سازه ها در طول عمر خود با آسیب دیدگی ها یا ضعف های مختلفی روبرو می شوند که این ضعف ها بر روی عملکرد آن ها تاثیر می گذارد. تحلیل اعضای آسیب دیده همواره از دو جهت مورد توجه بوده است. یک بخش مربوط به مطالعه ی رفتار استاتیکی و دینامیکی سازه های آسیب دیده است و بخش دیگر مربوط به تشخیص وجود خرابی در سازه با استفاده از پاسخ های اندازه گیری شده از سازه. ایده ای که به صورت گسترده در مدل کردن آسیب های سازه ای استفاده می شود استفاده از مدل ترک است. یعنی با توجه به کاهش سختی که در محل وقوع آسیب در سازه رخ می دهد، این کاهش را با یک ترک با عمق مشخص در مدل ایجاد می کنند. همچنین برای مدل کردن ریاضی این ترک، یکی از رایج ترین روش ها، استفاده از فنر پیچشی معادل است که سختی این فنر با توجه به مشخصات ترک و عمق آن تعریف می شود. تحقیقات زیادی درباره ی محاسبه ی فرکانس و دیگر مشخصات دینامیکی سازه های ترک خورده انجام شده است. در تحقیق حاضر روشی جدید و منحصر بفرد برای تحلیل اینگونه سازه ها پیشنهاد شده است و با تعریف مشخصات ماتریس های عضو ترک خورده و با استفاده از روش اجزای محدود به تحلیل سازه در حالت ارتعاش آزاد و ارتعاش اجباری پرداخته می شود. مزیت این روش در سادگی، سرعت و دقت بالای آن است و با استفاده از آن می توان اثر ترک را در سازه های قابی و با شرایط تکیه گاهی متنوع به راحتی وارد و رفتار سازه را مطالعه کرد. در روش پیشنهادی برای اولین بار فرمول بندی مساله به نوعی انجام شده است که اثر ترک به ماتریس جرم انتقال می یابد و با ایجاد یک ماتریس جرم معادل که با ماتریس جرم اصلی عضو ترکیب می شود، می توان اثر ترک را در محاسبات سازه وارد کرد. برای تایید صحت نتایج و نشان دادن سرعت و دقت روش پیشنهادی و برنامه ای که بر مبنای آن گسترش یافته، از نرم افزار تجاری اجزای محدود انسیس استفاده شده است.

سازه ها در طول عمر مفید خود دچار تغییرات مختلفی از قبیل ایجاد و گسترش ترک، فرسودگی، خوردگی و یا سایر آسیبهای احتمالی می گردند، که تأثیر این عوامل بر روی ظرفیت باربری و بطور کلی ایمنی سازه باید به نحو قابل قبولی در طراحی اولیه آن در نظر گرفته شود. وجود ترک در سازه می تواند رفتار مکانیکی آن را از جنبه های گوناگون تحت تأثیر قرار داده و موجب کاهش قابل ملاحظه ای در ظرفیت باربری و مقاومت نهایی آن گردد . این مسأله بخصوص در مورد ستون ها که مقاومت آنها عمدتاً تحت اثر پدیده کمانش کنترل می گردد و با توجه به حساسیت قابل توجه بار کمانش نسبت به نواقص اولیه در ستون ها که وجود ترک را می توان یکی از نواقص بشمار آورد از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در اینجا یک روش جدید برای محاسبه بار بحرانی ستون های با ترک های متعدد ارائه شده است. معادلات حاکم به فرم معادلات دیفرانسیل معمولی می باشند. ترک با یک فنر پیچشی بدون وزن مدل شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم ارائه شده به عنوان پایه ای برای گسترش تحلیل کمانشی المان محدود عضوهای ترک دار مورد استفاده قرار می گیرد. این کار برای ستون های دو سر ساده انجام گرفته است. بر اساس معادله حاکم جدید یک فرمول بندی عناصر محدود جدید گسترش می یابد. در آنالیز اعضای ترک خورده در نرم افزارهای تجاری باید از المان های دو بعدی یا سه بعدی برای مدل کردن ترک استفاده نمود. تحلیل فرمول بندی حاضر اعضای ترک خورده بسیار شبیه به اعضای سالم یک بعدی می باشد که در آن تاثیر ترک در ماتریس های جرم آشکار می شود. با بیان مثال هایی دقت، کارایی و نیرومندی این تحقیق نشان داده می شود.

سازه ها در طول عمر مفید خود دچار تغییرات مختلفی از قبیل ایجاد و گسترش ترک، فرسودگی، خوردگی و یا سایر آسیبهای احتمالی می گردند، که تأثیر این عوامل بر روی ظرفیت باربری و بطور کلی ایمنی سازه باید به نحو قابل قبولی در طراحی اولیه آن در نظر گرفته شود.وجود ترک در سازه می تواند رفتار مکانیکی آن را از جنبه های گوناگون تحت تأثیر قرار داده و موجب کاهش قابل ملاحظه ای در ظرفیت باربری و مقاومت نهایی آن گردد . این مسأله بخصوص در مورد ستون ها که مقاومت آنها عمدتاً تحت اثر پدیده کمانش کنترل می گردد و با توجه به حساسیت قابل توجه بار کمانش نسبت به نواقص اولیه در ستون ها که وجود ترک را می توان یکی از نواقص بشمار آورد از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در اینجا یک روش جدید برای محاسبه بار بحرانی ستون های با ترک های متعدد ارائه شده است. معادلات حاکم به فرم معادلات دیفرانسیل معمولی می باشند. ترک با یک فنر پیچشی بدون وزن مدل شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم ارائه شده به عنوان پایه ای برای گسترش تحلیل کمانشی المان محدود عضوهای ترک دار مورد استفاده قرار می گیرد. این کار برای ستون های دو سر ساده انجام گرفته است. بر اساس معادله حاکم جدید یک فرمول بندی عناصر محدود جدید گسترش می یابد. در آنالیز اعضای ترک خورده در نرم افزارهای تجاری باید از المان های دو بعدی یا سه بعدی برای مدل کردن ترک استفاده نمود. تحلیل فرمول بندی حاضر اعضای ترک خورده بسیار شبیه به اعضای سالم یک بعدی می باشد که در آن تاثیر ترک در ماتریس های جرم آشکار می شود. با بیان مثال هایی دقت، کارایی و نیرومندی این تحقیق نشان داده می شود.

چکیده تیرهای عمیق بتنی بر اساس نسبت طول دهانه به ارتفاع تعریف می شوند. در حالت کلی برای تیرهای عمیق، این نسبت باید کمتر از 4 باشد. این تیرها در ساختمان های بلند، دیوارهای مخازن، سیلوهای مستطیلی، دیافراگم کف، دیوارهای برشی و .... کاربرد دارند. از آنجا که نسبت ضخامت به ارتفاع تیرهای عمیق کوچک می باشد، و بعلت رفتار نامتقارن بتن در کشش و فشار و مسئله ترک خوردگی، تحلیل آنها پیچیده است. از مدل های شکست بتن برای شبیه سازی رفتار آن استفاده می شود. در این مدلها فرض می شود که خرد شدگی فشاری بتن و ترک خوردگی کششی آن مکانیزم های اصلی شکست بتن می باشند. مقاومت کششی بتن مسلح، مدل رفتاری بتن در برش و رفتار فشاری بتن از جمله پارامترهایی هستند که در تحلیل سازه های بتنی نقش دارند. مطالعه تحقیقات قبلی نشان داده که مدلسازی عددی این عضوها کامل نیست. نیاز به محاسبات عددی و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی بیشتر جهت تکمیل و تایید مدلهای عددی، بسیار احساس می شود. هدف اصلی این تحقیق گامی در این جهت می باشد. در اجرای این هدف قدمهای زیر برداشته شده است. ابتدا آشنایی کامل با تئوری کار و نرم افزار مورد استفاده صورت گرفته است. با حل مسئله نمونه و مقایسه آن با نتایج تئوری استفاده از نرم افزار راست آزمایی شده است. در مرحله بعد دو نمونه تیر عمیق بتنی با استفاده از مدل آسیب پلاستیک بتن(cdp) موجود در نرم افزار آباکوس مدلسازی شده و نتایج بدست آمده از مدلسازی کامپیوتری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس تاثیر پارامترهای تحلیل غیرخطی موجود در مدل مذکور شامل ویسکوزیته، خروج از مرکزیت(?)، نسبت تنش فشاری حداکثر دو محوره به یک محوره (?_b0/?_c0 )، زاویه اتساع و نسبت ثابت دوم تانسور تنش روی نصف النهار کششی به مقدار همین پارامتر روی نصف النهار فشاری(k_c) بر روی رفتار تیرهای عمیق مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش مقدار ویسکوزیته سازه رفتار نرم تری از خود نشان می دهد و با افزایش آن سازه سخت تر می شود و هرچقدر این مقدار کمتر باشد شیب نمودار نیرو-جابجایی پس از تسلیم کمتر خواهد بود. در کل تاثیر پارامترهای ویسکوزیته، زاویه اتساع و (?_b0??_c0 ) بیشتر می باشد و مقادیر مناسب این پارامترها برای مدلسازی تیرهای عمیق پیشنهاد شده است. کلمات کلیدی: تحلیل غیرخطی- تیر عمیق- بتن مسلح- اجزاء محدود

دیوارهای کامپوزیتی ساندویچی از ابتدای قرن بیستم در صنایع هواپیماسازی و هوافضا و در در دهه ی گذشته در صنایع کشتی سازی بکار گرفته شده است. در سالهای اخیر در ساخت سقف ساختمان ها ، عرشه پلها و استادیم ها نیز مورد استااده قرار گرفته اند. هدف این پایان نامه که ایده اصلی و اولیه آن توسط استاد راهنمای اول ارائه گردیده ، بررسی رفتار سازه ای یک سیستم کامپوزیت ساندویچی با هسته شانه تخم مرغی فلزی پر شده از بتن است که به عنوان دیوار برشی یا باربر برشی در ساختمان ها بکار رود. موضوع این تحقیق بررسی - رفتار سازه ای یک نوع دیوار ساندویچی نوابداع کامپوزیتی میباشد که از دو ورق رویه ای نازک فلزی در دو طرف دیوار و هسته فلزی جعبه تخم مرغی شکل پر شده از بتن سبک یا معمولی تشکیل شده است. در نظر است که این نوع سازه بتواند بعنوان دیوار برشی ، باربر و یا باربر_برشی عمل کند .هدف بدست آوردن دیوار مقاومی است که دارای شکل پذیری قابل توجه و مقاومت و سختی مناسب در مقابل بارهای جانبی و محوری وارده به آن باشد و بتوان آنرا در ساختمان های کوتاه ، متوسط یا بلند بکار برد .هدف دیگر بدست آوردن یک سیستم سازه ای دیواری سبک است که باعث کاهش وزن کل سازه گردد. جهت ارزیابی رفتار این نوع دیوار کامپوزیت )ساندویچ(، اولا رفتار مکانیکی و سازه ای عناصر تشکیل دهنده آن یعنی ورق های فلزی رویه ای و مغزه فلزی شانه تخم مرغی محصور شده در بتن مورد بررسی قرار گرفته و با نرم افزارمدلسازی شده اند.سپس ضخامت رویه و مغزه فلزی ساندویچی و آرایش شکل شبکه و فواصل فرورفتگی ها در جهات مختلف در مقاومت در مقابل نیروهای فشاری و برشی و پایداری با کمک نرم افزار تعیین گردیده و بررسی اثر پارامترهای موثر و متغیر مسئله شامل ضخامت ورق فلزی، ضخامت و خصوصیات مغزه بتن ، نحوه اتصال لایه های فلزی رویه به مغزه شانه تخم مرغی و بتنی و غیره بر مقاومت و شکل پذیری دیوار ساندویچی نمونه بطور منارد و در داخل یک قاب نمونه تحت اثر نیروهای برشی ، محوری ارزیابی گردیده و منحنی های مربوطه بدست آمده است. در انتها آنالیزهای استاتیکی غیرخطی با بار افزون (push over analysis) در مقابل بار های جانبی وارده به دیوار بربر برشی در ساختمان های - کوتاه ، متوسط وبلند انجام گردیده و آنالیز کمانش همراه با مقایسه نتایج حاصل برای ارزیابی اثر این پارامترها بر مقاومت، سختی و شکل پذیری کل دیوار انجام گرفت.

زلزله هایی که در طول تاریخ رخ داده اند نشان دهنده ی آسیب پذیری ساختمانهای مصالح بنایی می باشند. دراین گونه حوادث، دیوارها که مهمترین عضو این ساختمانها می باشند دچار بیشترین خسارات شده اند. باتوجه به اینکه تخریب ساختمانها و دوباره سازی سازه های مقاوم در برابر زلزله مستلزم صرف وقت و هزینه ی بسیار زیاد است ،مقاوم سازی مهمترین عناصر این سازه ها که همانا دیوارها می باشند در بهبود عملکرد این ساختمانها بسیار موثر است. راهکارهای متفاوتی جهت تقویت ومقاوم سازی ساختمانهای بنایی وجود دارد که به لحاظ هزینه و عملکرد با یکدیگر متفاوتند. استفاده از پلیمرهای تقویت شده با الیاف (frp) یکی از مواردی است که می تواند جهت بهبود رفتار دیوارهای بنایی غیرمسلح مورد انتخاب قرار گیرد. عواملی از قبیل تعداد، ضخامت، چیدمان و فواصل لایه های frp بر کیفیت مقاوم سازی به روش ورقه های frp تأثیر زیادی دارد. در این پایان نامه پس از مطالعه ی رفتار دیوار بنایی غیرمسلح در برابر نیروهای برش درون صفحه، به بررسی تأثیر مشخصات هندسی دیوار و نحوه ی چیدمان لایه های frp بر مقاوم سازی این دیوارها پرداخته شده است. دیوارهای بنایی غیرمسلح و تقویت شده، توسط یک نرم افزار تجاری اجزای محدود مدل و تحت بارگذاری استاتیکی غیرخطی مورد تحلیل قرار گرفته اند. راست آزمایی مدل ها با مقایسه ی نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود و نتایج حاصل از مدل های مرجع (آزمایشگاهی و المان محدود) مورد بررسی قرار گرفته اند. از نتایج حاصل از این مطالعه می توان به عملکرد مناسب لایه های ضربدری ، افقی و قائم frp روی دیوارهای با هندسه نزدیک به مربع اشاره نمودکه بیش از سایر هندسه ها موثر می باشد.

امروزه علم بهینه سازی همگام با سایر علوم بسرعت مراحل پیشرفت و تکامل خود را می-پیماید. همچنین در مباحث مهندسی، از جمله مهندسی سازه، هیچگاه نمی توان در حالی که از اصول بهینه سازی استفاده نشده است، ادعا نمود که سازه مورد نظر مقرون به صرفه و اقتصادی می باشد. سیستم های طبیعی نسبت به سیستم های ساخت بشر دارای برتری هایی مانند خودتعمیری، راهنمای خود بودن و تولید مثل هستند که باعث انتخاب این سیستم ها به عنوان الگوی طراحی سیستم های مهندسی گردیده است. استفاده از این سیستم ها منجر به معرفی روشهای بهینه سازی برگرفته از پدیده های طبیعی شد که به دو دسته روشهای مبتنی بر طبیعت جاندار که از فرایند تکاملی جانداران در طبیعت ایده می گیرد و روش های مبتنی بر طبیعت بی جان که از فرایند های موجود در محیط بی جان بهره می برد، تقسیم می شوند. روشهای الگوریتم ژنتیک ، روش اجتماع مورچگان و روش بهینه سازی جامعه پرندگان از جمله روشهای مبتنی بر طبیعت جاندار هستند و روشهایی چون شبیه سازی ذوب فلزات و روش انفجار بزرگ-تراکم بزرگ جزو روشهای مبتنی بر طبیعت بی جان به شمار می روند. روش جستجوی هارمونی را می توان جزو روشهای برگرفته از سیستم های بشری طبقه بندی کرد. در اغلب روشهای مبتنی بر طبیعت، ابتدا جمعیتی از ذرات بطور تصادفی ایجاد شده و سپس مقدار تابع هدف برای هر یک از نقاط جمعیت محاسبه می شود. در مرحله تولید جمعیت، با کمک جمعیت موجود و یا اطلاعات بدست آمده از جمعیت های قبلی و نیز با استفاده از توابع توزیع احتمال مشخص یا هر عملگر تصادفی دیگر جمعیت جدید تولید می شود و سپس مقدار تابع هدف برای هر یک از اعضای جمعیت موجود محاسبه می گردد. این عمل یک پروسه تکراری است که به تعداد معین و یا تا رسیدن به یک جواب بهینه مطلوب ادامه می یابد. - بررسی اهمیت موضوع و تعیین اهداف امروزه با پیشرفت علوم و تکنولوژی نیازها و خواسته های جدید در عرصه مهندسی سازه رخ داده و عامل زمان در ساخت سازه ها اهمیت دو چندان یافته است. به علت کمبود منابع در دسترس برای ساخت و ساز و نیاز رو به افزایش بشر برای احداث سازه ها، توجه به استفاده بهینه از منابع بیش از پیش احساس می شود. ابزار لازم برای استفاده مطلوب از منابع محدود موجود در ساخت و سازها، بهره گیری از روش های بهینه سازی سازه ها می باشد. بهینه سازی به عنوان ترکیبی از مباحث ریاضیات و اقتصاد در سالهای اخیر کاربرد وسیعی در شاخه های گوناگون علوم نظیر مهندسی، علوم طبیعی، شیمی، فیزیک، پزشکی، اقتصاد و...یافته است. تا کنون تحقیقات زیادی در مورد بهینه سازی سازه ها انجام شده است که منجر به معرفی/کاربرد روش های مختلف بهینه سازی در این زمینه شده است. روش های ریاضی به علت نیاز به اطلاعات مشتقگیری(در اکثر موارد) و یا تقریب آن، غالبا در زمینه بهینه سازی سازه ها به خصوص سازه های پیچیده یا سازه های بزرگ مقیاس کاربرد چندانی نیافته اند. به جز چند روش مانند روش معیار بهینگی که در زمینه طراحی سازه ها (غالبا کوچک مقیاس) نسبتا خوب عمل می کند، سایر روش های مبتنی بر ریاضیات نمی توانند در زمینه بهینه سازی سازه ها کارکرد خوبی داشته باشند. نیاز به اطلاعات مشتق، پیچیدگی مشتق گیری یا غیر صریح بودن توابع، تعداد زیاد متغیر، بزرگی فضای جستجو، گسسته بودن فضا، زیاد بودن قیدهای طراحی و وابستگی نتایج به حدس های اولیه از جمله دلایلی است که از کارایی روش های کلاسیک می کاهد. در دهه های اخیر روش های فراکاوشی مطرح شده اند که به علت قابلیت استفاده از تواناییهای جستجوی تصادفی، به اطلاعات مشتق نیاز ندارند. اغلب با الهام از پدیده های طبیعی-که روند بهبود یک وضعیت واقعی را نشان میدهند- پایه ریزی شده اند. غالبا روش هایی چند عاملی هستند و تاثیر حدس های اولیه در جواب نهایی بسیار کمتر است و از اینرو بر عکس روش های کلاسیک که جستجوگرهای محلی هستند، جزو جستجوگرهای فراگیر شناخته می شوند و گسسته بودن فضای جستجو یا مشتق ناپذیر بودن توابع نمی تواند در پروسه جستجو مشکل ایجاد نماید. در نتیجه با توجه به بحث فوق به نظر می رسد در زمینه بهینه سازی سازه ها، این روش ها ابزار هایی مناسب باشند. ویژگیهای منحصر به فرد سازه های خرپایی باعث توجه روز افزون معماران و طراحان برای استفاده از آنها درسازه های جدید شده است، بطوریکه امروزه به سختی می توان سازه ای عمومی یافت که در آن- ولو در بخشی کوچکی از آن- از سازه های خرپایی استفاده نشده باشد. سازه های خرپایی اگر برای پوشش دهنه های بزرگ استفاده شوند، دارای تعداد زیادی المان خواهند بود و اگر به عنوان دکلهای انتفال نیرو به کار روند، معمولاً به تعداد زیاد ساخته خواهند شد. در کل انجام بهینه سازی توپولوژی، شکل و ابعاد آنها تاثیرات قابل ملاحظه ای به لحاظ کمی و کیفی ونهایتا ایجاد طرح های اقتصادی، بویژه در صنایع هوافضا خواهد داشت. در مسائل بهینه سازی استفاده از هر دو نوع متغییرهای پیوسته و گسسته رایج می-باشد تا بتوان انواع مسائل بهینه سازی را تحت پوشش قرار داد. در اکثر موارد بهینه سازی محاسباتی برای متغییرهای پیوسته توسعه داده می شود، لیکن از نظر ریاضی این متغیرها برای مسائل طراحی عملی، گسسته می باشند. خرپاها به عنوان سازه هایی با ساختار ساده و آنالیزسریع به کرات برای بررسی و مقایسه الگوریتمهای مختلف بهینه سازی بکار می روند. لذا طراحی بهینه سازه های خرپایی یک شاخه فعال تحقیقات در زمینه بهینه سازی می باشد. برای بهینه یابی سازه های خرپایی از الگوریتم های فرا ابتکاری استفاده می شود. اگرچه الگوریتم ژنتیک به صورت وسیع در امر بهینه سازی گسترش یافته است اما این الگوریتم خالی از مشکل هم نیست. از مهمترین این مشکلات این است که در مسائلی که بهینه سازی در مقیاس بالا دارند بسیار زمان بر بوده و سرعت همگرایی کمی دارد و نیازمند به یک کامپوتر با امکانات بالایی است و با در نظر گرفتن کارایی الگوریتم جامعه پرندگان در امر بهینه سازی می توان با یک الگوریتم ترکیبی معایب این دو الگوریتم را پوشش داد چون pso نیز به تنهایی دارای مشکلاتی است که اصلی ترین این مشکلات افتادن الگوریتم در بهینه های محلی است که به این منجر می شود که الگوریتم به درستی فضای جستجو را برای پیدا کردن بهینه مطلق مورد بررسی قرار ندهد و الگوریتم به همگرایی زودرس برسد. با استفاده از ترکیب خواص مفید روش های مختلف با هم می توان به متدهایی بهتر و برتر دست یافت و از این رو توسعه و ترکیب روش ها یک پایه مهم در بهبود روش های بهینه سازی موجود محسوب می شود. هدف از انجام این تحقیق، بهینه یابی همزمان اندازه و توپولوژی خرپا با استفاده از الگوریتم ترکیبی ژنتیک و جامعه پرندگان می باشد، بطوریکه همزمان با کاهش وزن، به آرایشی مناسب و پایدار برای سازه دست پیدا کنیم.

با رشد روزافرون علوم کامپیوتر و افزایش حافظه های کامپیوتری، مهندیسن سازه و شرکت های تجاری وابسته، به فکر تولید بسته های نرم افزاری شدند تا بتوانند عملکرد سازه را بصورت مجازی شبیه سازی کنند و ازاینرو نرم افزارهای متعددی به بازار عرضه شد. اما باید دید که آیا می توان به کمک این نرم افزارها، عملکرد واقعی سازه ها را مدل نمود یا نه؟ در این تحقیق با مقایسه ی اجمالی نرم افزارهای موجود و انجام دو نوع مدل سازی کلی، شامل مدل سازی دقیق با تمام جرئیات با نرم افزارهای اجزای محدود ازجمله نرم افزار ansys وهمچنین مدل ساده سازی شده با نرم افزار sap2000، به حل سوال مطرح شده پرداخته شده است. در این تحقیق چهار قاب بتنی مسلح شده را با دو نوع مدل سازی ذکرشده مدل و تحلیل نموده و مقایسه ای ارائه شده است. از نتایج برای اصلاح پارامترهای نرم افزارها در جهت انطباق بهتر با نتایج آزمایشگاهی استفاده گردیده اشت.

در این تحقیق، به بررسی اثر میانقابهای مصالح بنایی بر سازههای فولادی و به ویژه قابهای مهاربندی فولادی دارای میانقاب پرداخته ایم. با توجه به اینکه رفتار این نوع اعضاء، در رفتار کلی و مدهای شکست سازه تأثیر گذار بوده است و همچنین نگرشی به زلزله های اخیر و تحلیل علل خرابی ساختمانها، ضرورت بررسی این موضوع بیش از پیش نمایان میشود. هدف اصلی این پروژهی تحقیقاتی نیز بررسی اثرات مفید و مخرب میانقاب بر سازه های فولادی و لزوم در نظرگیری آنها در رفتار لرزه ای سازه است. موضوع اصلی مورد بررسی با عنوان "بررسی رفتار تعاملی قاب های فولادی دارای مهاربند پر شده با میانقاب های مصالح بنایی مهندسی" مطرح شده است و مواردی چون: اثرات میانقاب بر سازه، مصالح مورد استفاده برای میانقاب، مدل های ارائه شده و مقایسه ی روشهای مدلسازی، مدلسازی در نرمافزار، مباحث آیین نامه ای و مقایسه ی روابط آیین نامه ها مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که در زمینه اثر میانقاب ها در قاب مهاربندی تحقیقات زیادی انجام نشده است و همچنین به علت عدم وجود امکانات آزمایشگاهی، این پروژه ی تحقیقاتی به صورت تئوری و مدلسازی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی صحت سنجی پروژه، سه مثال آزمایشگاهی مرتبط مورد مدلسازی قرار گرفته و نتایج قابل قبولی به دست آمد. برای تهیه ی مدل اجزای محدود، از نرم افزارabaqus/standard استفاده شده و برای مدلسازی سازه ای از نرم افزارهای etabs و sapاستفاده شده است. نهایتاً، نتایج با مقایسه ی حالت بدون در نظرگرفتن میانقاب و با درنظرگرفتن میانقاب، به صورت منحنی های push-over و ترسیم نمودارهای مقایسه ای مورد بررسی قرار می گیرد. بررسی نتایج بدست آمده از قاب ها و میانقاب های مختلف، نشانگر صحت فرضیات و نتایج مورد انتظار پروژه می باشد. افزایش مقاومت، سختی، جذب انرژی و تأثیر بسیار زیاد وجود میانقاب در قاب مهاربندی بر کمانش بادبند، شکل پذیری، ضریب رفتار و کاهش سطح مقطع بادبند و ... از مهم ترین نتایج این تحقیق بوده است.

در دهه های گذشته،تحقیقات بسیاری صرف بهسازی مهاربند های متعارف جهت رسیدن به یک رفتار الاستو پلاستیک ایده آل گردیده است. در تحقیق حاضر بررسی اثر تغییرات هندسه قاب و مغزه فولادی در رفتار قابهای فولادی با سیستم مهاربندی کمانش ناپذیر از طریق مدل سازی اجزاء محدود هدف تحقیق حاضر می باشد.نخست صحت سنجی مدل عددی از طریق مقایسه داده های حاصل از تحلیل اجزاء محدود با نتایج تست های آزمایشگاهی موجود انجام گردیده و پس از آن با مقایسه منحنی بار افزون حاصل از تحلیل غیر خطی،مدلهای عددی ساخته شده در فضای نرم افزار اجزاء محدود،تاثیر پارامتر های ذکر شده در رفتار قابهای دارای سیستم مهاربندی کمانش ناپذیر در برابر بار جانبی بررسی شده است.

به علت شکست ترد اتصالات خمشی جوشی در جریان زلزله های سالهای 1994 نورتریج و 1995 کوبه، تحقیقات گسترده ای جهت ارزیابی و ارائه اتصالات جایگزین آغاز شد. یکی از اتصالات ارائه شده، اتصال پیچی ورق انتهایی بلند بود. در این اتصال، ورق انتهایی در کارخانه با استفاده از روشهای جوشکاری مرغوب به انتهای تیر جوش میشود و در محل کارگاه با استفاده از پیچهای پر مقاومت، به ستون متصل میشود. زیاد بودن پارامترهای موثر بر رفتار این اتصال باعث پیچیدگی رفتار این اتصال شده است. در این تحقیق، یکی از انواع این اتصال با نام mre1/2 طراحی و با استفاده از روش اجزاء محدود مدلسازی شده است. سپس اثر پارامترهای مختلف بر رفتار خمشی این نوع اتصال بررسی شده و نتایج آن در قالب منحنی-های لنگر- دوران، مودهای خرابی، سختی اولیه و مقاومت اتصال ارائه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر زیاد ابعاد پیچها، ضخامت ورق انتهایی و سخت کننده های ورق انتهایی بر رفتار خمشی این اتصال میباشد.

امروزه سیستم های سازهای مختلفی جهت استفاده در سازه های بلند مرتبه ارائه شده است. یکی از پرکاربرد ترین سیستم های سازه های بلند سیستم بازویی یا outrigger می باشد که عملکرد بسیار مطلوبی در برابر بارهای جانبی دارد. اجزای اصلی این سیستم از بازوهای افقی در بعضی طبقات، ستون های پیرامونی و هسته میانی تشکیل شده است که مهمترین نقش بازوها توزیع مناسب نیروهای جانبی از هسته میانی به ستون های اطراف است. بنابر این دیگر اجزای سازه در باربری جانبی مشارکت بیشتری پیدا می کنند. در این تحقیق به بررسی عملکرد خطی و غیر خطی قاب های بازویی در سیستم بازو کمربند تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی یا بار - افزون (push-over) پرداخته شده است. متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از: تعداد طبقات (10، 20 و 30)، دهانه قاب ها (3 و 5)، تعداد بازوها (1، 2 و 3) و همچنین مکان قرارگیری بازوها. قاب های مورد بررسی از نوع فلزی با جزییات مناسب در نرم افزار اجزای محدود abaqus مورد آنالیز قرار گرفت و نتایج در قالب نمودارهای نیرو - تغییر مکان در محدوده خطی و غیر خطی ارائه شده است. بررسی نتایج عملکرد بسیار مطلوب سیستم بازویی سیستم را نسبت به سایر سیستم مهاربندی معمولی را نشان می دهد که مهمترین اثرات عبارتند از: افزایش سختی اولیه سیستم، افزایش جذب انرژی، افزایش بیشینه نیروی تحملی، کاهش تغییر مکان جانبی، افزایش شکل پذیری، افزایش ضریب اضافه مقاومت و نهایتاً افزایش ضریب رفتار. علاوه بر موارد مذکور، یکی از مهمترین عوامل در عملکرد سیستم های بازویی، مکان بازوها در ارتفاع ساختمان است. پس از تحقیقات فراوان و مدلسازی های گسترده در این تحقیق، الگوی مناسبی برای مکان یابی بهینه بازوها در ارتفاع ارائه شد که نتایج نشان می دهد وجود بازو در مکان های بهینه کارایی بهتری نسبت به دیگر حالت های مکان بازوها در سازه دارد. همچنین کارایی اقتصادی سیستم های بازویی در مقایسه با سیستم های مهاربندی معمولی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاکی از کاهش سطح مقطع اعضا و نهایتاً وزن اسکلت می باشد. با توجه به موارد ذکر شده، عملکرد و کارایی مناسب سیستم های بازویی به وضوح در این تحقیق اشاره شده است که توجه طراحان را بیش از پیش به این سیستم سازه ای جلب می کند.

استفاده از سیستم های استهلاک انرژی به عنوان راهکار مناسبی جهت بهبود رفتار سازه های عمرانی شناخته شده اند. مقاوم سازی سازه ها نیز، در سال های اخیر، به طور گسترده ای مورد توجه واقع شده است، که تعداد فزاینده تحقیقاتی که در این باره صورت می گیرد گواه این مدعاست. در این پژوهش، میراگر های ویسکوز به عنوان عناصر مقاوم سازی به کار گرفته شده و اثر آنها بر رفتار لرزه ای سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در روش های طراحی متداول کنونی، که توسط آیین نامه های طراحی بر اساس عملکرد ارائه شده اند، استهلاک انرژی ورودی از زلزله به واسطه ایجاد مفاصل پلاستیک در عضو های اصلی سازه ای صورت می پذیرد، که خود سبب ایجاد خرابی و تغییر شکل های بیش از حد شده و ممکن است عملکرد سازه را از محدوده مطلوب خارج سازد. تعبیه میراگر های ویسکوز در سازه، ظرفیت استهلاک انرژی آن را افزایش داده و، در صورت طراحی مناسب، پیش از ایجاد مفاصل پلاستیک در اعضای اصلی سازه ای وارد عمل شده و در نتیجه سطح عملکرد سازه را ارتقا می بخشند. در این پژوهش، برنامه ای کامپیوتری جهت ارزیابی عملکردی سازه های مجهز به میراگر های ویسکوز تهیه شده، و در ادامه، روندی جهت تعیین ضریب میرایی برای میراگر های لازم جهت تأمین سطح عملکردی از پیش تعیین شده برای سازه معرفی شده است. همچنین، ضریب رفتار چند قاب نمونه مجهز شده به چنین میراگر هایی به دست آورده شده و اثر مستقیم افزایش میرایی، به وسیله معرفی پارامتری جدید، r_d، ارزیابی شده است.

رفتار ضعیف ساختمان های مصالح بنایی در زلزله های اخیر را می توان با مقاوم سازی اجزای مختلف ساختمان بهبود بخشید.هدف از این تحقیق بررسی استفاده از تسمه های فولادی جهت افزایش باربری و بهبود رفتار دیوارهای بنایی در مقابل بارهای جانبی درون صفحه اعمال شده به دیوار می باشد. مطالعات عددی جهت ارزیابی رفتار دیوار بنایی تقویت شده با تسمه های فولادی ،مدل سازی دیوار بنایی غیر مسلح و تقویت شده با استفاده از نرم افزار المان محدود ansys انجام خواهد گرفت و پارامترهای موثر و متغیر مسئله شامل ضخامت تسمه ،یک طرفه و دوطرفه بودن تسمه ها، نحوه قرار گیری تسمه هامورد بررسی قرار خواهند گرفت .در نهایت نتایج مطالعات انجام شده نشان دادند بر اساس خواص و نحوه شکست دیوارها ، تسمه های فولادی می توانند تا 84/3برابر بر مقاومت برشی درون صفحه و تا 2 برابر بر سختی برشی تاثیر افزاینده بگذارند

امروزه خطر انفجار بر روی سازه ها به عنوان یک حادثه تصادفی یا عمل خرابکارانه رو به افزایش است. یکی از روش های ایمن سازی سازه ها در برابر بار انفجار استفاده از سازه های محافظ می باشد. دیوارهای محافظ بتن مسلح یکی از سازه های کارامد و متداول در مقابله با بارهای انفجاری می باشند. به دلیل هزینه بر و طاقت فرسا بودن تحقیقات آزمایشگاهی پدیده انفجار، مدل سازی های نرم افزاری و عددی یکی از روش های مطلوب و مقرون به صرفه در بررسی رفتار، عمکرد و مقاومت دیوار های محافظ بتن مسلح در برابر انفجار می باشند. در مدل سازی های انفجار که بوسیله نرم افزار های پیشرفته اجزا محدود نظیر abaqus انجام می شود، علاوه مدل سازه ای دیوار، پدیده انفجار و خصوصیات منحصر به فرد آن در قالب مجموعه ای از پارامترها به برنامه معرفی می گردد و بدین ترتیب یک بار انفجاری معین بر سازه دیوار اعمال خواهد شد. بر این اساس در این تحقیق به شناخت پارامتر های دخیل و تعیین کننده در رخداد وکمیت یک انفجار و همچنین رفتار سازه در برابر آن پرداخته شد . از جمله پارامترهای تعیین کننده در مقاومت یک سازه در روبرو شدن با بار انفجار میزان شکل پذیری و جذب انرژی می باشد تا بتواند انرژی آزاد شده انفجار را به خوبی جذب و میرا نماید. با مدل سازی و بررسی نمونه های مختلف از دیوارهای بتن مسلح تحت اعمال چندین بار انفجار علاوه بر مقایسه تنش و جابجایی در دیوارها، این پارامترها نیز مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. عموما دیوارهای بتن مسلح محافظ در برابر انفجار دارای ضخامت های بالایی می باشند. این مسئله علاوه بر هزینه بر بودن و عدم مقرون به صرفه کردن سازه محافظ باعث سختی بالای دیوار و پایین آوردن جذب انرژی می گردد. برای مرتفع نمودن این معضل، ایده استفاده از مصالح ثانویه مانند ماسه در دیوار به عنوان هسته بین لایه های بتن مورد تحقیق قرار گرفته است. طی مدل سازی چندین دیوار تحت بارهای مختلف، از تحلیل نتایج بدست آمده شامل تنش ها، تغییر شکل ها و جذب انرژی کرنشی، رفتار و مقاومت بسیار مناسب تر دیوارها با هسته ماسه ای به دلیل قابلیت بالای جذب و میرا نمودن انرژی انفجار نتیجه می گردد.

در این پایان نامه عوامل موثر بر رفتار ترکیبی بادبندهای فولادی واگرا و قاب های بتن مسلح و میزان اثرگذاری آن ها بر سطح عملکرد لرزه ای سازه بررسی شده است. برای این منظور فاکتورهایی مثل سهم بادبندها از برش طبقه، شکل و چیدمان هندسی بادبندها، نوع بادبند واگرا و ارتفاع قاب های بتنی به عنوان متغیر های تاثیرگذار بر رفتار قاب بتنی بهسازی شده با بادبند فولادی واگرا در نظر گرفته شده است. برای بررسی این فاکتورها سه تیپ بادبند فولادی واگرا که برای هر کدام سه مقدار مختلف برای طول المان اتصال لحاظ شده است، در نظر گرفته شد. با مشخص شدن فرم هندسی بادبندها طراحی آن ها برای سهم های به ترتیب 25، 50، 75 و 100 درصد سهم از برش طبقه صورت گرفت و بادبندهای طراحی شده به دو دسته قاب 4 و 8 طبقه افزوده شد. در گام بعدی سطح عملکرد لرزه ای قاب های بهسازی شده با بادبندهای فولادی واگرا به کمک روش بارافزون مشخص و با سطح عملکرد قاب های متناظر اولیه مقایسه شد. نتایج نحوه اثرگذاری فاکتورهای موثر بر سطح عملکرد را به خوبی نشان داده و بیانگر قابلیت بادبندهای فولادی واگرا در افزایش سطح عملکرد لرزه ای قاب های بتنی بهسازی شده است.

همانگونه که می دانیم در تحلیل خطی سازه ها فرض بر این است که مقدار نیرو با جابجایی متناسب بوده در نتیجه با استفاده از این فرض از طریق اصل جمع آثار قوا می توان ممان های خمشی نهایی و دیاگرام نیروها را بدست آورد. این فرضیه باعث سهولت بسیار زیادی در تحلیل و طراحی می شود. اما در حالت کلی، تحلیل خطی مخصوصاً در حالت های حدی بیش از حد رفتار واقعی سازه را ساده سازی می کند و برای بعضی انواع خاص، سازه درجه آزادی به قدری زیاد است که تحلیل خطی نمی تواند به عنوان یک ابزار قابل اعتماد، برای فهم رفتار واقعی یک سازه باشد. معمولاً در سازه های مرسوم وقتی که بار به اندازه ی کافی بزرگ یا نزدیک به ظرفیت نهایی سازه باشد، دیگر فرضیات تحلیل خطی برقرار نیستند، لذا دیگر نمی توان از اصل جمع آثار قوا استفاده نمود زیرا پاسخ سازه از تأثیر متقابل بین بارها و تغییر شکل ها ایجاد می شود و در نتیجه نمی توان اثرات آنها را از یکدیگر تفکیک نمود. اما همانگونه که می دانیم انجام تحلیل های غیرخطی مستلزم زمان زیادی می باشد، چرا که تحلیل غیرخطی سازه ها معمولاً با حل دسته معادلات ناشی از تعادل نیروها و سازگاری تغییر شکل ها امکان پذیر می باشد و تعداد این معادلات نسبت مستقیم با درجه آزادی سازه ی مورد بحث خواهند داشت، به عبارت دیگر با افزایش درجه آزادی مجبور به حل معادلات بیشتری خواهیم بود. تعداد این معادلات در تحلیل غیرخطی چنان افزایش می یابد که حل آن ها از طریق انجام عملیات دستی تقریباً غیرممکن می باشد، آنالیز غیرخطی سازه ها به وسیله ی کامپیوتر دارای دو مشکل اساسی می باشد: اولاً همانگونه که ذکر شد زمان بسیار زیادی که صرف حل دسته معادلات فوق می گردد و ثانیاً تعداد سیکل های زیاد جهت تعادل گره ها که این موضوع ممکن است منجر به انباشتگی خطاها و واگرایی جواب ها گردد. امروزه با افزایش دانش درباره ی بارهای دینامیکی (پدیده ی زلزله) و رفتار سازه ها در برابر این گونه بارها راهکارها و روش های متعددی برای تعیین رفتار سازه توسط پژوهشگران متعددی ارائه گردیده است. از بین روش های متداول تحلیل سازه با روش دینامیکی غیرخطی با وجود دشواری و وقتگیر بودن آن، امروزه جزء یکی از روش های محبوب در نظر پژوهشگران می باشد، چرا که استفاده از این نوع تحلیل اطلاعات جامع و دقیقی را ارائه می دهد. از آن جا که مدلسازی و تحلیل کامل یک سازه با رفتار غیرخطی تحت اثر بارهای دینامیکی فرآیند بسیار وقتگیری است، لذا ارائه ی روش های نوین برای سرعت بخشی به روند حل و صرفه جویی در هزینه و زمان ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، سعی بر آن است که با استفاده از ابزارهای ریاضی زمان محاسباتی تحلیل را کاهش دهیم.

در سازه های بتن مسلح تیرها یکی از اعضای اصلی در مسیر انتقال بار هستند . رفتار تیرها وابسته به نسبت دهانه به عمق ، لاغری و پارامترهای دیگر است . زمانی که نسبت دهانه آزاد به عمق کلی آنها کمتر از 4 باشد توزیع تنش و کرنش در مقطع به صورت غیر خطی خواهد بود که از این نوع تیرها به تیر عمیق تعبیر می شود . به همین دلیل رفتار و روشهای تحلیل این اعضا با تیرهای معمولی متفاوت است . نیاز به استفاده از سازه هایی با وزن کمتر مهندسان را به سمت استفاده از بتن سبک سوق داده است . از این رو مقاومت و پایداری تیرهای با بتن سبک نیازمند بررسی ها و تحلیل های دقیق و صحیح است . روشهایی که برای تحلیل و طراحی تیرهای عمیق توسعه یافته اند عموما بر مبنای مطالعات بر روی تیرهای عمیق با بتن معمولی بوده است . لذا نیاز به صحت سنجی آنها برای بتن سبک احساس می شود . اهمیت این موضوع زمانی مشخص می شود که عوامل مهمی مانند ترد شکن بودن بتن سبک نسبت به بتن معمولی مورد توجه قرار گیرد . در این بررسی پس از صحت سنجی مدل عددی ساخته شده در نرم افزار بر مبنای نتایج آزمایشگاهی موجود ، به بررسی تعدادی از پارامترهای موثر بر مقاومت نهایی تیرهای عمیق با بتن سبک پرداخته شده است . نتایج نشان می دهد که عواملی مانند مقاومت بتن و ضخامت جان تاثیر بسزایی در میزان بار نهایی دارد و اثر عواملی مانند آرماتور جان کمتر است . با افزایش مقاومت بتن میزان باربری تیر 10 درصد افزایش و میزان تغییر مکان حداکثری نیز تا 18 درصد کاهش می یابد . با افزایش ضخامت جان میزان مقاومت نهایی تا 3 برابر افزایش می یابد . همچنین نتایج حاکی از آن است که با افزایش آرماتورهای افقی به میزان 10 درصد ، بار نهایی به میزان 5 درصد افزایش می یابد . فاکتور دیگر تاثیر گذار در میزان باربری اثر اندازه است که نمی توان آن را نادیده گرفت . این اثر می تواند موجب افزایش یا کاهش مقاومت نهایی تیر تا میزان 50 درصد گردد ، موضوعی که تا کنون در آیین نامه های طراحی لحاظ نشده است و نیاز به مطالعه و بررسی بیشتر دارد .

چکیده: در این پایان نامه روش زمان دوام که روش دینامیکی فزاینده می باشد برای تحلیل قاب فولادی با دیوار برشی فولادی بکار گرفته شده است و روش به تفصیل تشریح گردیده است. شش قاب فولادی با دیوار برشی فولادی برای بررسی انتخاب گردیده اند، سه قاب منظم و سه قاب نامنظم که برای نمونه های کوتاه، متوسط و بلند قاب های سه، هشت و دوازده طبقه انتخاب گردیده اند. تحلیل ها با فرض رفتار خطی و غیر خطی مصالح انجام گرفته است و نتایج حاصل شده برای سه شاخص خرابی انتخاب گردیده، به دست آمده است. نتایج تحلیل با نتایج حاصل از تحلیل های خطی آیین نامه 2800 ایران مقایسه گردیده است و در بررسی دقت این روش برای تحلیل های غیر خطی تطابق نسبتاً مناسبی بین تحلیل زمان دوام و تحلیل غیر-خطی حاصل شد.

در این پایان نامه رویکردی کاملاً ابتکاری و متفاوت از کاربرد حسابان کسری برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. مبحث حسابان کسری که تعمیمی از حساب دیفرانسیل و انتگرال مرتبه صحیح می باشد. در ابتدا توسط فیزیکدانان و سپس از سوی مهندسین مورد استفاده قرار گرفت. به علت پیچیدگی های این بحث، تا کنون در کاربردهای علمی کمتر مورد استفاده قرار گرفته، اما به تدریج و با پدیدار شدن پتانسیل های فراوان این بحث در حل بهتر مسائل مهندسی مورد توجه روز افزون قرار گرفته است. از کاربردهای مهم آن بررسی دسته ای از سیستم های دینامیکی مکانیکی که حسابان عادی در تعریف و پدیدار سازی آثار آن پاسخ های مکفی و متقاعد کننده در اختیار قرار نداده اند. بسیاری از پدیده های فیزیکی که بامدل های ریاضی معادلات دیفرانسیل مرتبه صحیح بررسی شده اند را می توان مورد تجدید نظر قرارداد، از جمله بررسی ترک هاو آثار متعاقب آن بر خصوصیات دینامیکی سازه ها و اعضای سازه ای. در بررسی آسیب ها مشاهده شده که تأثیر ترک بر روی میرایی و فرکانس به مراتب شاخص است؛ لذا به زعم نگارنده تحلیل اثر ترک با محوریت میرایی به همراه فرکانس می تواند نتایج بهتری ارائه دهد. در این پایان نامه روشی جدید با ورود حسابان کسری در اعمال اثر ترک در معادلات ارتعاش عضوهای ترک دار و آسیب دیده ارائه شده است. برای ارتعاشات محوری و ارتعاشات جانبی میله ها و تیرهای ترک دار معادلات حاکم به صورتی ابتکاری گسترش یافته اند. پس از وارد آوردن اثرات ترک و منظور کردن آن بر روی معادلات مرتبه کسری، به ارائه روش های حل پرداخته و پاسخ ها صحت سنجی می شوند

در این پایان نامه روش زمان دوام که یک روش دینامیکی فزاینده می باشد مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور سه قاب فولادی با مهاربند های بی کمانه در سه ارتفاع 4، 8 و 12 طبقه توسط نرم افزار سپ مدل گردید. نتایج حاصل از تحلیل زمان دوام با تحلیل های خطی آیین نامه 2800 از جمله تحلیل استاتیکی معادل و تحلیل طیفی مقایسه گردید. از مقایسه ی نتایج برای قاب های انتخابی مشخص گردید که نتایج تحلیل زمان دوام برای قاب های کوتاه تر به نتایج تحلیل استاتیکی معادل نزدیک تر و برای قاب های بلند تر اختلاف این روش با روش استاتیکی معادل زیاد گردیده و به نتایج حاصل از تحلیل طیفی نزدیک می شود. بر اساس نتایج تحلیل زمان دوام با توجه به دقت کالیبره شدن توابع شتاب، نتایج این روش نزدیکی مناسبی با تحلیل های خطی آیین نامه 2800 زلزله ی ایران دارد.

هدف این تحقیق ارائه ی یک روش منطقی برای تعیین پارامتر زمان هدف (t_target) در تحلیل به روش زمان دوام (et) می باشد. در این روش که یک نوع آنالیز بر مبنای عملکرد سازه است، یک رکورد زلزله ی افزاینده که از ضرب یک رکورد زلزله در یک نیمرخ خطی صعودی بدست می آید بر سازه اعمال شده و شاخص مورد نظر در طراحی سازه بدست می آید. سپس بر مبنای نتایج بدست آمده در مورد عملکرد و وضعیت سازه قضاوت می شود. از آن جایی که اعتبار نتایج بدست آمده به شدت به انتخاب پارامتر زمان هدف (t_target) وابسته است و با توجه به این که در مقاله ی معرفی این روش توضیحی راجع به نحوه ی انتخاب آن نیامده است، لذا تحقیق پیش رو قصد دارد تا با ارائه ی رابطه ای منطقی جهت تعیین این پارامتر، روش مذکور را بهبود ببخشد. بدین منظور با انتخاب شش رکورد متفاوت از زلزله های واقعی و با انتخاب t_target برابر با %25، %50، %75 و %100 زمان تداوم هر یک از آن ها و انجام آنالیزهای تاریخچه ی زمانی خطی مودال برای چهار قاب 3، 9، 15 و 27 طبقه که زمان تناوب مد اول آن ها مختلف است، مجموعه ای از داده ها فراهم شده و سپس با برازش منحنی بر داده های حاصله، رابطه ای برای تعیین t_target ارائه می گردد. در این مرحله، مطالعات صرفا بر روی نیمرخ های افزایشی خطی متمرکز خواهد بود. در مراحل آتی می توان نیمرخ های افزاینده ی بیشتری از قبیل سهمی را بررسی کرد و همانند نیمرخ خطی که می تواند با زاویه های متغیر باشد، در آن ها بر روی تقعر های متغیر بررسی به عمل آورد. همچنین با انجام مطالعاتی بر روی طیف طرح، به بررسی مفهوم زلزله ی قوی و ضعیف و امکان استفاده از طیف طرح جهت تولید شتابنگاشت افزایشی پرداخته می شود. قابل ذکر است که برای انجام آنالیزهای تاریخچه ی زمانی از برنامه etabs و برای سایر موارد از قبیل برنامه نویسی های لازم، ترسیم نمودار، برازش منحنی، همپایه نمودن رکوردها و رسم طیف پاسخ و ... از برنامه های matlab، seismosignal و table curve استفاده شده است.

تلاش محققان در سالهای اخیر در راستای مقاوم سازی به منظور تقویت ساختمانهای فرسوده، تحمل بار بیشتر، برطرف کردن ضعف سازه، منجر به ارایه راهکارهای جدیدی در علم مهندسی ترمیم سازه ها شده است. استفاده از کامپوزیت های frp به دلیل داشتن ویژگی های مکانیکی و فیزیکی مناسب، گزینه بسیار مناسبی برای تقویت و بهسازی عضوهای بتنی موجود به منظور تحمل بار بیشتر یا برطرف کردن ضعف سازه و یا افزایش شکل پذیری می باشد. در این تحقیق انواع کامپوزیتهای frp را معرفی کرده و روش نصب، رفتار خمشی و برشی و معایب تقویت عضوهای مختلف سازه از جمله تیر، ستون و دال های تقویت شده با کامپوزیت های frp را بررسی کرده و سپس ضمن تشریح روش نصب و آنالیز عددی به بررسی رفتار خمشی دال های دوطرفه مقاوم سازی شده با کامپوزیت های frpپرداخته می شود. بدین منظور 5 نمونه دال دوطرفه بتن مسلح با ابعاد و ضخامتهای مختلف طراحی شده و سپس هرکدام را با میلگردهای gfrp با ρ های متفاوت به میزان (002/0-01/0-02/0-036/0) که در وجه کششی و به صورت دوطرفه نصب شده اند تقویت و مدلسازی می شوند. در نهایت به این نتیجه میرسیم که استفاده از کامپوزیت های frp موجب افزایش ظرفیت باربری و سختی اولیه و نهایی مقطع و همچنین افزایش میزان انرژی جذب شده می گردد و در مقابل موجب کاهش خیز دال گشته و شکل پذیری مقطع را کاهش می دهد.

بتن معمولی که از سیمان پرتلند و سنگدانه های طبیعی ساخته شده دارای عیوب عمدهای می باشد که مهمترین آن فرآیند متراکم کردن آن می باشد. متراکم کردن بتن جدا از در بر داشتن هزینه زیاد و نیاز به نیروی کار ماهر باعث ایجاد آلودگی صوتی می گردد. به منظور حل این مشکل بتن خودمتراکم پای به عرصه ظهور نهاد. بتن خود متراکم سبک نوع جدیدی بتن می باشد که با وزن خودش و بدون نیاز به نیروی خارجی (لرزاننده ها) متراکم شود و جرم حجمی آن کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب است. با دست یابی به چنین بتنی ضمن کاهش هزینه و مشکلات اجرا وزن سازه را کاهش می دهد. هدف این پژوهش اولا طراحی و ساخت بتن خود متراکم می باشد (براورده کردن تمام معیارهای بتن خود متراکم در فاز خمیری)، دوما سبک باشد (جرم حجمی کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب) و سوما مقاومت فشاری 28 روزه آن بیش از 25 مگا پاسکال گردد. در ابتدا با ساخت و بررسی طرح های مختلف بر پایه اصول تجربی، طرح اختلاط مناسب بتن خودمتراکم سبک (طرح پایه) طراحی شد. بعد از دست یابی به بتن خودمتراکم سبک با تغییر عوامل مختلف (شامل مقدار ماسه و شن، درصد میکروسیلیس، دانه بندی سبکدانه و نوع پرکننده)، تاثیر عوامل فوق بر روی خصوصیات گوناگون فاز خمیری و سخت شده بررسی و تحلیل شد. برای طرح اختلاط های منتخب، آزمایش های فاز خمیری شامل آزمایش جریان اسلامپ، آزمایشجعبه ال،آزمایش قیف وی و ازمایش های بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاوت خمشی، جذب آب و انقباض انجام شد. باتوجه به بررسی آزمایشگاهی بر طرح هایی منتخب، نتایج زیر در مجموع حاصل شد: ? تمام طرح ها ضوابط بتن خودتراکم را دارند. ? تغییر نوع پرکننده نشان داد پودر سنگ نسبت به میکروسیلس پرکننده مناسب تری است. ? کاهش ماسه و افزایش شن نه تنها خواص فاز خمیری را نامطلوب می کند، بر خصوصیت بتن سخت شده نیز اثر منفی دارد. ? افزایش مایکروسیلیس و کاهش سیمان در بهبود خواص خمیری مشهود است، ولی مقاوت بتن را کاهش می دهد. ? دانه بندی سبک دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر مشخصات بتن دارد به گونه ای که کاهش قطر سبک دانه هم خواص فاز خمیری و هم مقاومت بتن را بهبود می دهد. بتن معمولی که از سیمان پرتلند و سنگدانه های طبیعی ساخته شده دارای عیوب عمدهای می باشد که مهمترین آن فرآیند متراکم کردن آن می باشد. متراکم کردن بتن جدا از در بر داشتن هزینه زیاد و نیاز به نیروی کار ماهر باعث ایجاد آلودگی صوتی می گردد. به منظور حل این مشکل بتن خودمتراکم پای به عرصه ظهور نهاد. بتن خود متراکم سبک نوع جدیدی بتن می باشد که با وزن خودش و بدون نیاز به نیروی خارجی (لرزاننده ها) متراکم شود و جرم حجمی آن کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب است. با دست یابی به چنین بتنی ضمن کاهش هزینه و مشکلات اجرا وزن سازه را کاهش می دهد. هدف این پژوهش اولا طراحی و ساخت بتن خود متراکم می باشد (براورده کردن تمام معیارهای بتن خود متراکم در فاز خمیری)، دوما سبک باشد (جرم حجمی کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب) و سوما مقاومت فشاری 28 روزه آن بیش از 25 مگا پاسکال گردد. در ابتدا با ساخت و بررسی طرح های مختلف بر پایه اصول تجربی، طرح اختلاط مناسب بتن خودمتراکم سبک (طرح پایه) طراحی شد. بعد از دست یابی به بتن خودمتراکم سبک با تغییر عوامل مختلف (شامل مقدار ماسه و شن، درصد میکروسیلیس، دانه بندی سبکدانه و نوع پرکننده)، تاثیر عوامل فوق بر روی خصوصیات گوناگون فاز خمیری و سخت شده بررسی و تحلیل شد. برای طرح اختلاط های منتخب، آزمایش های فاز خمیری شامل آزمایش جریان اسلامپ، آزمایشجعبه ال،آزمایش قیف وی و ازمایش های بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاوت خمشی، جذب آب و انقباض انجام شد. باتوجه به بررسی آزمایشگاهی بر طرح هایی منتخب، نتایج زیر در مجموع حاصل شد: ? تمام طرح ها ضوابط بتن خودتراکم را دارند. ? تغییر نوع پرکننده نشان داد پودر سنگ نسبت به میکروسیلس پرکننده مناسب تری است. ? کاهش ماسه و افزایش شن نه تنها خواص فاز خمیری را نامطلوب می کند، بر خصوصیت بتن سخت شده نیز اثر منفی دارد. ? افزایش مایکروسیلیس و کاهش سیمان در بهبود خواص خمیری مشهود است، ولی مقاوت بتن را کاهش می دهد. ? دانه بندی سبک دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر مشخصات بتن دارد به گونه ای که کاهش قطر سبک دانه هم خواص فاز خمیری و هم مقاومت بتن را بهبود می دهد. بتن معمولی که از سیمان پرتلند و سنگدانه های طبیعی ساخته شده دارای عیوب عمدهای می باشد که مهمترین آن فرآیند متراکم کردن آن می باشد. متراکم کردن بتن جدا از در بر داشتن هزینه زیاد و نیاز به نیروی کار ماهر باعث ایجاد آلودگی صوتی می گردد. به منظور حل این مشکل بتن خودمتراکم پای به عرصه ظهور نهاد. بتن خود متراکم سبک نوع جدیدی بتن می باشد که با وزن خودش و بدون نیاز به نیروی خارجی (لرزاننده ها) متراکم شود و جرم حجمی آن کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب است. با دست یابی به چنین بتنی ضمن کاهش هزینه و مشکلات اجرا وزن سازه را کاهش می دهد. هدف این پژوهش اولا طراحی و ساخت بتن خود متراکم می باشد (براورده کردن تمام معیارهای بتن خود متراکم در فاز خمیری)، دوما سبک باشد (جرم حجمی کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب) و سوما مقاومت فشاری 28 روزه آن بیش از 25 مگا پاسکال گردد. در ابتدا با ساخت و بررسی طرح های مختلف بر پایه اصول تجربی، طرح اختلاط مناسب بتن خودمتراکم سبک (طرح پایه) طراحی شد. بعد از دست یابی به بتن خودمتراکم سبک با تغییر عوامل مختلف (شامل مقدار ماسه و شن، درصد میکروسیلیس، دانه بندی سبکدانه و نوع پرکننده)، تاثیر عوامل فوق بر روی خصوصیات گوناگون فاز خمیری و سخت شده بررسی و تحلیل شد. برای طرح اختلاط های منتخب، آزمایش های فاز خمیری شامل آزمایش جریان اسلامپ، آزمایشجعبه ال،آزمایش قیف وی و ازمایش های بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاوت خمشی، جذب آب و انقباض انجام شد. باتوجه به بررسی آزمایشگاهی بر طرح هایی منتخب، نتایج زیر در مجموع حاصل شد: ? تمام طرح ها ضوابط بتن خودتراکم را دارند. ? تغییر نوع پرکننده نشان داد پودر سنگ نسبت به میکروسیلس پرکننده مناسب تری است. ? کاهش ماسه و افزایش شن نه تنها خواص فاز خمیری را نامطلوب می کند، بر خصوصیت بتن سخت شده نیز اثر منفی دارد. ? افزایش مایکروسیلیس و کاهش سیمان در بهبود خواص خمیری مشهود است، ولی مقاوت بتن را کاهش می دهد. ? دانه بندی سبک دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر مشخصات بتن دارد به گونه ای که کاهش قطر سبک دانه هم خواص فاز خمیری و هم مقاومت بتن را بهبود می دهد. بتن معمولی که از سیمان پرتلند و سنگدانه های طبیعی ساخته شده دارای عیوب عمدهای می باشد که مهمترین آن فرآیند متراکم کردن آن می باشد. متراکم کردن بتن جدا از در بر داشتن هزینه زیاد و نیاز به نیروی کار ماهر باعث ایجاد آلودگی صوتی می گردد. به منظور حل این مشکل بتن خودمتراکم پای به عرصه ظهور نهاد. بتن خود متراکم سبک نوع جدیدی بتن می باشد که با وزن خودش و بدون نیاز به نیروی خارجی (لرزاننده ها) متراکم شود و جرم حجمی آن کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب است. با دست یابی به چنین بتنی ضمن کاهش هزینه و مشکلات اجرا وزن سازه را کاهش می دهد. هدف این پژوهش اولا طراحی و ساخت بتن خود متراکم می باشد (براورده کردن تمام معیارهای بتن خود متراکم در فاز خمیری)، دوما سبک باشد (جرم حجمی کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب) و سوما مقاومت فشاری 28 روزه آن بیش از 25 مگا پاسکال گردد. در ابتدا با ساخت و بررسی طرح های مختلف بر پایه اصول تجربی، طرح اختلاط مناسب بتن خودمتراکم سبک (طرح پایه) طراحی شد. بعد از دست یابی به بتن خودمتراکم سبک با تغییر عوامل مختلف (شامل مقدار ماسه و شن، درصد میکروسیلیس، دانه بندی سبکدانه و نوع پرکننده)، تاثیر عوامل فوق بر روی خصوصیات گوناگون فاز خمیری و سخت شده بررسی و تحلیل شد. برای طرح اختلاط های منتخب، آزمایش های فاز خمیری شامل آزمایش جریان اسلامپ، آزمایشجعبه ال،آزمایش قیف وی و ازمایش های بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاوت خمشی، جذب آب و انقباض انجام شد. باتوجه به بررسی آزمایشگاهی بر طرح هایی منتخب، نتایج زیر در مجموع حاصل شد: ? تمام طرح ها ضوابط بتن خودتراکم را دارند. ? تغییر نوع پرکننده نشان داد پودر سنگ نسبت به میکروسیلس پرکننده مناسب تری است. ? کاهش ماسه و افزایش شن نه تنها خواص فاز خمیری را نامطلوب می کند، بر خصوصیت بتن سخت شده نیز اثر منفی دارد. ? افزایش مایکروسیلیس و کاهش سیمان در بهبود خواص خمیری مشهود است، ولی مقاوت بتن را کاهش می دهد. ? دانه بندی سبک دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر مشخصات بتن دارد به گونه ای که کاهش قطر سبک دانه هم خواص فاز خمیری و هم مقاومت بتن را بهبود می دهد. بتن معمولی که از سیمان پرتلند و سنگدانه های طبیعی ساخته شده دارای عیوب عمدهای می باشد که مهمترین آن فرآیند متراکم کردن آن می باشد. متراکم کردن بتن جدا از در بر داشتن هزینه زیاد و نیاز به نیروی کار ماهر باعث ایجاد آلودگی صوتی می گردد. به منظور حل این مشکل بتن خودمتراکم پای به عرصه ظهور نهاد. بتن خود متراکم سبک نوع جدیدی بتن می باشد که با وزن خودش و بدون نیاز به نیروی خارجی (لرزاننده ها) متراکم شود و جرم حجمی آن کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب است. با دست یابی به چنین بتنی ضمن کاهش هزینه و مشکلات اجرا وزن سازه را کاهش می دهد. هدف این پژوهش اولا طراحی و ساخت بتن خود متراکم می باشد (براورده کردن تمام معیارهای بتن خود متراکم در فاز خمیری)، دوما سبک باشد (جرم حجمی کمتر از 2000 کیلو گرم بر متر مکعب) و سوما مقاومت فشاری 28 روزه آن بیش از 25 مگا پاسکال گردد. در ابتدا با ساخت و بررسی طرح های مختلف بر پایه اصول تجربی، طرح اختلاط مناسب بتن خودمتراکم سبک (طرح پایه) طراحی شد. بعد از دست یابی به بتن خودمتراکم سبک با تغییر عوامل مختلف (شامل مقدار ماسه و شن، درصد میکروسیلیس، دانه بندی سبکدانه و نوع پرکننده)، تاثیر عوامل فوق بر روی خصوصیات گوناگون فاز خمیری و سخت شده بررسی و تحلیل شد. برای طرح اختلاط های منتخب، آزمایش های فاز خمیری شامل آزمایش جریان اسلامپ، آزمایشجعبه ال،آزمایش قیف وی و ازمایش های بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاوت خمشی، جذب آب و انقباض انجام شد. باتوجه به بررسی آزمایشگاهی بر طرح هایی منتخب، نتایج زیر در مجموع حاصل شد: ? تمام طرح ها ضوابط بتن خودتراکم را دارند. ? تغییر نوع پرکننده نشان داد پودر سنگ نسبت به میکروسیلس پرکننده مناسب تری است. ? کاهش ماسه و افزایش شن نه تنها خواص فاز خمیری را نامطلوب می کند، بر خصوصیت بتن سخت شده نیز اثر منفی دارد. ? افزایش مایکروسیلیس و کاهش سیمان در بهبود خواص خمیری مشهود است، ولی مقاوت بتن را کاهش می دهد. ? دانه بندی سبک دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر مشخصات بتن دارد به گونه ای که کاهش قطر سبک دانه هم خواص فاز خمیری و هم مقاومت بتن را بهبود می دهد.

انرژی آزاد شده از زلزله توسط سه مولفه حرکت آن (دو مولفه افقی و یک مولفه عمودی) به سازه ها وارد می شود. در گذشته خرابی های ناشی از زلزله را به علت اثر مولفه افقی زلزله بر سازه ها در نظر می گرفتند و از اثر مولفه قائم صرف نظر می کردند. اما پس از زلزله نورتریج و کوبه محققین دیدند که بسیاری از خرابی ها به علت بالا بودن مولفه قائم شتاب زلزله اتفاق افتاده و شکست فشاری بسیار زیادی در ستون های پلها و ساختمانها مشاهده شد که به علت مولفه قائم بالای شتاب زلزله بود. رعایت اثرات مولفه قائم زلزله در طراحی ساختمانها با توجه به مدارک ثبت شده در نقاط نزدیک به کانون زلزله وگسل های فعال به تدریج در حال تغییر است. در این تحقیق به بررسی اثر مولفه قائم زلزله و مطالعه این اثر برروی ساختمانهای بتنی و همچنین میزان نیروهای ایجاد شده در اجزا ساختمان در برابر اثرات توام مولفه افقی و عمودی زمین لرزه با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی برای مجموعه ای از ساختمانهای بتنی با ارتفاعات و طول دهانه های متفاوت پرداخته شد. و ضوابط آیین نامه 2800 ویرایش سوم برای در نظر گرفتن اثر مولفه قائم مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده می توان چنین عنوان نمود که با افزایش ارتفاع ساختمان، اثرات مولفه قائم زلزله در ستونهای بالایی تشدید می گردد و پیشنهاد می گردد در این ساختمانها از طره استفاده نشود.

در بسیاری از نقاط جهان به خصوص در کشور ما ایران ، ویران کننده ترین خطر طبیعی برای ابنیه ارتعاشات ناشی از زلزله است . روش زمان دوام روشی نسبتا جدید برای طراحی سازه ها بر اساس عملکرد می باشد . در این پایان نامه سه سازه ی بتنی با روش زمان دوام تحلیل شده و نتایج به دست می آیند . همچنین مقایسه ای بین نتایج به دست آمده و نتایج حاصل از تحلیل بار افزون انجام می گیرد .

امروزه بحث بارگذاری و تحلیل سازه ها در برابر بارگذاری های انفجاری با توجه به میزان بالای تلفات ناشی از انفجار و کاربرد موضوع انفجار در پروژه های مهندسی، در بسیاری از طراحی های مهندسی لحاظ می شود که نشان از اهمیت بالای این موضوع دارد. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار اجزای محدود autodyn به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در مقاومت دیوار های نگهبان بتنی پرداخته شده است و در یک دیوار نگهبان با مقطع دارای هسته ای از جنس متفاوت نقش پارامترهای: نسبت ارتفاع به ضخامت، طول دیوار، ضخامت دیوار،جهت قوس دیوار، جنس مواد تشکیل دهنده قالب بیرونی و هسته آن، بررسی شده است و میزان تغییر در هریک از خروجی های برنامه اتوداین در اثر عوض شدن هر یک از پارامتر های مختلف ذکر شده، ارزیابی گردید. در نهایت خروجی هایی نظیرجابه جایی، تنشxx، تنش وان میزس، شاخص خرابی و کرنش موثر در قالب نمودار هایی ارائه گردیده است. در شبیه سازی مذکور تمامی اجزای شبیه سازی نظیر ماده tnt و هوا نیز مدل گردید که موجب دقت بسیار بالای شبیه سازی شده است. ضمنا تعریف دقیق مواد که از ویژگی های منحصر به فرد نرم افزار اتوداین است نیز بر دقت شبیه سازی می افزاید. بعد از بررسی پارامتر های فوق پارامتر ضخامت قالب بتنی و جهت قوس دیوار پارامترهای موثرتری شناخته شدند. به طوری که با افزایش ضخامت قالب بتنی از 15 سانتی متر به 25 سانتی متر مقدار بیشینه جابه جایی سازه در زمان 20 میلی ثانیه از 7/12 به 7/5 و مقدار تنش وان میزس از 31700 کیلو پاسکال به 20800 کیلوپاسکال کاهش یافت، که معادل 11/55 و38/34 درصد کاهش است. ضمنا با تغییر قوس دیوار از مقعر به محدب نیز مقدار بیشینه جابه جایی در زمان 50 میلی ثانیه از 1/14میلی متر به 7/3 میلی متر و مقدار کرنش پلاستیک موثر از 0046/0 به 008/0 کاهش یافت که معادل 75/73 در صد و475 درصد کاهش است.

فرودگاه ها نقشی اساسی در کاهش مشکلات و تلفات بوجود آمده پس از زلزله دارا میباشند برج مراقبت فرودگاه ها یکی از ساختمان های استراتژیک و ضروری در هر فرودگاه میباشند زیرا عمکرد فرودگاه ها مستقیما وابسته به عملکرد برج مراقیت آن میباشد. در این پایان نامه، عملکرد لرزه ای برج مراقبت تبریز با ارتفاعی در حدود33/80 متر مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد لرزه ای برج مراقبت تبریز با استفاده از روش تحلیل استاتیکی غیر خطی و روش تاریخچه زمانی غیر خطی بر طبق دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود، نشریه 360، منتشر شده توسط معاونت سازمان مدیریت و برنامه ریزی ایران در سال 1385با استفاده از برنامه تجاری پرفورم بررسی گردیده است .در تحلیل استاتیکی غیر خطی از دو نوع الگوی بارگذاری جانبی، توزیع یکنواخت که در آن بار جانبی متناسب با وزن هر طبقه محاسبه میشود و توزیع متناسب با نیروهای جانبی حاصل از تحلیل دینامیکی خطی طیفی که برای این منظور تعداد مودهای ارتعاشی مورد بررسی باید چنان انتخاب شود که حداقل 90 درصد جرم سازه در تحلیل مشارکت نماید،استفاده گردیده است.در تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی هفت زوج شتابنگاشت انتخاب و استفاده گردیده است.نتایج نشان میدهد که خسارت ایجاد شده در برج مراقبت جاری شدگی میلگردها در کشش در پای سازه میباشد.برج مراقبت با استفاده از پنج لایه الیاف اف ار پی در پای سازه مورد مقاوم سازی قرار گرفته و رفتار لرزهای آن مجددا با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیر خطی مورد ارزیابی قرارگرفت.نتایج نشان دادند که پس از مقاوم سازی، الیاف اف آر پی باعث گردیدندکه میلگرد ها در کشش جاری نشوند و از این رو خسارتی در ساز ه اتفاق نیفتد( به واسطه جذب مقداری از تنش های کششی موجود در پای سازه)، همچنین الیاف اف آر پی سبب بهبود شکل پذیری،مقاومت(ظرفیت برش پایه) و ظرفیت جابجایی سازه میشود.

ماهیت نیروهای جانبی و عدم شناخت کافی مهندسان از یک طرف و اصلاح و بهینه کردن سیستم های ساختمانی از طرف دیگر همواره طراحان را به سمت عناصر و راهکارهای جدید برای مقابله با این نیروها کشانده است. یکی از این روش ها که با توجه به مزایای خوب آن گسترش قابل ملاحظه ای داشته، استفاده از دیوار برشی فولادی در قاب فولادی می باشد.

تحقیق پیش روی عمدتاً به توسعه یک فلوم موج عددی بر مبنای روشی بدون مش موسوم به هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) می¬پردازد. بر این اساس، معادلات غیر لزج ناویر-استوکس (اویلر) در حالت دو بعدی و با اتخاذ رویکردی لاگرانژی حل می¬شوند. این ابزار عددی، فلومی منشوری با سطح مقطع مستطیلی را همانند سازی می¬کند. افزون بر امواج ناشکنا، مدل قادر به توصیف جزئیات مراحل پیش و پس از شکست امواج می¬باشد. فلوم موج مجهز به موج ساز اسکات راسل است که در آن جرمی سقوط کننده حین فرو رفتن در آب، موج منفرد تولید می¬نماید. چگونگی لحاظ موج ساز به صورت مجموعه¬ای از ذرات موسوم به ”شبه سیال“ به تفصیل بیان گردیده است. همچنین مدل سازی صحیح مرز جامد و مرز جریان ورودی مورد توجه دقیق قرار گرفته است. روش پیشنهادی برای گسسته سازی مرز جامد پیوستگی جریان در نزدیک دیواره را میسر می سازد و معرفی مرز جریان ورودی توانایی تطبیق پذیری روش sph را به دامنه¬ای فراتر از جریان های محدود گسترش می دهد. تحقیقات گذشته موید هزینه بر بودن روش sph از دیدگاه محاسباتی است به طوریکه کاربرد آن برای شبیه سازی دامنه های گسترده عملاً مناسب نیست. از سوی دیگر، تحت چنین شرایطی مدل¬های اویلری مبتنی بر حل قوانین پایستار متوسط گیری شده در عمق عملکرد محاسباتی شایسته¬ای نشان می¬دهند. بنابراین، تحقیق حاضر به معرفی یک روش ترکیبی اویلری-لاگرانژی می¬پردازد که در برگیرنده پیوندی یک سویه میان روش sph و حل گر اویلری معادله بوسینسک است. در انتها، یک نگاشت محاسباتی برای پیوند دو سویه اویلری-لاگرانژی در چارچوب معادلات غیر خطی آب کم عمق ارائه شده است. عملکرد الگوهای پیشنهادی در خلال مقایسه با حل های عددی، داده های آزمایشگاهی و نتایج عددی موجود ارزیابی شده است.

در چند دهه ی اخیر بررسی رفتار ستون های ترک دار مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. اما نقطه مقابل ترک، سخت کننده است. سخت کننده ها با کم کردن نرمی ستون در محلی که اجرا می شوند باعث بالا بردن سختی ستون و عضو شده و اثری عکس اثر ترک دارند. بدین منوال ما به دنبال مدل کردن سخت کننده ها در نقاط مختلف ستون و بدست آوردن پارامتری جهت اندازه گیری اثر سخت کننده بر سختی ستون و هم چنین ضریب فنر معادل سخت کننده می باشیم. هدف از این تحقیق تعیین ضریب فنر r_s جایگزین سخت کننده است، بدین نحو که می توان اثر سخت کننده را مانند یک فنر پیچشی در نظر گرفت که نقش بالا بردن سختی سازه را بر عهده دارد. برای این کار ابتدا نیروی کمانش سازه برای مقادیر مختلف ضریب نرمی فنر محاسبه می گردد. سپس برای ستون سخت شده با سخت کننده معلوم در تکیه گاه مفصلی ستون، با استفاده از نرم افزار نیروی کمانش مربوط به هر ستون سخت شده محاسبه می گردد. با مقایسه نیروی کمانش ستون سخت شده مدلسازی شده و نیروی کمانشی مربوط به ضرایب فرضی (r_s )، ضریب فنر مربوط به هر سخت کننده تعیین می گردد. علاوه بر این محاسبه r_s و تعریف r_s خود مشمول اطلاعات زیادی است و معمولا برای مهندسانی که در زمینه فرمولسازی سخت کننده ها مطالعات زیادی نداشته اند ضریب جدید و البته مشکل ساز است. به جای این مسئله برای ستون ها و قاب های سخت شده، با سخت کننده هایی به فاصله های مشخص از یکدیگر و با ابعاد مشخص، به بررسی تغییرات سختی کمانشی ستون(ei) و قاب های مورد نظر به ازای تغییر در ضخامت سخت کننده و محل قرار گیری آنها خواهیم پرداخت، و چگونگی تغییرات سختی کمانشی ستون ها و قاب های سخت شده را به این نحو بررسی می نماییم.

پیش‏بینی عمر مفید یک سازه با بارگذاری مشخص، هدف نهایی علم مهندسی سازه است. همه سازه‏ها بسته به شرایط ساخت، نصب و نگهداری دارای ایراداتی چون ترک، خوردگی یا غیره هستند. علم مکانیک شکست با سابقه بیش از یکصد سال به تحلیل سازه‏های ترک خورده می‏پردازد. در دهه اخیر رنجبران و همکاران با انجام مطالعاتی گسترده پیرامون تحلیل سازه‏های ترک خورده، موفق به ارائه نظریه جدیدی در حوزه مکانیک شکست شدند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

یکی از عوامل موثر بر پاسخ اعضای سازه ای وجود ترک در عضو است. ترک ممکن است در اثر عیب اولیه در مصالح ساخت، پدیده خستگی در بارهای متناوب و تمرکز تنش در اعضای سازه ای ایجاد شود. ترک با ایجاد انعطاف پذیری موضعی در عضو باعث کاهش فرکانس طبیعی و تغییر شکل مود ارتعاشی آن می شود. در این پایان نامه ابتدا معادلات حاکم بر رفتار عضوهای ترک خورده مثل پایداری، ارتعاش آزاد جانبی، ارتعاش برشی جانبی، ارتعاش آزاد محوری و ارتعاش آزاد پیچشی گسترش داده می شود. در تحلیل عضوهای ترک خورده به جای ترک از فنر معادل استفاده می شود. در فرهنگ علمی مکانیک ضرایب انعطاف پذیری فنر توسط محققین مختلف ارایه گردیده است. ضرایب ارایه شده یکسان نیستند. تفاوت ضرایب مختلف نوعی عدم قطعیت در محاسبات ایجاد می کند. در این پژوهش ضرایب انعطاف پذیری به صورت متغیر فازی تعریف گردید. با استفاده از ریاضیات فازی، عدم قطعیت حاصل در پاسخ اعضای ترک خورده مورد بررسی قرار گرفت. لحاظ کردن اثر ترک در ماتریس جرم و تعداد بسیار اندک المان های مورد نیاز در روش پیشنهادی این پایان نامه برای محاسبه مقادیر ویژه در مقایسه با ansys، باعث مقرون به صرفه بودن آن گردیده و نتایج بسیار خوبی را بر گرداند. در صورتی که درصد خطای حداقل20% قابل قبول باشد، تمام روابط پیشنهادی برای ضریب نرمی فنر پیچشی معادل توسط محققین مختلف مورد بررسی این پایان نامه، پاسخ نسبتا دقیقی (با درجه عضویت بالای 9/.) را بر می گردانند. برای نسبت عمق ترک های کوچک، بهترین پاسخ ها از رابطه پیشنهادی بیللو حاصل می گردد.

پیشرفت تکنولوژی ساخت مخازن، همراه با افزایش حجم وکاهش ضخامت دیواره آنها، موجب افزایش تمایل سیستم به ارتعاش در اثر نیرو های دینامیکی با لاخص زلزله شده است. از آنجا که اینگونه مخازن، در هر شرایطی همواره بطور کامل پر از مایع نیستند، لذا بررسی خصوصیات دینامیکی آنها، با توجه به تغییرات تراز مایع امری ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق به منظور بررسی این اثر، سه نمونه مخزن واقعی با نسبت های ارتفاع به قطر متفاوت در پنج تراز مختلف مایع (خالی از مایع، 25%،50%،75%و100% ارتفاع دیواره) توسط نرم افزار عناصر محدود ansys مدل شده است. دراین مدلسازی، مایع درون مخازن، آب در نظر گرفته شده و مدلسازی مایع با استفاده از دیدگاه لاگرانژین صورت گرفته و برای آن خصوصیاتی ازجمله دانسیته جرمی، مدول بالک و ویسکسیته در نظر گرفته شده است. لازم به یادآوری است که مخازن مورد نظر توسط میل مهار هایی به تکیه گاهشان مهار شده اند لذا در مدلسازی، این مساله با مقید کردن پای دیواره مد نظر واقع شده است. به منظور تعیین خصوصیات دینامیکی مخازن، مدل ها تحت تحلیل ارتعاش آزاد و تحلیل هارمونیک قرار گرفته اند و در نهایت نتایج بدست آمده از تحلیل با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج شامل فرکانس های طبیعی و مود شکلهای متناظر می باشد. از بررسی نتایج، مشخص شد که در مخازنی که بیش از نیمی از ارتفاعشان از مایع پر شده است، مود حاکم تنها مود اول تیر طره نمی باشد بلکه مود های بالاتر نیز سهم قابل توجهی خواهند داشت، علاوه بر آن، از مقایسه فرکانس متناظر با مود حاکم، با آنچه که از رابطه اصلاح شده ولتسوز اساس طراحی در آیین نامه اروپا بدست می آید، این نتیجه حاصل می شود که این رابطه در تراز های پایین مایع دارای تقریب بسیار بالایی است.

این پایان نامه با کمک نرم افزار کامپیوتری به مدلسازیهای مختلف برای تحلیل غیر خطی سازه های بتن مسلح به روش عناصر محدود پرداخته است.

در این پایان نامه با استفاده از روش قدرمتند اجزای محدود به تحلیل استاتیکی خطی و غیرخطی مسائل دو بعدی و متقارن محوری پرداخته می شود. با استفاده از این روش، برنامه کامپیوتری ایجاد می گردد که قابلیت تحلیل هر دو نوع سازه فولادی و بتن مسلح را داراست. در تحلیل غیرخطی این سازه ها عامل غیرخطی ناشی از پلاستیسیته فولاد در سازه های فولادی و عوامل غیر خطیی نظیر ترک خوردگی بتن در کشش، پلاستیسیته و خرد شدن بتن در فشار و پلاستیسیته میلگرد ها در سازها های بتن مسلح در نظر گرفته می شوند. پس از تکمیل برنامه در مورد سازه های فولادی، بدلیل اهمیت و تعدد عوامل غیرخطی سازه های بیتن مسلح توجه عمده این تحقیق به این نوع سازه معطوف می شود. در سازه های بتن مسلح، مسائل متقارن محوری علاوه بر داشتن عوامل غیرخطی موجود در مسائل صفحه ای دارای خصوصیات غیرخطی دیگری نیز هستند. در این راستا ابتدا انواع ترک خوردگی ممکن و نیز انواع مختلف میلگرد گذاری به همراه دیگر عوامل موثر در اجزای صفحه ای بتن مسلح مطابق با جدیدترین پژوهشهای انجام شده به برنامه اضافه شده و سپس به عوامل اضافی موجود در سازه های متقارن محوری پرداخته می شود. در این نوع مسائل، میلگردهای موجود در ازجای بتن مسلح با استفاده از الگوهایی که تاکون برای میلگردهای مستقیم، مایل و منحنی شکل پیشنهاد شده در نظر گرفته می شوند. از عوامل اضافی موجود در سازه های بتن مسلح متقارن محوری می توان به دو عامل ترک خوردگی شعاعی و وجود میلگرد حلقوی در این نوع سازه اشاره نمود. در سازه های متقارن محوری ترک خوردگی شعاعی بطور معمول بصورت همزمان و یا غیر همزمان با ترک خوردگی صفحه ای روی می دهد. این نوع ترک خوردگی باعث کاهش سختی سازه و افزایش تنش و کرنش و در نتیجه کاهش باربری سازه می گردد. برای مقاوم نمودن سازه در برابر ترک خوردگی شعاعی از نوعی میلگردگذاری موسوم به میلگرد گذاری حلقوی استفاده می گردد این میلگرد گذاری در جهت عمود بر صفحه سازه بوده و موجب افزایش سختی سازه و بعبارتی باعث افزایش باربری سازه می گردد.در این پایان نامه سعی شده است که با استفاده از تحقیقات و پژوهشهای انجام شده در این موارد و رفع کمبودهای موجود، ضمن ایجاد ماتریس سختی جز بتنی ترک خورده مطابق با حالتهای ترک خوردگی ممکن در این نوع سازه، رابطه ساختاری اجزای محدود میلگرد حلقوی نیز ایجاد و به برنامه اضافه گردد. برای تحقیق در مورد دقت و کارآیی برنامه از مسائلی که دارای نتایج آزمایشگاهی بوده و در بضعی موارد نیز دارای نتایج تحلیلی از دیگر برنامه هاست استفاده می شود. با استفاده از این مسائل تمام موارد ذکر شده در بالا شامل تحلیل الاستیک، تحلیل الاستیک - پلاستیک سازه های فولادی و تحلیل الاستیک - پلاستیک - شکست سازه های بتن مسلح توسط برنامه مورد بررسی قرار می گیرند، سپس با مقایسه نتایج حاصل از برنامه با نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از دیگر تحلیلها، دقت، کارآیی و کاربردی بودن برنامه بخصوص در تعیین بارنهایی نشان داده می شود.

این پژوهش متشکل از دو بخش میباشد. در بخش نخست روش استفاده از ارتعاشات محیطی خفیف برای تعیین خصوصیات دینامیکی ساختمانها مورد بررسی قرار می گیرد. از طریقه تحلیل طیفی فوریه استفاده شده و مشروحا تشریح گردیده است . برنامه کامپیوتری مربوطه برای ماشین 37 (ای - بی - ام) (موجود در مرکز محاسباتی دانشگاه شیراز) تهیه گردید. دو آزمایش نمونه انجام شده و بازتابهای ثبت شده به کمک برنامه کامپیوتر تحلیل گردید و مقادیر دوره تناوب طبیعی و ضریب میرائی آنها تعیین گردید. در بخش دوم روش عناصر محدود برای تعیین دوره تناوب طبیعی و اشکال اصلی ارتعاشی بکار رفته است . باین منظور از برنامه تحلیل دینامیکی ساختمان (sap iv) استفاده گردید. ساختمانهای با مصالح بنائی مورد مطالعه بر اساس روش عناصر محدود مدل سازی سد و دوره تناوب طبیعی و اشکال اصلی ارتعاشی آنها محاسبه گردید. مقایسه نتایج بدست آمده از دو روش بالا برای نمونه های آزمایش شده نشان میدهد که پیش بینی های آنها بخوبی با هم تطبیق می نماید. بعلاوه نتایج بررسی نشان میدهد که روش استفاده از ارتعاشات خفیف برای تعیین مشخصات دینامیکی این قبیل ساختمانها رضایت بخش است