بتن پرتلند جوابگوی تمامی نیازهای بهره برداری در پروژه‎ها نمی‎باشد. زیرا این ماده در برابر خوردگی سولفات، سرطان بتن، خوردگی شیمیایی و ... مقاوم نبوده و پس از مدت کوتاهی دچار تخریب می‎شود. علاوه بر این نفوذپذیری بتن پرتلند نیز بالاست که همین امر موجب خوردگی آرماتور در مجاورت یون کلر و انهدام بتن در سیکل‎های متوالی یخبندان و ذوب و همینطور هیدرولیز اجزای سیمان می‎شود. بتن گوگردی نسل جدیدی از بتن‎های ساخته شده است که از ترکیب مصالح سنگی با سیمان گوگردی مذاب حاصل می‎شود که دارای مشخصه های هیدرومکانیکی مناسبی برای استفاده در ساخت سازه‎های هیدرولیکی است. در این پایان‎نامه پس از معرفی بتن گوگردی و اجزای آن و روش‎های اجرایی آن، نقاط ضعف و مکانیزم‎های خوردگی بتن پرتلند معرفی شده و سپس با آزمایشاتی مشخصه‎های هیدرومکانیکی بتن گوگردی بررسی می‎شود. آزمون‎های مقاومت فشاری، درصد جذب آب ، مقاومت در برابر خوردگی اسید سولفوریک 40% و اسید فسفریک 50% بر روی 50 نمونه ساخته شده بتن گوگردی انجام شد و نتایج با بتن پرتلند مقایسه شد. بتن گوگردی دارای مقاومت فشاری بسیار بیشتر از بتن پرتلند، نفوذپذیری بسیار کمتر و مقاومت در برابر خوردگی اسید یسیار بالاتر نسبت به بتن پرتلند از خود نشان داد. به همین سبب نقش بتن گوگردی در پدافند غیر عامل و مقاوم سازی پروژه‎های مهم و حساس کشور و افزایش دوام آن‎ها نیز بررسی شد و مشخصه‎هایی از بتن گوگردی که به ساخت پناهگاه و استحکامات و اجرای اصول پدافند غیر عامل در حاشیه خلیج فارس کمک فراوانی می‎کن معرفی گردید.

در سازه های صنعتی، پرلین ها از مقاطع فولادی z سرد نورد شده می باشند که به صورت ساده اجرا می شوند. به دلیل نازک بودن این مقاطع، اجرای ساده ی آن ها موجب می شود که از حداکثر ظرفیت مقطع استفاده نشود که این مسئله، هزینه ی تمام شده ی سازه را افزایش می دهد. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر اجرای یکسره ی پرلین ها، به صورت همپوشانی آنها در محل تیرهای تکیه گاهی، بر بهینه سازی طرح می باشد. به همین منظور ابتدا باید به طراحی این مقاطع در حالت اجرای یکسره بپردازیم. روش طراحی انتخاب شده در این تحقیق، روش سطح موثر است و چون مسئله ی کمانش در مقاطع سرد نورد شده از اهمیت خاصی برخوردار است، طراحی این مقاطع با توجه به مود کمانشی حاکم بر مسئله صورت می گیرد. در این تحقیق با توجه به شرایط اجرایی پرلین ها، کمانش اعوجاجی، مود کمانش حاکم می باشد. در نتیجه طراحی مقاطع z سرد نورد شده به روش سطح موثر و بر اساس کمانش اعوجاجی صورت می گیرد. برای طراحی از روابط موجود در آیین نامه های معتبر، برای تهیه ی نرم افزاری مکمل استفاده شده که مشخصات مقطع موثر را محاسبه می کند، سپس طراحی یکسره ی پرلین ها با توجه به این مشخصات انجام می گیرد. جهت رسیدن به هدف بهینه سازی، سه سازه ی صنعتی با دهانه، بارگذاری و شرایط اجرایی یکسان، ولی طول سازه و طول همپوشانی متغیر، درنظر گرفته شده و نتایج هر دو حالت اجرای ساده و یکسره ی آن ها با هم مقایسه شده است. در هر سوله تعداد دهانه ها و طول دهانه ها نیز تغییر می کند. از مقایسه ی نتایج مشاهده می شود که، برای یک سوله ی معین با طول دهانه و تعداد دهانه ی مشخص، تراکم وزنی در حالت اجرای یکسره نسبت به ساده، کاهش قابل ملاحظه ای دارد. علاوه بر این، در حالت اجرای ساده با افزایش طول دهانه، تراکم وزنی سوله افزایش می یابد ولی در حالت اجرای یکسره، این معیار ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. حالت بهینه، نقطه ی اکسترمم منحنی تراکم وزنی در اجرای یکسره ی پرلین هاست. در انتها، منحنی نتایج هر دو حالت اجرا روی نمودار نشان داده شده است

سازه‏‏ های بتن مسلح از چند جهت در معرض آسیب هستند، این سازه ها ممکن است در زمان ساخت بر اثر ضعف های اجرایی دچار نقص هایی شده باشند که این نقص ها مشکلاتی در کاربری آتی سازه ایجاد می‏ کنند و عامل دیگر شرایط نامناسب محیطی است که باعث آسیب به این سازه ها می شود. علاوه بر موارد اشاره شده، پیشرفت علم و درک رفتار سازه ها نیز تأثیرگذار است. بدین صورت که با گذشت زمان و پیشرفت علم و تکنولوژی و درک بهتر رفتار سازه ها در برابر بارهای وارده، اصلاحات و تغییراتی در آیین‏ نامه ها ایجاد می شود، پس لازم است سازه هایی که با آیین نامه های قدیمی طراحی شده اند با نگارش های جدیدتر آیین نامه کنترل شوند. با توجه به موارد اشاره شده سازه های بتن مسلح که آسیب‏ پذیری آن ها به اثبات رسیده است نیاز به بهسازی دارند. این بهسازی شامل بهسازی عناصر تیر، ستون، دیوار برشی، اتصالات، فونداسیون و... می شود. برای بهسازی این سازه ها راهبردهای مختلفی وجود دارد. پژوهش حاضر انواع آسیب های محیطی و اجرایی تأثیرگذار بر سازه‏ های بتن مسلح را بررسی و پس از آن به روش‏ های بهسازی این سازه ها اشاره می کند. در نهایت برای مطالعه موردی، سازه بتنی ورزشگاه 5 مهر آبادان بررسی می شود. این سازه در اثر عوامل محیطی و اجرایی دچار آسیب های زیادی شده است. با توجه به بهره‏ برداری آینده سازه لازم است این سازه بهسازی گردد. سازه مذکور با شرایط اجرا شده به صورت غیرخطی مدل سازی و اعضای آسیب‏ پذیر مشخص شدند. برای بهسازی اعضا روش های مختلفی ارائه و با توجه به عوامل محیطی و اجرایی و هزینه ی اجرا بهترین روش انتخاب شده است، از این لحاظ روش انتخابی، بهسازی با ژاکت بتنی است.

نظر به اهمیت کلیدی پل ها در شریان های حیاتی و وظایفی که سازه ای مثل یک پل بر عهده دارد، ایمنی این سازه ها در برابر عوامل مخرب و ویرانگر از جمله زلزله از اهمیت خاصی برخوردار است. ازین رو لزوم مطالعه و بررسی بیشتر بر روی این سازه ها بیش از پیش احساس می شود. در این پژوهش، عملکرد لرزه ای یک پل بتنی موجود مورد ارزیابی قرار گرفته، نقطه عملکرد و سطح عملکرد آن تعیین شده است. به این منظور مدل یک پل بزرگراهی بتن مسلح موجود که معرف تعدادی از پل های بزرگراهی مهم و متداول در ایران و سایر کشورها می باشد، به صورت سه بعدی شبیه سازی و تحلیل استاتیکی غیر خطی گردیده است. با توجه به نتایج تحلیل، طیف ظرفیت سازه تعیین و با طیف نیاز آیین نامه، جهت تعیین نقطه عملکرد و سطح عملکرد سازه مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پل مورد مطالعه، برای زلزله با دوره بازگشت 150 ساله ( سطح خطر1) دارای سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه بوده و برای زلزله با دوره بازگشت 1000ساله (سطح خطر2) در جهت طولی در آستانه فروریزش و در جهت عرضی دارای سطح عملکرد ایمنی جانی می باشد. ازینرو پل در جهت طولی آسیب پذیر بوده و نیازمند مقاوم سازی می باشد. همچنین در ارزیابی به روش مقاومت جانبی، سازه در جهت طولی قادر به تحمل بیشینه شتاب g 29/0 و در جهت عرضی، قادر به تحمل بیشینه شتاب g 5/0 می باشد.

رفتار کششی مصالح خاکی، نقش مهمی در کاربردهای مهندسی ایفا می کند. لایه های متراکم خاک، از جمله در سد های خاکی، لایه های زیرسازی جاده ها و باندهای فرودگاه، پوشش های رسی و دیگر سازه های خاکی توده شده و متراکم می توانند از ترک های ناشی از گسیختگی کششی متحمل آسیب شوند. مصالح خاکی نظیر خاک های تثبیت شده مورد استفاده در راه سازی نیز می توانند در معرض ترک خوردگی ناشی از تنش های کششی قرار گیرند. تنش ها و کرنش های کششی می توانند ناشی از از دست دادن رطوبت و انقباض، خمش لایه های خاک به علت نشست های نابرابر یا بار های خارجی و توسط نیروهای ثقلی باشند. به منظور درک توسعه ترک های کششی، لازم است مقدار دقیق مقاومت کششی خاک مورد نظر را بدانیم. این پایان نامه دستگاه جدید اندازه گیر مقاومت کششی خاکهای اشباع و نرم و همچنین خاکهای متراکم و سخت را شرح می دهد. تکرار پذیری نتایج نیز نشان داده شده است. آثار نرخ کرنش، میزان رطوبت تراکم، دانسیته خشک و اثر اضافه کردن بنتونیت به خاک رسی طبیعی مورد بررسی قرار گرفتند. مقاومت کششی خاک تثبیت شده نیز مورد آزمایش قرار گرفت.

با توجه به اینکه در سالیان اخیر عوامل متعددی از قبیل اجرای آسان تر، مقاومت و عمر بیشتر، خرابی های کمتر و ... مهندسین راه را به طراحی و اجرای روسازی های بتنی سوق داده است، ارزیابی مقاومتی این روسازی ها، به عنوان شاخصه ی اصلی روسازیهای بتنی در برابر بار ترافیک عبوری از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. از طرفی عواملی همچون صرفه جویی در هزینه و زمان، عدم برهم زدن ماهیت روسازی و عدم ایجاد اختلال در ترافیک، تحقیق حاضر را به استفاده از روش های غیرمخرب ارزیابی روسازی های بتنی سوق داده است. بدین منظور پس از تهیه مصالح مورد نیاز و تایید مرغوبیت این مصالح، 15 طرح اختلاط انجام شد و از هر طرح، 5 نمونه ( مجموعاً 75 نمونه) تهیه گردید و آزمایشات تعیین سرعت امواج اولتراسونیک، تعیین عدد چکش اشمیت و همچنین تعیین مقاومت فشاری بر روی آنها صورت گرفت و نهایتاً با استفاده از برنامه نویسی به روش توصیف ژن، تحلیل نتایج صورت گرفت و 3 مدل ریاضی جهت تخمین مقاومت فشاری روسازی های بتنی ارائه گردید. بررسی مدل های حاصله، نشان دهنده ی قابلیت اعتماد بیشتر استفاده از روش ترکیبی (ترکیب دو روش تعیین سرعت امواج و تعیین عدد بازتاب) نسبت به مدل های دیگر می باشد. همچنین استفاده از روش تعیین عدد بازتاب در تخمین مقاومت فشاری از اعتبار کمتری نسبت به مدل های دیگر برخوردار می باشد. لذا می توان از این روش صرفاً جهت ارزیابی کیفی بتن استفاده نمود.

تحقیقات انجام شده روی اثر زلزله بر سوله ها بسیار اندک است. به دلیل استفاده از سقف های سبک در این نوع سازه ها غالبا بار باد حاکم است مگر در مواردی که ارتفاع سالن کوتاه و یا طول سوله زیاد باشد. در این پایان نامه تأثیر نصب جراثقال به علت تغییر کاربری در سوله های مورد بررسی، بر پارامترهای موثر در طراحی لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا مدل های سوله مطابق ویرایش سوم استاندار 2800 ایران طراحی شد. پس از سرویس دهی سوله ها، به دلیل تغییرکاربری بار جراثقال به سوله ها افزوده گردید. با افزودن بار جراثقال رفتار لرزه ای سوله های فولادی با استفاده از آنالیز استاتیکی غیرخطی بارافزون (پوش آور)، با نرم افزار sap2000 مورد بررسی قرار گرفت و منحنی ظرفیت سوله ها بدست آمد. با دوخطی سازی منحنی های ظرفیت با استفاده از روش ذکر شده در دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360)، پارامترهای موثر در طراحی لرزه ای از قبیل ضریب شکل پذیری، ضریب اضافه مقاومت و ضریب رفتار مدل ها محاسبه گردید. تأثیر افزایش ارتفاع، عرض دهانه و بار جراثقال در پارامترهای لرزه ای مورد بررسی قرار گرفت. نهایتا به دلیل افزودن بار جراثقال مقاوم سازی سازه سوله ها بررسی گردید.