استفاده روز افزون از سازه های بتنی و عدم توجه مطلوب به مسأله پایایی آنها در محیط خلیج فارس باعث شده است که ساز های بتنی اجرا شده در سواحل خلیج فارس عمر مفید بسیار کمتری نسبت به عمر طراحی شده داشته باشند. یکی از دلایل عمر کم این سازه ها خوردگی آرماتور بوده و عامل اصلی در خوردگی آرماتور، نفوذ یون کلر می باشد. نفوذ یون کلر دربتن از مکانیزم های متعددی تبعیت میکند. یکی از مکانیزم های رایج و مهم، مکانیزم انتشار می باشد که به صورت قانون (معادله) دوم فیک بیان می شود. در این معادله ضریب انتشارپذیری، ضریب تعیین-کننده می باشد. این ضریب به عواملی همچون نسبت آب به مواد سیمانی، درصد میکروسیلیس و مدت زمان قرارگیری در شرایط محیطی بستگی دارد. برای این منظور نمونه های بتنی ساخته و به مدت 36 ماه در شرایط محیطی خلیج فارس، در شرایط رویارویی جزر و مد نگهداری شدند. مساله مورد نظر در این تحقیق پردازش داده های بدست آمده و بررسی اثر آنها بر روی ضریب انتشارپذیری با استفاده از سیستم استنباط فازی – عصبی تطبیقی می باشد. در این تحقیق نشان داده شد که سیستم استنباط فازی – عصبی تطبیقی می تواند تاثیر پارامترهای نسبت آب به مواد سیمانی، درصد میکروسیلیس و مدت زمان قرارگیری در شرایط محیطی را در حیطه مشخصی از تغییرات این پارامترها بر روی ضریب انتشارپذیری بتن به خوبی فراگیرد. و در پایان از مجموعه قوانین و نتایج به دست آمده در بررسی اثر این پارامترها بر ضریب انتشارپذیری بتن استفاده گردید.

چکیده به جهت اهمیت بالای سازه سد، به لحاظ کاربرد، هزینه و خطرات ناشی از تخریب آن نیاز است تا بمنظور طراحی بهینه و با ضریب اطمینان کافی، تمامی عوامل موثر در تحلیل و مقدار فشار هیدرودینامیک وارده به آن مورد بررسی قرار گیرد. امروزه تحلیل دینامیکی سدهای قوسی مرتبا در حال پیشرفت می باشد. مدل های عددی ساخته شده برای سدهای قوسی نیز با پیشرفت کامپیوترها و روش های تحلیل در حال بهبود می باشد. جذب امواج حاصله بر اثر وقوع زلزله در مرزهای دریاچه سد، یکی از عواملی است که بر تحلیل دینامیکی سدهای قوسی تاثیرگذار می باشد. امواج مذکور توسط ایجاد تغییرات مکانی و فشاری در هر نقطه از محیط مخزن پشت سد، با سرعت صوت در آن منتشر شده و در نهایت به مرزها می رسد. قسمتی از این موج در برخورد با مرزها، توسط آن جذب و بخشی از آن نیز به درون آب برگشت داده می شود. هدف این تحقیق، مطالعه تاثیر جذب امواج آکوستیک در مرزها بر نتایج تحلیل دینامیکی سد قوسی می باشد. بدین منظور سدهای دوقوسی با اندازه های مختلف و در شرایط متفاوت با و بدون درز انقطاع و همچنین در حالات با و بدون درنظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در همه موارد مشاهده شد که جذب امواج در مرزها، نیروی زلزله اعمالی به سد را کاهش می دهد.

حفاظت از سازه ساکنین و وسائل موجود در آن، در مقابل بارهای محیطی مانند زلزله، یکی از چالشهای مهم در مهندسی عمران میباشد. در گذشته روشهای طراحی بر اساس تغییر شکل غیرارتجاعی مرسوم بوده، و امروزه کنترل سازه ای مورد توجه خاصی قرار گرفته است. الگوریتمهای کنترل کلاسیک به یک مدل ریاضی دقیق از سازه برای کاهش ارتعاش، نیاز دارند. امروزه سازه هایی که ساخته میشوند، باریکتر، انعطافپذیرتر و دارای خصوصیات پیچیده تری هستند. بنابراین، کاهش پیچیدگی مدل سازه نادرست است و مکانیزم کنترل بر اساس این مدل بهینه نخواهد بود. کنترل فازی به مدل ریاضی دقیق از سازه نیاز ندارد و به مدل کاهش یافته نیز وابسته نیست. در این مطالعه کنترل کننده فازی برای یک سازه با چند درجه آزادی همراه با میراگر جرمی تنظیم شده غیرفعال و نیمه فعال برای کاهش ارتعاشات حاصل از زمین لرزه، طراحی شده است. میراگر جرمی تنظیم شده نیمه فعال، توان خارجی پایینی برای تعدیل میرائی مصرف میکند. کنترل کننده فازی بخاطر خصوصیت مقاوم بودن و کارائی بالا، به طور موثر و آسانی در کنترل استفاده میشود. در این مطالعه، میراگر نیمه فعال مگنتورئولوجیکال (mr) استفاده شده و یک مدل با ده درجه آزادی همراه با میراگر جرمی نیمه فعال که در طبقه دهم قرار داده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. اثر کنترل کننده در محدود کردن جابجایی ها و شتابها و همچنین جابجایی میراگر جرمی نیمه فعال، مطالعه گردیده است. کارائی کنترل کننده فازی برای زمینلرزههای el centro ، hachinohe، northridge و طبس، توسط مدل شبیه سازی شده در نرم افزار matlab، محاسبه و بررسی شده است. پاسخهای به دست آمده با پاسخهای سازه کنترلشده توسط میراگر جرمی غیرفعال مقایسه شده است.

بررسی اثر یک تنگنای عرضی بر روی جریان در یک کانال با اهمیت می باشد. این پدیده در محل پایه های یک پل که در کناره های رودخانه قرار می گیرند، ایجاد می گردد. معمولا برای کاهش هزینه های پل سازی عرض مقطع رودخانه را در یک محل کوچکتر کرده و در همان محل پل را احداث می کنند. در محل تنگنا، بررسی تغییرات جریان و بخصوص عمق جریان مهم می باشد. چرا که اگر تنگنا بیش از اندازه باشد می تواند سبب انسداد گشته و آب از کانال خارج می گردد. برای تحلیل اثر تنگنا بر روی جریان، می توان از روش های تحلیلی استفاده نمود که بر طبق آن انرژی جریان در محل تنگنا با انرژی در قبل از تنگنا برابر در نظر گرفته می شود. در روش های تحلیلی امکان محاسبه افت انرژی وجود ندارد و بنابراین آن را صفر فرض می کنند. واقعیت این است که افت انرژی کمی وجود دارد ولی بلحاظ سختی محاسبات از آن صرف نظر می شود. در این بررسی از روش های عددی برای مدل کردن جریان در محل تنگنا استفاده شده است. حسن روش عددی در آن است که می تواند افت انرژی ها را محاسبه نماید. بنابراین هدف از این تحقیق محاسبه عددی جریان و مقایسه نتایج آن با روش های تحلیلی می باشد. در مدل سازی های انجام شده برای محاسبه میدان جریان از معادلات ناویر استوکس متوسط گیری شده زمانی رینولدز (rans)، برای تعیین کمیت های آشفته از مدل های k-? و rsm و همچنین برای تعیین موقعیت سطح آزاد سیال از روش vof استفاده شده است. در این مدل سازی از الگوریتم پیزو (piso) برای حل هم زمان معادلات سرعت - فشار استفاده شده است. به منظور صحت سنجی مدل سازی از نتایج آزمایشگاهی aukle (1983) استفاده شده است. مدل سازی با استفاده از نرم افزار fluent انجام شده است و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی را نشان می دهد.

یکی از بحث های مهم در هیدرولیک کانال های باز، بررسی اثر یک برآمدگی در کف کانال است. زیرا اثراین پدیده درطراحی برخی تاسیسات اندازه گیری دبی، طراحی سرریزها وکنترل پرش هیدرولیکی بسیار مهم تلقی می شود. بیشتر جریانات سیالی موجود در طبیعت مانند جریان آب در رودخانه ها و کانال های باز دارای ماهیتی آشفته هستند. در این تحقیق شبیه سازی عددی جریان در یک کانال باز که دارای مانعی در کف کانال است با استفاده از روش حجم محدود انجام شده است. در مدل های عددی استفاده شده، ازمعادلات ناویراستوکس متوسط گیری شده زمانی رینولدز برای محاسبه میدان جریان، مدل های آشفتگی و و برای تعیین کمیتهای آشفتگی و نیز ازروش حجم سیال برای تعیین موقعیت سطح آزاد سیال استفاده شده است. در آخر برای صحت سنجی نتایج عددی، به حل سه مساله پرداخته شده است. در آزمون اول به بررسی پروفیل سطح آزاد و برخی رفتار جریان آشفته هنگام عبور از روی یک مانع نیمه استوانه ای چسبیده به کف کانال با استفاده ازشرایط مرزی متقارن برای دیواره های جلویی و عقبی مدل، مدل آشفتگی برای محاسبه پارامترهای آشفتگی و روش حجم سیال برای بررسی پروفیل سطح آب می پردازیم و در آخر نتایج را با نتایج تحلیلی مقایسه می کنیم. آزمون اول در واقع مجموعه بزرگی از مدلسازی ها با اعداد فرود متفاوت را شامل می شود که فقط نتایج آن به عنوان نمونه برای یک عدد فرود ارائه شده است. در دو آزمون بعدی نتایج عددی جهت صحت سنجی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شوند. در آزمون دوم، یک فلوم آزمایشگاهی با مقیاس یک به یک مدلسازی عددی شده که دارای یک مانع مستطیلی در کف فلوم می باشد و از انواع شرایط مرزی دیواره، متقارن، شرایط مرزی باز و شرایط ورودی و خروجی به تناسب رفتار جریان به همراه مدل آشفتگی برای تعیین کمیت های آشفتگی و روش حجم سیال برای بررسی پروفیل سطح آزاد جریان و تابع دیوار بالارونده برای مدل کردن رفتار جریان نزدیک دیواره، استفاده شده و جهت صحت سنجی و دقت نتایج عددی آنها را با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه می کنیم. در آزمون آخر نیز یک نمونه آزمایشگاهی دیگر با مقیاس یک به یک مدلسازی عددی شده است و علاوه بر شرایط موجود در آزمون دوم از مدل آشفتگی و تابع دیوارخودکار نیز استفاده شده و برای صحت سنجی نتایج عددی حاصل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. آزمون اول نشان داد که در نظر نگرفتن آشفتگی می تواند صحت نتایج را دچار مشکل نماید و دو آزمون بعدی حاکی از آن بودند که تطابق بسیار خوب و نزدیکی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی وجود دارد و کارهای عددی می توانند جایگزین مناسبی برای مدل ها و کارهای آزمایشگاهی در زمینه مدلسازی کانال های دارای برآمدگی در کف باشند

در این تحقیق تأثیر سیستم جداساز لرزه ای فعال بر روی پاسخ لرزه ای سازه های چند درجه آزادی تحت اثر دو نوع زمین لرزه حوزه نزدیک و حوزه دور، موردبررسی قرارگرفته است. استفاده از سیستمهای جداسازی لرزه ای یکی از موثرترین راههای کنترل ارتعاشات سازه و کاهش این ارتعاشات می باشد. از آنجاییکه سازه ها تحت تأثیر شرایط مختلف بارگذاری جانبی قرار می گیرند، استفاده از سیستمهای جداساز لرزه ای غیرفعال نمی تواند تأثیر ایده آلی بر روی سازه در شرایط مختلف داشته باشد؛ لذا به نظر می رسد استفاده از سیستم های جداساز لرزه ای فعال راه حل مناسبی برای حل این مشکل ارائه دهد. الگوریتم های مختلفی برای کنترل سیستم های فعال وجود دارد که دراین تحقیق از الگوریتم تنظیم کننده خطی درجه دوم (lqr) استفاده شده است. در ابتدا یک سازه پنج درجه آزادی مدل شده بوسیله نرم افزار matlab ، در سه حالت بدون جداساز لرزه ای، با جداساز لرزه ای غیرفعال و با جداساز لرزه ای فعال و همچنین تحت تأثیر دو نوع زلزله حوزه دور و حوزه نزدیک مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالت بدون جداساز لرزه ای و با جداساز لرزه ای غیرفعال، فرمول بندی ریاضی از طریق معادلات ماتریسی و در حالت با جداساز لرزه ای فعال، فرمول بندی از طریق معادلات فضای حالت انجام شده است. نتایج نشان می دهد که سیستم کنترل فعال تأثیر مطلوبی بر کنترل لرزه ای سازه دارد. پس از آن برای بررسی عملکرد جداسازهای لرزه ای در سازه های بلندمرتبه، یک سازه چهارده درجه آزادی موردمطالعه قرار گرفته و پاسخ های آن با سازه پنج درجه آزادی مقایسه شده است که نشان دهنده آن است که جداسازهای لرزه ای در سازه های بلندمرتبه تأثیر ایده آلی در کنترل لرزه ای سازه ندارند. لازم به ذکر است در روش lqr که الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق می باشد، برای بدست آوردن ماتریس های وزنی q و r بهینه برای هر نوع زلزله و مدل متفاوت، بر روی ماتریس های وزنی مطالعه پارامتریک انجام شده و با توجه به خواسته های طراحی، q و r تعیین شده است.

سازه های پانل ساندویچی، یکی از انواع سازه ها بوده که از لحاظ هزینه و زمان به صرفه می باشد. علی رغم کاربرد روز افزون این سازه ها، هنوز در زمینه رفتار دینامیکی آن ها از جمله ضریب رفتار ابهاماتی وجود داشته و لزوم بررسی پارامترهای لرزه ای این سازه ها بیش از پیش احساس می گردد. در این تحقیق، 35 مدل این سازه با پلان های مختلف از جمله مربع، مستطیل و نیز پلان های با خروج از مرکزیت ، هریک از 1 تا 5 طبقه، با استفاده از نرم افزار etabs nonlinear مدل گردیده و براساس استاندارد 2800، آیین نامه aci 318-05، و نشریه شماره 385 تحلیل و طراحی می شود. سپس مدلهای غیرخطی فوق با استفاده از نرم افزار perform-3d ساخته شده و بر اساس ضوابط دستورالعمل fema-356، مورد تحلیل استاتیکی غیر خطی قرارگرفته و نهایتاً پس از به دست آمدن نمودار نیرو- تغییر مکان آخرین نقطه بام هر یک از آن ها، به روش یوانگ، ضرایب رفتار سازه ها محاسبه می گردد. علاوه بر آن، برخی دیگر از پارامترهای لرزه ای این مدل ها از قبیل زمان تناوب، نسبت شکل پذیری، ضریب شکل پذیری و ضریب مقاومت افزون آن ها نیز محاسبه شده است. تأثیر عواملی همچون جهت تیرچه ریزی سقف، نسبت طول به عرض پلان، خروج از مرکزیت، ارتفاع، جهت بارگذاری جانبی، الگوی بارگذاری جانبی و نیز الگوی بارگذاری ثقلی بر روی این پارامترها برای کامل تر کردن این پژوهش بررسی گردیده است. نتایج حاکی از آن است که ضریب رفتار این سازه ها نسبت به تغییرات نسبت طول به عرض پلان، نامنظمی و خروج از مرکزیت و نیز تغییرات ارتفاع بسیار حساس بوده و نمی توان یک ضریب رفتار واحد را مطابق آن چه در آیین نامه ها آمده است برای این سازه ها به کار برد. همچنین جهت تیرچه ریزی نیز بر روی پارامترهای لرزه ای آن تاثیرگذار بوده و سبب می گردد که نسبت شکل پذیری و ضریب کاهش پاسخ در اثر شکل پذیری در جهت تیرچه ریزی کمتر از جهت دیگر باشد.

یکی از روشهای نوین بهسازی لرزه ای سازه ها، استفاده از میراگرهای فلزی می باشد که به علت مزایای زیاد خود نسبت به سایر تجهیزات جاذب انرژی، برای مقاوم سازی قاب های فولادی و بتنی مناسب می باشند. به همین جهت در این تحقیق عملکرد قابهای مجهز به میراگر فلزی ورق مثلثی (tadas) که روی بادبند هشتی درون دهانه قابها نصب می شوند و نیز پاسخ سازه به نیروی زلزله، در حالت قبل و بعد از مقاوم کردن آن با این نوع میراگر، مورد بررسی قرار می گیرند. به این منظور سه قاب خمشی فولادی با تعداد طبقات 5 ، 10 و 15 و پلانی با تعداد دهانه های 3 و 5 در دو جهت انتخاب شدند. همچنین جهت افزایش دقت در تحلیل استاتیکی غیرخطی و رسم منحنی ظرفیت سازه و تعیین تغییرمکان هدف و نقط? عملکرد قابهای سه بعدی مورد مطالعه، از برنامهsap2000 استفاده شد. در ادامه نیز پارامترهای موثر بر ضریب رفتار (r) و عملکرد لرزه ای سازه تعیین شدند. مقایسه مقادیر بدست آمده، نشان از کاهش تغییرمکان بام و نیروهای جانبی وارده بر طبقات ساختمان و افزایش ضریب رفتار، سختی، میرایی، مقاومت و بالا رفتن توانایی سازه مقاوم شده در استهلاک انرژی ورودی به سازه دارد و نیز کاربرد این میراگر سبب رساندن سطح عملکرد سازه به سطح ایمنی جانی (ls) می گردد. نتایج بدست آمده ثابت می کند که استفاده از این روش کارآمد جهت بهسازی ساختمان ها، سبب کاهش پاسخ لرزه ای و افزایش شکل پذیری و انرژی پذیری سازه شده و میزان آسیب پذیری ساختمان ها را در برابر زلزله کاهش می دهد و از تلفات و خسارات مالی و جانی به مقدار زیادی جلوگیری می کند. همچنین استفاده از این سیستم مقاوم سازی با وجود مزیت هایش، توجیه اقتصادی دارد و هزینه های اضافی مربوط به خرید و نصب تجهیزات این نوع میراگر فلزی پوشش داده می شود.

خرابی های مشاهده شده در ساختمان ها و پل ها طی زلزله های اتفاق افتاده در طول سالیان، نیاز مبرم به مقاوم سازی سازه ها را نشان می دهد. در دهه اخیر استفاده از کامپوزیت های frp برای مقاوم سازی قاب های بتنی مسلح گسترش یافته است. استفاده از frp به دلیل خصوصیاتی چون مقاومت در برابر خوردگی، وزن کم (نسبت مقاومت به وزن بالا در مقایسه با مصالح سنتی) و مقاومت کششی بالا، در حال افزایش است. یکی از کاربردهای frp دورگیری اعضای بتن آرمه است. این تقویت باعث افزایش ظرفیت باربری و شکل پذیری اعضای بتن آرمه می شود. با کاربرد frp، مدل رفتاری بتن از جمله سختی، مقاومت فشاری و کرنش نهایی بتن تغییر می کند. هدف این تحقیق ارزیابی فرصتهای فراهم شده برای ترمیم لرزه ای قابهای بتنی موجود با استفاده از طرح های مقاوم سازی مدرن، می باشد. با توجه به گسترش کاربرد کامپوزیت ها در تقویت سازه های بتنی به عنوان یکی از روشهای موثر در بهبود عملکرد لرزه ای قاب های بتن مسلح، در این پایان نامه با مدلسازی قاب های تقویت شده با frp، به کمک برنامه های sap2000 و abaqus، و انجام تحلیل های غیر خطی، اثر تقویت قاب بتنی توسط frp بر روی عملکرد لرزه ای آن مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور تحلیل بار افزون روی سه قاب بتن مسلح 4، 8 و12 طبقه (معرف ساختمان های کوتاه، متوسط و بلند مرتبه) با استفاده از نرم افزار sap2000 قبل و پس از ترمیم انجام شده، عملکرد لرزه ای و نیز ضریب رفتار برای سازه های قاب خمشی بتن آرمه متداول مطالعه شده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته اند. همچنین به منظور بررسی دقیقتر یک قاب بتنی یک دهانه یک طبقه در نرم افزار abaqus مدل و آنالیز غیر خطی شده و اثر افزایش ورق frp به اجزای سازه ای روی عملکرد لرزه ای قاب مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آنالیز ها نشان داد که استفاده از ورق های frp بطور قابل ملاحظه ای عملکرد لرزه ای قابهای بتنی را تحت تاثیر خود قرار داده و بهبود می بخشد.

سیستم دیوار باربر بتن مسلح از سیستم های ساختمانی متداول در اکثر نقاط جهان بوده، که در ایران نیز اخیرا به آن توجه زیادی شده است. عملکرد مناسب مشاهده شده از این نوع سازه ها در زلزله های گذشته، سبب استفاده گسترده تر از آن ها گردیده است. با توجه به کمبود اطلاعات در مورد نحوه عملکرد و رفتار اجزای سیستم دیوار باربر بتن مسلح در مقابل بارهای لرزه ای، به ویژه سیستم هایی با شکل پذیری بالا، بررسی رفتار لرزه ای این سازه ها با توجه به روند رو به افزایش استفاده از آن ها در ساخت و سازها، دارای اهمیت خاصی می باشد. از این رو، در این پژوهش به بررسی اثر افزایش ارتفاع بر روی پارامترهای لرزه ای سیستم دیوار باربر بتن مسلح با شکل پذیری بالا، به منظور تشخیص نقاط ضعف و قوت آن ها پرداخته شده است و با توجه به آن که در آیین نامه کاربرد این سیستم تا ارتفاع مشخص، مجاز شناخته شده، در این پژوهش به بررسی این پارامتر ها در ارتفاعی بیش از حد مجاز آیین نامه نیز، پرداخته شده است. برای دست یابی به این هدف، ساختمان هایی با سیستم دیوار باربر بتن مسلح با شکل پذیری بالا، در 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه براساس ضوابط آیین نامه های aci318-99 و ویرایش سوم استاندارد 2800 ایران با استفاده از نرم افزارetabs طراحی شده اند و پس از مدل سازی سه بعدی در نرم افزارperform 3d ، تحلیل استاتیکی غیرخطی، بر اساس ضوابط دستورالعمل fema273 بر روی آن ها انجام شده و نمودار نیرو- تغییرمکان نسبی مرکز جرم بام برای هر یک از آن ها بدست آمده است. و با استفاده از روش پیشنهادی atc19، ضریب رفتار مدل ها به همراه پارامترهای لرزه ای آنها از قبیل زمان تناوب، نسبت شکل پذیری، ضریب شکل پذیری و ضریب مقاومت محاسبه گردیده است. سپس تاثیر عامل ارتفاع، الگوی بارگذاری جانبی و الگوی بارگذاری ثقلی بر روی این پارامترها، بررسی شده است.

در میان شریان های حیاتی، پلها به عنوان عناصر کلیدی در شبکه شریانی راههای یک کشور و میسر کننده ارتباط های زمینی، نقش مهم و منحصربفردی را از لحاظ اقتصادی، اجتماعی، سیاسی، اقتصادی، نظامی و نیز نجات و امداد و فعالیت های مدیریت بحران پس از وقوع زلزله، ایفا می کنند. مشاهده خسارت های ناشی از زلزله های اخیر، لزوم تمهیداتی برای طرح مقاوم در برابر زلزله و نیز مطالعه و تحقیق بیشتر به منظور درک بهتر رفتار لرزه ای پلها را بوضوح بیان می کنند. با توجه به اینکه در کشور ما، به واسطه شرایط اقلیمی موجود، احتمال وقوع زلزله های بزرگ وجود دارد، مطالعه و بررسی پلها در برابر نیروهای لرزه ای، جایگاه و اهمیت خاصی پیدا می کند. نگاشت های مربوط به یک زلزله که در نقاط مختلف زمین ثبت می شوند، به دلیل عواملی چون محدود بودن سرعت انتشار امواج زلزله، انعکاس و انکسار امواج ضمن فاصله گرفتن از مرکز انتشار و همچنین تفاوت های نوع خاک زیر تکیه گاه های یک سازه، با هم متفاوت بوده و ممکن است شتابنگاشت های مربوط به یک زلزله که در دو محل مختلف ثبت شده اند، شباهت کمی با یکدیگر داشته باشند. این تفاوت حتی در فواصل کم شتابنگاشت ها نیز مشاهده شده است که این امر لزوم محتاط بودن در بکار گرفتن تنها یک نگاشت زلزله در آنالیزهای دینامیکی سازه ها را ایجاب می کند. در آنالیزهای معمول سازه ها، تغییرات امواج زلزله در طول مسیر انتشار در زیر سازه، در نظر گرفته نمی شوند و فرض می شوند امواج دریافت شده در نقاط مختلف تکیه گاه های یک سازه، یکسان بوده و بطور همزمان نیز دریافت می شود. چنین فرضی مستلزم این است که اولاً سرعت انتشار امواج زلزله بینهایت فرض شود و ثانیاً تغییرات ذکر شده در امواج در طی مسیر انتشار، در نظر گرفته نشوند. آنالیزهای دینامیکی انجام شده بر اساس کنار گذاشتن این دو فرض « تحریک تکیه گاهی متفاوت» یا به اختصار «تحریک چند تکیه گاهی» نامیده می شوند. در سازه های بزرگ نظیر پل ها و سد ها ، تحلیل دینامیکی سازه تحت تحریک متفاوت تکیه گاه ها، نتایج متفاوتی را نسبت به تحلیل دینامیکی معمول، بدست می دهد؛ بطوریکه اغلب منجر به تغییر جابجایی ها و نیروهای داخلی سازه می شود. در این راستا با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق ابتدا به نحوه تولید تاریخچه شتاب حرکت زمین در محل تکیه گاه های سه مدل پل با دهانه های کوتاه، متوسط و بلند ، با استفاده از شبیه سازی فرآیند تصادفی غیر ایستا، پرداخته شده است. پس از مقیاس نمودن شتابنگاشت ها، با مقایسه شکل طیف پاسخ شتاب آنها و شتاب طیفی آیین نامه ( با توجه به نوع خاک زیر سازه)، از آنها به عنوان ورودی های تحلیل دینامیکی خطی تاریخچه زمانی مدل سازه پل مورد بررسی، استفاده شده است. هر یک از سازه ها، دو بار تحت تحلیل قرار گرفته اند؛ یکبار تحت تحریک متفاوت تکیه گاهی، که در آن به هر تکیه گاه، تاریخچه شتاب تولید شده مربوط به همان تکیه گاه اعمال شده است و بار دیگر تحت تحریک یکسان تکیه گاه ها، که در آن تاریخچه شتاب تولید شده در اولین تکیه گاه در راستای طولی پل، به سایر تکیه گاه ها نیز اعمال می شود. مقایسه نیروهای داخلی و جابجایی سه مدل پل، بیانگر افزایش نسبت پاسخ های سازه در حالت تحریک متفاوت تکیه گاهی به حالت تحریک یکسان تکیه گاهی، با افزایش فاصله میان تکیه گاه های سازه ( دهانه پل ) می باشند.

در برخی از زلزله های حوزه نزدیک دو دهه اخیر، ساختمان هایی که مطابق آیین نامه های موجود ساخته شده بودند دچار آسیب های شدید شدند. مشخصه اصلی این نوع زلزله ها وقوع آن ها در نواحی نزدیک گسل و وجود یک پالس سرعت پریود بلند به همراه مقادیر بالای بیشینه شتاب، سرعت و جابجایی در حرکت زمین است. وجود این مشخصات ممکن است باعث بروز خرابی و خسارت های قابل توجه در سازه ها و شریان های حیاتی گردد که مطابق آیین نامه های موجود طراحی و ساخته شده اند. از این رو، مطالعه و بهبود رفتار سازه ها در زلزله های حوزه نزدیک مهم و حایز اهمیت است. در سال های اخیر سیستم های کنترل سازه ای به عنوان جایگزینی برای سیستم های متداول مورد توجه و استفاده قرار گرفته اند. یکی از انواع سیستم های کنترلی، میراگرهای باز تنظیم شونده می باشند که می توانند به عنوان راه کاری برای کاهش پاسخ لرزه ای سازه ها در معرض زلزله های حوزه نزدیک مورد استفاده قرار گیرند. در این تحقیق یک میراگر نیمه فعال باز تنظیم شونده جدید ابداع، طراحی و تست شده است. میراگر جدید در واقع یک فنر با سختی متغیر است که این امکان را فراهم می آورد تا با باز تنظیم شدن در لحظات مناسب، انرژی ورودی به سیستم را جذب و تلف نماید. در میراگر ابداعی از دو سیال مختلف شامل گاز تحت فشار و سیال مغناطیسی استفاده شده است که هر یک وظیفه مخصوص به خود را دارند. میراگر پیشنهادی شامل یک سیستم سیلندر-پیستون به همراه یک شیر کنترل و یک شیر مغناطیسی است که بر روی یک لوله کنار گذر که دو طرف سیلندر را به یکدیگر متصل می سازد، نصب شده اند. طراحی خاص میراگر ابداعی باعث حذف محدودیت های رایج میراگر های باز تنظیم شونده شده است. ضمن آن که با معرفی یک مکانیزم ویژه برای اتلاف انرژی، می توان عملکرد این میراگرها را در کاربردهای عملی ارتقا بخشید. در این تحقیق ابتدا دو مدل اولیه برای میراگر ساخته شده و رفتار آن ها در آزمایشگاه دینامیک سازه دانشگاه پلی تکنیک هنگ کنگ مورد آزمایش قرار گرفت. در ادامه مدل های ریاضی رفتار میراگر ابداعی توسعه داده شده و با استفاده از نتایج تست های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده اند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با تغییر پارامترهای قابل تنظیم این میراگر، امکان دستیابی به محدوده وسیعی از سختی ها و جابجایی ها وجود دارد. بدین ترتیب میراگر پیشنهادی می تواند بدون تغییر در ساختار اولیه، برای نیازهای متفاوت طراحی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، ساختار خاص میراگر این امکان را فراهم می آورد تا میراگر در حالت نصب شده در سازه نیز بتواند به منظور تصحیح رفتار، مورد تنظیم قرار گیرد و نیازی به استفاده از یک میراگر جدید نمی باشد. در این تحقیق سه روش کنترلی متفاوت برای استهلاک انرژی سازه توسط میراگر ابداعی معرفی شده و عملکرد آن ها تحت بارگذاری های مختلف بررسی شده است. نخست با استفاده از شبیه سازی عددی، روش های کنترلی بر روی یک سازه یک درجه آزاد پیاده سازی شده و رفتار میراگر از دیدگاه انرژی ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از میراگر ابداعی باعث کاهش سطح انرژی ورودی به سازه یک درجه آزاد شده است. ضمن آن که استفاده از میراگر باعث شده تا انرژی ورودی به سازه سریع تر تلف شود. در ادامه پاسخ لرزه ای ساختمان های 5، 10 و 15 طبقه مجهز به این میراگر ها تحت یک مجموعه از زلزله های حوزه نزدیک به صورت عددی شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی اثر روش های مختلف کنترل و همچنین تاثیر سختی میراگر بر رفتار ساختمان های مورد مطالعه بررسی شده است. ارزیابی روش های مختلف کنترل نشان می دهد که هر یک از روش ها دارای ویژگی منحصر به فرد خود بوده و بسته به نیاز طراحی، امکان استفاده از این ویژگی ها برای کنترل پاسخ لرزه ای سازه وجود دارد. نتایج تحقیق نشان دهنده عملکرد موثر میراگر ابداعی در کاهش پاسخ لرزه ای سازه های مطالعه شده تحت زلزله های حوزه نزدیک است و میراگر ابداعی امکان تنظیم سختی و میرایی سازه را به طور مستقل فراهم می نماید. ضمن آنکه با استفاده از روش های مختلف کنترلی می توان منحنی هیسترزیس سازه را متناسب با نیاز لرزه ای تغییر داد.

خرابی پیش رونده یک پدیده فاجعه بار در سازه هاست که می تواند بخاطر حوادث طبیعی یا عوامل انسانی اتفاق افتد. در مکانیزم خرابی پیش رونده، یک خرابی موضعی منفرد ممکن است سبب تغییر شکل های قابل توجهی شود که منجر به انهدام یک سازه گردد. خسارت های جانی و مالی فراوانی که به واسطه مکانیزم خرابی پیش رونده ممکن است در سازه اتفاق افتد، بررسی مقاومت و ظرفیت سازه ها در برابر این پدیده را امری الزامی جلوه می دهد. هدف از این مطالعه بررسی مقاومت سازه های فولادی با قاب خمشی متوسط، در برابر پدیده خرابی پیش رونده در دو وضعیت حذف ستون کناری و میانی براساس دستورالعمل های dod2005 و gsa2003، با استفاده از روش مسیر باربری جایگزین می باشد. به همین منظور تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی روی مدل های 3 بعدی با استفاده از نرم افزار sap2000 انجام شده است و به منظور بررسی دقیق این پدیده، مسئله حذف ستون های میانی و کناری در زمانهای بسیار کوتاه(0.0025,0.005,0.01) مورد بررسی قرار گرفت و در پایان اثر تعداد طبقات، طول و ارتفاع دهانه ها بر مکانیزم خرابی پیش رونده با مدل های 3 بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحلیل ها شامل مقدار جابجایی حداکثر نقطه هدف، شکل گیری مفاصل پلاستیک، مقادیر لنگرهای حداکثر مثبت و منفی تیرهای دهانه های آسیب دیده، شدت نوسانات جابجایی نقطه هدف ناشی از حذف آنی ستون و بررسی مقاومت سازه ها در برابر پدیده خرابی پیش رونده می باشد.

رشد جمعیت و کمبود فضای شهری از جمله عواملی هستند که ساخت سازه های بلند مرتبه را توجیه می کنند. به نسبت ارتفاع ساختمان میزان بار جانبی وارد شده به آن هم افزایش می یابد. دیوار برشی بتنی یکی از سیستم های سازه ای مناسب برای تحمل بارهای جانبی می باشد. در این تحقیق ابتدا 9 مدل با (سیستم قاب خمشی) و دیوار برشی توپر ساخته شده، سپس 9 مدل دیگر با سیستم قاب خمشی و این بار با دیوارهای برشی توخالی ساخته شده است. سپس به کمک نرم افزار (perform-3d) مدل های غیرخطی ساخته شده و براساس ضوابط دستورالعمل fema-356، تحلیل استاتیکی غیرخطی انجام شده است. در نهایت، به محاسبه مولفه های لرزه ای این سازه ها از قبیل تغییرمکان هدف، زمان تناوب، نسبت شکل پذیری، ضریب شکل پذیری و ضریب مقاومت افزون بار پرداخته شده است. همچنین تاثیر عواملی همچون تعداد طبقات، خروج از مرکزیت، جهت بارگذاری جانبی، نوع الگوی بارگذاری جانبی، نوع الگوی بارگذاری ثقلی و توپر و توخالی بودن دیوارها را بر روی مولفه های لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که، به طور کلی، در حالت دیوار توخالی، مولفه های لرزه ای بهبود می یابند.

سازه های فضایی مناسب ترین سازه ها برای پوشش فضاها با دهانه های بزرگ می باشد. سازه های فضا کار گروهی از سازه ها هستند که دارای عملکرد سه بعدی می باشند. در عمل سازه های فضا کار به گروه خاصی از سازه ها گفته می شود که شامل شبکه ها، گنبدهای استوانه ای ، گنبد های کروی، دکل ها، شبکه ها ی کابلی، سیستم های غشایی ، سازه های تاشو و تنسگریتی ها هستند. سازه های تنسگریتی شامل مجموعه ناپیوسته ای از عناصرفشاری در داخل مجموعه پیوسته ای از عناصر کششی می باشند که به وسیله حالت خودتنیدگی پایدار می شوند. در سازه های تنسگریتی لزوم اعمال پیش تنیدگی برای ایجاد سختی، عدم وجود سخت شدگی کرنشی برای اعضای کششی بعد از ناحیه پلاستیک و مکانیزم گسیختگی از جمله عوامل مهم و تأثیر گذار برای تحلیل سازه های تنسگریتی می باشد. در واقع این سازه ها دارای چندین مکانیزم بینهایت کوچک می باشند، و ایجاد سختی با اعمال پیش تنیدگی، موجب پایداری سازه می گردد. در این پایان نامه، پس از آشنایی با روش های بهینه سازی و سازه های تنسگریتی، بهینه سازی سازه های تنسگریتی مورد بررسی قرار گرفته است. در طراحی بهینه سازه، متغیرهای طراحی به نحوی محاسبه می شوند که وزن، در ضمن ارضاء کلیه محدودیت های طرحی کمینه گردد. . در این پایان نامه سطح مقطع اعضا به عنوان متغیرهای طراحی انتخاب گردیده اند. تابع هدف، وزن شبکه و محدودیت ها نیز حداکثر تنش و ماتریس های سختی و تنش و حداکثر تغییر مکان گرهها می باشند. بهینه سازی عددی به کمک نرم افزار مطلب انجام گرفته شده است و به منظور بهینه سازی از روش الگوریتم وراثتی استفاده گردیده است.

با توجه به لرزه خیزی کشور ایران,وجود منابعی مناسب به منظور ارتقای دانش مهندسین یک امر ضروری است.یکی از الزامات مهم در توسعه دانش لازم برای ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله ,بررسی وتحقیق در مفاهیم پایه و تفسیر آیین نامه های ایران می باشد. با توجه به آیین نامه های زلزله موجود,به طور کلی سه نوع تحلیل برای سازه ها معرفی شده است(استاتیکی,دینامیکی طیفی,دینامیکی تاریخچه زمانی) که هر کدام از این نوع تحلیل ها مختص یه شرایط خاصی می باشد.هنگامی که یک سازه واحد تحت این سه نوع تحلیل قرار می گیرد جواب های متفاوتی می دهند. از این رو بررسی علت اختلاف این نوع تحلیل ها را جویا می شویم.همچنین با توجه به ضرورت استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی و وجود سوالات متعدد و نبود یک منبع کامل و مفید برای مهندسین سازه که هنگام استفاده از این تحلیل به سوالات فراوانی بر می خورند,نیت بر این است به طور کامل و صریح تفاوت های تحلیل تاریخچه زمانی و بررسی اختلافات تحلیل را به طور کامل بررسی کنیم

چکیده : با توجه به خسارات و تلفات ناشی از بارهای جانبی و نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده و بررسی و مطالعه ی ساختمان های خسارت دیده از بارهای جانبی، مشاهده می گردد که اتصالات، ضعیف ترین و آسیب پذیر ترین قسمت سازه های بتنی در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله هستند. بنابراین لازم است بررسی های بیشتری در مورد اتصالات سازه های بتنی صورت گیرد. از این رو در این پایان نامه سعی شده تا با مدل سازی و تحلیل اتصالات در سازه های بتنی به بررسی عملکرد و رفتار آنها در مواجهه با بارهای جانبی به همراه بارهای ثقلی پرداخته شود. روش تحلیل در این تحقیق برمبنای تحلیل استاتیکی غیرخطی تحت تاثیر بارهای مونوتونیک (یکنواخت) می باشد. مدل های آرماتورگذاری در ناحیه اتصال مورد بررسی قرار گرفته است که برای دو نوع اتصال گوشه زانویی(l) و اتصال خارجی (t) شکل انجام شده است. در این تحقیق سعی شده تا با تغییر آرایش میلگرد گذاری در ناحیه ی اتصال، محل تشکیل مفصل پلاستیک و کرنش ها و تنش های ماکزیمم (که دلیل عمده ی خرابی ها در اتصال محسوب می گردد) را به ناحیه ی دورتر از اتصال و در داخل تیر انتقال داده شود. برای این منظور با اعمال جابجایی های افقی و عمودی به اتصالات، عملکرد، رفتار، تنش ، کرنش ها و عکس العمل های موجود در اتصال مورد بررسی قرار گرفته می شود و نتایج آن ها در جدول ها و شکل ها آورده شده است. با بررسی نتایج بدست آمده در اتصالات سازه های بتنی می توان با چینش آرماتور در محل اتصال و تغییر نوع آرماتورگذاری که منجر به سخت کردن ناحیه اتصال و تضعیف محلی از تیر که قرار است مفصل پلاستیک و کرنش و تنش های ماکزیمم در آنجا صورت گیرد، محل خرابی سازه را از اتصالات به تیر منتقل کرد و از خرابی اتصال جلوگیری کرد.

بررسی و تبیین ارتعاشات نیرومند زمین در دو شاخه مهندسیسازه (دیدگاه تحلیل رفتار سازه‏ها) و مهندسی زلزله (دیدگاه تحلیلی رفتار زمین) دارای اهمیت فراوان است. بدین منظور در این تحقیق ابتدا به شناخت حوزه نزدیک و در ادامه به چگونگی رفتار این زلزله بر سازه‏ها می‏پردازیم.اهمیت و ضرورت بررسی زلزله‏های حوزه نزدیک به دلیل نزدیکی شهرها و گسل‏ها به یکدیگر است بطوریکه خیلی از گسل‏ها نام خود را از شهرها و آبادی‏های مجاور به عاریه گرفته‏اند. از آن جمله می‏توان به گسل اشتهارد، قم، شمال تهران، تبریز، شهر ری و ... اشاره نمود. با توجه به وجود گسل‏های فعال در اکثر مناطق ایران مخصوصاً شهر تهران و با در نظر گرفتن تراکم ساخت وساز و وجود گسل‏های متعدد در این شهرها، اکثر سازه‏ها در حریم گسل قرار می‏گیرند. برای شناخت زلزله‏های حوزه نزدیک بعد از زلزله‏های مخرب لندرز و نورثریج و کوبه که باعث خرابی در سازه‏های طراحی شده با آیین‏نامه‏های مدرن گردید مطالعات گسترده‏ای آغاز شد. مهمترین ویژگی این دسته رکوردها محتوای فرکانسی بالا و اثر جهت‏گیری پیش‏رونده می‏باشد. اثر جهت‏گیری پیش‏رونده باعث بوجود آمدن پالس‏هایی با پریود بلند در رکوردهای زلزله خواهد شد. مهمترین چالش مورد بررسی در این تحقیق چگونگی لحاظ این اثرات در طیف طرح آیین‏نامه می‏باشد. روش پیشنهادی در این تحقیق تلفیقی از روش‏های لحاظ شده در دیگر آیین‏نامه هاست. بدین منظور ابتدا باید شناخت کاملی از گسل‏های موجود در منطقه کسب کرده و سپس ضرایبی تحت عنوان ، ، ، ، را در طیف طرح لحاظ نمود. این روش علاوه بر کارایی مناسب از مزیت سادگی که از خواص آیین‏نامه ساختمانی می‏باشد برخوردار است. همچنین در بخش آخر به مطالعه رفتار غیرخطی سه قاب کوتاه و متوسط و بلند تحت رکوردهای حوزه نزدیک و حوزه دور می‏پردازیم. بر این اساس نشان داده می‏شود سازه‏هایی با پریود بلند بیشتر تحت تاثیر رکوردهای حوزه نزدیک با وجود پالس می‏باشند. به منظور بررسی رفتار سازه‏ها رکوردهای نزدیک گسل و دور از گسل را مقیاس کرده، که نتایج نشان می‏دهند مقیاس کردن رکوردهای حوزه نزدیک باعث از بین رفتن خواص آنها خواهد شد و نتایج حوزه نزدیک و حوزه دور به یکدیگر شبیه می‏شوند.

زیرساخت های عمرانی، توانایی فعالیت برای یک جامعه فراهم می کنند. سازه باید نیازهای ایمنی، دوام، سرویس پذیری و پایداری را برای عملکرد دراز مدت برآورده کند. این سازه ها به ناچار تحت تاثیر استفاده بیش از حد، افزایش طول عمر مصالح و غیره قرار دارند. در اثر این اندرکنش ها، توانایی آن ها برای مقاومت در برابر حوادث طبیعی و غیرطبیعی کاهش خواهد یافت. تکنولوژی نظارت بر سلامتی سازه ها، راهی برای ارزیابی ایمنی و دوام سازه در طول عمر آن، برای تضمین سرویس پذیری و پایداری فراهم می کند. یکی از زیرساخت های مهم که بسیار مورد استفاده قرار می گیرند، پل ها هستند. به خاطر پیامدهای اقتصادی، این سازه های عمرانی علی رغم فرسودگی، همچنان مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین، توانایی نظارت بر سلامتی این سازه ها مهم می باشد. با این حال، به علت وجود محدودیت در هزینه سیستم سنسورها و پردازش داده، فقط تعداد کمی از سنسورها در سیستم نظارت بر سلامتی قابل استفاده خواهد بود. به منظور شناسایی هرچه بهتر ویژگی های سازه، مکان یابی بهینه سنسورها، عملی اجتناب ناپذیر در طراحی سیستم نظارت بر سلامتی می باشد. هدف از انجام این پروژه تعیین محل های بهینه سنسورها برای نظارت بر سلامتی سازه پل راه آهن می باشد. روش های موجود مکان یابی سنسورها بدون درنظر گرفتن تغییرات ویژگی های سازه، محل سنسورها را تعیین می کنند. با توجه به این نکته که در اثر حرکت قطار بر روی پل ویژگی های سازه تغییر می کنند، روش هایی برای تعیین مکان سنسورها ارائه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که یکی از روش های ارائه شده برای مکان یابی سنسورها، از روش های موجود بهتر عمل می کند.

ساختمان های زیادی در نواحی لرزه ای قرارگرفته اند که بر اساس آیین نامه های لرزه ای موجود نامناسب هستند. بعلاوه شمار زلزله های شدیدی که در طول سال های اخیر اتفاق افتاده اهمیت کاهش خطرات لرزه ای را بیشتر کرده است. مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های موجود یکی از موًثر ترین روش های کاهش این خطرات است. روش های متفاوتی برای بهسازی لرزه ای سازه ها از قبیل استفاده از مهاربند های فولادی و دیوار های برشی و .... وجود دارند، اما قبل از انتخاب یک روش مقاوم سازی باید برآورد دقیقی از رفتار لرزه ای و عملکرد آن داشت. آنالیز های استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیرخطی روش های مناسبی برای تعیین عملکرد لرزه ای سازه ها می باشند. علاوه بر این آنالیز ها شاخص های خرابی نیز می توانند در تعیین مقدار خرابی و وضعیت سازه کمک کننده باشند. شاخص خرابی در واقع یک مدل ریاضی برای توصیف کمی و کیفی سازه ها در زمین لرزه های محتمل است. در این تحقیق 3 قاب خمشی فولادی 5، 7 و 10 طبقه با استفاده از انواع مختلف سیستم مهاربندی مقاوم سازی شده اند، برای تعیین میزان تاثیر و عملکرد روش های مختلف مقاوم سازی، با استفاده از نرم افزار perform 3d تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیر خطی انجام شد و بر اساس شاخص خرابی قبارا که براساس پارامتر سختی تنظیم شده است، میزان خرابی سازه قبل و بعد از مقاوم سازی محاسبه شد. نتیجه بیانگر آنستکه سیستم مهاربندی واگرا تأثیر بهتری روی مقاوم سازی سازه داشته است.

یکی از گزینه ها جهت بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود استفاده از میراگرهای الحاقی هستند که از میان آنها میتوان به میراگرهای فلزی اشاره کرد. در این پایان نامه به بررسی و عملکرد قابهای خمشی بتنی بهسازی شده با میراگرهای tadas پرداخته شده است. برای این منظور از قابهای خمشی بتنی در طبقات 5، 8 و 11 طبقه استفاده شده است و برای هرکدام از این طبقات دهانه هایی با طول های 3، 5 و 7 متری در نظر گرفته شده است. قابهای بتنی بر اساس ضوابط آیین نامه 2800 طراحی شدند و سپس با میراگرهای فلزی tadas بهسازی شدند و سطح عملکرد آنها پس از بهسازی مورد ارزیابی قرار گرفتند که بدین منظور از تحلیل استاتیکی غیرخطی در نرم افزار sap استفاده شده است. یکی از پارامترهای مهم در استفاده از میراگرهای tadas نسبت b/d (نسبت سختی مهاربند به سختی میراگر) است که این نسبت در کارهای قبلی در تمام طبقات ثابت و برابر 2 پیشنهاد شده بود. در این پایان نامه با استفاده از تئوری تغییر شکل های یکنواخت این نسبت در طبقات اصلاح شد و نتایج با حالت قبل از اصلاح نسبت b/d مقایسه شدند. همچنین از مهاربندهای ضربدری نیز برای بهسازی قاب های انتخابی استفاده شد و نتایج با حالت بهسازی شده با میراگر tadas مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که اصلاح نسبت b/d باعث یکنواخت تر شدن دریفت در طبقات میانی میشود و همچنین منحنیهای پوش آور پس از یکنواخت سازی دریفت طبقات بر منحنی های پوش آور قبل از یکنواخت سازی تقریباً منطبق هستند. در مقایسه با حالت بهسازی شده با مهاربند ضربدری و میراگر tadas، در حالت استفاده از مهاربند ضربدری با افزایش شدید برش پایه مواجه هستیم. و در نهایت استفاده از میراگرهای tadas باعث بهبود سطوح عملکردی ساختمان ها می شوند.

پس از زلزله نورث ریج 1994 تعداد زیادی از اتصالات متداول تیر به ستون دچار شکست ترد شدند. اتصال کاهش یافته به منظور بهبود عملکرد این گونه اتصالات، پیشنهاد گردید. در اتصالات rbs با کاهش موضعی مقطع تیر در مجاورت ستون از تمرکز تنش در محل اتصال جلوگیری می‏گردد و محل ایجاد مفصل پلاستیک از اتصال به مقطعی از تیر در نزدیکی بر ستون منتقل می‏شود. نوع خاصی از اتصال rbs معروف به اتصال استخوانی (dogbone) که در آن بال‏های تیر به صورت قوسی از دایره برش یافته است، عملکرد بسیار خوبی در مقابله با بارهای لرزه‏ای از خود نشان داده است. در تحقیق حاضر ابعاد مختلف برش در این اتصال مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به معیارهای در نظر گرفته شده که عبارتند از: میزان استهلاک انرژی نمونه ها، دوری مفصل پلاستیک از چشمه اتصال و سختی بیشتر نمودار بار- تغییر مکان بهترین هندسه برش به عنوان هندسه بهینه اتصال انتخاب گردید. شیوه کار به این شکل بود که ابتدا بیست نمونه با پارامترهای برش مختلف را به شیوه‏ای منطقی با توجه به معیارهای در نظر گرفته شده ارزیابی کرده و نمونه دارای بهترین عملکرد را انتخاب کردیم. سپس مقادیر پارامترها را در اطراف نمونه دارای بهترین عملکرد ریزتر کرده تا بهترین نمونه بر اساس معیارهای سه گانه بدست آید.

کاهش خطر زلزله یکی از بزرگترین چالشهای مهندسی عمران است و بدلیل اینکه هر سازه ای بر روی خاک و فونداسیون بنا می شود بدیهی است شرایط و خصوصیات خاک منطقه نقش کلیدی را درخصوص حرکات لرزه ای زمین ایفا می¬کند. با توجه به اهمیت پی در انتقال ارتعاشات ناشی از زلزله از زمین به سازه و با شناخت رفتار پی و زمین می¬توانیم ارزیابی بهتری از اندرکنش سیستم خاک- پی - سازه داشته باشیم. در اینجا این سوال مطرح می شود که زلزله تا چه حد می تواند بر روی ظرفیت باربری پی تأثیرگذار باشد و یا اینکه می توان از آن چشم پوشی کرد یا خیر؟ برای بررسی و تحلیل چگونگی رفتار خاک در هنگام زلزله می توان از معادلات ریاضی و روشهای اجزاء محدود استفاده کرد. در این مطالعه، برای شبیه سازی و مدل سازی رفتار خاک و پی، از نرم افزار abaqus بهره گرفته شده است. در این تحقیق از فونداسیون بتنی به ابعاد 4?4 برای مدلسازی فونداسیون بر روی خاک استفاده شده و از آنجا که خاک یک ماده الاستوپلاستیک بوده و برای اینکه بتوان بطور قابل قبول و واقع بینانه آن را مدلسازی کرد و رفتار خاک را هنگام وقوع زلزله شبیه سازی نمود از معیار گسیختگی موهر- کلمب استفاده شده است. برای تحلیل نحوه انتشار امواج در خاک هنگام زلزله، از مدل سه بعدی در نرم افزار استفاده شده که بر روی خاکهای با خصوصیات الاستوپلاستیکی متفاوت این روند انجام شده است. پس از اعمال بار بر روی پی و اعمال زلزله با شتاب افقی تحلیل انجام شده است، که در این تحقیق از بار هارمونیک و همچنین بار زلزله برای شبیه سازی استفاده شده است. با استفاده از خروجی های نرم افزار و نمودار تنش، ظرفیت باربری پی در حالت استاتیکی و دینامیکی مورد مقایسه قرار گرفته است. در پایان نتیجه ای که از تحقیق حاضر بدست آمد این است که در شرایطی که سازه و پی در معرض بار زلزله قرار می گیرد به میزان قابل توجهی از ظرفیت باربری آن کاسته می شود و این کاهش با توجه به نوع خاک و شدت و فرکانس متفاوت می باشد.

بررسی تغییرات اندازه گیری شده پوسته زمین در آشکارسازی جا به جایی های ژئودینامیک منطقه اهر- ورزقان ناشی از زمین لرزه،که نتایج حاصل از پردازش داده های ایستگاه دائم شبکه ژئودینامیک، شبکه چند منظوره فیزیکال ژئودزی ، تغییرات ارتفاعی بصورت خطی ترازیابی درجه یک دقیق(کلیبر به سه راهی اهر- تبریز) سازمان نقشه برداری کشور و بررسی تغییرات کل شتاب ثقل در رویداد اول و رویداد دوم زلزله، نتایج حاصل از پردازش داده های رکوردهای اهر و ورزقان از شبکه شتابنگاشت در زلزله و پس زلزله منطقه اهر- ورزقان و بیشترین جا به جایی از تحلیل خطر بر اساس گسل اهر در 6 کیلومتری اهر با طول گسیختگی و گسلش مربوط به این زمین لرزه بین 15 تا 20 کیلومتر با در نظر گرفتن روابط کاهندگی امبرسیز، مطالعه بر اساس عمق لایه موثر برای پتانسیل روانگرایی(جوشش ماسه ای) و بیشترین جا به جایی مسطحاتی بر اساس استاندارد 2800 برای جلوگیری از برخورد ساختمانها، بررسی تغییرات جانبی سازه با توجه به روشهای مختلف تحلیل و طراحی و نیز بررسی چند سازه با استفاده از تغییر نوع سیستم سازه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. بنابراین میزان تغییرات اندازه گیری شده در جا به جایی و شتاب مبنایی با روشهای مختلف فوق با مقایسه تغییرات مکانی نسبی سازه در مقابل تغییر مکان جانبی حداکثری محدود شده سازه بوسیله استاندارد2800 در طراحی سازه، نشان از محافظه کارانه آن است. بیشترین شتاب و جا به جایی ارتفاعی زمین نسبت به زلزله و پس زلزله اهر - ورزقان حاکی از آن است که گسل اهر راستگرد امتداد لغز در دو سمت شمال و جنوب با پایین آمدگی و بالا آمدگی مشهود است[email protected]

چکیده سیستم دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی، در سه دهه اخیر به سرعت در دنیا مورد توجه قرار گرفته و از این سیستم برای ساخت و مقاوم سازی ساختمان های مهمی در دنیا به ویژه در کشورهای زلزله خیزی چون آمریکا و ژاپن استفاده شده است. مطالعات آزمایشگاهی و نظری همگی حاکی از رفتار بسیار مناسب این سیستم در برابر بارهای سنگین جانبی می باشد و همچنین رفتار ساختمان های اجرا شده با استفاده از این سیستم در زلزله های شدیدی مانند زلزله نورث ریج و کوبه بسیار مطلوب بوده است. در این پایان نامه مدل های متعدد دیوارهای برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود abaqus ساخته و تحلیل شد که شامل غیرخطی هندسی و مادی می باشد و هم چنین با استفاده از دو مدل معتبر آزمایشگاهی مدل سازی صورت گرفته در abaqus صحت سنجی شد که حاکی از برازش بسیار خوب نتایج حاصل از abaqus و نتایج به دست آمده از آزمایش بود. در این پایان نامه تاثیر سخت کننده ها بر رفتار دیوار های برشی فولادی و پارامتر های موثر بر آن شامل تأثیر نوع آرایش سخت کننده ها بر ظرفیت باربری و جذب و اتلاف انرژی، اثر ضخامت دیوار و سخت کننده ها، عرض سخت کننده ها و تاثیر سختی تیر و ستون بر رفتارو مقاومت نهایی دیوار برشی بررسی شده است. مدل های مربوط به دیوار های سخت شده با استفاده از المان shell در نرم افزار اجزا محدود abaqus شبیه سازی شدند. در این تحقیق جهت بررسی صحت مدل سازی با استفاده از المان shell، نتایج بدست آمده از آزمایش انجام شده توسط صبوری و سجادی در سال 2009 [46]، با استناد بر آزمایشهای صورت گرفته توسط تاکاهاشی و همکاران[2]، استفاده شده است.

چکیده همواره یکی از معایب الگوریتم های موجود کنترل فعال سازه ها وجود پیچیدگی و روابط صرف ریاضی فراوان در آنها می باشد. در این تحقیق روش نوینی برای پایش فعال نوسانهای سازه ها ارائه گردیده است. رابطه سازی این فرایند بر پایه اصول دینامیک سازه ها می باشد و در آن نوسانهای سازه، با چندین عملگر و حسگر پایش می شود. در اینجا، نیروی هر عملگر به صورت نیروی معادل میرایی لزج پنداشته شده و نیروهای عملگرها به گونه ای محاسبه شده اند که تعداد بیشتری از میرایی مودهای نوسان پایین سازه بحرانی شوند. با این کار، نیروهای عملگرها در یک فرایند ریاضی ساده به دست می آید. ضمن آنکه موقعیت مناسب حسگرها و عملگرها نیز با توجه به اهمیت مودهای اول نوسان و درایه های ماتریس شکل نوسان پیشنهاد می گردد. کارایی روش پیشنهادی با بررسی تغییرات تغییر مکان، بیشینه انرژی جنبشی سازه و مجموع مقادیر تغییر مکانهای نسبی طبقات در حالت های مختلف پایش فعال سازه تحت بارگذاری های مختلف (بارهای هارمونیک، تحریک زلزله و بارهای انفجاری) بررسی گردیده است. نتایج عددی نشان می دهند، شیوه پایش فعال پیشنهادی عملکرد مناسبی در کاهش نوسانهای سازه دارد. همچنین بر اساس نمودارهای تاریخچه زمانی نیروی عملگر و نیروی زلزله ، می توان پی برد مقادیر نیروی عملگر حاصله در روش پیشنهادی دارای مقادیر عملی و قابل تامین نسبت به نیروی زلزله و همچنین وزن طبقات می باشد. مبحث عدم قطعیت و تاثیر آن در الگوریتم پیشنهادی نیز مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج حاصل از روش پیشنهادی با نتایج روشهای معمول کنترل فعال سازه ها همانند روش lqr نشان از توانایی و کارایی مناسب روش پیشنهادی در عین سادگی آن دارد.

به دلیل وجود عدم قطعیت های فراوان در سازه ها، استفاده از روش های مبتنی بر دانش آمار و احتمالات کاربرد گسترده ای در فرآیندهای تحلیل و طراحی و تعیین احتمال خرابی سازه ها پیدا کرده است. در سال های اخیر مطالعه سازه ها در فضای عدم قطعیت مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش اثر عدم قطعیت و تغییر مقدار ضریب پراکندگی متغیرهای جرم، سختی و میرایی روی تغییر مکان چند نمونه سازه دارای رفتار خطی یک، سه، پنج و نه درجه آزادی بررسی گردیده است. به منظور مشاهده تاثیرپذیری پاسخ سازه از متغیر دارای عدم قطعیت، هر متغیر به طور جداگانه وارد تحلیل دینامیکی شده است. نتایج بیانگر افزایش مقدار میانگین پاسخ ها تا 53 درصد در تحلیل احتمال اندیشانه می باشد.

در این مطالعه به بررسی تاثیر عواملی از جمله پیکره بندی ، شرایط تکیه گاهی که شامل : نوع تکیه گاه ها (مفصلی یا گیردار) و تعداد تکیه گاه ها ( 8 ، 20 و 40 عدد ) و موقعیت قرار گیری تکیه گاه ها در گنبدهای دو لایه ( روی پایین ترین گره های لایه داخلی یا خارجی ) ، ضخامت یا عمق لایه در گنبدهای دو لایه ، نسبت ارتفاع به دهانه ، قطر بازشو در راس گنبد و تعداد لایه ( تک لایه یا دو لایه) بر فرکانس گنبدهای فضاکار می پردازیم . با استفاده از نتایج می توان رفتار این سازه ها را تحت تاثیر این عوامل تا حدودی پیش بینی نمود و با اگاهی از رفتار انها ، می توان فرکانس سازه را تا حدودی از محدوده فرکانس تشدید ناشی از زلزله ساختگاه یا ماشین الات متصل شده به سازه خارج نمود. که در بررسی هر یک از عوامل سه نوع تاشه لملا ، دنده ای و شوئدلر با دهانه های کوچک (30 متری) ، متوسط (50 متری) و بزرگ ( 70 متری) و برای هر یک از تاشه ها با دهانه های ذکر شده ، سه نسبت ارتفاع به دهانه 1/0 ، 5/0 و 1 برای عمومیت دادن به نتایج نهایی ارائه شده ، در نظر گرفته می شود . در بررسی هر یک از عوامل ، برنامه نویسی تاشه ها توسط برنامه مدلسازی سازه های فضاکار formianو انالیز مودال توسط برنامه sap 2000 صورت گرفته است . از میان مودهای سازه ، مود هایی که مجموع جرم های موثر انها بیشتر از 90 درصد جرم کل سازه می باشد در نظر گرفته شده و از میان انها ، نتایج در ده مود اول ، میانی و اخر استخراج گردیده است . با توجه به اکثر نتایج بدست امده در بررسی عامل تاشه یا پیکره بندی ، از نظر پریود و انعطاف پذیری از بیشتر به کمتر به ترتیب لملا ، دنده ای و شوئدلر و از نظر فرکانس شو ئدلر ، دنده ای و لملا می باشند . همچنین با توجه به اکثر نتایج بدست امده ، در بررسی عامل شرایط تکیه گاهی از نظر نوع تکیه گاه ، سازه با تکیه گاه مفصلی در اکثر مود ها دارای پریود و انعطاف پذیری بیشتری و فرکانس کمتری نسبت به سازه با تکیه گاه گیردار می باشد . در بررسی عامل تعداد تکیه گاه با توجه به اکثر نتایج بدست امده با افزایش قیود تکیه گاهی پریود و انعطاف پذیری سازه کاهش و فرکانس ان افزایش می یابد . در بررسی عامل موقعیت قرار گیری تکیه گاه ها با توجه به اکثر نتایج بدست امده ، سازه دو لایه با تکیه گاه های روی پایین ترین گره های لایه خارجی دارای پریود و انعطاف پذیری بیشتر و فرکانس کمتری نسبت به سازه دو لایه با تکیه گاه های روی پایین ترین گره های لایه داخلی می باشد و همچنین در بررسی عامل ضخامت یا عمق لایه در گنبدهای دو لایه با توجه به اکثر نتایج بدست امده ، با افزایش ضخامت یا عمق لایه ، فرکانس افزایش و پریود و انعطاف پذیری کاهش می یابد و در بررسی عامل نسبت ارتفاع به دهانه با توجه به اکثر نتایج بدست امده ، با افزایش نسبت ارتفاع به دهانه پریود و انعطاف پذیری افزایش و فرکانس کاهش می یابد و در مورد تاشه شوئدلر در ده مود اول و میانی پیش بینی صحیحی نمی توان ارائه نمود ولی در ده مود اخر با افرایش نسبت ارتفاع به دهانه پریود سازه افزایش و فرکانس ان کاهش می یابد . در بررسی عامل قطر بازشو در راس گنبد با توجه به اکثر نتایج بدست امده در تاشه های لملا و دنده ای ، با افزایش قطر بازشو پریود و انعطاف پذیری افزایش و فرکانس کاهش می یابد . همچنین در بررسی عامل تعداد لایه با توجه به اکثر نتایج بدست امده ، با افزایش تعداد لایه یا تبدیل از تک لایه به دو لایه ، پریود و انعطاف پذیری کاهش و فرکانس افزایش می یابد .

ساز ه های فضاکار امروزه جایگاه بسیار ویژه ای را در بین سازه ها و در مهندسی سازه و البته در معماری باز کرده اند. چراکه این سازه ها دارای ویژگی های منحصربه فردی هستند که آنها را از سایر سازه ها متمایز می سازد. سیستم های تنسگریتی نوع خاصی از سازه های فضاکار می باشند که در آنها از کابل به عنوان جایگزین اعضای کششی استفاده می شود، مجموعه ای از المان های کششی و فشاری در یک حالت خود متعادل مونتاژ می شوند که به موجب آن پایداری و سختی سیستم را فراهم می کنند. مطالعه سازه های تنسگریتی به لحاظ برخی ویژگی ها از دیگر سازه های معمول فضاکار متمایز می باشد. از جمله این ویژگی ها می توان به 1) لزوم اعمال خود تنیدگی برای ایجاد سختی 2) عدم وجود سخت شدگی کرنشی برای اعضای کششی بعد از ناحیه ی پلاستیک 3) امکان شل و سفت شدن اعضای کششی. در این تحقیق، پس از معرفی سازه های فضاکار، به معرفی سازه های تنسگریتی به عنوان نوع خاصی از سازه های فضاکار پرداخته و اصول و مفاهیم اساسی این سازه ها مطرح شد و روش تحلیل مناسب برای سازه های تنسگریتی(غیرخطی هندسی و مصالح) درنظرگرفته شد، در ادامه با در نظرگرفتن ملاحظات معماری، بافتار مناسب برای پل عابر پیاده تنسگریتی انتخاب و ساختار مورد مطالعه ارائه گردید، پس از مدلسازی هندسی و عناصر محدود، سازه تحت ترازهای مختلف خودتنیدگی و نسبت های مختلف سختی کابل به میله، توسط نرم افزار آباکوس تحلیل شد. نتایج بدست آمده از تحلیل حاکی از آن است که در نسبت سختی کابل به میله ثابت، افزایش ترازهای خودتنیدگی بر سختی اولیه سازه اثر نداشته و بر بار نهایی کمی اثر می گذارد اما در افزایش بار نقطه شروع سخت شدگی و کاهش تغییرمکان نهایی سازه کاملا موثر است. همچنین در تراز خودتنیدگی ثابت، افزایش نسبت های سختی کابل به میله عموما بر بار نهایی اثری نداشته اما سختی اولیه سازه را افزایش می دهد و همچنین در افزایش بار نقطه شروع سخت شدگی و کاهش تغییرمکان نهایی سازه کاملا موثر است. در سیستم دو نوع مکانیزم خرابی کلی و خرابی موضعی بدون فروجهش دینامیکی مشاهده شد. درنهایت با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل ها، راه های جلوگیری از مکانیزم خرابی نامطلوب(کلی)و میل به مکانیزم خرابی مطلوب(موضعی) ارانه شده است.

زیرساخت های عمرانی مانند پل ها، سدها و ... در طی عمر بهره برداری ممکن است دچار آسیب شوند. شناسایی این آسیب و خرابی در سازه ها، از این جهت که غفلت از آن می تواند منجر به تغییر و اختلال در عملکرد سازه شود، از اهمیت بالایی برخوردار است. پیامد نهایی آسیب سازه ای می تواند حتی تخریب کلی سازه نیز باشد. از این رو ضروری است تا روش شناسی کارآمدی برای تشخیص خرابی در سازه های موجود اتخاذ گردد. روش های گوناگونی بر اساس خصوصیات مختلف سازه، برای شناسایی خرابی سازه ای مطرح است؛ در این میان، روش های متکی بر داده های دینامیکی یا همان خواص مودال سازه به میزان مناسبی به خرابی های درونی و سطحی سازه حساس هستند. مقایسه ی اختلاف میان داده های دینامیکی اندازه گیری شده از مدل اجزای محدود سازه ی موجود و سازه ی سالم، و حداقل سازی آن با فرایندی به نام بروز رسانی مدل اجزای محدود دینامیکی توصیف می گردد؛ در واقع بروزرسانی مدل، یک مسئله ی بهینه سازی است که در آن خصوصیات مکانیکی سازه به عنوان متغیرهای بهینه سازی تعریف می شود و به کمک آن می توان کیفیت آسیب و خرابی در سازه را آشکار نمود. در این پایان نامه، بروزرسانی مدل اجزای محدود، بصورت کاهش در سختی المان، مدل و به جای نتایج آزمایش ارتعاش دینامیکی، از داده های شبیه سازی عددی استفاده شده و کمینه سازی اختلاف مدل سازه ی موجود و سازه ی سالم، به کمک الگوریتم های ذاتی(فرا ابتکاری) صورت گرفته است. از اَشکال مودی سازه، برای تشکیل تابع هدف بهینه سازی و از دو الگوریتم ازدحام ذرات(pso) و کرم شب تاب(fa) برای حل مسئله ی بهینه سازی، استفاده شده است. چند مثال عددی در سازه های با شرایط گوناگون، با طرحهای خرابی متفاوت بررسی گردید. نتایج نشان دهنده ی کارایی مطلوب روش مطرح شده می باشد و هر دو الگوریتم بهینه سازی در اغلب موارد نتایج مشابهی داشته اند، با این وجود در برخی موارد الگوریتم ازدحام ذرات عملکرد مناسبتری از خود نشان می دهد.

در سال های اخیر مانیتورینگ سلامت سازه های حیاتی توجه بسیاری از دانشمندان را در پی داشته است . عملکرد مطلوب سازه یک مخزن ذخیره سازی نفت خام در طول عمر آن با افزایش تعداد قابل ملاحظه خرابی های سازه ای ،کاهش می یابد . اهمیت تشخیص و مدیریت فرسودگی سازه های نفتی و نیاز به برآورد دقیق خرابی بوضوح برای متخصصان روشن و ضروری است . در این پژوهش مانیتورینگ سلامت یک مخزن نفتی بررسی می گردد . پس از شناخت آسیب های رایج در ورق های کف مخزن ، شبیه سازی ورق ها و تاثیر انواع آسیب ها در ورق های کف مخزن انجام می شود . تاثیر پدیده خستگی ناشی از بالا و پایین رفتن سقف مخزن بعلت پر و خالی شدن های مداوم مواد نفتی بر شدت خوردگی ورق های کف مخازن ذخیره سازی نفت خام خصوصا در محل آسیب بررسی می شود و تعداد بارگذاری های مجاز پس از آسیب دیدگی محاسبه می شود . نتایج این پژوهش نشان می دهد که با داشتن یک سیستم مانیتورینگ سلامت مخزن نفتی ، از تحمیل هزینه های زیاد جهت تعمیرات غیر ضروری اجتناب شده و از سطح سلامت سازه بدون خارج از سرویس کردن آن می توان آگاهی داشت . بر اساس این داده ها می توان در مورد نحوه بهره برداری و میزان شدت آسیب دیدگی و زمان و سطح تعمیرات مورد نیاز تصمیم گیری کرد .

چکیده: عیب یابی یکی از شاخه های کنترل سلامت سازه ها می باشد که در دو دهه اخیر توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. امروزه، تحقیقات بر روی روش های عیب یابی سازه ها بر پایه پاسخ های دینامیکی، بسیار گسترش یافته است زیرا از این روش ها می توان به عنوان روش های بررسی دائمی و بهنگام سازه ها استفاده کرد و از به وجود آمدن آسیب های بیشتر در سازه ها جلوگیری کرد. در این پایان-نامه یک روش دو مرحله ای جدید برای عیب یابی ساز های پرعضو مانند سازه های فضاکار ارائه می شود. در اثر خرابی یک سازه، ویژگی های استاتیکی و دینامیکی سازه تغییر کرده، که با در نظر گرفتن نحوه این تغییرات می توان مکان و شدت خرابی را درسازه ها شناسایی کرد. در این پژوهش، تشخیص محل و شدت خرابی در سازه های فضا کار با استفاده از تغییرات انرژی کرنشی مودال المان های سازه (msebi) و الگوریتم بهینه سازی خفاش (ba) بررسی شده است. الگوریتم خفاش یک الگوریتم بهینه سازی فراابتکاری جدید می باشد که در این پژوهش برای اولین بار در مبحث عیب یابی سازه ها به کار گرفته می شود. بدین منظور در مرحله اول با استفاده از تغییرات انرژی کرنشی مودال المان ها، اندیس خرابی هر المان به دست آمده و با توجه به آنها محل المان های محتمل خرابی تعیین می شود. در مرحله دوم با استفاده از اندیس خرابی مبتنی بر اختلاف بین فرکانس های سازه خراب واقعی و سازه بروز شونده به عنوان تابع هدف الگوریتم بهینه سازی خفاش، شدت خرابی در المان-های سازه مشخص می شود. برای بررسی عملکرد روش پیشنهادی چند سازه فضاکار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می-دهد که روند دو مرحله ای ارائه شده به طور موفقیت آمیزی محل وقوع و شدت خرابی را در سازه های فضاکار، حتی در صورت وجود چند المان معیوب، با دقت بسیار خوبی تعیین می کند. همچنین با مقایسه نتایج حاصل از الگوریتم خفاش (ba) با الگوریتم اجتماع ذرات (pso) مشخص شد که این الگوریتم دقت و سرعت همگرایی بیشتر در بحث عیب یابی سازه ها دارد. به علاوه بررسی ها نشان داد، استفاده از شاخص انرژی کرنشی مودال به منظور تشخیص المان های مشکوک به خرابی دقت بالاتری در کاهش فضای جستجو و انتخاب المان های خراب نسبت به شاخص باقی مانده نیروی مودی دارد.

امروزه با توسعه روزافزون صنعت حمل و نقل ریلی در جهان و همچنین کشور ما، راه اندازی قطار سریع السیر روزبه روز اهمیت بیشتری پیدا می کند. به همین دلیل برنامه ریزی و سیاست های حمل و نقل در جهت آماده سازی بستری مناسب برای مهیا نمودن خطوط ریلی سریع السیر می باشد. به این ترتیب باید وضعیت کنونی خطوط ریلی به دقت مورد مطالعه قرار بگیرد تا نقاط ضعف آن شناسایی گردد. از جمله سازه های مهم و استراتژیک در خطوط ریلی، پل ها می باشند. به همین دلیل سلامت سنجی و مقاوم سازی پل های راه آهن از مهم ترین برنامه ها برای تأمین ایمن خطوط در بهره برداری از قطارهای سریع السیر می باشد. هدف از این مطالعه ارائه دستورالعملی برای تعیین حداکثر سرعت مجاز قطارهای سریع السیر برای عبور از پل های راه آهن موجود می باشد. با توجه به عدم وجود آیین نامه مناسب به این منظور نیاز به داشتن چنین دستورالعملی احساس می شود. این مطالعه دستورالعملی صریح و کاربردی به این منظور پیشنهاد کرده است.

سلامتی سنجی پل ها فن آوری نسبتاً جدیدی در زمینه مهندسی عمران می باشد که می تواند نشان دهنده رفتار واقعی و دقیق پل تحت بارگذاری های طبیعی و عوامل محیطی باشد و به عنوان ابزار قابل اطمینانی برای شناسایی پارامترهای رفتاری واقعی سازه پل مورد استفاده قرار می گیرد. وقوع اکثر ناپایداری پل ها، عمدتاً بدلیل عدم انجام و یا عدم توجه به نتایج سلامت سنجی و بازرسی های کارشناسان پایداری پل، اتفاق افتاده است. بدیهی است رفع بموقع آسیب های وارده به اعضای معیوب، تخریب پل ها قابل اجتناب می باشد. به طور خاص خستگی نشان دهنده یکی از شایع ترین حالت شکست در پل فولادی و پل کامپوزیت فولادی و بتنی است. اغلب شکستگی در سازه های فولادی به شکست خستگی مرتبط می شود. پل راه آهن در طول سرویس دهی خود تحمل میلیون ها چرخه تنش را دارند و هیچگونه تغییر واضحی در ساختار فلزی که به علت خستگی می شکند، وجود ندارد تا بتوان به عنوان مدرکی برای شناخت دلایل شکست خستگی از آن استفاده کرد. پل های راه آهن در مقایسه با پل های بزرگراهی بار زنده بیش تری دارند، اثرات دینامیکی ناشی از عبور قطار در آن ها بیش تر است که همین موضوع یکی از دلایل ایجاد خستگی در پل های راه آهن می باشد. بنابراین می توان اظهار داشت که دو موضوع اصلی در پل ها سلامت سنجی و خستگی آن ها می باشدکه عدم مراقبت درست از پل در دوران بهره برداری میتوانند باعث تشدید خطرات ناشی از خستگی باشند. در این پروژه به مطالعه موردی پل باقر آباد که سنی بالغ بر 80 سال دارد،پرداخته شده است. که پس از بازدید میدانی با استفاده از نرم افزار مدل سازی آباکوس abaqus و همچنین به وسیله استخراج ضوابط خستگی از آیین نامه اروپا به دلیل نداشتن این موضوع در آیین نامه ایران، یک الگوریتم با زبان برنامه نویسی matlab بنویسیم. این الگوریتم با استفاده از داده های اندازه گیری شده ناشی از عبور قطار واقعی به محاسبات مقدار آسیب تجمعی با بکارگیری قانون خطی ماینر پرداخته است که قادر است مقدار آسیب تجمعی برای عبور قطارها با سرعت و بارهای مختلف را محاسبه کند و همچنین میزان کاهش و یا افزایش عمر سازه را محاسبه می کنیم. با توجه به مقدار آسیب و هشدار آن می توان قبل از وقوع حادثه به وسیله ترمیم قطعه بحرانی و یا جایگزینی آن و یا بر حسب نیاز ترمیم جوش و اتصالات و... از تخریب آن جلوگیری بعمل آوریم.

مفهوم جداسازی پایه یک نوآوری در بهسازی لرزه ای سیستم های سازه ای می باشد که در ابتدا از طرف ‏انجمن مهندسی با تردید و شک و گمان روبرو شد ولی امروزه جداسازی پایه روش بسیار مفیدی برای بهسازی ‏توسط مهندسین می باشد . در این تحقیق به معرفی جداگرهای الاستومری و همچنین روابط و ضوابط آئین نامه ‏ای مربوط به طراحی آنها و همچنین به مدل سازی سازه منظم و نامنظم در پلان همراه با افزایش ارتفاع سازه ‏پرداخته می شود. سپس مواردی چون تغییر مکان کلی بام،تغییر مکان مرکز جرم طبقات، برش پایه و لنگر واژگونی ‏سازه منظم و نامنظم جداسازی شده و نشده مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج بیانگر کاهش موارد فوق در سازه ‏جداساز شده بلند مرتبه نسبت به سازه کوتاه و متوسط مرتبه دارد. ‏

چکیده: بتن خودتراکم(self-compacting concrete) یک فن آوری نوپا در عرصه ساخت و ساز دنیاست. این نوع بتن که کارائی بسیار بالایی دارد می تواند تحت اثر وزن خود و بدون جداشدگی دانه ها در میان انبوه اجزای سازه ای جریان یابد. از طرفی استفاده از بتن خودتراکم در صنعت ساختمان در سالهای اخیر پیوسته رو به افزایش است این امر می تواند به این دلیل باشد که طرح مقاطع بتنی با استفاده از بتن خودتراکم در سازه ها موجب کاهش سطح مقطع اعضا و افزایش فضای مفید بیشتر در طرح های معماری شود. قابل ذکر است کاهش وزن مرده، ساختمانها را بسوی دهانه های بزرگتر وارتفاع بلندتر سوق می دهد. کاهش جرم همچنین برای طرح سازه های مقاوم در برابر زلزله از لحاظ اقتصادی مهم است. این چنین فواید اغلب به مراتب مهمتر از هزینه های اضافی تولید بتن خودتراکم می باشد. اما همانگونه که می دانیم با افزایش مقاومت بتن سازه دارای شکست تردتری می شود در این حالت کاربرد بتن خودتراکم که مقاومت قابل قبولی دارد پیشنهاد می شود. بسیاری از رابطه های پیشنهاد شده برای تخمین مقاومت فشاری و کرنش نظیر آن بر پایه نتایج آزمایشگاهی بدست آمده اند و از تنوع زیادی برخوردار هستند این موضوع نشان از پیچیدگی های رفتاری بتن و وابستگی آن به کمیتهای گوناگون دارد. دراین تحقیق به بررسی و مقایسه رابطه بین مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته بتن خودتراکم بدست آمده از آزمایش با رابطه ارائه شده توسط آبا(آیین نامه بتن ایران) پرداخته شده است. برای این منظور 24 طرح اختلاط با تغییر در مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان، میکروسیلیس و فوق روان کننده مصرفی تهیه و از هر طرح اختلاط آزمایش مقاومت فشاری بعمل آمد و در زمان آزمایش علاوه بر ثبت نیروی فشاری با نصب گیج تغییر مکان نیز مقدارتغییر شکل در هر قرائت نیروی فشاری ثبت گردید و سپس با انجام محاسبات لازم و تبدیل نتایج نمونه های مکعبی به نمونه های سیلندری استاندارد، رابطه همبستگی e_c=5260?fc تعیین گردید. فرمول بدست آمده، برای بازه نسبت وزنی ماسه و شن 0.35 و 0.65 ، فوق روان کننده با نسبت وزنی 0.3 تا 1.5 درصد وزن سیمان ، سیمان با عیار 300 تا 400 کیلوگرم بر مترمکعب، نسبت آب به سیمان 0.35 تا 0.45 و میزان ثابت میکروسیلیس 8 درصد وزن سیمان معتبر می باشد و کاربرد این رابطه خارج از کرانه های فوق الذکر توصیه نمی گردد و نیاز به بررسی بیشتر دارد. کلمات کلیدی: بتن خودتراکم- اختلاط آزمایش- شکست تردتری

چکیده: نظارت بر سلامت سازه های عمرانی و تشخیص آسیب های آن در مراحل اولیه، یکی از موضوعات مورد توجه همیشگی بوده است. اهمیت پل ها به عنوان گره های ارتباطی در شریان های حمل و نقل بر کسی پوشیده نیست. جایگزینی یک پل در شبکه های شهری اغلب بسیار مشکل وگاه غیرعملی می باشد. از این رو بررسی خرابی در این سازه ها به منظور ایجاد یک چرخه تعمیر و نگهداری مقرون به صرفه نیاز به توجه محققین دارد. در این تحقیق، از روش ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات (ls-svm) برای طراحی سیستم عیب یابی هوشمند پل های فلزی استفاده شده است. وظیفه سیستم عیب یاب، شناسایی محل و میزان آسیب ها در پل می باشد. آسیب در این سیستم بصورت کاهش سختی مدل شده و از شاخص های خرابی مختلفی مبتنی بر تفاوت مد شکل سازه قبل و بعد از خرابی به عنوان ورودی سیستم عیب یاب استفاده می شود. برای مقایسه کارایی سیستم مبتنی بر ls-svm، نتایج حاصله از آن با سیستم مشابه مبتنی بر شبکه عصبی تابع بنیادی شعاعی (rbfnn) مقایسه شده است. برای بررسی صحت روند ارائه شده چندین مدل پل فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر دقت بیشتر ls-svm نسبت به شبکه عصبیrbf، حتی در صورت وجود نویز در داده ها، در عیب یابی پل های فلزی می باشد. به علاوه بررسی ها نشان می دهد که شاخص های نسبت مد شکل سازه سالم به مد شکل سازه معیوب و تفاوت مد شکل حالت معیوب و سالم دقت بهتری در شناسایی مکان خرابی در پل های فلزی نسبت به شاخص مد شکل سازه معیوب به تنهایی دارد.

سازه¬های فضایی مناسب¬ترین سازه¬ها برای پوشش فضاها با دهانه¬های بزرگ می¬باشد. سازه¬های فضا¬کار گروهی از سازه¬ها هستند که دارای عملکرد سه¬بعدی می¬باشند. در عمل سازه¬های فضا¬کار به گروه خاصی از سازه¬ها گفته می¬شود که شامل شبکه¬ها، گنبدهای استوانه¬ای ، گنبد¬های کروی، دکل¬ها، شبکه¬ها¬ی کابلی، سیستم¬های غشایی ، سازه¬های تاشو و تنسگریتی¬ها هستند. سازه¬های تنسگریتی شامل مجموعه¬ ناپیوسته¬ای از عناصرفشاری در داخل مجموعه پیوسته¬ای از عناصر کششی می¬باشند که به وسیله حالت خودتنیدگی پایدار می¬شوند. در سازه¬های تنسگریتی لزوم اعمال پیش تنیدگی برای ایجاد سختی، عدم وجود سخت شدگی کرنشی برای اعضای کششی بعد از ناحیه پلاستیک و مکانیزم گسیختگی از جمله عوامل مهم و تأثیر گذار برای تحلیل سازه¬های تنسگریتی می¬باشد. در واقع این سازه¬ها دارای چندین مکانیزم بینهایت کوچک می¬باشند، و ایجاد سختی با اعمال پیش تنیدگی، موجب پایداری سازه می¬گردد. در این پایان¬نامه، پس از آشنایی با سازه¬های تنسگریتی، انواع مدول¬ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس مسئله انتخاب مناسب¬ترین آرایش برای پوشش تخت مورد بحث قرار گرفت. برای ادامه کار، ساختار تنسگریتی با ترکیب مدول¬های هرمی با چهار عضو فشاری که در نهایت با آرایش پیوسته ، سطح مشبک تختی را ایجاد نموده¬اند، مورد بررسی قرار گرفته شده است. سپس رفتار خرابی این سازه تحت بارگذاری استاتیکی، با انجام تحلیل¬های غیر خطی هندسی و رفتار غیر خطی مصالح به روش اجزا محدود بررسی شده است. در مدل سازی غیر خطی برای اعضای کششی، رفتار تنش – کرنش مصالح به صورت چند خطی ایزوتروپیک در نظر گرفته می¬شود. بدین معنی که تا نقطه تسلیم، رابطه تنش – کرنش به صورت خطی و پس از آن به صورت غیر خطی غیر ارتجاعی می-باشد. در مدل سازی غیر خطی برای عناصر فشاری از پاسخ¬های تنش – کرنش محوری اعضای فشاری در حضور نقص اولیه استفاده شده است. مدل سازی رفتار اعضا شامل پاسخ غیر الاستیک پس کمانشی اعضای فشاری با مد نظر قرار دادن نقص اولیه و گسیختگی غیر خطی اعضای کششی می¬باشد. تأثیر پیش تنیدگی و نقص اولیه در مکانیزم¬های گسیختگی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. بر اساس تحلیل¬ها و بررسی¬های انجام شده، نتایجی در مورد رفتار خرابی سازه¬های تنسگریتی بدست آمده است و پیشنهادهای طراحی برای جلوگیری از وقوع مکانیزم خرابی کلی (مکانیزم خرابی خطرناک) ارائه گردیده است. از بین مکانیزم¬های خرابی، مکانیزم خرابی کلی نامطلوب است. چرا که این مکانیزم خرابی بدون هیچ¬گونه علائم هشدار دهنده¬ای، به صورت ترد و ناگهانی اتفاق می¬افتد. اما مکانیزم¬های خرابی موضعی بدلیل اینکه به صورت ناگهانی و ترد رخ نمی¬دهند، نسبت به مکانیزم خرابی کلی ارجحیت دارد. در بین مکانیزم¬های خرابی موضعی نیز، خرابی موضعی ناشی از کمانش عضوی بدلیل حالت شکل¬پذیری که نسبت به خرابی موضعی با فروجهش دارد، مطلوب¬تر است. بنابراین پیشنهادهایی جهت ممانعت از مکانیزم¬های گسیختگی خطرناک ارائه شده است.

بررسی افت انرژی در زانویی، به شکل آزمایشگاهی در گذشته انجام گرفته است. محققین عواملی مثل نسبت شعاع انحناء به قطر لوله و همچنین زاویه انحناء را در تعیین افت انرژی در زانوها موثر می دانند. در واقع در آزمایشگاه برای تعیین افت انرژی در هر زانو از فشارسنج در دو طرف زانو استفاده می گردد. با استفاده از اختلاف فشار این دو فشارسنج و با استفاده از رابطه برنولی می توان مقدار افت انرژی را تعیین نمود. در این تحقیق هدف آن است که همین کار توسط مدل سازی عددی صورت گیرد. به این معنی که زانو به شکل عددی مدل سازی می گردد و فشار آب در دو طرف زانو اندازه گیری می شود و در نتیجه مقدار افت انرژی قابل تعیین است. مدل سازی عددی برای زانویی 90 و 45 درجه صورت می پذیرد و نتایج آن با هم مقایسه می گردد. با انجام این تحقیق قدرت مدل سازی عددی برای زانوها مشخص می گردد. واضح است که استفاده از روش های مختلف برای مدل سازی آشفتگی می تواند تاثیر مهمی بر نتایج داشته باشد. بنابراین در گام اول باید بهترین شکل مدل سازی عددی که مناسب زانوها می باشد تعیین گردد. در سال های اخیر استفاده از کدهای برنامه نویسی برای محاسبات دینامیکی سیالات بطور بسیار سریع در حال افزایش می باشد. یکی از نرم افزاهای که برنامه نویسی آن براساس جریان سیال می باشد و می توان برای بررسی پیش بینی جریان سیال از آن استفاده کرد فلوئنت می باشد. با استفاده از این نرم افزار می توان انواع جریانات آشفته را مدل سازی کرد. یکی از کاربردهای چنین نرم افزارهای صرفه جوی در وقت و هزینه های آزمایشگاهی می باشد. بدین ترتیب که با انجام آزمایشات و صرف هزینه ها و وقت نتایج آن آزمایشات را می توان مشاهده کرد. حال اگر با استفاده از نرم افزارهای مانند فلوئنت همان آزمایش را مدل سازی کنیم و نتایج مشابهی را بدست آوریم دیگر نیازی به انجام آزمایش مشابه و صرف هزینه و وقت بسیار زیاد نسبت به مدل سازی با استفاده از چنین نرم افزارهای نیست. با توجه به درک اهمیت بسیار زیاد جریان سیال، در این تحقیق سعی شده تا حدودی با معادلات حاکم و روش های استفاده شده برای شبیه سازی جریانات آشفته آشنا شویم. پس از انجام مدل سازی و استفاده از انواع مدل های آشفتگی برای زانویی 45 و 90 درجه، برای اعداد رینولدز مختلف با استفاده از نرم افزار فلوئنت و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، مدل سازی با نرم افزار فلوئنت تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و بهترین مدل آشفتگی، مدل تنش رینولدز امگا می باشد.

شتاب ها و تغییر مکان های زیاد عامل اصلی خرابی در طی زلزله های بزرگ می باشد، از اینرو تامین شکل پذیری و کاهش تغییر مکان ها و به تبع آن کاهش خسارات در سازه ها، به خصوص برای بهسازی ساختمانهائی که طبق آئین نامه های قدیمی طرح شده اند بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در چند دهه اخیر، محققین در صدد یافتن راههای مختلف افزایش مقاومت سازه ها در برابر زلزله، روشهای بهسازی بسیاری را پیشنهاد و ابداع نمودند که اکثر این روشها بر پایه افزایش مقاومت می باشد که معمولاً به همراه افزایش سختی و کاهش دوره تناوب سازه می باشد. در این تحقیق یک روش جدید بهسازی معرفی شده است که با اکثر روشهای مرسوم متفاوت می باشد. هدف اصلی این روش کاهش نیاز لرزه ای و شتاب ماکزیموم سازه می باشد. در این روش طی دو مرحله سازه مورد بهسازی قرار می گیرد، در مرحله نخست، به منظور کاهش نیاز لرزه ای سازه سختی جانبی آن کاهش داده می شود. این مرحله (تضعیف سازه)، همانطور که انتظار می رود با تغییر مکانهای زیاد همراه است، بنابراین در مرحله دوم بهسازی با استفاده از میراگرهای اضافی مناسب این تغییر مکانها کنترل می گردد. در این تحقیق عملکرد روش پیشنهادی روی سازه های فولادی مورد بررسی قرار گرفته است و بدین منظور سه قاب خمشی فولادی با ارتفاع های مختلف در نظر گرفته شده و با انجام آنالیز استاتیکی غیرخطی (push over) ودینامیکی غیرخطی (time history)، رفتار سازه اعم از سطح عملکرد و نقطه عملکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه شبیه سازی های عددی (با استفاده از 7 شتاب نگاشت) حاکی از آن است که علی رغم افزایش جابه جایی در مرحله اول بهسازی، عملکرد نهایی روش پیشنهادی رضایت بخش بوده و در اکثر موارد کاهش شتاب، برش پایه و جابه جایی را به همراه دارد و همچنین سطح عملکرد سازه ها به میزان قابل توجهی بهبود یافته اند، به طوریکه در برخی موارد سازه از سطح عملکرد واژگونی به سطح عملکرد خطی رسیده است، به همین جهت این روش بهسازی باعث کاهش خسارات اجزای سازه ای و غیر سازه ای (به دلیل کاهش شتاب) به طور همزمان گشته و می تواند در بهسازی سازه هائی که وسایل ثانویه (اجزای غیر سازه ای) در آنها از اهمیت ویژه برخوردار است (مثل بیمارستانها، آزمایشگاهها و مراکز پیشرفته تحقیقات) بسیار موثر باشد.

خودروی هایبرید به عنوان راه حل انتقالی از تکنولوژی خودروهای بنزینی کنونی به خودروی تمام برقی است که در کنار حفظ دو قرن دستاوردهای صنعت خودرو سوخت بنزینی یا گازوئیلی است که دراین ترکیب طراحی بهینه ، مدلسازی و بررسی عملکرد ماشین الکتریکی از اهمیت زیادی برخوردار است.در این پایان نامه ابتدا ساختارهای متفاوت سری، موازی، سری-موازی خودروی هایبرید و ترکیب استارتر/آلترناتور بررسی می شوند. در بین این ساختارها بهترین خواص را ترکیب استارتر/آلترناتور دارد.پس از تعیین اندازه ماشین و تغذیه آن ، مدلسازی الکترومغناطیسی و تلفاتی و محاسبه مشخصه های دینامیکی ، نوبت به بسط الگوریتم طراحی ماشین می رسد. این الگوریتم به طور عمده براساس روش پیشنهادی میلر است. در بخش آخر پایان نامه بهینه سازی طراحی انجام می شود.