یکی از مهم ترین اتصالات در سازه های فولادی اتصالات کف ستون می باشند. هرچند که متاسفانه تا به امروز در مقیاس سایر اتصالات سازه های فولادی مطالعات اندکی بر روی رفتار دینامیکی آن ها صورت گرفته است. چالش اولیه مدل سازی این اتصالات پاسخ شدید غیر الاستیک، تغییرات مداوم سختی، مقاومت و شکل پذیری تحت بارهای شدید مانند زلزله می باشد. هدف از این تحقیق، مدل سازی ترکیبی برای توصیف رفتار هیسترزیس اتصال کف ستون می باشد. دو روش مختلف مکانیکی و اطلاعاتی جهت مدل کردن پاسخ اتصال کف ستون ارائه شده است. فرض اساسی این مدل سازی این است که تمام جنبه های پاسخ، تابع مدل سازی مکانیکی نمی باشند، از این رو در نظر گرفتن روش های مبتنی بر اطلاعات در دستور کار قرار داده شده است ابتدا یک مدل مکانیکی مبتنی بر مولفه ارائه می شود که هر منبع تغییرشکل، تنها با مشخصات هندسی مصالح نشان داده شده است. سپس یک روش شبکه عصبی برای استخراج کردن مستقیم اطلاعات از داده های آزمایشگاهی بررسی می شود. در چهارچوب مدل سازی هیبرید مدل مکانیکی توسط مولفه های مدل اطلاعاتی تکمیل می شود. داده های آزمایشگاهی نه تنها جهت استفاده ی دقیق برای فرآیندهای اعتبارسنجی بلکه یک قسمت جدایی ناپذیر از مدل سازی می-باشند. در نهایت منحنی های ممان- دوران مدل های هیبریدی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده اند. مقایسه این نتایج نشان می دهد که مدل های هیبرید قابلیت نمایش رفتار هیسترزیس اتصالات کف-ستون را دارند. علاوه بر این مدل توسعه یافته هیبریدی به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی رفتار یک اتصال جدید طراحی شده استفاده شده است.

زمانی که ساختمان ها از یک حد مشخص بلندتر ساخته می شوند، سیستم های سازه ای معمولی، دیگر مناسب نخواهند بود؛ زیرا که در ساختمان های بلند شاخص صلبیت و پایداری نسبت به شاخص مقاومت از اهمیت بیشتری برخوردار است. به منظور پاسخ به این مشکل سیستم جدیدی به نام "سیستم لوله ای" ابداع شده است. در این سیستم ستون های پیرامونی در محیط ساختمان با فاصله نزدیک نسبت به هم قرار می گیرند و به وسیله تیرهای عمیقی در تراز هر طبقه به هم متصل می شوند. در این سیستم به دلیل انعطاف پذیری تیرهای محیطی تغییر شکل های برشی ایجاد می شود. این پدیده "اثر لنگی برش" نامیده می شود و کارایی سیستم لوله ای را کاهش می دهد. در سال های اخیر مطالعات زیادی برای شناخت این پدیده صورت گرفته است. در اکثر این مطالعات لنگی برشی در ساختمان هایی با پلان های مستطیلی بررسی شده است. در این پایان نامه سعی شده است تا اثر لنگی برش در ساختمان های بلند بتنی با پلان های غیر مستطیلی (دایره ای، مثلثی و ذوزنقه ای) که با سیستم قاب محیطی (framed tube) ساخته شده اند، بررسی شود. برای رسیدن به اهداف پایان نامه، سه ساختمان با پلان های دایره ای، مثلثی و ذوزنقه ای با تعداد طبقات 25 ، 40 و 60 برای هر پلان در نظر گرفته شده است. علاوه بر بررسی لنگی برش در این پلان ها تاثیر مهاربند های بتنی بر لنگی برش، تغییر مکان جانبی و دریفت (drift) طبقات مدل های با پلان مثلثی و ذوزنقه ای مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن رفتار غیر خطی مدل ها با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی (push over) مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای تحلیل مدل ها و بررسی لنگی برش در آنها از تحلیل استاتیکی و دینامیکی طیفی استفاده شده است و برای انجام این کار از نرم افزار etabs بهره گرفته شده است. سپس برای انجام آنالیز استاتیکی غیر خطی (پوش آور)، از نرم افزار sap2000 استفاده شده است و نمودار ظرفیت مدل ها و نحوه گسترش مفاصل پلاستیک در آنها مورد بررسی قرار گرفته است.

بعد از زلزله نورث ریج در سال 1994 که سبب آسیبهای جدی اتصالات خمشی گردید، اتصالات جدیدی برای برطرف کردن مشکلات اتصالات خمشی رایج آن زمان مطرح شد. یکی از اتصالات طرح شده، اتصال گیردار تیر به ستون با صفحات کناری می¬ باشد. در این پایان نامه اتصال با صفحات کناری با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزارansys مورد بررسی قرار گرفته است. بمنظور مقایسه و نتیجه گیری بهتر اتصال رایج قبل از زلزله نورث ریج و نیز اتصال با ورقهای بالا و پائین نیز مدلسازی شده اند. در این تحقیق، اتصال با صفحات کناری از چند جنبه بررسی شده است که عبارت از خمش حول محور قوی تیر، خمش حول محور ضعیف تیر، تاثیر اتصال بر سختی انتهایی تیر در برابر پیچش و نیز قابلیت عکس العمل کابلی اتصال در حالت قطع موضعی ستون است نتایج نشان می دهد این اتصال قادر است مفصل پلاستیک را از ناحیه اتصال دور نگه دارد و به چرخشهای پلاستیک بالایی می توان رسید همچنین این اتصال موجب افزایش مقاومت در برابر خمش حول محور ضعیف تیر و افزایش سختی در مقابل پیچش تیر را خواهد داشت و نیز در حین قطع موضعی ستون، قابلیت تحمل نیروهای محوری ستون را دارد. در این تحقیق با توجه به نقاط ضعف اتصال، راهکارهایی جهت اصلاح عملکرد آن داده شده است که این راه حلها به صورت تئوری مورد بررسی قرار گرفته است. در این رابطه کار آزمایشگاهی نیز صورت گرفته شده است که نتایج آن صحت کارهای تئوری را تائید می کند. در این نمونه ها اضافه نمودن اجزای جدید به اتصال علاوه بر افزایش ظرفیت شکل پذیری مدلها، سبب بهبود رفتار و افزایش ظرفیت باربری اتصال شده است.