان عضو مستهلک کننده و جاذب انرژی می باشد و امکان استفاده از ورق های فولادی را برای ساخت آن، تایید می سازد. این بررسی نشان می دهد اتصال نیم حلقه ها به ورق های فولادی با استفاده از جوش و پیچ امکان پذیر است و نتایج نشان دهنده ی عملکرد مناسب تر نوع جوشی است.

از آنجا که در بین سیستم های مختلف مقاوم در برابر نیروهای جانبی ، دیوارهای برشی از سختی مناسبی برخوردار هستند ، کاربرد و طراحی آنها در سازه های بلند ، گسترش یافته و لزوم رعایت ملاحظات معماری ، استفاده از دیوارهای برشی کوپله را بسیار متداول نموده است . در دیوار برشی کوپله ، دو دیوار برشی مجزا توسط تیرهای کوپله به هم متصل می شوند . تیر رابط در دیوار برشی کوپله به عنوان خط اول دفاع بوده و همچون فیوز برشی عمل می نماید و اولین مفصل پلاستیک در آن تشکیل می شود ، بنابراین رفتار مناسب آن جهت بهبود عملکرد سازه در برابر زلزله دارای اهمیت زیادی می باشد. با توجه به پیچیده و زمان بر بودن ساخت و اجرای آرماتورهای قطری در تیر کوپله ، تیرهای کوپله ساخته شده از بتن های الیافی توانمند که از نسل های پیشرفته بتن های الیافی به شمار می آیند جایگزین مناسبی برای تیرهای کوپله بتنی معمولی می باشند ، چرا که استفاده از این بتن در ساخت تیر کوپله ، علاوه بر افزایش ظرفیت برشی و کاهش مقادیر آرماتورهای عرضی و قطری ، افزایش شکل پذیری سازه را نیز در بر خواهد داشت . هدف از انجام این پایان نامه ، مطالعه و بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار تیرهای کوپله ساخته شده از بتن های الیافی توانمند (hpfrc) در دیوار برشی کوپله ، برای افزایش شکل پذیری و بهبود رفتار لرزه ای سازه می باشد . برای این منظور به بررسی دو نمونه آزمایشگاهی با نسبت طول به ارتفاع 2 که با بتن معمولی و الیافی ساخته شده اند پرداخته خواهد شد . ضمن اینکه برای مطالعه تیرهای کوپله در مود خمشی ، بررسی ها برای نمونه های با نسبت طول به ارتفاع 2 و 3 و4 در نرم افزار abaqus ادامه خواهد یافت . نتایج حاصل از تحقیقات نشان دهنده رفتار برشی در نمونه های با نسبت طول به دهانه 2 و 3 ، و رفتار کاملا خمشی در نمونه با نسبت طول به دهانه 4 بوده است . ضمن اینکه استفاده از بتن الیافی در مقایسه با بتن معمولی سبب افزایش مقاومت نهایی و شکل پذیری سازه می گردد و علاوه بر آن می توان در نمونه های با نسبت طول به ارتفاع کمتر از 4 به میزان قابل توجهی از میزان آرماتورهای برشی کاست .

ایده ی تامین طبقه اول شکل پذیر با هدف کاهش برش پایه ساختمان با حفظ سختی اولیه و رعایت و کنترل عدم ایجاد طبقه ی نرم از جمله روش های کم هزینه و ثمر بخش برای مقاوم سازی قاب های مهاربند شده ی هم محور است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر شکل پذیری طبقه اول- تامین شده به روشهای معمول و شناخته شده- در رفتار لرزه ای ساختمان ها می باشد. در این تحقیق، سه مدل ساختمان اسکلت فولادی با تعداد طبقات مختلف )6، 10 و 15 طبقه) با سیستم قاب ساده با بادبند همگرا (ضربدری) در طبقات ولی با سیستم های شکل پذیر مختلف در طبقه اول، بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان و استاندارد2800 (بوسیله نرم افزار etabs9.2) انتخاب و طراحی شدند. از چهار نوع سیستم شکل پذیر تنها در طبقه اول هر یک از ساختمانهای 6، 10 و 15 طبقه، استفاده شده است بطوریکه سختی اولیه ساختمانهای فوق مشابه سختی ساختمان با بادبند ضربدری در طبقه اول آنها است. این سیستم ها عبارتند از: بادبند واگرا (ebf)، دیوار برشی فولادی، المان حلقه شکل پذیر در انتهای مهاربند قطری، و سیستم قاب خمشی فولادی. سپس سازه های مورد نظر تحت شتابنگاشت مولفه های افقی زلزله های نورثریچ، طبس و چی چی تایوان که بر اساس روش استاندارد2800 مقیاس شده بودند، بوسیله ی نرم افزار perform-3d تحت تحلیل استاتیکی و دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی قرار گرفتند. به همین منظور نتایج حاصل از تحلیل های غیرخطی از جمله جابجایی بیشینه طبقات، نیروی برشی بیشینه طبقات، دریفت بیشینه طبقات، شتاب طبقات و انرژی استهلاکی سازه ها مورد مقایسه و بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهد که استفاده از بادبند واگرا بجای بادبند همگرا (ضربدری) در طبقه اول ساختمان شش طبقه، علاوه بر اینکه موجب کاهش30% برش پایه ساختمان می شود، موجب کاهش نیروی انتقالی به طبقات بالاتر نیز می گردد. استفاده از بادبند واگرا و دیوار برشی فولادی در طبقه اول قاب های ساختمانی منجر به افزایش شکل پذیری قاب ها و جذب بالای انرژی زلزله می شود. استفاده از سایر سیستم های شکل پذیر در طبقه اول قاب های ساختمانی نه تنها تاثیر کمی در کاهش برش پایه قاب داشته، بلکه گاهاً منجر به افزایش برش پایه ساختمان گردیده است. لذا بعنوان جمع بندی کلی می توان به این نکته رسید که تحت بررسی های انجام شده در این تحقیق، استفاده از بادبند واگرا در طبقه اول در قاب شش طبقه فولادی با مهار بند ضربدری می تواند بعنوان مناسب ترین گزینه ی سیستم مهار جانبی در این قاب ها انتخاب گردد.

به دلیل گسترش شهرها و افزایش جمعیت، ساخت راه های ایمن و استفاده از آن ها چه در شرایط عادی و یا مواقع ضروری یکی از مهمترین اهداف هر کشوری است. در این میان پل ها به عنوان بخشی از خطوط دسترسی زمینی و ریلی نقش اساسی در رسیدن به این هدف را بر عهده دارند. هدف از پایان نامه حاضر ارئه نوعی جدیدی از جداگرهای لرزه ای موسوم به جداگرهای حلقوی است که جایگزینی برای جداگرهای لرزه ای lrb می باشد. منظور از جداگرهای حلقوی طول کوتاهی از لوله تو خالی فولادی با ضخامت و طول معین. طراحی این حلقه ها به گونه ای خواهد بود که در اثر وقوع زلزله به حداکثر ظرفیت خود رسیده و وارد فاز غیرخطی شوند و در نتیجه میرایی لازم برای کاهش نیروی جانبی فراهم شود. در مطالعه موردی این پایان نامه از پل های واقعی و در حال بهره برداری در سطح کشور استفاده شده است. پل ها به طور کامل و با تمامی اجزا مدل شده اند. پل های مورد بررسی شامل 4 پل با تعداد دهانه های 1، 2 و 3 دهانه با طول د هانه مختلف 20، 30 و 36 متری می باشد. در انتخاب پل ها به منظور بررسی حالات مختلف سازه ای تفاوت در سختی زیرسازه، ارتفاع پایه و همچنین طول دهانه مورد توجه قرار گرفته است. این چهار پل در 4 حالت: 1- بدون جداگر لرزه ای. 2- مجهز به جداگر لرزه ای lrb. 3- مجهز به جداگر حلقوی. 4- مجهز به دمپر، مورد بررسی قرار گرفته است. برنامه مورد استفاده در این برای آنالیز پل نرم افزار csi bridge می باشد که مخصوص تحلیل و طراحی پل است. در تحلیل از روش time history استفاده شده و 5 زوج شتابنگاشت به سازه پل اعمال شده است. در این روش مطابق با آیین نامه لرزه ای پل ایران هر پل تحت 5 زوج شتابنگاشت قرارگرفته و بحرانی ترین نتایج به عنوان نتیجه نهایی در نظر گرفته شده است. جهت اطمینان صحت نتایج حاصل از کارکرد نرم افزار مدلسازی 20 پل با استفاده از نرم افزار csi bridge انجام شده است و نتایج آن ها مورد بررسی و تحلیل مهندسی قرار گرفته است، همچنین50 مدل اصلی از 4 پل مطالعه گردید که نتایج حاصل از آن در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه عملکرد پل در 4 حالت ذکر شده و بررسی پارامترهای اصلی آن ها نشان داده است که افزایش نامنظمی زیرسازه پل باعث عملکرد بهتر جداگرهای لرزه ای می شود. همچنین جداگرهای حلقوی در بحث تغییرمکان سازه در هنگام وقوع زلزله عملکرد بهتری نسبت به جداگرهای lrb را نشان داد که در بهترین حالت شاهد50 درصد کاهش تغییرمکان خواهیم داشت. اما جداگرهای lrb در بحث کاهش نیرو عملکرد بهتری به میزان 20-30 درصد نسبت جداگرهای حلقوی از خود نشان داده اند.

مدتی است که اهمیت اتصال تیر به ستون برای طراحان روشن تر شده و محققین بسیاری تحقیقات خود را در این زمینه آغاز کرده اند. اهمیت اتصال تیر به ستون از آن جهت است که اتصال نقطه ای است که دارای تمرکز نیرو و همچنین سختی زیادی می باشد و به همین دلیل در هنگام زلزله تحت نیروهای بزرگی قرار می گیرد و در نهایت خرابی در اتصال منجر به خرابی کل سازه می گردد. چند دهه ای است که به منظور ارتقاء عملکرد سازه به خصوص برای سازه های بلند طراحان به سراغ سیستم های نوینی تحت عنوان سیستم های ترکیبی رفته اند که با استفاده از مزایای بتن در کنار فولاد دستیابی به انتظاراتی که از یک اتصال می رود، ساده تر شده است. نکته اصلی، در توجه به جزئیات بندی اتصال مورد نظر برای توانایی انتقال کامل نیروها و لنگرها بین تیرها و ستون ها می باشد. در این پایان نامه به بررسی رفتار و عملکرد اتصال ترکیبی تیر فلزی به ستون بتنی دارای دیافراگم محیطی و ورق میان گذر، به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس پرداخته شده است. همچنین با شبیه سازی این اتصال در نرم افزار seismostruct نتایج استفاده از این اتصال در قاب های ترکیبی دارای تیر فلزی و ستون بتنی معادل شده قاب های بتنی طراحی شده، بررسی گردیده است. برای این منظور علاوه بر شبیه سازی و صحت سنجی مدل ها با نمونه های آزمایشگاهی، 8 اتصال و یک قاب ترکیبی در نرم افزار میکرو abaqus و 8 قاب شامل 4 قاب بتنی و 4 قاب ترکیبی در نرم افزار ماکرو seismostruct، مورد آنالیز قرار گرفتند. نتایج نشان داد که وجود دیافراگم محیطی منجر به کاهش خسارت های فشاری و کششی بتن گردیده و حدود 12 درصد نیروی قابل تحمل اتصال را به خود اختصاص می دهد. همچنین وجود دیافراگم شکل پذیری و سختی اولیه و نهایی و انرژی جذب شده اتصال را به ترتیب به میزان 13%، 26/33% و 11/11% و 17/16 % نسبت به اتصال فاقد دیافراگم افزایش می دهد. همچنین مرکب سازی قاب ها با استفاده از تیر فلزی به جای تیر بتنی و اتصال دارای دیافراگم محیطی و ورق میان گذر منجر به افزایش نیروی غیر خطی شدن قاب به میزان متوسط 66 درصد و افزایش برش پایه حداکثر قابل تحمل، به میزان 55 درصد می گردد. همچنین شکل پذیری و سختی اولیه و سختی نهایی و انرژی جذب شده قاب به ترتیب به میزان 65 %، 62 %، 30% و 116% افزایش می یابد. در نتیجه عملکرد مطلوب اتصال ترکیبی مورد تحقیق هم به طور مجزا و هم در داخل قاب به خوبی مشخص می شود.

با توجه به اینکه خرابی در سازه های عمرانی تحت اثر بلایای طبیعی و یا شرایط محیطی باعث می-گردد که کشورها هزینه های جانی و مالی زیادی بپردازند، اخیرا تحقیقات بر روی موضوع ارزیابی سلامت سازه ای و شناسایی خرابی در سازه های عمرانی طرفداران زیادی پیدا کرده است. در تحقیقات اخیر روش های زیادی مبتنی بر مقایسه فرکانس های ویژه ویا مقایسه شکل انحنا در سازه ها در حالت های خرابی مختلف معرفی گردیده است. این روش ها برای سازه های دارای درجات آزادی کمتر و یا سازه قاب های دو بعدی که دارای طبقات و دهانه های زیاد نمی باشند، عملکرد مناسبی دارند. ولی وقتی تعداد طبقات یا درجات آزادی زیادتر می شوند، تغییرات فرکانس های ویژه و یا شکل انحنا تحت خرابی های کوچک بسیار ناچیز می باشد. بدین دلیل شناسایی خرابی و ارزیابی سلامت برای این سازه ها با روش های گفته شده امکان پذیر نخواهد بود. در این تحقیق سعی شده است با معرفی یک روش جدید که بر اساس تئوری موجک می باشد، خرابی در طبقات سازه شناسایی شده و میزان و زمان وقوع خرابی نیز مشخص گردد. این روش قادر است خرابی را در سازه های دارای درجات آزادی زیاد براحتی شناسایی کرده و همچنین زمان وقوع خرابی را نیز در اختیار می گذارد. به منظور ارزیابی این روش، 85 آنالیز دینامیکی خطی، غیرخطی و پوش آور غیرخطی بر روی 5 نوع سازه سه بعدی انجام شده است. همچنین در بین زلزله های ورودی از روشی به نام تحریک بحرانی استفاده شده است که احتمال خرابی را بیشتر می کند. نتایج بدست آمده از آنالیز موجک با شاخص تجمعی خرابی پارک و انگ مقایسه شده اند. این مقایسه نشان دهنده این است که روش مورد نظر ارزیابی مناسبی از محل خرابی و شدت، ارائه می کند. همچنین نتیجه گیری می شود که استفاده از زلزله بحرانی در سازه شدت خرابی را بشدت افزایش داده است و استفاده از این تحریک در طراحی ها می تواند برای مهندسین سودمند باشد.

در چند دهه اخیر محققین مختلفی در ارتباط با چگونگی استفاده از مهاربندها در سازه ها مطالعات قابل توجهی انجام داده اند. مهاربندها از مهمترین بخش های سازه به شمار می روند که وظیفه جذب و استهلاک انرژی ناشی از زلزله را دارند. و از آنجاییکه دایره تنوع مهاربندها بسیار گسترده است تحقیقات بر روی هر یک از انواع مهاربندها با توجه به در نظر گرفتن صرفه اقتصادی آن در ساخت و خصوصا تعمیرات سازه پس از وقوع زلزله و همچنین درصد جذب بیشتر انرژی در حین زلزله صورت پذیرفته است. که در این میان تحقیق بر روی اعمال خروج از مرکزیت در مهاربند های ضربدری چندان مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق اثر خروج از مرکزیت در صفحه اتصال میانی مهاربند های ضربدری مورد مطالعه قرار گرفته است. بر این اساس پس از طراحی یک سازه 10 طبقه فولادی با سیستم قاب مفصلی ساده و مهاربند ضربدری در هر دو جهت در نرم افزار etabs 9.7 ، سیستم های مهاربندی پیشنهادی را در سازه مطالعه کرده و به بررسی عملکرد لرزه ای آن ها تحت اعمال 3 شتاب نگاشت پایه پرداخته شده است. سپس یک قاب یک دهنه از یک طبقه را انتخاب گردیده و بطور دقیق تر با اعمال خروج از مرکزیت های 2، 4 و 6 درجه در جهت های عکس یکدیکر و نیز استفاده از دو نوع فولاد ساختمانی و جاذب انرژی در صفحه اتصال میانی توسط نرم افزار abaqus مورد مطالعه قرار گرفته است. از بررسی مدل های پیشنهادی تحت اثر شتاب نگاشت های اعمالی مشاهده گردید که سیستم پیشنهادی می تواند در بهبود عملکرد سازه موثر باشد البته با توجه به نتایج، در یک حالت جابجایی افزایش و در حالات دیگر برش پایه کاهش یافت. تحلیل و بررسی مدل های عددی نرم افزار abaqus نشان داد که سیستم مهاربندی پیشنهادی می تواند موجب کاهش برش پایه و افزایش جابجایی قابل تحمل سازه شود و همچنین با جذب انرژی بسیار فراتر از مهاربند ضربدری ساده، شکل پذیری مطلوب و درخور توجهی را دارا باشد. این مدل پیشنهادی دارای منحنی های هیسترسیس دوکی شکل و چاقی می باشد. در این مطالعه عملکرد بهتر را مدل با 2 درجه انحراف به سمت ستون با فولاد جاذب انرژی در صفحه اتصال میانی با میزان kj 221000 جذب انرژی و ضریب شکل پذیری به میزان 889/4 و 76/3 برابر مدل مبنای با مهاربند ضربدری دارا می باشد. با توجه به نتایج حاصله می توان نتیجه گرفت که سیستم پیشنهادی بسیار موثر و کارا می باشد. بنابراین می توان از این سیستم حتی در مقاوم سازی سازه های موجود نیز بهره جست. کلمات کلیدی: مهاربند ضربدری، خروج از مرکزیت، شکل پذیری، استهلاک انرژی، منحنی هیسترسیس، فولاد جاذب انرژی

سیستم مهاربندی هم محور یکی از سیستمهای کلاسیک مقاوم در برابر زلزله بوده که اغلب در قابهای با اتصالات مفصلی استفاده می شود. سهولت اجرا، امکان بازسازی، و تعمیر آسان و صرفه اقتصادی آنها نسبت به سازه های خمشی باعث شده تا همواره طراحان را به استفاده از این سیستم هدایت کند. با این وجود از مهمترین معایب این نوع مهاربندها می توان به ضعف کمانش عضو فشاری و شکلپذیری پایین آن اشاره نمود. به همین منظور در سه دهه گذشته تحقیقاتی به منظور افزایش شکل پذیری مهاربندهای هممحور صورت گرفته است که از مهمترین آنها می توان به گونهی جدیدی از مهاربندها، تحت عنوان مهاربندهای کمانش ناپذیر اشاره نمود .مهاربندهای کمانش ناپذیر نوعی سیستم جدید مقاوم لرزهای بوده که به دلیل کارایی و همچنین عملکرد لرزه ای بهتر از مهاربندهای مرسوم ، استفاده از آن ها در قاب های مهاربندی شده همگرا در حال گسترش است. هدف این تحقیقات بررسی آزمایشگاهی و عددی در مورد عضو کمانش ناپذیری بوده است که قابلیت نصب در انتهای مهاربندهای هم محور را داراست. این عضو کمانش ناپذیر از یک تسمه فولادی محاط شده در پروفیل ناودانی با درپوشی از جنس چوب و یا فلز ساخته شده است که در آن پروفیل ناودانی و درپوش آن، نقش غلاف را برای کمانش ناپذیر ساختن ورق فولادی ایفا مینمایند. عملکرد ورق فولادی محاط شده به عنوان هسته ی عضو کمانش ناپذیر موجب شده است که در اثر نیروی محوری مهاربند، ورق فولادی بدون متحمل شدن کمانش، تسلیم شده و با عملکرد غیرخطی خود باعث جذب انرژی گردد. از طرفی دیگر، وجود عضو مورد نظر در انتهای مهاربندها، باعث خلاصه شدن خرابی های سازه ای به این بخش از سازه شده در حالیکه دیگر عناصر سازه در ناحیه خطی خود، عمل خواهند نمود. در پایان یادآور شده که تعداد آزمایشات انجام شده در این تحقیق، مجموعا 6 آزمایش بوده است که نتایج آن ها نشان داده است که پروفیل ناودانی عضوی مناسبی برای غلاف پوششی بوده و درپوش آن به عنوان پارامتری تاثیرگذاری در عملکرد مطلوب سیستم مربوطه به حساب خواهد آمد.

در عملیات جوشکاری ، بعد از مرحله سرد شدن جسم ، تنش هایی در آن باقی می ماند که به این تنش ها، تنش های پسماند می گویند. این تنش ها و همچنین تغییر شکل های ناخواسته ناشی از جوشکاری ، مهمترین عواملی هستند که باعث ضعیف شدن اتصالات جوشی و ناکارایی آنها در تحمل طولانی مدت بارها ، می شوند. تنش پسماند اطراف جوش یکپارچگی قطعه جوش شده را از بین برده و کششی بزرگ در نزدیکی خط جوش ایجاد می کنند، که باعث ترد شدن قطعه کار و کاهش طول عمر سازه می شود. علاوه بر این، تنش های پسماند فشاری نیز در نقاطی دورتر از خط جوش بوجود می آیند که اثرات سویی بر کمانش اعضای فشاری دارند. از اینرو محققین مایل اند به دانش کاملی از توزیع تنش های پسماند در سرتاسر جوش و همچنین به روشهایی برای تغییر دادن آن و نیز انتخاب روندی مناسب برای جوشکاری دست یابند تا بتوانند تنش های پسماند را به حداقل ممکن کاهش دهند. برای تعیین مقدار و توزیع تنش های پسماند در اتصال جوش از روش های مختلفی از جمله روش های عملی و تحلیلی و روش المان محدود می توان استفاده کرد. به دلیل پیچیدگی فرآیند جوشکاری ، روش های تحلیلی در بسیاری موارد غیر قابل اجرا می باشند و از روش های عملی نیز به علت مخرب بودن، در نمونه های واقعی نمی توان استفاده نمود . لذا گزین? قابل استفاده و مطمئن برای محاسبه توزیع تنش های پسماند،روش المان محدود می باشد. مطالعه عددی این تحقیق به تاثیر ترتیب جوشکاری و همچنین تاثیر تنش تسلیم بر میزان تنش های پسماند ایجاد شده در ورقها و تیر ورق های فولادی پرداخته است. مدل المان محدود بکار رفته در این تحقیق ، یک مدل سه بعدی حرارتی و مکانیکی می باشد و نوع تحلیل نیز کوپلینگ غیر مستقیم می باشد. این تحلیل در دو مرحله انجام می گیرد. در ابتدا تحلیل حرارتی انجام می شود و سپس تغییرات حرارتی آنالیز اول بعنوان بار اعمالی در آنالیز دوم مورد استفاده قرار می گیرد. برای مدلسازی از نرم افزار المان محدود abaqusاستفاده شده است و همچنین به منظور حرکت قوس الکتریکی و حوضچه مذاب از سابروتین dflux در محیط برنامه نویسی fortran استفاده شده است.

با توجه به اینکه مهاربندهای معمولی در مقابل بارهای دینامیکی زمین لرزه دارای عملکرد مطلوبی نبوده و عمده اتلاف انرژی در این مهاربندها تنها زمانی صورت می پذیرد که مهاربند تحت کشش باشد، ولی زمانی که در معرض فشار قرار گیرد قبل از رسیدن به تنش تسلیم کمانش کرده و در نتیجه اتلاف انرژی صورت نمی گیرد و پایداری سازه به خطر می افتد. برای غلبه بر مشکلات ذکر شده، انواع جدیدی از مهاربندها از حدود 40 سال پیش و برای اولین بار در ژاپن مورد استفاده قرار گرفت. این مهاربندها طوری طراحی می شوند که در برابر کمانش مقاوم بوده و می توانند در فشار نیز مانند کشش عمل کرده، در نتیجه قابلیت اتلاف انرژی و شکل پذیری سیستم بالا می رود و سازه رفتار پایدارتری را از خود نشان می دهد.

قاب های مهاربند شده هم محور، سیستم مقاوم و سخت بوده و شرایط اقتصادی مناسبی را فراهم کرده است. نوعی از این سیستم که در مناطق زلزله خیز کاربرد فراوانی دارد، قاب مهاربند شده هم محور ویژه است. پاسخ ارتجاعی این سیستم تحت شرایط تسلیم کششی و کمانش فشاری و تغییرشکل های ناشی از آنها انجام می گیرد. این مهاربند ها به واسطه ورق اتصال به تیر و ستون اتصال می یابند. در طراحی های فعلی شرایط به گونه ای است که باید ظرفیت محوری ورق اتصال از ظرفیت مورد انتظار مهاربند فراتر رود، زیرا شکست زود رس اتصال منجر به عملکرد ضعیف سیستم خواهد شد. گاست پلیت ها بایستی فاصله آزاد لازم برای دوران انتهایی مهاربند ناشی از بارگذاری سیکلی را داشته باشند. در روند طراحی لرزه ای پیشنهاد شده در آیین نامه aisc و آیین نامه فولاد ایران، فاصله آزاد در گاست را 2tp (tp ضخامت گاست) بیان کرده اند. در این پایان نامه با استفاده نرم افزار المان محدود ansys به بررسی پارامترهایی نظیر ضخامت گاست پلیت و فاصله آزاد لازم برای دوران انتهایی مهاربند در دو شکل مستطیلی و باریک شونده گاست پلیت انجام یافته است. نتایج نشان داده که در گاست باریک شونده با فاصله آزاد 2tp و ضخامت 1.2 cm مقاومت فشاری و کششی نسبت به حالت مشابه با ضخامت 0.8cm ، به طور متوسط به ترتیب 12.3% و 6% افزایش داشته است. همچنین در گاست پلیت مستطیلی، کرنش پلاستیک معادل درحالت خطی 2tp، 9.4% بیشتر از حالت بیضوی 8tp شده است.

سال های زیادی است که از سیستم های مقاوم جانبی مختلفی برای جذب یا مستهلک کردن نیروی زلزله استفاده می شود که برای هریک از آن ها مزایا و معایبی برشمرده شده است، اما آنچه همواره مد نظر بوده است بیشترین کارآیی و کمترین هزینه می باشد که به بازدهی حداکثری می انجامد. در سالهای اخیر روش های زیادی آزمایش شده تا شاید چیدمان های قبلی عناصر مقاوم جانبی را تغییر دهد که برخی از آن ها روش سعی و خطا و برخی استفاده از الگوریتم های بهینه یابی می باشد. یکی از مهمترین الگوریتم های بهینه یابی الگوریتم ژنتیک است. در این مجموعه بر آنیم که با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهترین چیدمان مهاربندی را برای سازه های فولادی بیابیم.