نام پژوهشگر: شهریار طاوسی
علیرضا ازوجی شهریار طاوسی
پل ها به عنوان یکی از اصلی ترین اجزا در توسعه راه ها محسوب شده که به منظور تسریع در امر خدمت رسانی در مواقع عادی و اضطراری، نقش مهمی را ایفا می نمایند. هرگونه اختلال، آسیب و خرابی در پل ها مسیر را از سرویس دهی باز داشته یا بر عبور و مرور سریع و روان تاثیر می گذارد. در این پژوهش به منظور بررسی شدت این اثرات مخرب، آسیب پذیری دو پل خرپایی فولادی موجود در شهرهای ساحلی چالوس و نوشهر با عمر بیش از 50 سال تحت تاثیر اقلیم جنوبی دریای خزر با درصد رطوبت بالا، بارش های شدید در بیشتر روزهای سال، اختلاف دمای ?11 تا ?14، اثرات مضر آب رودخانه ها و لرزه خیزی منطقه مورد مطالعه قرار گرفته است. عدم نگهداری و محافظت کافی و مناسب در برابر شرایط محیطی موجب ترک خوردگی دال در نقاط حساس، زنگ زدگی اعضای فولادی، خوردگی آرماتورها در اثر از بین رفتن پوشش بتن، آبشستگی فونداسیون و انحراف تکیه گاه ها و نهایتاً زوال پل ها و قرار گیری در وضعیت بحرانی و خطرناک از لحاظ بهره برداری شده است. سپس پل چالوس با شرایط بارگذاری نشریه 139 و تحت تحلیل های مختلف استاتیکی، استاتیکی معادل، تحلیل طیفی، تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیرخطی با شتاب نگاشت های زلزله های شدید منجیل، ناغان، طبس و بم مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. بررسی نتایج تحلیل و کنترل ظرفیت مقاطع به روش تنش مجاز مطابق نشریه 395 نشان می دهد تعدادی از اعضا برای بار گروه دو ضعیف می باشند. با تحلیل استاتیکی غیرخطی و بررسی تغییر شکل های پلاستیک در مفاصل غیرخطی پل چالوس مشاهده می گردد که دیافراگم های افقی تحتانی در قسمت ابتدایی و انتهایی در آستانه فرو ریزش (cp) قرار دارد. تیرهای عرضی ابتدایی و انتهایی در محدوده بین ایمنی جانی و آستانه فرو ریزش قرار گرفتند. پایه پل نیز در آستانه ترک های عریض و فروپاشی قرار دارد. در ارزیابی براساس عملکرد با استفاده از توزیع بار زلزله به روش جرمی، یعنی تحت زلزله طرح حداکثر پاسخ سازه (جابجایی ها و تغییر شکل ها) از حد مجاز فراتر رفته است. با تحلیل دینامیکی غیرخطی پل چالوس و بررسی تغییر شکل های پلاستیک در مفاصل غیرخطی مشاهده می گردد که دیافراگم های افقی تحتانی، تعدادی از اعضای قطری و تیر های عرضی در آستانه فرو پاشی قرار می گیرند. پایه ها نیز در شرایط گسیختگی قرار دارند. براساس این نتایج ارائه طرح مقاوم سازی و بهسازی بر جایگزینی پل ها ارجعیت دارد.
مسعود خرمی احمد نیکنام
سیسیتم مهار بندی کمانش ناپذیر یکی از جدیدترین سیستم های مهار بندی همگرا می باشد که به دلیل جلوگیری از کمانش بادبند، قابلیت جذب انرزی بسیار بیشتری را نسبت به سیستم های رایج مهاربندی همگرا دارد.در این پژوهش به بررسی عملکرد لرزه ای قاب های مهار بندی شده کمانش ناپذیر(brbf)و مقایسه آن با سیستم مهاربندی هم محور ویژه (scbf)پرداخته می شود. در این پژوهش سه ساختمان در طبقات 3و5 و10طبقه با سیستم brbfو scbfبر روی خاک نوع d انتخاب گردید وبا آیین نامه asce/sei 7-10بارگذاری و با آیین نامه aisc360-05طراحی گردید. تحلیل دینامیکی غیر خطی افزاینده (ida) با استفاده از 28 عدد شتاب نگاشت انجام شد. مشاهده گردیدسازه های با بادبند کمانش ناپذیر در مقایسه با سازه های با بادبند همگرای ویژه در بیشینه شتاب نظیر پریود مود اول بیشتری به حداکثراحتمال فراگذشت از سطح عملکرد استفاده بی وقفه رسیده اند.
محمد عباس شعاررازلیقی مهدی زهرایی
طراحی لرزه ای و مقاوم در برابر زمین لرزه از اوایل قرن بیستم مد نظر مهندسان بوده و در این راه تلاش ها و جدیت های بسیاری صورت گرفته است. در برخی موارد مشکل اساسی در این رابطه وجود اطلاعات پراکنده و غیر منطقی می باشد و یااینکه طراح فقط در راه استفاده از یک سری قوانین و ضوابط، بدون توجه نمودن به حقیقت موضوع بوده است. عموما هدف یافتن یک سری نتایج می باشد که مهندس، قادر شود طراحی خود را باآنها توجیه نماید . در این مورد کمتر کسی دقت لازم و قضاوت خوب مهندسی را برای طراحی مقاوم به کار می گیرد . در این تحقیق دو نوع سازه نامنظم در مقایسه با سازه منظم مورد بررسی قرار گرفته است، بطوریکه سازه نامنظم یک با حذف دو دهانه از طبقه10 ویک دهانه از طبقه 9 وسازه نامنظم دو با حذف دو دهانه از طبقات 9و10 ویک دهانه از طبقات 7و8 که متعامد بر یکدیگر می باشد، مدل گردیده اند. مدل ها تحت تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی قرار گرفته و نتایج حاصل از تحلیل سازه ها با یکدیگر مقایسه گردیده اند. سپس در جهت بهبود و ایده آل سازی رفتار سازه های نامنظم از چیدمان بادبندهای cbf وebf استفاده شده که پس از مقایسه نتایج، چیدمان ایده آل بادبندها برای بهبود رفتار سازه های مورد مطالعه بدست آمده است. نتایج حاصل نشان دادن که می توان سطح عملکرد سازه را با اعمال روش کاربردی جهت بهبود رفتار لرزه ای سازه های نامنظم تا حد قابل ملاحظه ای افزایش داد و همچنین چیدمان های ایده آل بادبندی توانستند تا 90 درصد نسبت تغییرمکان جانبی طبقات نامنظم را کاهش دهند.
محمدمهدی یوسفی منوچهر بهرویان
در این تحقیق بتنهای خود تراکم با مقادیر متفاوت سیمان ، پودر سنگ آهکی و با دو دانه بندی c19 و c9.5 ساخته و پارامترهای رئولوژی و خواص مکانیکی نمونهها بررسی شدند. بر این اساس نمونه هایی با پودر سنگ آهک با مقادیر مختلف حجم ماتریس خمیر ازlit/m3 290 تا lit/m3410 ساخته شدند. نتایج نشان می دهد بتن هایی که حاوی ماتریس خمیر به مقدار lit/m3330 بودند، از نظر پارامتر های رئولوژی مانند اسلامپ جاری بهترین نتایج را نشان دادند.مقاومت فشاری بتن حاوی kg/m3 100 پودر سنگ در مقایسه با بتن بدون پودر سنگ،حدود mpa5/5 افزایش داشته است.اما افزایش مقادیر بیشتر پودر سنگ تا kg/m3 300 باعث کاهش مقاومت فشاری تا mpa3 شد. این یافته نشان می دهد که پودر سنگ در مقاومت فشاری و دیگر خواص مکانیکی مانند مقاومت کششی و خمشی،تاثیر مشخصی ندارد.
محمد حسین ممقانی شهریار طاوسی
با توجه به تاثیر جزییات اتصالات در رفتار اتصالات و مقادیر جابجای یها و عکس العمل های سازهها، میتوان باطراحی بهینه اتصال، تغییر قابل توجهی در رفتار اتصال، رفتار و سطح عملکرد لرزه ای قابهای خمشی ایجاد کرد. یکی از اتصالاتی که امروزه کاربرد دارد و مطابق آییننامه aisc 358- 2010 دارای شرایط لازم برای استفاده در قابهای است. تحقیقات نشان rbs (reduced beam section) خمشی میباشد، اتصال تیر با مقطع کاهش یافته و یا اتصال داده اند که خرابیهای اتصالات به دلیل کمانش بال و جان، تغییرشکل چشمه اتصال و شکست جوش در ناحیه اتصال تیر به ستون میباشد. این خرابیها، تاثیر زیادی در ویژگیهای رفتاری قابهای خمشی فولادی، مثل سختی، شکلپذیری و سطح عملکرد لرزه ای قابها دارند. لذا در این تحقیق به بررسی اثر مشخصات اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته، در خرابیهای فوق، توزیع تنش در ناحیه بریده شده، سختی و مقاومت اتصال پرداخته شده است. برای این منظور نمونههای این اتصالات به روش اجزاء محدود تحت تغییرمکان متناوب در نوک تیر تحلیل گردیده و منحنیهای لنگر- دوران اتصالات استخراج شده و در تحلیل قابهای خمشی مورد استفاده قرار گرفته است. قابهای مورد تحلیل مشتمل بر سه طراحی شده است. طراحی قابها بر اساس ضوابط و aisc 10 و 15 طبقه میباشد که بر اساس مقررات ، قاب 5 انجام شده aisc 358- و طراحی اتصالات بر اساس مقررات 2010 aisc seismic provision ( مقررات ( 2010 است. اتصالات قابها طراحی شده اند و نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی اتصالات حاکی از آن است که توزیع تنش و کرنش در قاب ها بیشتر به سمت تیرها و مفاصل پلاستیک پیش بینی شده، منتقل شده بطوریکه در تمامی اتصالات تمرکز تنش به دور از بر ستون و ناحیه جوش اتصال تیر به ستون، رخ داده است. به منظور مدلسازی رفتار واقعی اتصال و چشمه اتصال در قابها، یک مدل اجزاء محدود در اتصال کناری قاب ایجاد شده و تحلیل شده است و رفتار اتصال و چشمه اتصال در آن مشاهده شده است. نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی قابهای خمشی با اتصالات مقطع تیر کاهشیافته، در 7 رکورد متفاوت که با ضوابط استاندارد انتخاب و مقیاس شده اند، حاکی از آن است که می توان با بکار گیری این نوع اتصال علاوه بر جلوگیری از شکست های ترد در ناحیه جوش شده، سطح عملکرد خوبی را از سازه انتظار داشت. در این روش رفتار اتصال با استفاده از مفصل خمشی مدلسازی شده است. همچنین نتایج موید این تعیین شده، aisc 358- مطلب است که می توان با انتخاب پارامتر های بهینه در محدوده ای که توسط آییننامه 2010 سطح عملکرد مورد نظر آییننامهها برای قاب ها را تامین کرد.