نام پژوهشگر: حمیدرضا اشرفی
حمیدرضا اشرفی محسن صادقی مهر
در این مطالعه نگارنده بر آن بوده که تأثیر برنامه های ورزشی زیر بیشینةتداومی ورزش پیشرونده هوازی و داروی کلسیتریول، یکی از ترکیبات ویتامین d را بر استخوان موش های (رت ) آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دهد. 96 قلاده موش ماده ویستار به 8 گروه 12 تایی همسان (به نام های: a، b، c، o، v، o+v، t،o+t ) تفکیک شدند؛ گروه های آزمایش به طور تصادفی، بعد از عمل جراحی به مدت 8 هفته به حال خود رها شدند؛ پس از این مدت گروه های ورزشی، قبل از شروع برنامه اصلی، یک هفته روزانه به مدت10 دقیقه به فعالیت راه رفتن روی تردمیل با سرعت 6 تا 8 متر بر ثانیه، پرداختند؛ سپس گروه های ورزشی به ترتیب: a، 5 روز و b، 3 روز طی برنامه های هوازی با سرعت افزایشی از 15 تا30 متر بر دقیقه و به مدت 25 تا 50 دقیقه فعالیت کردند؛ گروه های ورزشی t وo+t با سرعت20 متر بر دقیقه و به مدت 30 دقیقه برای 5 روز در هفته، فعالیت کردند؛ به موازات این برنامه های ورزشی، گروه هایv و o+v نیز 3 روز در هفته، به میزان 0/7 میلی گرم کلسیتریول خوراکی مصرف نمودند؛ این برنامه 8 هفته ادامه یافت. برای سنجش میزان آلکالین فسفات و غلظت کلسیتریول، از موش ها خونگیری به عمل آمد. استخوان فی مورآنها تحت کشش قرار گرفت؛ بررسی آنالیز واریانس اطلاعات به دست آمده، تفاوت های معناداری (p<0/05) را میان گروه های مختلف نشان داد.
یوسف بی جازی حمیدرضا اشرفی
در طراحی عملی سازه های فولادی دو نوع اتصال مطرح شده است. این اتصالات به اتصالات کاملاً صلب «لنگر» و ساده «برشی» طبقه بندی شده اند. در تئوری اتصالات کاملاً صلب نمی توانند دوران را تحمل نمایند و اتصالات ساده نیز قادر به انتقال لنگر نمی باشند. در واقعیت اتصالات صلب به طور نسبی مقداری انعطاف پذیری دارند که موجب دوران می شود و در اتصالات ساده نیز مقداری لنگر منتقل خواهد شد. در تعدادی از آئین نامه های مدرن طراحی، این حقیقت مورد تحقیق و نقد قرار گرفته است. که به معرفی نوع دیگری از اتصال با قید جزئی یا اتصال نیمه صلب انجامیده است. این نوع از اتصالات مقداری از لنگر تیر را به همراه برش به ستون انتقال می دهند. با توجه به اینکه اطلاعات کافی روی میزان لنگر منتقل شده و دوران اتصال در هنگام عمل انتقال لنگر در اتصالات نیمه صلب وجود ندارد. لذا تنها ترین راه برای تعیین میزان لنگر و دوران اتصالات با قید جزئی (اتصالات نیمه صلب) ترسیم منحنی های لنگر- دوران (m-?) اتصال است. با این حال ترسیم چنین منحنی هایی نیازمند هزینه های زیاد، جهت تست های آزمایشگاهی است. به منظور کاهش هزینه ها، استفاده از المان محدود به کمک قدرت کامپیوترهای کنونی راهی مناسب جهت بدست آوردن منحنی های لنگر – دوران ( m-?) اتصالات است. در این پایان نامه نتایج آزمایش های موجود سایر محققان، جهت مطابقت آنالیز المان محدود بکار برده شده است. بنابراین آنالیز المان محدود می تواند ابزار مناسبی در طراحی این اتصالات باشد. این پایان نامه ابتدا به مطالعه 5 مدل المان محدود اتصالات نیمه صلب با نبشی فوقانی و تحتانی با و بدون نبشی جان می پردازد سپس تاثیر دال بتنی، روی این اتصالات را که به اتصالات کامپوزیتی نیمه صلب نامیده می شوند، بررسی خواهد شد لذا 9 مدل المان محدود با دال بتنی مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان افزایش یا کاهش سختی و دوران در اتصال را با تغییر در پارامترهای موثر از جمله، میزان آرماتور برشی، فاصله رابط های برشی، ضخامت نبشی جان، ضخامت نبشی های نشیمن و فوقانی و تعداد ردیف بولت ها بررسی خواهد شد. همچنین این پایان نامه توسعه مدل عددی المان محدود را با توانایی شبیه سازی و آنالیز رفتار مکانیکی انواع مختلف اتصالات نیمه صلب کامپوزیتی با نبشی بالاسری و زیرسری با و بدون نبشی جان تحت بارهای یکنواخت را بیان می کند. نرم افزار ansys اساس مدل سازی وcontact جهت شبیه سازی سطح میان نبشی زیرسری و بالاسری و نبشی جان و بال تیر و ستون استفاده شده است. مدل المان محدود با نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگران مقایسه شده است که بررسی ها صحت شبیه سازی و آنالیزکلی و رفتار تفصیلی این اتصال مانند رابطه لنگر-دوران (m–?) ، تماس میان نبشی زیرسری و بالاسری و نبشی جان و بال تیر و ستون را نشان می دهد. نتایج نشان داد که تعداد بولت ها در نبشی جان و افزایش ضخامت در نبشی زیرسری و بالاسری سختی و مقاومت نهایی و شکل پذیری اتصال کامپوزیتی را نسبت به اتصال فولادی نیمه صلب تغییر می دهد. در این تحقیق نشان داده شد که میزان آرماتور طولی، ضخامت دال بتنی و فاصله رابط های برشی بیشترین تاثیر را روی رفتار منحنی لنگر-دوران اتصال دارند. سایر پارامتر ها، با تاثیر کمتری روی ظرفیت اتصال موثرند.
هادی مرادی کنگربانی حمیدرضا اشرفی
امروزه با توجه به نتایج حاصل از پیامدهای لرزه ای بر روی ساختمانها، ناشی از زلزله های سالهای گذشته از یک سو و پدیدار شدن آئین نامه های جدید به منظور بهره برداری بهینه از سوی دیگر، احساس نیاز به بهسازی سازه ها بیش از پیش نمایـان می شود. بـا توجه بـه اینکه از مهمترین مصادیق مقـاوم سـازی انطباق رفتار سـازه بـا آئین نامه های نوین طراحی است لذا ارزیابی آئین نامه ها نیز، خود به عنوان یک محور اساسی در راستای بهینه سازی ساختمانها جلوه نمایی می کند. این ارزیابی دارای دو وجه است : الف) بررسی ساختمانهای آسیب دیده از زلزله که منجر به اصلاح آئین نامه های قدیمی شده و این عمل به صورت تکرار تا اصلاح نهایی آئین نامه ها به منظور کاهش سطح آسیب پذیری سازه های جدید ادامه خواهد یافت. ب) بررسی آسیب پذیری سازه های موجود به منظور ارائ? راهکارهای تقویت لرزه ای که مسائل اجرایی و اقتصادی کشور در آن لحاظ شده باشد. برای این منظور تعداد 4 مورد قاب خمشی بتن آرمه با ارتفاع طبقات متفاوت با انتخاب سیستم قاب خمشی متوسط و احتساب برش پایه متناظر طبق استاندارد(84-2800) طراحی شده است. سپس با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی به کمک نرم افزار sap 2000 سطح آسیب پذیری آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. درنهایت با بررسی میزان خرابی و نیاز قابهای مورد نظر نسبت به ارائه طرح مقاومسازی اقدام گردیده است. بدینصورت که یکبار با استفاده از تعبیه دیوار برشی فولادی و بار دیگر با استفاده از بادبند فولادی در دهانه میانی اقدام به مقاومسازی قاب های مورد بررسی نموده ایم. در نهایت با استفاده از نتایج حاصله به مقایسه این دو روش می پردازیم.
سمیه یاقوتی حمیدرضا اشرفی
تغییرشکل سازه های نگهبان، به خصوص سازه های نگهبان دائمی که در مناطق شهری ساخته می شوند بسیار حائز اهمیت است زیرا ممکن است سبب آسیب رسیدن به ساختمان های مجاورگود گردد. از این رو در این پایان نامه به بررسی رفتار تغییرشکلی دو نوع از سازه های نگهبان رایج شامل دیوار خاک دوخت و دیوار دیافراگمی پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی مدل اجزای محدود برای دیوار خاک دوخت از دیوار خاک دوخت کلاتر در فرانسه و برای دیوار دیافراگمی از یک دیوار دیافراگمی ساخته شده در کوالالامپور استفاده شده است. پس از تأیید مدل های ارائه شده، یک مدل پایه برای هر دیوار پیشنهاد شد. این مدل یک گود به ارتفاع 10 متر است که دیوار خاک دوخت براساس fhwa2003و دیوار دیافراگمی به روش تعادل لنگرها و کنترل در برابر برآمدگی کف، برای این ارتفاع طراحی شده اند. با استفاده از تحلیل اجزای محدود به بررسی پارامترهایی شامل سختی خاک، سربار، مراحل گودبرداری و مدل خاک پرداخته شده است.ازانجام بررسی های عددی می توان نتیجه گرفت به کارگیری مدل خاک سخت شونده برای دیوار خاک دوخت، نسبت به مدل مور کولمب پاسخ ها را 6/2 برابر افزایش داد در حالیکه برای دیوار دیافراگمی این مقدار4/4 برابر افزایش یافت. بنابراین می توان گفت مدل خاک سخت شونده در رفتار دیوار دیافراگمی تأثیر بیشتری دارد. با مقایسه تغییرمکان ها در حالت با سربار و بدون سربار برای دو نوع دیوار مشاهده شد که وجود سربار، تغییرمکان دیوار خاک دوخت را 6/2 برابر افزایش می دهد در حالیکه تغییرمکان دیوار دیوار دیافراگمی را 74/3 برابر افزایش می دهد. به عبارت دیگر می توان گفت اثر وجود سربار در دیوار دیافراگمی قابل ملاحظه تر است.نسبت تغییرمکان افقی به دست آمده برای دیوار خاک دوخت در رس نرم/متوسط/سخت به صورت 72/58/56 است در حالیکه این نسبت برای دیوار دیافراگمی به صورت 66/40/24 است. می توان چنین نتیجه گرفت که در محدوده سختی زیاد تا متوسط، سختی اثر چندانی بر رفتار تغییرشکلی دیوار خاک دوخت ندارد حال آنکه رفتار تغییرشکلی دیوار دیافراگمی را کاملاً تحت تأثیر قرار می دهد.
سروش دادگر حمیدرضا اشرفی
در این تحقیق با بررسی اجمالی مشخصات و مبانی میراگرهای مایع ویسکوز به عنوان یکی از سیستم های کنترل و اتلاف انرژی غیرفعال سازه، با انجام تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی عملکرد این میراگرها در کاهش پاسخ سازه ها در برابر تحریک زلزله های مختلف بررسی می شود. برای این منظور از دو نوع میراگر ویسکوز خطی و غیر خطی استفاده شده و در هرمورد پاسخ ها ی مربوط با یکدیگر مقایسه می گردد. برای این منظور 4دسته قاب دو بعدی با سیستم باربر جانبی دوگانه (قاب خمشی و مهاربند واگرا، قاب خمشی ومهاربند همگرا) در تعداد طبقات 4، 6، 8، 10 و 12 طبقه طراحی شده و در نهایت با مدلسازی در نرم افزار پرفورم و اعمال رکوردهای زلزله مربوط به حوزه نزدیک و دور از گسل، پاسخ های لرزه ای مدل ها از قبیل تعییرمکان نسبی طبقات، تغییر مکان حداکثر، برش پایه، نمودارهای نیرو- تغییرمکان میراگرها و نمودارهای اتلاف انرژی برای حالت های بدون میراگر، با میراگر ویسکوز خطی و با میراگرویسکوز غیرخطی مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی و انتقال نتایج به برنامه اکسل ضریب رفتار مربوط به هریک از قاب ها به روش دوخطی کردن نمودار ظرفیت محاسبه می گردد. نتایج نشان می دهد که میراگرهای ویسکوز خطی و غیرخطی پاسخ های دینامیکی سازه ها را تحت اثر زمبن لرزه های حوزه دور و نزدیک کاهش می دهند. در بیشتر حالات میراگر ویسکوز غیرخطی پاسخ های سازه را به مقدار بیشتری کاهش می دهد. همچنین مشاهده شد که میراگر ویسکوز به علت نداشتن سختی، اثری بر روی منحنی ظرفیت حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی ندارد و ضریب رفتار سازه را تغییر نمی دهد.
محسن جوادی حمیدرضا اشرفی
در کشور ایران به دلیل کمبود و هزینه بالای نیمرخ های بال پهن (ipb) جهت استفاده به عنوان ستون، معمولاً دو نیمرخ (ipe) با کمی فاصله از هم همراه با ورق پوششی سراسری یا تسمه به صورت واحد درآمده و تیرها به کمک ورقهای اتصال به ورق پوششی ستون متصل می شوند. این اتصال همرا با کلیه ملحقات خود به ظاهر می تواند یک اتصال کاملاً صلب باشد. در حالی که ورق پوششی ستون فقط در امتداد کناره های طولی خود به ستون جوش شده و در اثر کشش حاصل از نیروی وارده از بال های تیر در این فاصله می توانند آزادانه در صفحه عمود بر خود خم شده و نهایتاً با فرض باربری کافی باعث دوران نسبت به ستون شوند. بنابراین اتصال مورد نظر به صورت نیمه صلب عمل کرده و باعث بروز مشکلات پیش بینی نشده ای خواهد شد. هدف اصلی از ارائه این پایان نامه روشن ساختن مشکلات مزبور و پیدا کردن راه حلی مناسب برای حل این مشکلات بوده است. در این تحقیق جهت رسیدن به اهداف عنوان شده و بهبود رفتار اتصال صلب تیر به ستون های دوبل دو روش پیشنهاد شده است، روش اول استفاده از یک سری سخت کننده داخلی در تراز اتصال، و روش دوم پیشنهاد یک اتصال جدید به عنوان اتصال با صفحات داخلی می باشد، این اتصال برای اولین بار در این پایان نامه مطرح شده است و می توان گفت مخصوص ستون های دوبل طراحی شده است. برای بررسی رفتار اتصالات عنوان شده، اتصال رایج و همچنین اتصال با صفحات کناری نیز مدل شده اند. با توجه به تحقیقات نویسنده و همچنین بر اساس تجربیات دیگران اتصال صلب رایج بدترین رفتار و اتصال با صفحات کناری بهترین رفتار را را برای اتصال صلب تیر به ستون های دوبل دارا می باشد، بنابراین اتصالات مزبور گزینه های مناسبی برای مقایسه و بررسی رفتار اتصالات پیشنهاد شده هستند. بررسی رفتار نمونه ها با استفاده از روش اجزای محدود و به کمک نرم افزار abaqus انجام گرفته و بارگذاری به دو صورت یکطرفه و چرخه ای به نمونه ها اعمال شده است. در نتیجه تحقیقات مشخص شد، که در اتصال رایج حتی با درنظر گرفتن شرایط استاندارد جوشکاری، به دلیل کمانش ورق پوششی ستون و ایجاد تمرکز تنش در گوشه ورق های اتصال بال تیر به ستون، این ورق ها دچار گسیختگی خواهند شد. بنابراین استفاده از اتصال رایج حتی با در نظر گرفتن درصد گیرداری واقعی آن به عنوان تنها سیستم مقاوم جانبی منطقی به نظر نمی رسد؛ چرا که نیمه گیردار بودن این نوع اتصال در نتیجه آسیب های ایجاد شده در ستون است که مطلوب نمی باشد. پس از بررسی ها مشخص شد که اتصال متعارف تقویت شده با استفاده از سخت کننده های داخلی رفتار قابل قبولی دارد و توانسته مشکلات اتصال رایج را تا حدود زیادی بهبود بخشد. در این نوع اتصال مفصل پلاستیک در تیر تشکیل شده و اتصال از مقاومت و شکل پذیری مطلوبی برخوردار است. اتصال مزبور در مقایسه با اتصال با صفحات کناری عملکرد ضعیف تری دارد ولی در مقابل، عملیات ساخت و نصب آن بسیار ساده تر است و می توان حتی در ساختمان های کوتاه مرتبه شخصی از آن بهره گرفت. دومین اتصال پیشنهاد شده اتصال با صفحات داخلی می باشد؛ پس از بررسی این اتصال مشخص شد که این اتصال عملکرد بسیار مناسبی دارد، حتی صلبیت این نوع اتصال از صلبیت اتصال با صفحات کناری بیشتر است، چرا که در این نوع اتصال مقطع تیر در داخل ستون ادامه پیدا می کند؛ ادامه یافتن مقطع تیر در داخل ستون مزایا و معایبی دارد مزایای آن عبارتند از: افزایش صلبیت اتصال، کاهش خطر فرو ریختگی سقف پیش از گسیختگی تیر، عملکرد شبه کابلی پس از قطع ستون های میانی (عملکرد شبه کابلی یکی از عمده ترین دلایل معروف شدن اتصال با صفحات کناری است) به دلیل اجرای تیرها به شکل سراسری و معایب آن عبارتند از: افزایش فاصله آکس به آکس پروفیل های ستون و اجرای ستون به شکل درختی (اجرای ستون به شکل درختی موجب افزایش هزینه های حمل و نقل می شود). حذف یک ستون قاب فولادی در حین حملات تروریستی، رویدادی معمولی نبوده و به طور ذاتی دارای طبیعتی بسیار مخرب می باشد. این پدیده باعث گسیختگی آنی و تخریب نهایی ستون می شود، در نتیجه ظرفیت باربری محوری ستون از بین رفته و باعث تشدید پارگی ناگهانی مقطع عرضی ستون می شود. این سناریو با همزمان واقع شدن خمش های جانبی تیرهای قاب متصل شده به ستون تشدید خواهد شد. مکانیسم سازه نیازمند این امر است که پیوستگی محکمی در طرفین ستون پاره شده ایجاد شود به طوری که یک نگهدارنده و عکس العمل زنجیره ای در برابر تخریب نهایی در فرو ریختگی تصاعدی کامل سازه ایجاد کند. تنها اتصالی که برای این منظور مورد قبول قرار گرفته است اتصال با صفحات کناری می باشد. در این تحقیق اتصال با صفحات داخلی برای اتصال صلب تیر به ستون های دوبل به عنوان گزینه مناسبی برای مقابله با تخریب ستون و اتصال صفحات کناری بعنوان بهترین گزینه برای سنجش عملکرد شبه کابلی اتصال پیشنهادی با استفاده از روش اجزای محدود و توسط نرم افزارabaqus تحلیل گردیده است. در این رساله برای بررسی عملکرد شبه کابلی اتصالات با صفحات داخلی و صفحات کناری یک روش پیشنهاد شده است که علارغم سادگی روش بسیار مناسبی به نظر می رسد. پس از بررسی عملکرد اتصال با ورق های کناری و اتصال با ورق های میانی مشخص شد که هر دو اتصال عملکرد قابل قبولی دارند. با دقت در مطالب عنوان شده متوجه خواهیم شد که مزایای اتصال با صفحات داخلی نسبت به معایب آن بسیار پر رنگ تر و قابل توجه تر است.
علی قنبری حمیدرضا اشرفی
رفتار اتصالات در آتش سوزی در حال حاضر یکی از مهمترین سرفصلهای تحقیق در زمینه مقاومت سازه در آتش سوزی میباشد. فروریختن ساختمانهای مرکز تجارت جهانی و همچنین نتایجی که از آزمایشهای آتش سوزی کاردینگتون که در انگلستان روی ساختمان هشت طبقه انجام پذیرفت، نشان دهنده ی آسیب پذیرتر بودن اتصالات فولادی در طی فازهای گرم و سرد شدن ناشی از آتش سوزی می باشند. هدف اصلی این پایان نامه این است که اتصالات بتوانند مقاومت های خمشی و پیچشی خیلی زیاد را تحمل کرده و به راحتی با اتصالات تیر در مراحل سرد شدن و گرم شدن ناشی از آتش سوزی عملکرد زنجیر واری داشته باشند. در این پایان نامه از نرم افزار اجزای محدود آباکوس برای مدل کردن عددی رفتار مقاومت اتصالات تیر و ستون های فولادی بتن پر و دیگر اتصالات استفاده شده است. برای تایید، از 10 آزمایش که قبلا در دانشگاه منچستر توسط وانگ و دنگ انجام گرفته استفاده شده است. تصور براین است که عملکرد زنجیر وار اتصالات تیر در تغییر شکلهای بزرگ خواهند توانست نقش مهمی در تضمین استحکام سازه های فولادی در آتش سوزی داشته باشند، بنابراین مدل سازی های عددی باید بتواند رفتار سازه را در تغییر شکل های بزرگ با دقت پیش بینی کند. مدل اجزای محدود برای بدست آوردن دمای پایدار برای اتصالات تیر به ستون فولادی بتن پر با استفاده از اتصال ناودانی معکوس تحت آتش سوزی بکار می رود. در این پایان نامه پنج نوع اتصال ناودانی معکوس با ورق انتهایی بررسی شده است: ورق انتهایی گسترده، ورق انتهایی همتراز، ورق انتهایی انعطاف پذیر، ورق انتهایی هم تراز انعطاف پذیر و ورق انتهایی گسترده انعطاف پذیر. همچنین در این پایان نامه الزامات طراحی اتصالات برای مقاومت در برابر آتش سوزی بحث خواهد شد، که در آن به بررسی روشهای کاهش خطر شکست سازه در مدت فاز گرم شدن و سرد شدن پس از آتش سوزی می پردازیم.
یوسف یوسفی حمیدرضا اشرفی
ستونهای کامپوزیت بر اساس نحوه قرارگیری فولاد و بتن به دو دسته کلی ستونهای کامپوزیت بتن پر ( cft )و ستونهای کامپوزیت مدفون در بتن یا مسلح شده با فولاد ( src ) تقسیم می شوند اگرچه استفاده از ستونهای کامپوزیت به بیش از 5 سال پیش بر می گردد و این روند در حال افزایش است اما استفاده از این ستونها در ایران بسیار کم است. در این مطالعه به بررسی ضوابط طراحی این نوع ستونها بر اساس آیین نامه eurocode 4 ، بررسری رفتار سازه ای این نوع ستونها تحت بار خارج از محور و بررسی اثر مقاومت فولاد و بتن بر روی رفتار این نوع ستونها پرداخته شده است و همچنین مقایسه ای بین ستون فولادی تنها با ستون کامپوزیت به منظور امکان تقویت ستونهای فولادی با تبدیل آنها به ستون کامپوزیت صورت گرفته است. بررسیها نشان داد که افزایش مقاومت بتن باعث افزایش ظرفیت باربری برای تمام مقادیر خروج از مرکزیت می شود ولی افزایش مقاومت فولاد باعث افزایش ظرفیت باربری ستون تحت خروج از مرکزیتهای کم می شود و مقایسه بین ستون فولادی با ستون کامپوزیت نشان داد که تقویت ستونهای فولادی با تبدیل آنها به ستون کامپوزیت یک گزینه مناسب می باشد
مصطفی جلال حمیدرضا اشرفی
در تحقیق حاضر، ضمن مروری بر روش های مختلف مقاوم سازی و محصورسازی جانبی اعضای بتن مسلح و خصوصا ستون ها، به مدلسازی ستون های بتن مسلح محصور شده با ژاکت های frp با استفاده از روش المان محدود (fem) در نرم افزار abaqus پرداخته شده و نیز یک مدلسازی تکمیلی با شبکه های عصبی مصنوعی در نرم افزار matlab صورت گرفته و مقایسه ای میان نتایج بدست آمده از این روش ها و نیز نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته است