بررسی اثرات ?-p یکی از عوامل مهم در کنترل پایداری سازه ها است. در تحلیل های رایج مرتبه اول، معادلات تعادل بر اساس حالت تغییر شکل نیافته سازه به دست می آید، در حالی که در تحلیل مرتبه دوم، باید بارهای اعمال شده را ابتدا به حالت تغییر شکل یافته منتقل کرده و سپس نیروها، ممان ها و تغییرمکان های اضافی مرتبه دوم را به دست آورد. در این مطالعه به منظور ارزیابی اثرات ?-p برنامه ای تهیه شد که سازه خمشی- محوری را به صورت دینامیکی مرتبه های اول و دوم تحلیل می کند. روش حل عددی به کار رفته در این برنامه بر اساس روش عددی جنینگز است. با برنامه تهیه شده اثرات دینامیکی ?-p برای دو نوع ساختمان فولادی با تعداد طبقات متفاوت بررسی گردید. یک نوع از این ساختمان ها با سیستم قاب خمشی و دیگری با سیستم مهاربندی شده از نوع بادبند واگرای ? شکل است. در این ساختمان ها تحلیل دینامیکی مرتبه های اول و دوم تحت اثر شتاب نگاشت زلزله 1940 السنترو انجام گرفت. نتایج تحلیل تفاوت هایی در حدود 10% در مقادیر مطلق پاسخ دینامیکی مرتبه اول و مرتبه دوم نشان می دهد. این تفاوت اهمیت و لزوم انجام تحلیل دینامیکی مرتبه دوم را در محاسبه اثر ?-p بیش از پیش آشکار می سازد.

به علت کاربرد بسیار زیاد خرپاها، بهینه سازی توپولوژی، شکل و ابعاد آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش بهینه سازی توپولوژی رویکرد جدیدی در طراحی سازه های خرپایی بوده که وجود یا عدم وجود المان های خرپایی را بین دو گره مشخص می کند. در این مقاله به منظور بهینه سازی توپولوژیکی خرپاهای مستوی، برنامه ای تهیه گردید، که در آن با به کارگیری روش طرح تنش نهایی و همچنین با استفاده از الگوریتم ژنتیک، خرپا با وزن بهینه به دست آمد. در بخش اول مقاله، فرمول بندی مسئله بهینه سازی را تعریف و آن را در بخش های الگوریتم ژنتیک شرح می دهیم .سپس الگوریتم ژنتیک را شرح داده و در ادامه روش پیشنهادی را ارائه می کنیم. بدین منظور در برنامه تهیه شده به زبان mathcad، ده مدل خرپا در هر بار اجرای برنامه در طی چندین نسل توسط الگوریتم ژنتیک بهینه و در پایان، بهترین خرپای بهینه شده با دو مدل خرپای متعارف مقایسه می گردد.

در این پایان نامه ، ابتدا خلاصه ای از تحقیقات قبلی انجام شده بر روی پل های قوسی و خصوصا رفتارهای لرزه ای آنها شرح داده شده است . در بخش بعدی پل های فولادی قوسی نمونه ، با عرشه متشکل از تیر ورق و دال بتنی با پایه های فولادی ابتدا مطابق آیین نامه طراحی آشتو 2007 به روش lrfd و توجه به ضوابط نشریه های 139 ( آیین نامه بارگذاری پلها ) و 395 ( دستورالعمل طراحی پل های فولادی ) در نرم افزار sap2000 طراحی شده اند . سپس مدل سه بعدی غیر خطی پل ها در نرم افزار opensees ساخته شده و بعد از صحت سنجی ، تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) قرار گرفته اند . در مـــرحله بعدی با استفاده از روش ، تحلیــل دینــامیکی غیـر خطی افــزایشی چندگانه ، mida (multiple incremental dynamic analysis) و با اعمــال زلـــزله های حــــوزه دور (far field) تحت تحلیل سه بعدی قرار گرفته اند . ظرفیت واقعی پل ها با استفاده از تحلیل فوق بدست آمده است . سپس نسبت حد فروریزش پل از طریق محاسبه cmr (collapse margin ratio) و مقدار اصلاح شده آن ،acmr (adjusted collapse margin ratio) تحت بررسی قرار گرفته است . نتیجه بدست آمده نشان دهنده آنست که با افزایش زاویه مرکزی پل (کاهش شعاع قوس افقی ) ، ابتدا ظرفیت لرزه ای افزایش و بعد از زاویه ای مشخص مجددا کاهش می یابد . این زاویه با توجه به نوع پل ، تعداد دهانه ها و طول آنها متفاوت است . برای بدست آوردن این زاویه نیاز به آنالیز حساسیت است . لذا پل را با شعاع های متفاوت و بالطبع با زاوایای مرکزی متفاوت بایستی تحت آنالیز های mida انجام داد . هر چه تعداد این زوایا بیشتر باشد ، نتایج دقیق تر است . بدلیل عدم تاثیر اثرات تغییر شعاع قوس افقی در آیین نامه آشتو ، همه آنها با ضوابط مشابه مورد تحلیل قرار می گیرند . حال آنکه نتایج نشان دهنده آنست که تغییرات شعاع قوس افقی بر روی ظرفیت لرزه ای اثر گذار است . پل های قوسی طراحی شده با آیین نامه آشتو 2007 در بعضی از شعاع ها از نسبت حد اطمینان فروریزش (acmr) مناسب برخوردار نیستند .

روش عملکرد برای ارزیابی لرزه ای سازه ها از کارایی قابل تقدیری برخوردار است. از سوی دیگر طبیعی ترین روش تحلیل سازگار با رفتار فیزیکی سازه حین درگیری با زمین لرزه، تحلیل دینامیکی غیرخطی است. روش تحلیل دینامیکی افزایشی (ida) قادر است عملکرد فیزیکی یادشده را جامع تر مدل نماید. انتظار می رود درشهرهای بزرگ سازه هایی نظیر بیمارستان هنگام وقوع زلزله عملکرد لرزه ای استفاده بی وقفه از خود نشان دهند. در این کار پژوهشی عملکرد لرزه ای استفاده بی وقفه چنین سازه هایی که با استفاده از آیین نامه های رایج ایران طراحی شده است ، به روش احتمالاتی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصله احتمال فراگذشت عملکرد سازه های با قاب خمشی بتنی و با اهمیت خیلی زیاد و زیاد از محدوده عملکردی استفاده بی وقفه را نشان می دهد. در این پژوهش شش قاب خمشی بتنی با شکل پذیری متوسط و با درجه اهمیت زیاد در شهر تهران براساس آیین نامه و استانداردهای ایران طراحی و در نرم افزار opensees مدلسازی و اختصاص رفتار غیرخطی به اجزای سازه انجام پذیرفت . برای انجام تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی از تعداد 22 زوج شتاب نگاشت پیشنهاد شده مربوط به حوزه دور موجود در آیین نامه fema695 مربوط به خاک سخت استفاده گردید. پس از انجام دینامیکی غیرخطی افزایشی با استفاده از خروجی های برنامه دسته منحنی های ida و منحنی میانگین ida رسم شده سپس برروی منحنی میانگین ida شتاب طیفی متناظر % 1=max? مشخص گردید.شتاب نگاشت های انتخابی به دو روش یکبار با استفاده از شتاب طیفی منحنی میانگین ida و بار دیگر با شتاب طیف طرح استاندارد 2800 مقیاس شده و در تحلیل تاریخچه زمانی قاب های مورد مطالعه مورد استفاده قرارگرفت و مقادیر میانگین های حداکثر جابجایی نسبی بین طبقه ای و حداکثر تغییرمکان بام به دست آمد.مقادیر میانگین حداکثر جابجایی نسبی بین طبقه ای حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با مقایسه % 1=max? می توانند بعنوان معیارهایی برای مقایسه عملکرد سازه های گوناگون باشند. برای قضاوت بهتر قاب های موردمطالعه در نرم افزار sap تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی افزایشی با در نظر گرفتن تغییرمکان هدف به میزان میانگین حداکثر تغییرمکان بام حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی قرار گرفت و عملکرد اجزا و کل سازه بررسی گردید.

در این تحقیق، با استفاده از روش های تحلیل حدی، شیوه ای ارائه شده است که در آن سطح گسیختگی بحرانی شیروانی های خاکی که در اثر خاکریزی احداث گردیده اند تعیین می گردد. جهت آنالیز از روش اجزاء محدود تحت شرایط کرنش صفحه ای استفاده شده است . در این راستا فرضیاتی شده است که: اولا مصالح شیروانی از نوع رسی تحت شرایط تحکیم یافته زهکشی شده باشد، ثانیا رفتار مصالح در دو حالت الاستوپلاستیک و الاستیک خطی بررسی شود. با مفروضات ذکر شده راه حلی اراده شده است که در آن بردارهای تغییر مکان جهت دستیابی به پاسخ مناسب برای آنالیز لایه یک شیروانی خاکی اصلاح شده اند. با استفاده از بردارهای تغییر مکان اصلاح شده، خانواده ای از منحنی ها معرفی گردیده اند که در هر نقطه از هر منحنی، بردارهای تغیید مکان مماس بر منحنی گردد. سپس توسط رابطه بین پارامترهای حالت بحرانی (m,n) با پارامترهای مقاومتی خاک و دانستن این نکته که در مفروضات این پایان نامه، ضریب چسبندگی خاک (c) برابر صفر می باشد، در شرایط سه محوری و عدم برقراری شرایط سه محوری، پارامتر زاویه اصطحکاک داخلی خاک () محاسبه گردیده است . سپس با داشتن پارامتر اخیر ()، ضریب اطمینان پایداری موضعی با مقایسه تنش های برشی موجود و مقاوم در نقاط مختلف هر منحنی محاسبه گردیده است . ضرایب اطمینان کلی بر روی هر منحنی از میانگین وزنی ضرایب اطمینان موضعی قابل محاسبه است که با مقایسه ضرایب اطمینان کلی منحنی های مختلف ، ضریب اطمینان حداقل و متناظر با آن سطح گسیختگی بحرانی بدست آمده است . تابع پتانسیل گسیختگی جهت شناسایی المانهای نزدیک به وضعیت گسیختگی بر اساس مفهوم خط حالت بحرانی و در قالب مدل سطح بسته تعریف شده و با انتخاب مقادیر حداقل این تابع در هر تراز، باند مستعد گسیختگی حاصل شده است و ار مقایسه این باند با سطح گسیختگی بحرانی حاصله از روش استفاده از بردارهای تغییر مکان اصلاح شده، توافق این دو راه حل نتیجه گیری شده است .