یکی از نکات مهم درباره سازه های بلند، سیستم های مقاوم این سازه ها در برابر بارهای جانبی مانند: زلزله، باد،... می باشد که این سیستم های مقاوم معمولاً به صورت دوگانه مانند سیستم هسته مرکزی در قاب خمشی بتنی و... استفاده می شوند. مشکل اصلی این سیستم های مقاوم، محدود بودن توانایی این سیستم های مقاوم، در کنترل سازه در ارتفاع می باشد. لذا محققین این امر بر آن شدند تا از روش هایی جهت کنترل سازه های بلند استفاده کنند. از این رو روش هایی جهت کنترل سازه های بلند به وجود آمدند که این روش های کنترل شامل: کنترل غیرفعال، کنترل نیمه فعال و کنترل فعال می باشند. مطالعات و تحقیقات اولیه انجام شده در زمینه کنترل، به طور وسیعی بر روی سیستم های کنترل فعال می باشد. این سیستم ها با به کارگیری محرک هایی جهت ایجاد نیروهایی که مستقیماً بر سازه اعمال می شود، تغییر مکان سازه را کنترل می کنند. با توجه به محدودیت محرک ها از نظر تعداد و مسایل اقتصادی، موقعیت قرارگیری این محرک ها بسیار حایز اهمیت می باشد. لذا در این پایان نامه، به محل قرارگیری بهینه ی این محرک ها در سازه های بلند با استفاده از الگوریتم تجمعی ذرات، در روش تخصیص قطب ها تحت اثر زلزله های حوزه ی دور و نزدیک گسل پرداخته شده است و از آنجایی که این دو حوزه لرزه ای دارای خصوصیات متفاوتی هستند می توانند بر روی سازه ها با پریودهای مختلف آثار جدا گانه ای داشته باشند. در این مطالعه، از قاب های برشی 10 و 11 طبقه ی بتنی جهت مدل سازی در برنامه ی matlab و یافتن تاثیرات روش تخصیص قطب ها با استفاده از الگوریتم تجمعی ذرات در دو حوزه ی دور و نزدیک گسل، استفاده شده است. پس از مطمئن شدن از نتایج مطلوب روش کنترلی به کار گرفته شده در قاب های برشی، این روش بر روی سه سازه ی بتنی 9، 15 و 21 طبقه که دارای دیوار برشی بتنی به عنوان سیستم ثانویه هستند، اعمال گردید و نتایج مثبت این روش بر روی کنترل این سازه ها به وضوح قابل مشاهده است. نتایج تحلیلی نشان داد که در هر دو حوزه ی دور و نزدیک گسل در سازه های بلند مرتبه، 67% محرک ها با توجه به تابع هدف تعریف شده در 15% ارتفاع بالای سازه قرار می گیرند. همچنین با افزایش ارتفاع سازه های سه بعدی، تاثیر محرک ها در کنترل سازه نیز افزایش می یابد و محرک ها در حداکثر حالت می توانند باعث کاهش 50% حداکثر تغییر مکان های کنترل نشده گردند.

این پایان نامه یک مطالعه عددی بر ظرفیت بارپذیری و عملکرد لرزه ای قابهای بتن مسلح را که با الیاف پلیمری frp تقویت شده اند را بیان می کند . آنالیز عددی با استفاده از نرم افزار abaqus برای پیش بینی ظرفیت بار نهایی در قابهای بتن مسلح تقویت شده با استفاده از الیاف پلیمری صورت می گیرد. در ابتدا یک مطالعه آزمایشگاهی بر عملکرد لرزه ای قاب بتن مسلح انجام می شود . مبنی بر اینکه آزمایش لرزه ای با مقیاس ½ نمونه قاب تحت فرکانس پایین چرخه ای ، با بارهای عمودی ثابت انجام می شود. روند گسیختگی ، ظرفیت بار نهایی در قاب بتنی بررسی می شود . شبیه سازی عددی و همچنین کار آزمایشگاهی با استفاده از پوش بارگذاری چرخه ای کالیبره می شود. بر طبق روند گسیختگی ، تقویت قاب با استفاده از frp انجام می گیرد و با نمونه کنترل مقایسه می شود. اثر جهت الیاف (450 و دورپیچ) بر مقاومت نهایی قاب بررسی می شود .رفتار مصالح غیر خطی مر بوط به میلگردها و بتن و الیافهای پلیمری با مدل های مناسب شبیه سازی می شود. می توان نشان داد که استفاده از الیافهای پلیمری به طور عمده سختی و همچنین مقاومت نهایی قابهای بتن مسلح را افزایش می دهد . نتایج آنالیز دلالت بر این دارد که استفاده از چهار لایه پی در پی با زاویه 450 ± ، یک طرح مناسبی برای پیشرفت بار نهایی و شکل پذیری قابهای بتن مسلح می باشد. در آخر اجزای قاب شامل (تیر ، ستون ، اتصال) با اجزای منفرد تیر ، ستون ، اتصال مقایسه می شود. کلمات کلیدی : قاب بتن مسلح abaqus; ; تقویت ; الیاف پلیمری frp

از مناسبترین و اقتصادی ترین دریچه ها در سازه های هیدرولیکی که علاوه بر سهولت ساخت ،نگهداری و بهره برداری از آن نیز با کمترین امکانات میسر است ،دریچه های قطاعی می باشد.این نوع دریچه ها در واقع قطاعی از دایره را شامل شده که با پشت بندها و بازوهای انتهائی به پایه های بتونی تکیه می کند و حین بهره برداری ،دریچه حول مرکز شعاع قطاع دریچه دوران می نماید.در کشور ما نیز از دریچه های قطاعی در سدهای مختلفی از جمله سدهای بزرگ مانند سد امیرکبیر استفاده شده است. در مورد اهمیت تحلیل دینامیکی ذکر این نکته ضروری است که تحلیل دینامیکی دریچه ها بعد از تخریب دریچه قطاعی سد folsom در کالیفرنیای ایالات متحده در جولای 1995 که با روشهای تحلیلی متداول دارای طراحی قابل قبولی بوده است مورد توجه بسیاری از محققین و پژوهشگران سراسر جهان قرار گرفت و به صورت جزء لاینفک پروسه تحلیل و طراحی در آمد. هدف از اجرای این طرح ایجاد قابلیت طراحی این دریچه هامی باشدکه این پایان نامه به مهمترین قسمت طراحی که همان تحلیل دریچه های قطاعی درهنگام وقوع زلزله است، می پردازد .روش دینامیکی پیشرفته ترین وپیچیده ترین روش تحلیل نیروهای زلزله می باشد. در این روش مدل سه بعدی سازه راتحت شتاب پایه قرارداده وپاسخ دینامیکی سازه رابدست می آوریم که به دوصورت خطی و غیرخطی می باشد.در این پایان نامه دریچه قطاعی سد آبدبه با استفاده از نرم افزار ansys11 مدلسازی شده و تحلیل دینامیکی خطی وغیر خطی روی مدل تحت زلزله های مختلف انجام شده است.

رفتار بتن های hpfrcc در کشش، برش، کرنش، جذب انرژی، مقاومت و کنترل ترک، بهبود چشم گیری نسبت به بتن معمولی دارد. کاهش میزان یا حذف آرماتورهای برشی یکی دیگر از نکات مثبت استفاده از این مواد است. تیرهای کوپله ساخته شده از بتن های الیافی توانمند بر پایه مصالح سیمانی hpfrcc)) که از نسل های پیشرفته بتن های الیافی به شمار می آیند، جایگزین مناسبی برای تیرهای کوپله بتنی معمولی می باشند. با استفاده از این مصالح علاوه بر افزایش شکل پذیری سازه و کاهش مقادیر آرماتورهای عرضی و قطری می توان به ظرفیت برشی بالاتری دست یافت. در این پایان نامه به بررسی و مطالعه رفتار تیرکوپله بتنی و استفاده از بتن الیافی توانمند بر پایه مصالح سیمانی hpfrcc)) برای افزایش شکل پذیری و بهبود رفتار سازه ای آنها می باشد. دو تیرکوپله بتنی و بتن الیافی hpfrcc)) با مقیاس 1 به 2 آزمایشگاهی با نسبت غالب برشی طول به دهانه 2 بر طبق آیین نامه aci 318-08 طراحی و ساخته شد. در این تحقیق علاوه بر میلگردهای طولی و قطری و خاموت های قایم در طول تیر، از الیاف فولادی قلابدار به مقدار 2% حجم کل استفاده شده است.

دیوار برشی فولادی یک سیستم باربر جانبی نوینی می باشد که در چند دهه اخیر استفاده از آن بخصوص در سازه های بلند مرتبه روبه گسترش بوده است. این سیستم تشکیل شده از ورقهای نازک فولادی که توسط ورقهای اتصال بنام fish plate به قاب پیرامونی متصل می شوند. معمولا برای اتصال ورقهای فولادی به قاب پیرامونی از جوش ذوبی استفاده می کنند. در جوشکاری ذوبی به دلیل افزایش موضعی دما تا حد دمای ذوب در محل اتصال و سپس سرد شدن سریع دما، توزیع نا متقارن دما وکرنشهای پلاستیک، تنشهای پسماند زیادی در جوش و فلز پایه ایجاد می شود. در این سیستم بدلیل استفاده از ورقهای فولادی نازک و جوشکاری زیاد جهت اتصال این ورقها به قاب پیرامونی بررسی تنش پسماند ناشی از جوشکاری در ورق ضرورری بنظر می رسد. در این تحقیق مدلسازی المان محدود, دیوار برشی فولادی و فرآیند جوشکاری ورقها به قاب پیرامونی بوسیله نرم افزار abaqus انجام گرفته است . شبیه سازی جوشکاری بصورت دو بعدی و به صورت کوپل غیر مستقیم حرراتی- مکانیکی انجام شده است. اعمال فلاکس حرارتی بصورت سطحی و شکل دایره ای از طریق کد نویسی به زبان fortran صورت گرفته است . خواص الاستیک-پلاستیک مصالح در دماهای مختلف در نظر گرفته شده است و تغییرات دمایی و تنشهای حرارتی در حین جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این تحقیق جهت بررسی اثر تنش پسماند بر رفتار دیوار برشی فولادی, در مرحله اول نمونه بدون تنش پسماند مورد مطالعه قرار گرفته است و سپس با مدلسازی فرآیند جوشکاری اتصال ورق به قاب و بدست آوردن تنشهای پسماند ناشی از جوشکاری در ورق, در مرحله دوم رفتار دیوار برشی فولادی با فرض وجود تنش پسماند مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که بار تسلیم، بارنهایی، سختی، شکل پذیری، جذب انرژی در نمونه با تنش پسماند نسبت به نمونه بدون تنش پسماند به ترتیب 1.5% ، 1.28% ، 9.5% ، 7% ، 3.24% کاهش یافته است.

تخمین ظرفیت باربری نهایی شالوده های سطحی موضوع بسیاری از تحقیقات در حوزه مکانیک خاک و پی بوده است. برخی از محققین برجسته در این زمینه، اقدام به ارائه روابط و نمودارهایی به منظور تخمین ظرفیت باربری شالوده های سطحی کرده اند. اغلب این تحقیقات بر روی بسترهای همگن و یا حداکثر دو لایه انجام شده است. در سال های اخیر به دلیل بروز تغییراتی در نحوه ساخت و ساز، نیاز به تخمین ظرفیت باربری شالوده های واقع بر بسترهای چند لایه احساس می شود. در این نوشتار تخمین ظرفیت باربری نهایی شالوده های سطحی نواری واقع بر روی بسترهای چند لایه، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مورد نظر است. برای این منظور دو نوع از لایه بندی بسترهای خاکی، شامل لایه بندی ماسه روی رس و لایه بندی رسی، بررسی شده اند. ایجاد شبکه های عصبی نیازمند تعدادی داده ورودی است که توسط آنها شبکه مورد آموزش و اعتبارسنجی قرار گیرد. در این تحقیق به منظور ایجاد داده های مورد نیاز برای آموزش شبکه عصبی، از روش اجزاء محدود استفاده شده است و شبکه های عصبی برای هر دو حالت لایه بندی ماسه روی رس و لایه بندی رسی، به طور جداگانه آموزش دیده اند. در ادامه، روش رگرسیون چند متغیره که قادر است با برازش از میان نتایج حاصل از مدلسازی عددی، رابطه ای کاربردی بین پارامترهای ورودی و ظرفیت باربری نهایی برقرار نماید، معرفی شده است. در این روش برخی انواع توابعی که قادر به برقراری این ارتباط هستند، مورد بررسی قرار گرفته اند. اعتبارسنجی شبکه عصبی برای هر دو حالت لایه بندی ماسه روی رس و لایه بندی رسی نشان می دهد که این روش قادر است ظرفیت باربری نهایی شالوده های سطحی واقع بر روی بسترهای لایه ای را به نحو مطلوبی تخمین بزند. اثر هر یک از پارامترهای ورودی در مقدار ظرفیت باربری نهایی به کمک شبکه عصبی بررسی شده و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از مدلسازی عددی و همچنین آنچه که از طبیعتِ رفتار شالوده انتظار می رود، مقایسه شده است. این مقایسه نشانگر عملکرد مناسب تکنیک شبکه های عصبی در ارزیابی اثر پارامترهای ورودی در ظرفیت باربری نهایی است. اعتبارسنجی فرمول های ارائه شده جهت تخمین ظرفیت باربری نهایی شالوده به روش رگرسیون چند متغیره نیز، نشانگر عملکرد مناسب این روش است.

امروزه به دلیل رشد روز افزون جمعیت و افزایش تقاضا برای مواد اولیه و انرژی راه حل هایی به منظور بهینه کردن استانداردها و صرفه جویی در مصالح مصرفی، تولید و کاهش هزینه ها مورد توجه میباشد. فولاد یکی از مصالح ساختمانی با کاربرد فراوان در انواع سازه ها بوده که بدلیل هزینه قابل توجه ناشی از مصرف فولادها در سازه های سنگین استفاده از فولادهای با مقاومت زیاد به عنوان یکی از گزینه های مطرح در این نوع سازه ها می باشد. با توجه به اینکه در آیین نامه های طراحی سازه های فولادی ضوابط و محدودیت خاصی برای اعضای سازه ای با فولاد مقاومت بالا وجود ندارد، بنابراین نیاز به بررسی رفتار سازه های با فولاد مقاومت بالا(st52) و مقایسه آن با سازه با فولاد معمولی(st37) ضروری است. در این مطالعه رفتار سازه قاب خمشی فولادی مهاربندی نشده در انواع حالات بکارگیری فولاد مقاومت بالا و معمولی در اعضای تیر و ستون شامل، تیر و ستون از فولاد معمولی(مدل شماره1)، ستون از فولاد مقاومت بالا و تیر از فولاد معمولی(مدل شماره2)، ستون از فولاد معمولی و تیر از فولاد مقاومت بالا(مدل شماره3) و مدل تیر و ستون از فولاد مقاومت بالا(مدل شماره4)، مورد بررسی قرار گرفت. در مدلهای سازه ای مورد مطالعه طراحی و بررسی براساس نسبت تنش یکسان در اعضای سازه ای مشابه در قاب هفت طبقه، با رعایت محدودیتهای مقاومت و تغییر مکان جانبی آیین نامه در قابهای چهار تا سی طبقه و براساس اثر مقاومت فولاد در مدلهای قاب هفت طبقه با اعضای با سطح مقطع ثابت انجام شد. نتایج تحلیل خطی حداکثر کاهش وزن سازه در استفاده از فولاد مقاومت بالا را حدود 6 درصد نشان داد، که قابل توجه نبوده و انتظار میرود کاهش وزن در سیستم مهاربندی شده محسوس تر باشد. در تحلیل استاتیکی غیرخطی زاویه دریفت طبقه بام مدلهای مورد مطالعه حداکثر97درصد افزایش در مدل شماره4 نسبت به مدل شماره1 و قابلیت جذب و استهلاک انرژی بالاتر در مدل شماره4 نسبت به بقیه مدلها مشاهده شد. ضریب برش پایه حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی بر اساس زلزله حوزه نزدیک گسل در مدلهای سازه ای قابهای چهار تا سی طبقه، مدل شماره4 ( با 30درصد افزایش نسبت به مدل شماره1) در تمام موارد مقدار بالاتری داشته، در حالیکه زلزله حوزه دور از گسل مدلهای شماره1 تا 4 نتایج تقریبا یکسانی را نشان دادند. بررسی نتایج حداکثر میانگین دریفتهای حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی بر اساس زلزله حوزه نزدیک گسل، حداکثر 130درصد افزایش دریفت نسبت به مدل شماره1 در قاب سی طبقه و بر اساس زلزله حوزه دور از گسل، در مدل شماره2 قاب بیست و پنج طبقه، حداکثر40درصد افزایش دریفت نسبت به مدل شماره1 مشاهده شد.

بررسی های انجام شده بر روی نحوه و نوع خرابی ساختمانها پس از زلزله های نورث ریج و کوبه حاکی از اثرات تعیین کننده مولفه قائم زلزله ها نسبت به مولفه افقی آنها بود. پس از آن سازه های ساختمانی و پلهای بتنی و فولادی زیادی تحت اثر مولفه قائم طراحی و تقویت گردیدند. از طرفی دیوار برشی فولادی با ورق نازک یکی از سیستم های مقاوم نسبتا جدیدی است که در سه دهه اخیر در طراحی و تقویت ساختمانهای بلند مرتبه به کار گرفته شده و رفتار بسیار مناسبی در برابر مولفه افقی زلزله از خود نشان داده است. لیکن تا کنون رفتار این سیستم تحت مولفه قائم زلزله مورد بررسی قرار نگرفته است. در پایان نامه ی حاضر تلاش شده تا رفتار این سیستم تحت مولفه ی قائم زلزله و همچنین همزمان با مولفه ی افقی تحقیق و بررسی شود. بر این اساس ابتدا مدل آزمایشگاهی مورد نظر انتخاب شده و پس از کالیبره کردن مدل و صحت سنجی آن در نرم افزار abaqus ، تحت چندین شتاب نگاشت مولفه های قائم و افقی زلزله که مطابق آیین نامه ی 2800 مقیاس شده بودند ، مدل آزمایشگاهی به همراه مدلهای 3 ، 10 و 20 طبقه مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیر خطی قرار گرفت. پس از انجام تحلیل و به دست آمدن نتایج ، روند تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونهای مدلها، مودهای مختلف شکست (خرابی) ، نیروی محوری و لنگر خمشی ستونها ، نیروی برشی و لنگر خمشی تیرها (کناره ها و وسط) ، برش طبقات ، تغییر مکان افقی و قائم طبقات و نیز تغییر مکان نسبی طبقات در سه حالت اثر تنها مولفه افقی ، اثر همزمان مولفه های افقی و قائم و نیز اثر تنها مولفه قائم مورد مقایسه ، بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاکی از عملکرد مناسب این سیستم تحت مولفه ی قائم زلزله و حتی همزمان با حضور مولفه ی افقی زلزله می باشد. به گونه ای که ابتدا خرابی و تسلیم شدگی در دیوارهای برشی فولادی رخ داده و سپس تیرها و ستونها دچار تسلیم شدگی و خرابی شدند. همچنین بررسی ها نشان داد که مولفه قائم زلزله تاثیر قابل ملاحظه ای بر نیروی محوری ستونها (افزایش 100 تا 1500درصد) ، لنگر خمشی ستونها (افزایش 100 تا 600 درصد) ، نیروی برشی تیرها (افزایش 50 تا 300 درصد) و لنگر خمشی تیرها (افزایش 50 تا 400 درصد) می گذارد و روند تشکیل مفاصل پلاستیک و نیز مودهای خرابی در دو حالت اثر همزمان مولفه های افقی و قائم و تنها مولفه قائم نسبت به حالتی که تنها مولفه افقی اثر می کند ، کاملا متفاوت است.

دیوار برشی فولادی سیستم جانبی نوین در برابر بار باد و زلزله می باشد. دیوار برشی فولادی برای مقابله با نیروی زلزله در سازه ها استفاده می شود.در یک سیستم (spsw) المانهای افقی و عمودی به صورت گیردار به ورق ها متصل شده اند.سیستم حاصل شده مانند یک تیر ورق طره عمل می کند. فلسفه طراحی سیستم (spsw) به دو دسته تقسیم میشود : الف- طراحی اولیه از ورق ها و سخت کننده های ضخیم برای جلوگیری از کمانش ناشی از تنش برشی در بارگذاری های کم استفاده می شود. ب- طراحی جدیدتر از ورقهای نازک تر استفاده می کند که از ظرفیت پس کمانش ورق استفاده می کند. مطالعات عددی و آزمایشگاهی گزارش می دهد که سیستم (spsw) دارای سختی بالا،ظرفیت جذب انرژی عالی و خواص رفت و برگشتی پایدار می باشد .اکثر آئین نامه های لرزه ای جهان شتاب پایه طراحی را تابعی از پریود طبیعی ارتعاش می دانند بنابر این محاسبه دقیق پریود طبیعی ارتعاش اهمیت زیادی برای تعیین اندازه های جانبی در طراحی دارد .برای تعیین پریود طبیعی ارتعاش یک سازه نیاز به روش های دینامیکی (روش رایلی یا آنالیز مقدار ویژه)که در آئین نامه های مانند asce و آئین نامه اروپا و آئین نامه ساختمانهای کانادا موجود می باشد .همچنین ویژگیهای طراحی ،فرمول های تجربی برای تهیه پریود ارتعاش طبیعی سازه مقرر می دارد. برای طراحی اولیه این نوع سیستم به یک رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش نیاز است. رابطه های ارائه شده در آیین نامه های لرزه ای ایران و جهان برای این نوع سیستم سازه ای بالاخص برای سازه های بلند مرتبه بسیار محافظه کارانه و غیر اقتصادی می باشد. در این تحقیق تعدادی سازه با سیستم های قاب مختلط و قاب ساده مورد طراحی و آنالیز قرار گرفته اند و پریود طبیعی ارتعاشی آنها توسط آنالیز مقدار ویژه تعیین گردیده است. سپس با رابطه دستی ارائه شده توسط تاپکایا مقایسه گردیده است. افزایش پریود بر اثر رفتار غیر خطی دیوارها مورد بررسی قرار گرفت. کاربرد بازشوها در دیوار های برشی جهت مصارف گوناگون بسیار زیاد است بنابراین رفتار دیوار با بازشو در محاسبه پریود دیوار ها تعیین گردید. در نهایت رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش دیوار برشی فولادی ارائه گردید.

دیوارهای برشی فولادی به دلیل رفتار لرزه ای مناسب، چندی است که مورد استقبال طراحان در سرتاسر دنیا قرار گرفته و ساختمان های زیادی در مرحله طراحی و تقویت از این سیستم استفاده نموده اند. اگر چه دیوارهای برشی فولادی با ورق نازک بدون سخت کننده بیش از نوع دارای سخت کننده آن به کار گرفته شده اند، اما نصب سخت کننده باعث جلوگیری از کمانش دیوار تحت بارهای سرویس نظیر باد و زلزله های خفیف گردیده و از این بابت در سازه های بلند مورد توجه است. نصب سخت کننده باعث افزایش سختی و مقاومت حد الاستیک شده و شکل چرخه های هیسترزیس را از حالت s شکل به دوکی شکل تغییر داده و بنابراین باعث جذب انرژی بیشتر می گردد. با توجه به اینکه ایجاد بازشو به دلایل معماری در دهانه های دیوار برشی فولادی محتمل می باشد، لذا در اینتحقیق تاثیر دو نوع از بازشوهایمتمرکز و گسترده بر سختی و مقاومت پانل های برشی فولادی دارای سخت کننده بررسی و مقایسه گردیده و روابط ساده ای برای پیش بینی سختی و مقاومت حد الاستیک آنها نسبت به پانل مشابه بدون بازشو ارائه گردیده که در طراحی ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد، همچنین میزان جذب انرژی، شکل پذیری و ضریب رفتار پانل های برشی فولادی با سخت کنندهبا بازشوی متمرکز و گسترده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند، که با بررسی و مقایسه رفتار پانل های با بازشوی متمرکز و گسترده مشخص گردید که میزان سختی، مقاومت الاستیک، شکل پذیری و جذب انرژی در پانل های برشی فولادی با بازشوی گسترده نسبت به پانل های برشی فولادی با بازشوی متمرکز به طور چشمگیری کاهش یافته است.

با توجه به پیشرفت های اخیر، محققین شاهد اثرات متفاوت زلزله های نزدیک گسل با زلزله های دور از گسل بوده اند. در طی تحقیقاتی که در این زمینه انجام شد، مشخص شد که نگاشت های نزدیک گسل دارای مدت زمان موثر کمتری نسبت به نگاشت های دور از گسل هستند و در نگاشت های سرعت نزدیک گسل، یک یا چند پالس ضربه ای با دامنه بزرگ و دوره تناوب زیاد وجود دارد که ناشی از اثرات forward directivity می باشد. حرکت پالس گونه، اعمال انرژی حجیم در مدت زمان کوتاه و ضربه گونه زلزله های نزدیک گسل، باعث اعمال نیاز شکل پذیری دورانی زیادی در بعضی طبقات و اتصالات، گسیختگی ترد اتصالات، تخریب آنی سازه و ایجاد طبق? نرم می شود که در طی زلزله 1994 نورث ریج و 1995 کوبه آشکار گردید. از طرفی سیستم دیوارهای برشی ورق فولادی (spsw) اخیراً (از دهه ????) به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی (سیستم باربر جانبی) در ساختمان های مختلف بخصوص در ساختمان های بلند مورد استفاده قرار گرفته اند. این سیستم دارای سختی مناسب برای کنترل تغییر شکل سازه و همچنین دارای مکانیزم شکست شکل پذیر و اتلاف انرژی بالا می باشد. در این مقاله برای بررسی اثر حوزه نزدیک گسل و مشخص کردن تفاوت پارامترهای پاسخ سازه در حوزه دور و نزدیک گسل تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی چهار مدل اجزای محدود با ارتفاع های مختلف دیوار برشی فولادی با اتصال تیر به ستون مفصلی، با استفاده از چهار جفت نگاشت دور و نزدیک گسل که به شتاب g35/0 مقیاس شده اند و نیز چهار جفت نگاشت دور و نزدیک گسل با شتاب واقعی زمین انجام شد. نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی حاصل از چهار نگاشت دور و نزدیک گسل که به شتاب g35/0 مقیاس شده اند با استفاده از روش اجزای محدود نشان می دهد که در مدل های بلند مرتبه (بیش از پریود 0/7 s) اثر حرکات نزدیک گسل بر پارامترهای پاسخ سازه بیشتر از حرکات حوزه دور از گسل می باشد که این نتیجه گیری را می توان به دلیل بیشتر بودن محتوای فرکانسی نگاشتهای دور از گسل در محدوده پریود کوتاه و بلعکس محتوای فرکانسی بیشتر حوزه نزدیک گسل در محدوده پریود بلند، توجیه کرد. و نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی حاصل از چهار نگاشت دور و نزدیک گسل با شتاب واقعی زمین نشان میدهد که بیشتر بودن بیشتر بودن شتاب زلزله های نزدیک گسل و به تبع آن اختلاف فاحش بین پارامتر های لرزه ای از قبیل شدت آریاس و چگالی انرژی مخصوص زلزله و pgd زمین لرزه های نزدیک گسل نسبت به زلزله های دور از گسل موجب اختلاف فاحش بین پارامترهای پاسخ سازه در نزدیک گسل خواهد شد.

امروزه با توجه به رشد جمعیت شهرها از یک طرف و محدودیت های موجود در برابر توسعه فیزیکی شهرها به علت محدودیت های ناشی از موقعیت طبیعی شهرها و وجود بناهای تاریخی از طرف دیگر، احداث ساختمان های بلند مرتبه و انجام تحقیقات بیشتر در مورد آنها را ضروری می سازد. یکی از سیستم های مورد استفاده در ساختمان های بلند مرتبه سیستم لوله قابی می باشد که از خصوصیات اولیه این سیستم به کارگیری ستونهای پیرامونی با فواصل نزدیک می باشد که توسط تیرهای عمیق به یکدیگر متصل می شوند که اولین بار توسط فضلور خان و مایلستون به کار برده شد. نوع پیشرفته تر این سیستم لوله های دسته بندی شده می باشد که برای حل مشکل لنگی برش سیستم لوله ای بوجود آمد. در سیستم لوله های دسته بندی شده برای رفتار بهتر سازه این لوله ها در تراز های خاصی در ارتفاع سازه قطع می شوند. مسئله مهمی که در این سازه ها وجود دارد این است که پس نشستگی و حذف سیستم مقاوم جانبی در یک تراز، در این سیستم ها اتفاق می افتد. علاوه بر این کمربند های خرپایی هم، معمولا در این سازه ها در همین تراز قرار می گیرند. بنابراین رفتار دیافراگم کف، که نقش اصلی را در انتقال نیروهای جانبی در سازه ها ایفا می کند، در ترازهای قطع بیش از پیش می تواند یر روی رفتار سازه های لوله های دسته بندی شده اثرگذار باشد. در این پایان نامه 7 سری مدل ساختمان بلند مرتبه 90 طبقه بتن آرمه با سیستم لوله های دسته بندی شده با حذف لوله های مختلف با پارامترهای متغیر، صلبیت دیافراگم کف، ضخامت دیافراگم کف، جابجایی تراز کمربندهای خرپایی مورد بررسی قرار گرفته اند که تعداد مدل های مورد بررسی به 126 عدد می رسد. تمامی ساختمان های مورد مطالعه دارای نسبت ارتفاع به بعد 6 می باشند. مدل ها با برنامهsap 2000 آنالیز و با آیین نامه ibc 2006 بارگذاری زلزله انجام گرفته شده است. از تحلیل های استاتیکی و دینامیکی طیفی برای بررسی سازه ها استفاده شده است. با توجه به بررسی های صورت گرفته کمربند های خرپایی روی صلبیت دیافراگم کف این سازه ها تاثیر قابل توجهی می گذارد. بطوری که درصد خطای فرض صلبیت دیافراگم کف برای این مدل های به حدود چهل درصد هم می رسد علاوه بر این کمربندهای خرپایی نقش اصلی را در طراحی این سازه ها در محل قطع لوله بر عهده دارند. . محل تنش های حداکثر در دیافراگم ها در تراز حذف دقیقا در لوله هایی اتفاق می افتد که بیشترین جذب برش را دارا هستند و با لوله مجاورشان بیشترین اختلاف برش را داشته باشند. در مدلی که دو لوله کناری در آن حذف شده است بهترین رفتار در زلزله در جهت y را در بین سایر مدل ها مشاهده می شود. ضخامت دیافراگم کف بر روی خطای ناشی از فرض صلبیت بر روی اندیس لنگی برشی تاثیر ناچیزی دارد.

دیوار برشی فولادی در چند دهه اخیر بعنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در ساختمان های مختلف بخصوص در ساختمان های بلند مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از این سیستم در سازه های بلند نیازمند تحلیلی دقیق از رفتار دیوار برشی فولادی می باشد، چرا که در سازه های متوسط و بلند، تغییرشکل های محوری بزرگ ستون ها و تشدید اثرات آن ها در ارتفاع باعث می شود تا تغییر مکان های خمشی حاکم گردد. در این تحقیق، به تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی به روش "شیب – افت اصلاح شده" پرداخته شده و برای تحلیل سیستم به این روش، از شیوه معادل سازی ورق های فولادی با فنر استفاده گردیده است. تحلیل های انجام گرفته بر روی دو مدل با فنرهای افقی و قطری در جایگزینی با ورق های فولادی، نشان می دهد که مدل با فنرهای قطری می تواند معادل سازی دقیقی برای دیوار برشی فولادی باشد. فرآیند تحلیل این سیستم با هدف کاهش در زمان تحلیل (در مقایسه با روش های تحلیلی دیگر)، با استفاده از یک زبان برنامه نویسی انجام گرفته است. برای محاسبه سختی ورق که در روابط روش "شیب – افت اصلاح شده" جایگزین سختی فنرها می گردد، از روش اندرکنش ورق با قاب استفاده گردیده است. نتایج تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی به روش "شیب – افت اصلاح شده" نشان می دهد که روش اندرکنش ورق با قاب به دلیل فرض نادرست تشکیل میدان کششی در تمام طول ورق دیوار برشی فولادی در مرحله پس کمانشی، نمی تواند تحلیل دقیقی از رفتار ورق فولادی ارائه دهد. به همین منظور به اصلاح روابط روش اندرکنش ورق با قاب با در نظرگرفتن اثر تشکیل میدان کششی ناقص و با استفاده از نتایج تحلیل به روش اجزاء محدود پرداخته شده است. پس از اطمینان از صحت اصلاحات انجام گرفته و دقت روش تحلیلی ارائه شده، با تغییر در پارامترهای مشخصه دیوار برشی فولادی در زبان برنامه نویسی، به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر رفتار دیوار برشی فولادی پرداخته شده است. تغییر پارامترهای ضخامت ورق، عرض پانل، تنش تسلیم ورق و ممان اینرسی ستون ها و تاثیر آن بر میزان جذب برش، سختی الاستیک سیستم و مقاومت نهایی آن، نشان می دهد که برای داشتن سیستم دیوار برشی فولادی با عملکرد مطلوب، پارامترهای مشخصه دیوار برشی فولادی باید به نحوی طراحی شوند که از ظرفیت سیستم حداکثر استفاده به عمل آید.

در تجزیه و تحلیل خسارت وارد بر یک سازه پس از رخداد یک حادثه مخرب، برآورد میزان دقیق خسارت وارد بر هر نقطه از سازه غیرممکن به نظر می‏رسد. لذا معرفی شاخص‏ خرابی برای ارزیابی میزان خسارت وارد بر المان‏ها‏ی سازه ضروری می‏باشد.‏ این شاخص‏ها‏ می‏توانند مبنایی مناسب برای ارزیابی عملکرد سازه در برابر نیروهای رفت و برگشتی زلزله باشند. شاخص‏ها‏ی خرابی تابعی از شکل پذیری سازه، انرژی مستهلک شده در سازه، دامنه، زمان و تعداد سیکل‏های بارگذاری می‏باشند. نکته مهم در کاربرد شاخص‏ها‏ی خرابی، وابستگی شدید آن‏ها‏ به جنس مواد تشکیل دهنده المان‏ها‏ می‏باشد. خسارت سازه اثر توام بزرگی پاسخ سازه و تعداد چرخه‏ها‏ی بارگذاری است. برای سازه‏های فولادی اثرات ‏این دو پارامتر با به کار بردن قوانین خسارت تجمعی مدل می‏گردد. تغییرشکل‏های پلاستیک در سازه توسط اثر خسارت تجمعی واقعی‏تر به نظر می‏رسد. چون سازه حافظه‏ای دارد که تغییرات ماندگار را در تحت اثر بارهای چرخه‏ای در خود ذخیره می‏کند. در این مطالعه به بررسی شاخص‏های خرابی تغییرمکان نسبی، شکل پذیری، سینماتیکی، حداکثر محدوده drift پلاستیک، شاخص خرابی دالی و کرول و شاخص خرابی خستگی کم چرخه در قاب‏های خمشی فولادی 5، 10، 15 و 20 طبقه در سطوح شکل‏پذیری 3، 5 و 7 پرداخته شده است. همچنین زمین لرزه‏های مورد استفاده به روش استاندارد 2800 مقیاس شد‏ه‏اند و با میانگین آن‏ها شاخص‏ها محاسبه شده است تا مشخص گردد سطح شکل پذیری هدف در استاندارد 2800 به چه مقداری نزدیک است. جهت بررسی سازه‏ها از نرم فزار غیرخطی perform-3d استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که قاب‏های طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، تحت تحلیل دینامکی غیرخطی آسیب‏هایی اعم از آسیب داخلی تا گسیختگی المان را تجربه می‏کنند و با افزایش شکل پذیری هدف از سطح 3 به سطح 5 میزان افزایش خسارت در تمامی شاخص‏ها به طور میانگین 65% است و از سطح 5 به سطح 7 میزان افزایش خسارت به طور میانگین 24% است. سطح شکل پذیری هدف در استاندارد 2800 نیز تقریبا به سطح شکل ‏پذیری 3 نزدیک است.

در سال های اخیر دیوار برشی فولادی (spsw) به عنوان سیستم باربر جانبی نسبتا جدیدی، در طراحی ساختمان های بلند در بسیاری از کشور های زلزله خیز همچون آمریکا، ژاپن و کانادا مورد استفاده قرار گرفته است. این سیستم به دلیل داشتن سختی مناسب، قابلیت جذب انرژی زیاد، مقرون به صرفه بودن و سرعت اجرای زیاد به سرعت در جهان رو به گسترش می باشد. در ساختمان های بلند نیروی قابل توجهی در ستون ها به وجود می آید که باعث می شود تغییر مکان های جانبی خمشی حکم فرما شده و دریفت سازه کنترل کننده طراحی گردد. به منظورکاهش تغییر مکان جانبی بزرگ، از سیستم های مختلف سازه ای همانند سیستم دیوار برشی کوپله فولادی(c-spsw) استفاده شده است. این سیستم (c-spsw) از یک جفت سیستم دیوار برشی فولادی تشکیل شده که در تراز هر طبقه به وسیله تیر پیوند به یکدیگر متصل می شوند. از طرفی به دلیل آن که سیستم دیوار برشی کوپله فولادی سیستم نسبتا جدیدی است، مطالعه روی آن کم و همچنین در ارتباط با عملکرد آن تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تحقیقی صورت نگرفته است، بر آن شدیم که در این پایان نامه عملکرد دیوار برشی کوپله فولادی تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی را مورد بررسی قرار دهیم. در این پایان نامه برای بررسی تحلیل دینامیکی غیرخطی، از نرم افزار abaqus جهت تحلیل و از سه زوج شتاب نگاشت که به0.35g مقیاس شده، استفاده گردیده است. در این نرم افزار المان محدودی، نمونه ها از سه طول تیر پیوند به اندازه 25/1، 5/2 و 75/3 متر که از نسبت مدول مقطع پلاستیک 100% تیر پیوند به تیر پانل در تراز هر طبقه، در 3، 10، 15 طبقه مدل شده و عملکرد طول دهانه تیر پیوند در برش پایه، دریفت، dc (degree of coupling) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آنالیزها، نشان می دهد که در سیستم دیوار برشی کوپله فولادی با کاهش طول تیر پیوند، برش پایه افزایش و دریفت و پریود اصلی سازه کاهش می یابد و افزایش طول تیر پیوند هم اثر مثبت و هم اثر منفی در پارامتر dc دارد.

در این پایان نامه به ارائه و بررسی سخت کننده خارجی مناسب به جای ورق پیوستگی داخلی جهت تأمین صلبیت در اتصال تیر i- شکل به ستون جعبه ای پرداخته می شود. یکی از معایب و مشکلات اتصال تیر به ستون جعبه ای چگونگی تأمین فاکتورهای مقاومت و سختی جهت ایجاد اتصال صلب می باشد. معمولا جهت مقاوم کردن یک قاب در مقابل بارهای جانبی و تأمین صلبیت اتصال تیر به ستون های جعبه ای از ورق های پیوستگی در تراز بال های تیر در داخل ستون استفاده می شود. در ستون های جعبه ای به علت بسته بودن مقطع، جوشکاری مستقیم ضلع چهارم ورق پیوستگی به ستون امکان پذیر نبوده، بنابراین جهت اجرای اتصال باید ضلع چهارم ستون در محل اتصال به صورت سه تکه اجرا گردد و یا به صورت یکپارچه با جوش انگشتانه اجرا شود. هر دو روش اجرا با جوشکاری و برشکاری زیادی در محل اتصال همراه بوده که از اعتماد و اطمینان به اتصال میکاهد. روند انجام این پایان نامه به این صورت بوده که ورق های پیوستگی از داخل ستون حذف شده و صلبیت اتصال بوسیله سخت کننده های خارجی که اجرای آنها ساده تر از ورق های پیوستگی بوده تأمین می شود. برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی کامل و ورق پیوستگی اصلاح شده(+شکل) و اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل توسط نرم افزار ansys مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار- تغییرمکان مدل ها بر اساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت، مقاومت، شکل پذیری و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. در میان مدل ها، اتصال با سخت کننده خارجی با درصد گیرداری 94.11 درصد بیشترین گیرداری را داشته و از نظر مقاومت با کسب مقاومت 62.59 تن بالاترین ظرفیت را به خود اختصاص داده است، ولی از نظر شکل پذیری، اتصال با ورق پیوستگی با کسب شکل پذیری 5.82 رفتار بهتری نشان داده است. در اتصال با سخت کننده خارجی به علت عریض تر بودن بال تیر در اطراف چشمه اتصال، مفصل پلاستیک به اندازه طول سخت کننده خارجی از بر ستون دور شده و به داخل تیر هدایت می شود و ملزومات ایده تیر ضعیف ستون قوی را به خوبی برآورده می کند. از این نتایج مشخص گردیده که اتصال با سخت کننده های ذوزنقه ای شکل معیارهای اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشد.

در این پایان نامه روش هایی برای تأمین صلبیت اتصالات از طریق سخت کننده های داخلی و خارجی در اتصالات صلب تیر i به ستون قوطی شکل پر شده با بتن ارائه شده است. استفاده از ورق های پیوستگی در تراز بال های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تامین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین نامه 2800 ومبحث دهم مقررات ملی ساختمان می باشد. در ستون های قوطی به علت بسته بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویه ی دید نامناسب اجرای ورق های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به همراه دارد.روند کار در این پایان نامه به این صورت بوده است که ورق های پیوستگی از داخل ستون قوطی شکل حذف گردیده و صلبیت اتصال توسط سخت کننده هایی که از بیرون به اتصال جوش می شوند و اجرای آنها به مراتب ساده تر از ورق های پیوستگی است، تأمین می شود.برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی کامل، اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل،اتصال با سخت کننده های داخلی شامل شبکه های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت کننده های خارجی، بتن و شبکه های آرماتور افقی می باشد توسط نرم افزار ansys مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار- تغییرمکان مدل ها بر اساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت(درصدگیرداری)، مقاومت(ظرفیت نهایی)، شکل پذیری،میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هراتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز ها مشخص گردیده که اتصال جدید پیشنهادی یعنی ستون قوطی شکل به همراه سخت کننده های خارجی و شبکه های آرماتور افقی داخل ستون معیار های اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشند.این مدل با درصد گیرداری 96.18،ظرفیت نهایی 89.45،ضریب شکل پذیری 7.04 بهترین عملکرد را در میان تمامی مدل ها داشته است.

مطالعات انجام شده روی آثار و تخریب های زلزله های اخیر در سراسر جهان تفاوت زلزله ها در حوزه ی نزدیک گسل و در خارج از این محدوده را نشان داده است. اهمیت مطالعه حوزه ی نزدیک گسل زمانی بیشتر می گردد که ضوابط و طیف طرح لرزه ای در آیین نامه های طراحی و نیز استاندارد طرح لرزه ای 2800 ایران ویرایش سوم براساس فرآیندهای احتمالاتی و دوره های زمانی طولانی مدت بدست آمده که حرکات در حوزه ی دور را توصیف می کنند. دیوارهای برشی فولادی به جهت مزایا و رفتار لرزه ای مناسب در سه دهه اخیر به عنوان یک سیستم مقاوم جانبی مورد استقبال طراحان در سراسر جهان قرار گرفته است. به جهت استقبال از دیوار برشی فولادی با ورق نازک مطالعات محدودی تاکنون روی سیستم دیوار برشی فولادی با سخت کننده انجام شده است. لذا در این تحقیق به بررسی رفتار دیوار برشی فولادی با سخت کننده در حوزه نزدیک گسل پرداخته شده است. برای این بررسی سه مدل اجزاء محدود دیوار برشی فولادی با اتصال صلب و ارتفاع 3،7و15طبقه تحت چهار جفت نگاشت حوزه دور و نزدیک گسل تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفتند. میانگین برش طبقات مدل 3 طبقه در حوزه ی دور 8.64% بیشتر از حوزه ی نزدیک می باشد . این نسبت در مدل های 7 و 15 طبقه در حوزه ی نزدیک 4.4 و 4.49 درصد بیشتر از حوزه ی دور از گسل می باشد. میانگین زاویه دریفت طبقات در مدل های 7،3و15طبقه در حوزه نزدیک به ترتیب 46، 192 و 102درصد بیشتر از حوزه دور از گسل می باشد. نتایج نشان داد که ضوابط استاندارد 2800 نیازهای سازه را در حوزه نزدیک پاسخگو نمی باشد. پاسخ-های سازه شامل برش و زاویه دریفت در حوزه ی نزدیک بیشتر از حوزه ی دور می باشد و با افزایش ارتفاع اثرات حوزه نزدیک بیشتر می شود. واژه های کلیدی:دیوار برشی فولادی با سخت کننده، حوزه نزدیک گسل، تحلیل دینامیکی غیرخطی

سازه های فولادی سرد نورد شده از دامنه کاربرد بسیاری در مناطق مختلف دنیا برخوردار هستند. در این گونه سازه ها ستون هایی با ضخامت کم و جدار نازک جایگزین ستونهای جعبه ای شکل می شوند. بطور معمول برای مهاربندی جانبی از تسمه های نازک ضربدری شکل که تنها در کشش کار می کنند و یا صفحات پوششی که از مصالحی با خصوصیات متفاوت تشکیل شده اند استفاده می شود. در این مطالعه، رفتار غیرخطی قاب های فولادی سرد نورد شده، با آرایش های مختلف مهاربندی، از جمله مهاربندهای ضربدری و ترکیبی، و همچنین دیوار برشی با چهار نوع پوشش تحت بارگذاری یک جهته و چرخه ای با استفاده از روش تحلیل غیرخطی المان محدود، ارزیابی شدند. در مجموع، 112 قاب با آرایش های مختلف مهاربندی و نسبت های ابعادی مختلف و با ضخامتهای مختلف صفحات پوششی مورد بررسی قرار گرفتند (248 تحلیل). همچنین پارامترهای لرزه ای شامل ضریب کاهش مقاومت، شکل پذیری و ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری برای تمام نمونه ها ارزیابی شده است. از دیگر سوی، ضریب اصلاح پاسخ لرزه ای برای این سیستم ها محاسبه شد. بیشترین مقدار ضریب اصلاح در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه gwb با ضخامت 15 میلیمتر و با مقدار 5/14 و در بین نمونه های مهاربندی شده در حالت مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی b (مهاربند ضربدری تک) با مقدار 3/14 است. بیشترین مقدار مقاومت در بین نمونه های مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی c (مهاربند ضربدری دوبل) با مقدار 305/60 کیلونیوتن و در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه dfp با ضخامت 20 میلیمتر با مقدار 371/34 کیلونیوتن حاصل شد. در ارزیابی لرزه ای سازه ها بر اساس سطح عملکرد، سرعت و دقت در انجام تحلیل ها معیار مهمی است. در این مطالعه از روش استاتیکی غیرخطی جهت بررسی سطح عملکرد قابهای فولادی سرد نورد شده استفاده میشود. از آنجایی که این سازه ها معمولا با طبقات کم اجرا میشوند مود ارتعاشی اول بر این سازه ها حاکم میشود و در ارزیابی این سازه ها با روش استاتیکی غیر خطی علاوه بر کاهش زمان تحلیل، نتایج نسبتا دقیقی نیز حاصل میشود. در این پژوهش پس از مدلسازی 38 قاب lsf با چهار نوع پوشش مختلف osb، dfp، csp و gwb با در نظر گرفتن ضخامتهای مختلف برای صفحات پوششی، مقادیر تغییرمکان هدف و نسبت های دریف حدی برای سطح عملکردهای مختلف محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که در تمام دیوارهای مورد مطالعه، سازه در حالت خطی جوابگوی زلزله طرح می باشد و نقطه عملکردی در مرحله الاستیک رفتار سازه قرار دارد.

نظر به اینکه ایران درکمربند فعال لرزه ای قرار دارد لزوم پژوهش در مورد خطر ضربه و برخورد ساختمانهای مجاور با توجه به گسترش و توسعه شهرها و روستاها و نیزمقاوم سازی ساختمانهای ساخته شده در گذشته در مقابل این خطر ضروری است.همچنین با توجه به آنکه معمولا در شهرهای بزرگ به منظور استفاده حداکثر از زمین و در قبل از انتشار آیین نامه ها، ساختمانها بدون فاصله از یکدیگر اجرا میگردیدند و نظر به شیوه جدید طراحی ساختمانها براساس عملکرد، تعریف شاخصی برای تعیین نحوه خرابی ساختمانهای موجود و همچنین ساختمانهای در دست احداث (با توجه به طراحی براساس عملکرد) امری ضروری می باشد. برخورد ساختمان های همجوار به یکدیگر از جمله خطراتی است که حین وقوع زلزله ممکن است رخ دهد و همانند سایر خطرات ناشی از زلزله، گاهی می تواند در پاسخ سازه بسیار موثر و حتی فاجعه آمیز باشد. این پدیده در ساختمانهای مجاور به یکدیگر، در هنگام زلزله های شدید (که عموما فاصله کافی از یکدیگر ندارند) رخ می دهد، این پدیده باعث اعمال نیرویی چندین برابر بارگذاری زلزله تعیین شده توسط آیین نامه های طراحی به ساختمانها شده و در نتیجه موجب تخریبهای موضعی یا کلی در هریک از دو سازه میگردد. نیروی حاصل از برخورد دو سازه که به نیروی" تنه ای" معروف است، می تواند باعث تغییر رفتار اعضا از حوزه خطی به حوزه غیر خطی شده و در برخی موارد، سطوح عملکردی مورد انتظار سازه را تغییر دهد.در این پژوهش با توجه به پارامترهای موثر در نحوه خرابی ساختمانها و براساس شاخص خرابی مطالعه شده، فاصله ایمن بین ساختمانهای مختلف با توجه به سطوح عملکردهای متفاوت آنها مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور قابهای خمشی فولادی با تعداد طبقات 4، 6، 12 و 18 انتخاب و پس از طراحی آنها با نرم افزارهای معتبر و با حالات مختلف قرارگیری کنارهم (16 حالت همجواری مختلف) و با توجه به سطوح عملکردهای قابلیت استفاده بی وقفه و ایمنی جانی تحت آنالیز غیرخطی زمین لرزه های مختلف قرار گرفته و اثر ضربه در ساختمانهای مجاور بررسی گردید. نتایج نشان می دهد، گرچه اندازه درزانقطاع معرفی شده در استاندارد 2800 در جهت اطمینان است لکن این استاندارد برای تمامی ساختمانها از یک رابطه مشخص برای این منظور استفاده نموده است. اما تحقیق حاضر نشان داد فاصله ایمن برای درزانقطاع به ویژگیهای دینامیکی دو سازه مجاور(مانند زمان تناوب، جرم، سختی و ...) همچنین به ارتفاع آنها، میزان همترازی آنها و به نوع سیستم عملکردی سازه ها بستگی دارد. ضمنا فاصله ایمن بین دو سازه در سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه نسبت به سطح عملکرد ایمنی جانی، به میزان 7/34 درصد کاهش یافته است.

در عملیات جوشکاری ، بعد از مرحله سرد شدن جسم ، تنش هایی در آن باقی می ماند که به این تنش ها، تنش های پسماند می گویند. این تنش ها و همچنین تغییر شکل های ناخواسته ناشی از جوشکاری ، مهمترین عواملی هستند که باعث ضعیف شدن اتصالات جوشی و ناکارایی آنها در تحمل طولانی مدت بارها ، می شوند. تنش پسماند اطراف جوش یکپارچگی قطعه جوش شده را از بین برده و کششی بزرگ در نزدیکی خط جوش ایجاد می کنند، که باعث ترد شدن قطعه کار و کاهش طول عمر سازه می شود. علاوه بر این، تنش های پسماند فشاری نیز در نقاطی دورتر از خط جوش بوجود می آیند که اثرات سویی بر کمانش اعضای فشاری دارند. از اینرو محققین مایل اند به دانش کاملی از توزیع تنش های پسماند در سرتاسر جوش و همچنین به روشهایی برای تغییر دادن آن و نیز انتخاب روندی مناسب برای جوشکاری دست یابند تا بتوانند تنش های پسماند را به حداقل ممکن کاهش دهند. برای تعیین مقدار و توزیع تنش های پسماند در اتصال جوش از روش های مختلفی از جمله روش های عملی و تحلیلی و روش المان محدود می توان استفاده کرد. به دلیل پیچیدگی فرآیند جوشکاری ، روش های تحلیلی در بسیاری موارد غیر قابل اجرا می باشند و از روش های عملی نیز به علت مخرب بودن، در نمونه های واقعی نمی توان استفاده نمود . لذا گزین? قابل استفاده و مطمئن برای محاسبه توزیع تنش های پسماند،روش المان محدود می باشد. مطالعه عددی این تحقیق به تاثیر ترتیب جوشکاری و همچنین تاثیر تنش تسلیم بر میزان تنش های پسماند ایجاد شده در ورقها و تیر ورق های فولادی پرداخته است. مدل المان محدود بکار رفته در این تحقیق ، یک مدل سه بعدی حرارتی و مکانیکی می باشد و نوع تحلیل نیز کوپلینگ غیر مستقیم می باشد. این تحلیل در دو مرحله انجام می گیرد. در ابتدا تحلیل حرارتی انجام می شود و سپس تغییرات حرارتی آنالیز اول بعنوان بار اعمالی در آنالیز دوم مورد استفاده قرار می گیرد. برای مدلسازی از نرم افزار المان محدود abaqusاستفاده شده است و همچنین به منظور حرکت قوس الکتریکی و حوضچه مذاب از سابروتین dflux در محیط برنامه نویسی fortran استفاده شده است.

انهدام برشی اتصالات تیر- ستون بتن مسلح، شکستی ترد و بدون هشدار دهی قبل از خرابی می باشد و از آنجایی که انهدام ستون و اتصال قبل از انهدام تیر مطلوب نیست، وقوع آن می تواند منجر به خسارات جبران ناپذیری شود. به همین علت، طراحی اتصالات برای مقاومت در برابر نیروهای برشی وارده، مسأله بسیار مهمی است و در محاسبات باید مورد توجه قرار گیرد. با توجه به عدم آگاهی صحیح از ابعاد مختلف بحران زلزله، خسارات متعددی در زلزلههای اخیر در سازهها حادث شده است که اکثر آنها ضعف در اتصال را نشان میدهد. در این زمینه، کاهش آسیبپذیری ساختمانها در برابر زلزله در دهه اخیر یکی از مهمترین چالش ها بوده است. حساسیت این موضوع با توجه به بافت فرسوده نقاط زلزله خیز، ساخت و ساز بدون رعایت استانداردهای اجرایی و نیز استفاده از آییننامه های طراحی قدیمی در دهه گذشته دو چندان شده است. در چنین مواردی برای پیشگیری از وقوع انهدام برشی اتصال، لازم است سازه در مقابل نیروی برشی وارده تقویت شود. از این رو مقاوم سازی برشی اتصالات بتنی با استفاده از چسباندن مصالح کامپوزیت frp به صورت خارجی موضوعی است که در سال های اخیر در کانون توجه محققان و پژوهشگران متعددی قرار گرفته است. از آنجا که تاکنون رابطه دقیق و منسجمی برای پیش بینی سهم برشی frp در اتصالات تیر- ستون بتنی مقاومسازی شده ارائه نشده است، در این تحقیق با بررسی مطالعات و استانداردهای موجود در زمینه مقاوم سازی سازه ها با استفاده از frp و داده های موجود در مطالعات پیشین، مدلی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی ارائه شده است که مقدار خروجی این مدل، سهم نیروی frp، در اتصالات خارجی تیر- ستون بتنی می باشد. در ابتدا برای رسیدن به این هدف باید نقش پارامترهای مختلف بر روی عملکرد frp در اتصالات تیر- ستون مقاوم سازی شده را مورد بررسی قرار داد. پارامترهای در نظر گرفته شده عبارتند از: مقاوت فشاری بتن، مدول الاستیسیته frp، مقاومت کششی frp، عمق موثر frp روی چشمه اتصال، زاویه قرارگیری الیاف، ضخامت frp و ابعاد ستون می باشد. گام بعد جمع آوری دادههای آزمایشگاهی مورد نیاز برای مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی میباشد. نهایتاً با استفاده از مدل بدست آمده از شبکه عصبی مصنوعی، نقش تغییرات پارامترهای مختلف بر روی خروجی شبکه مورد ارزیابی قرار گرفته و تأثیر هرکدام بر روی سهم نیروی frp به دست آمده است و بر مبنای این تأثیرات، یک رابطه برای محاسبه سهم نیروی frp پیشنهاد شده است که خطای آن نسبت به داده های ورودی 3/33 درصد می باشد و در نهایت با توجه روابط موجود سهم برش frp در اتصال محاسبه می شود.

دیوارهای برشی فولادی برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان های بلند در سالهای اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته اند، ظرفیت دیوار های برشی فولادی برای مقابله با خطراتی مانند زلزله، طوفان و انفجار در مقایسه با دیگر سیستم ها مثل قابهای ممان گیر بیشتر می باشد. ارتباط مقاومت انفجاری با مهندسین سازه بطور فزاینده ای در حال افزایش است. بارهای انفجاری با منفجر شدن ماده منفجره تولید میشود و بارهای فشاری بسیار بزرگتری از آنچه که سازه قبلا تجربه کرده بود تولید میکند. این پایان نامه به نقش دیواربرشی فولادی به عنوان المان مقاوم باربر انفجاری و مقاومت خارج از صفحه دیوار برشی فولادی علاوه بر مقاوم لرزه ای میپردازد. مواردی چون مروری بر دیوار برشی فولادی، مبانی تئوریک و آزمایشگاهی انفجار و ارتباط آن با سازه، مبانی طراحی انفجاری سازه های فولادی، مدلسازی بارگذاری انفجاری دیوار و تحلیل دینامیکی مدلهای متعددی با هندسه های مختلف تحت بارگذاری های متفاوت مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تاثیر مواردی چون ضخامت ورق دیوار، حضور سخت کننده های قائم دیوار، نصب پوشش frp روی دیوار، افزایش نسبت طول به عرض دیوار، نرخ کرنش فولاد سازه ای،ابعاد مش بندی و تعداد طبقات تحت بارهای انفجاری متفاوت مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج تحلیل های انجام گرفته توسط نرم افزار اجزا محدود مورد تفسیر و بررسی قرار گرفت. نتایج گواه آن است که با لحاظ نرخ کرنش پاسخ های سازه ای با اختلاف زیادی همراه است و لازم است که در تمام مدلسازی ها نرخ کرنش مصالح فولادی در نظر گرفته شود. بارگذاری انفجاری خصوصا در فشارهای بالا به شدت متاثر از ابعاد مش بندی است و لازم است که در انتخاب ابعاد مش دقت کافی را لحاظ داشت. اضافه شدن سخت کننده جهت تقویت دیوار نتایج مطلوبی در افزایش مقاومت خارج از صفحه دیوار به دنبال دارد. همچنین حضور سخت کننده های افقی در جان ستون برای جلوگیری از لهیدگی بال ستون جلویی در معرض بار انفجار الزامیست. نسبت طول به عرض ورق تاثیر ناچیزی بر پاسخ های سازه ای دارد. همچنین افزایش تعداد طبقات تنها بر کاهش پاسخ های بحرانی ستون های مرزی دیوار تاثیر گذار است. اضافه کردن پوشش frp و افزایش ضخامت ورق فولادی از جمله راهکار هایی است که جهت افزایش مقاومت انفجاری دیوار برشی فولادی میتواند بکار گرفته شود. در نهایت میتوان نتیجه گرفت با توجه به ظرفیت بالایspsw میتواند به عنوان المان مقاوم و جذب کننده انرژی انفجار و مقاوم سازی انفجاری سازه های ضعیف تر استفاده گردد. واژه های کلیدی: دیوار برشی فولادی، بارگذاری انفجاری، سخت کننده های ورق و جان ستون،frp

صنعت سامانه¬های پانلی و پیش ساخته از دو جنبه حائز اهمیت می¬باشد.این پانل¬ها علاوه بر کاربرد در عرصه ساخت و ساز¬، می¬توانند عناصر بسیار مهمی در مقاوم سازی سازه¬ها باشند. این پانل¬ها سیستمی مقاوم در برابر زلزله بوده و همچنین سرعت اجرای این گونه ساختمان¬ها بسیار سریع می¬باشد. به همین جهت تلاش¬های زیادی به¬منظور شناخت دقیق این سیستم سازه¬ای انجام شده است. مطابق با مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان و نشریه 385، دامنه کاربرد پانل¬های پیش ساخته، به صورت زیر طبقه بندی می¬شود: الف) به صورت دیوارهای باربر و یا دیافراگم افقی به عنوان سازه باربر ساختمان ویا دیوارهای جداکننده غیرباربر به کار می¬رود. ب) در سازه¬های متعارف بتنی و فلزی به عنوان دیوار برشی جهت باربری جانبی نیز مورد استفاده قرار می¬گیرد. در همین راستا در این تحقیق در ادامه کارهای انجام شده، هدف¬، بررسی تحلیلی ارتقاء ظرفیت باربری جانبی پانل¬های سه بعدی تحت بارهای سیکلی و همچنین کنترل نتایج تحلیلی می¬باشد. در این پژوهش پس از صحت سنجی پانل 120*120 با نتایج آزمایشگاهی (کبیر وجهانپور) به مدل¬سازی 22 نمونه پانل دیواری با ابعاد(120x120) و نزدیک به واقعیت (360x360) سانتیمتر، با استفاده از نرم افزار آباکوس تحت بار استاتیکی رفت و برگشتی پرداخته¬شده است. که شامل، دیوار پانلی با آرماتور تقویتی (10?) بازوایای 60،45،30 درجه¬نسبت به افق و دیوار پانلی با آرماتور تقویتی (10?) به صورت افقی، عمودی، یکطرف افقی و طرف دیگر عمودی، دیوار پانلی با قراردادن برشگیرها به صورت فضایی و دیوار پانلی با مش بندی¬ با زوایای 30، 45 ،60 درجه نسبت به افق می¬باشد. که همان بارهای اعمال شده در روش آزمایشگاهی به آنها اعمال شده¬است.در مدل¬سازی عددی حتی ا?مکان? ?سعی شده¬است، که مدل نرم افزاری مطابق با واقعیت باشد. سرانجام منحنی¬های هیسترزیس و پوش (نیرو – جابجایی) وهمچنین تنش¬ها ، محل ترک خوردگی¬ها و انرژی جذب شده (سطح زیر منحنی پوش هر پانل ) استخراج گردیده است. و درنهایت نتایج با هم مقایسه شده است. با مقایسه¬ای که در نتایج تحلیل پانل با ابعاد 120*120 و هم پانل با ابعاد 360*360 انجام شد، مشاهده شد که در هر دو مورد، پانل با آرماتور تقویتی 45درجه بهترین عملکرد را دارد. چون ظرفیت باربری بیشتری را نسبت با حالات دیگر داراست، وهمچنین انرژی بیشتری را نسبت به سایر موارد مستهلک نموده است. ومشاهده شد، که تمام موارد آنالیز شده سبب بهبود عملکرد و خواص پانل می¬گردند، به جز سه حالت پانل با آرماتور تقویتی افقی، قائم و افقی– قائم که تاثیری زیادی بر عملکرد پانل ندارند.

المان های سازه ها یا ماشین های صنعتی در زمان استفاده نیازمند بازرسی جهت شناسایی خرابی ها و رشد ترک بمنظور اطمینان از صحت عملکرد و سرویس دهی می باشند. اصول دینامیکی سازه های معیوب موضوع بسیاری از تحقیقات چند دهه ی اخیر بوده است. هنگامیکه المان سازه ای همانند تیر ترک می-خورد، منجر به کاهش سختی و در نتیجه کاهش فرکانس های طبیعیی سازه می شود. تعدادی از تحقیقات صورت گرفته، تکنیک هایی جهت تخمین اثرات ترک روی پارامتر های ویژه ی این سازه ها بعنوان مسئله مستقیم و تعدادی دیگر روش هایی برای مشخصات ترک از جمله محل و تعیین شدت آن بعنوان مسئله ی معکوس ارائه داده اند. در این پایان نامه از روش های عددی (المان محدود) برای بررسی اثرات بارگذاری محوری در مشخصات دینامیکی (فرکانس و شکل مود) سیستم پانلی استفاده شد. با توجه به اثر عمده ی بار های محوری بر مشخصات دینامیکی، این پارامتر در سازه های معیوب نیز بررسی شده است. از آنجا که روش دقیقی برای شناسایی خرابی سازه های صفحه ای که در معرض بار محوری می باشند، وجود نداشت، این مطالعه برای اولین بار با الگو برداری از ایده ی پردازش تصاویر به همراه تبدیل موجک، روشی را ارائه داد تا شناسایی خرابی برای ایندست از سازه ها میسر شود. در بارهای بیشتر از 0.95 بار بحرانی، نتایج با خطاهایی همراه است که از محدودیت های روش پیشنهادی می باشد. نتایج نشان می دهد که بار محوری می تواند باعث تغییرات در فرکانس و شکل مود طبیعی سازه شود. بار-های فشاری با کاهش ماتریس سختی از فرکانس سازه می کاهد که در شکل مود نیز تغییراتی را بدنبال دارد. همچنین نتایج بررسی های نشان می دهد که عدم توجه به نیروی محوری حتی برای مقادیر کم می-تواند باعث آشفته شدن نتایج شناسایی خرابی گردد. روش پیشنهادی برای سازه ی پانلی تحت بار محوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج میانگین خطایی کمتر از 10% را برای محل ترک نشان می دهد که گویای کارایی و دقت بالای روش پیشنهادی بخصوص برای بارهای محوری در محدوده ی سرویس می باشد.

ارزش لرزه ای مهاربند nestedi در مدل هشتاد طبقه 4.47 برابر بیشتر از قاب خمشی و 4.17 برابر بیشتر از مهاربند ضربدری است که نشان می دهد در بارهای جانبی رفتار بهتری نسبت به آن ها دارد. ارزش لرزه ای در تمام مدل های چهار، هشت، پنجاه و هشتاد طبقه مهاربندهای ogird و nested بیشتر از دیگر مدل ها بوده است که نشان رفتار مناسب لرزه ای آن ها است. بررسی و مقایسه های انجام شده روی مهاربندهای جدید ogrid و nested نشان داده که این مهاربندهای جدید رفتار خوبی در برابر بارهای جانبی دارند و قابلیت جذب و استهلاک انرژی مناسبی از خود نشان داده اند

طراحی لرزه ای سازه های مقاوم در برابر بار های محیطی مانند زلزله های شدید و بادهای قوی با هدف تأمین ایمنی افراد و حفظ عملکرد سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های مختلف برای رسیدن به این هدف وجود دارد که شامل روش های طراحی متداول، کنترل پاسخ دینامیکی و جداسازی لرزه ایی می باشد. در جداسازی لرزه ای هدف اساسی کاهش انتقال نیرو و انرژی زلزله به سازه می باشد. از آنجایی که منشاء انتقال این نیروها (انرژی ها) به سازه جرم های ساختمان هستند که با ارتعاشات جانبی زمین به حرکت در می آیند، تمرکز جداسازی بر جدا کردن جرم ها از حرکت جانبی زمین است. یکی از روش های جداسازی لرزه ایی جداسازی کف طبقات می باشد که در این پایان نامه به بررسی این نوع سیستم پرداخته شده و با ساختمان های متداول و همچنین ساختمان جداسازی شده از پایه با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی و تحلیل طیفی و تحلیل بار افزون مقایسه گردیده است. همچنین به منظور عملی تر نمودن روش جداسازی طبقاتی از نظر اقتصادی و نیازهای کاربری، ساختمان هایی که تمام طبقات آن جداسازی نشده اند با چیدمان های مختلف بررسی و ارزیابی گردیده است و در نهایت سیستم مناسب پیشنهاد شده است. استفاده از سیستم جداسازی طبقات با جداساز با دوره تناوب 2 ثانیه در سازه های ده طبقه تحت زلزله السنترو باعث کاهش 70.6 درصدی جابجایی طبقه آخر و 75.5 درصدی دریفت طبقه آخر می شود.

در بسیاری از نقاط جهان از جمله کشور ما، ویران کننده ترین خطر طبیعی برای ابنیه، ارتعاشاتی است که در اثر تحریکات زلزله به سازه وارد شده و باعث به وجود آمدن آسیب جدی در آن می شود. با توجه به این موضوع که در تجزیه و تحلیل خسارت وارد بر یک سازه پس از رخداد یک حادثه ی مخرب، برآورد میزان دقیق خسارت وارد بر هر نقطه از سازه غیر ممکن به نظر می رسد، لذا معرفی شاخص های خرابی برای ارزیابی میزان خسارت وارد بر المان های سازه ضروری می باشد. این شاخص ها می توانند مبنایی مناسب برای ارزیابی عملکرد سازه در برابر نیروهای رفت و برگشتی زلزله باشند. خسارت سازه اثر توأم بزرگی پاسخ سازه و تعداد چرخه های بارگذاری است. برای سازه های فولادی اثرات این دو پارامتر با به کار بردن قوانین خسارت تجمعی مدل می گردد. تغییر شکل های پلاستیک در سازه توسط اثر خسارت تجمعی، واقعی تر به نظر می رسد. چون سازه دارای حافظه ای است که تغییرات ماندگار را تحت اثر بارهای چرخه ای در خود ذخیره می کند. در این پژوهش از شاخص های خرابی شکل پذیری، پارک و انگ، دالی و کرول و کرزینگ در تعیین آسیب پذیری قابهای خمشی فولادی 4، 7، 10، 15 و 20 طبقه در سطح عضو، طبقه و کل سازه در سطوح شکل پذیری 2، 3 و 4 استفاده شده است. همچنین زمین لرزه های مورد مطالعه، 20 زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل که از کارهای تحقیقاتی baker گرفته شده اند، می باشد. 20 شتاب نگاشت مربوط به مولفه ی عمود بر گسل (sn) و 20 شتاب نگاشت مربوط به مولفه ی موازی آن (sp) می باشد. این شتاب نگاشت ها بر مبنای رسیدن سازه به شکل پذیری های هدف مورد نظر، مقیاس شده اند. نتایج بدست آمده از 20 شتاب نگاشت در هر جهت، میانگین گیری شده است. نتایج نشان می دهد که در اکثر مواقع، مولفه ی عمود بر گسل زلزله طبقات پایینی سازه ها را تحت تأثیر قرار می دهد و باعث به وجود آمدن آسیب بیشتری می شود، در حالیکه مولفه ی موازی با گسل باعث به وجود آمدن آسیب بیشتری در طبقات میانی و به خصوص طبقات بالایی سازه ها می شود. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش شکل پذیری هدف، میزان آسیب پذیری سازه ها نیز افزایش می یابد. با مشاهده ی نتایج می توان به این موضوع نیز اشاره کرد که استفاده از شاخص های تجمعی که به صورت ترکیبی از چند پارامتر خرابی مختلف می باشد، آسیب پذیری سازه ها را واقع بینانه تر تخمین می زند.

در این پایان نامه، به تحلیل و طراحی سیستم دیوار برشی فولادی به روش نواری پرداخته شده است. تحلیل های انجام گرفته نشان می دهد که مدل سازی به صورت المان های نواری می تواند معادل سازی دقیقی برای دیوار برشی فولادی باشد. به منظور مقایسه نتایج سیستم دیوار برشی فولادی با یک سیستم مقاوم لرزه ای رایج،6 نمونه قاب خمشی در دو حالت وزن و سختی یکسان با سیستم دیوار برشی فولادی، مورد بررسی قرار گرفت.

یکی از سیستم های نوین مقاوم سازی سازه ها در برابر نیروهای جانبی استفاده از دیوارهای برشی فولادی است. این سیستم دارای ظرفیت باربری، اتلاف انرژی و شکل پذیری زیادی بوده و در مقایسه با دیوار برشی بتن آرمه سبک تر بودن آن موجب کاهش وزن سازه و در نتیجه کاهش نیروهای ناشی از زلزله به سازه می گردد. یکی از نوآوری هایی که می تواند در دیوار برشی فولادی به کار رود، استفاده از ورق های موج دار به جای ورق های ساده است. ایده ی ساخت دیوارهای برشی فولادی موج دار با هدف بهره گیری از سختی برون صفحه ای ذاتی ورق، که ناشی از شکل هندسی موج ها می باشد، بدون به کارگیری هرگونه سخت کننده ای ارائه شده است. در این تحقیق به بررسی رفتار دیوار برشی فولادی با ورق های صاف، موج دار عمودی و افقی و همچنین ورق های ترکیبی به صورت ترکیب ورق موج دار عمودی وصاف، موج دار افقی و صاف، موج دار افقی و عمودی با نرم افزار اجزای محدود آباکوس پرداخته شده است و نتایج آن با نمونه ورق صاف مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد که ضریب رفتار نمونه دارای ورق صاف، موج دار عمودی و افقی به ترتیب برابر 1/9، 8/15و 35/17 بوده و میزان این ضریب در سیستم های ترکیبی ورق موج دار عمودی و صاف، موج دار افقی و صاف و موج دار عمودی با افقی به ترتیب برابر 1/15، 1/15و 48/15 می-باشد. همچنین میزان سختی، مقاومت و جذب انرژی سیستم های ترکیبی نسبت به سیستم های تکی، -بهبود یافته است.

در سال های اخیر بررسی رفتار سازه ها تحت زلزله بسیار مورد توجه قرار گرفته است . به دلیل محدودیت های روش دینامیکی غیرخطی در برآورد رفتار سازه ، روش های جایگزین از جمله روش تحلیل استاتیکی غیرخطی توسط محققین مختلف ارائه شده است . اهمیت در نظر گرفتن مودهای بالاتر در روند تحلیل سازه ها موجب معرفی روش های پیشرفته تحلیل استاتیکی غیرخطی شده است . به همین منظور در این پژوهش به بررسی توانایی روش های مختلف تحلیل استاتیکی غیرخطی (سنتی و تطبیقی) در برآورد جابجایی و زاویه دریفت طبقات سازه های مختلف پرداخته شده است . از یک سو بررسی رفتار سازه تحت زلزله های حوزه نزدیک به علت ماهیت ویژه این زمین لرزه ها در مقایسه با زلزله های دور از گسل امری ضروری به نظر می رسد . در این پژوهش به بررسی نیاز لرزه ای (جابجایی و دریفت) سازه ها تحت زلزله های حوزه نزدیک گسل در مقایسه با زلزله های حوزه دور پرداخته شده است . همچنین اثرات زلزله های نزدیک گسل ، دوران داده شده در راستای موازی با گسل (sp) و راستای عمود بر گسل (sn) مورد ارزیابی قرار گرفته است . به همین منظور تعداد 5 قاب خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط و در طبقات 4 ، 7 ، 10 ، 15 و 20 و 5 دهانه طراحی شد و سپس تحلیل های دینامیکی و استاتیکی غیرخطی توسط نرم افزار opensees بر روی سازه ها انجام شده است .

نتایج حاکی از آن است که قاب خمشی با دو هانه دیوار برشی فولادی تفاوت چندانی با قاب خمشی با یک دهانه دیوار برشی فولادی به لحاظ سختی، تغییرمکان، شکل پذیری و... ندارد. عمده تفاوت، بین قاب خمشی فولادی ویژه و قاب خمشی فولادی با یکدهانه دیوار برشی فولادی می باشد، که با بکار بردن دیوار برشی فولادی در دهانه وسط، سختی و مقاومت های نهایی و تسلیم سازه حدودا 3 برابر شده و همچنین تغییرمکان های تسلیم و نهایی سازه به حدود نصف کاهش یافته است. شکل پذیری نیز 1.5 برابر گردیده است. که با بکار بردن دیوار برشی فولادی در دو دهانه، این مقادیر، کمی بهبود یافته است. با مشاهده ی نتایج می توان به این موضوع نیز اشاره کرد که استفاده از شاخص های خرابی تجمعی که به صورت ترکیبی از چند پارامتر خرابی مختلف می باشد، آسیب پذیری سازه ها را واقع بینانه تر تخمین می زند.