اهمیت سیستم های سازه ای مقاوم در برابر زلزله در طراحی ساختمانهای مناطق زلزله خیز کاملاً مشهود است. در انتخاب یک سیستم مقاوم در برابر زلزله مقاومت و سختی جانبی از یک سو، شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی در حین زلزله، از سوی دیگر ازجمله انتظارات طراح از آن سیستم به شمار می آیند. در این انتخاب، تأمین نیازهای معماری، کاهش هزینه ها، راحتی و سرعت مناسب اجرا نیز بسیار موثر است. سازه ها در هنگام وقوع زلزله های متوسط و شدید وارد محدوده غیرخطی می گردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیر خطی می باشد. ولی به دلیل سهولت روشهای خطی، تحلیل و طراحی های متداول، بر اساس تحلیل خطی سازه و با نیروی کاهش یافته زلزله توسط ضریب کاهش مقاومت (ضریب رفتار) صورت می گیرد. در این تحقیق رفتار لرزه ای یک سیستم مقاوم جانبی جدید، با نام پیشنهادی(tbf) t-braced frame مورد ارزیابی قرار می گیرد. ضریب رفتار این سیستم نوین ارائه شده و وابستگی سختی اولیه و ضریب رفتار به مشخصات ابعادی قاب و مقاطع مورد استفاده در آن مورد بررسی قرار می گیرد. این سیستم مقاوم جانبی از یک تیر ستون i شکل فولادی با ارتفاع زیاد جان، که به صورت قائم در میانه دهانه قاب فولادی قرارمی گیرد و دو تیر عمیق i شکل فولادی دیگر تشکیل شده است. این تیر ستون i شکل فولادی مانند یک ستون از پایین ترین تراز تا طبقات بالا ادامه می یابد و توسط دو تیر عمیق i شکل فولادی دیگر، در تراز طبقات محصور شده و به ستونهای اطراف قاب متصل می شود. در این تحقیق از نرم افزارهای ansys وsap2000 استفاده شده است. تمام مصالح به کار رفته در مدل ساخته شده درansys ، بصورت ایزوتروپیک با رفتار غیرالاستیک سخت شونده دوخطی می باشد. مدل پلاستیسیته به کار برده شده بر اساس جاری شدگی سطحی فون میسز است. مقدار مدول مماسی پس از تسلیم، برابر با یکصدم مقدار مدول الاستیسیته فولاد در نظر گرفته شده است. برای انجام تحلیل غیر خطی در نرم افزار sap2000، پارامترهای مدلسازی مفاصل خمیری دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به مقادیر ضرایب رفتار به دست آمده، ملاحظه می شود که استفاده از این سیستم باربر جانبی از امتیازات بسیاری برخوردار است. منحنیهای پس ماند به دست آمده برای این سیستم، پایدار، رشد یابنده وحجیم است. در اثر تغییر شکلهای برشی غیرالاستیک ورق فولادی جان تیر ورق ها، استهلاک انرژی قابل ملاحظه ای حاصل می گردد.

وقوع زلزله های متعدد و مرگبار در گوشه و کنار جهان، نگرش علمی و عملی برای مقاوم سازی سازه های موجود و حدید الاحداث در برابر این بلای طبیعی و گریزناپذیر را ضروری نموده است. واژه هایی چون مقاوم سازی، بهسازی لرزه ای، طرح لرزه ای و همراه با واژه سبک سازی معنا و غنای بیشتری پیدا می کند. امروزه در سرتاسر جهان مهندسین دریافته اند که سبک سازی یکی از بهترین راهکارهای علمی، عملی و اقتصادی برای کاهش خطرات ناشی از زلزله می باشد. در این پایان نامه که حاصل کار آزمایشگاهی بر روی چند نوع طرح اختلاط بتن سبک با استفاده از مصالح بومی چون پرلیت و لیکا می باشد، علاوه بر تشریح جزئیات و نحوه ساخت، عمل آوری و آزمایشات صورت گرفته به بررسی نتایج حاصله پرداخته شده و اساسا نقاط ضعف و قوت بتن های سبک دانه سازهای تهیه شده از مصالح بومی مورد ارزیابی قرار گرفته و در نهایت راهکارهای مناسبی برای دست یابی فراگیر و مطمئن به بتن سبک دانه سازه ای ارائه شده است.

یکی از رایج ترین سیستم ها برای مقابله با بارهای جانبی در سازه های فولادی، سیستم بادبندی است. با توجه به اینکه موقعیت بادبندها بر هزینه المان های سازه ای و هزینه فونداسیون و در نتیجه هزینه کل سازه تاثیر می گذارد، به منظور کاهش هزینه ها و هدر ندادن منابع طبیعی، بهینه یابی موقعیت بادبندها بسیار حائز اهمیت است. هدف اصلی این پایان نامه بهینه یابی توپولوژی و اندازه است که در این راه از الگوریتم ژنتیک بعنوان یک تکنیک بهینه یابی اکتشافی استفاده شده است. همچنین به منظور پیشرفت پاسخ ها و در نظر گرفتن عدم دقت ها در مسئله، از منطق فازی و ترکیب آن با الگوریتم ژنتیک (فازی ژنتیک) استفاده شده است. برای تابع هدف و قیود از تابع عضویت دو خطی استفاده شده است و نشان داده خواهد شد که جواب های بهتر و در مدت زمان کمتر نسبت به تابع عضویت خطی حاصل می شود. در این تحقیق و در فازی ژنتیک، تابع شایستگی جدیدی با در نظر گرفتن یک مقدار واقعی برای پارامتر ارضا کلی معرفی می شود.همچنین به منظور تسریع نرخ همگرایی و کاهش هزینه های محاسباتی تابع جریمه ای به تابع شایستگی اضافه می شود و با حال یک مثال کفایت روش پیشنهادی نشان داده خواهد شد در تابع هدف بهینه یابی هزینه، هزینه المان های سازه ای و هزینه فونداسیون با توجه به وجود یا عدم وجود شمع در نظر گرفته شده است. همچنین با کاهش تعداد متغیرهای طراحی و در نتیجه کاهش ابعاد فضای طراحی، الگوریتم فضای طراحی کوچکتری را برای یافتن بهینه کلی بررسی می کند، بنابراین اندازه المان ها بعنوان متغیر طراحی وارد مسئله نمی شود. در انتها دیده می شود که با استفاده از تکنیک پیشنهادی و در بهینه یابی هزینه و با افزایش تعداد طبقات، برای افزایش سختی طبقه و کاهش نیروی کششی در بادبند و در نتیجه جلوگیری از ایجاد کشش زیر پی، دو دهانه بادبندی در طبقه ای که قطری اول پایان یافت قرار میگیرد. همچنین در تمامی مثال ها وزن سازه بهینه شده در بهینه یابی هزینه بیشتر از وزن سازه بهینه شده در بهینه یابی وزن است.

بارگذاری هر چه دقیق ترِ اثرِ نیروهای وارده از سوی زلزله بر سازه در طرّاحی لرزه ای سازه ها مستلزم شناخت هر چه بیشتر از این پدیده تصادفی و غیرایستا است. در طرّاحی لرزه ای به روش تحریک بحرانی هدف مسأله معرفی تحریکی از زلزله می باشد، که بیشترین بحران را در سازه سبب گردد. با بهره گیری از قیود مناسب همچون شدّت و توان زلزله یافتن تحریک بحرانی امکان پذیر است. طرّاحی لرزه ای به روش تحریک بحرانی در طرّاحی لرزه ای سازه های پر اهمیّت از جمله نیروگاه های هسته ای و سازه های استراتیژیک و... می تواند، راه گشا باشد.

چکیده: اهمیت سیستمهای مقاوم جانبی در طراحی ساختمانهای مناطق زلزله خیز کاملا مشهود است. در این پایان نامه رفتار لرزه ای یک سیتم مقاوم جانبی جدید و کارایی لرزه ای آن در ساختمان های یک تا چندین طبقه مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این تحقیق مشخص می شود که ایا این سیستم تامین کننده انتظارات ذکر شده می باشد؟ عملکرد این سیتم جدید لرزه بر با عملکرد سایر سیستم های متداول مورد مقیاس قرار می گیرد و مزایا و معایب ان به نسبت سایر سیستم ها ارایه می گردد. این سیستم مقاوم جانبی شامل دو تیر عمیق فولادی i شکل می باشد که بصورت قائم در داخل دهانه قاب فولادی قرار گرفته و توسط یک تیر عمیق به هم متصل شده اند، همانطور که صفحه فولادی یک دیوار برشی فولادی همراه با ستون های مرزی خود در مقابل بارهای جانبی مانند یک تیر ورق کار میکند میتوان این سیتم جدید را به عنوان همان تیر ورق باابعاد کوچکتری، در نتیجه کم هزینه تر در داخل دهانه قاب به کار گرفت. در واقع هدف این است که بتوان از میدان کششی قطری ورق بهره گرفت که پس از کمانش ورق فولاد در ان ایجاد می شود. این مقاومت فرا کمانشی ورق فولاد نازک باعث استهلاک مقدار زیادی انرژی زلزله اعمال شده می گردد. البته شرط بوجود امدن این میدان کششی، این است که ورق در مرزها به خوبی و اندازه کافی تقویت شده باشد که در این حالت مقاومت پس کمانشی چندین برابر مقاومت کمانشی می شود. در این پایان نامه سعی شده است ضریب رفتار پیشنهادی برای این سیستم ارائه گردد. از آنجائیکه نیروهای زلزله با وزن سازه ارتباط مستقیم دارند، لذا در این پایان نامه سعی شده که با ارائه این سیستم علاوه بر بهبود عملکرد سازه باعث کاهش وزن سازه نسبت به سیستمهای لرزه بر متداول و در نتیجه کاهش تقاضای نیرویی سازه شویم. ازاین رو در اینجا سعی میشود تا تمهیدات لرزه ای این نوع قاب تعیین شود. برای این منظور به کمک نرم افزارهایsap و ansys اقدام به مدل سازی انوع مختلف این قاب نموده و خصوصیات لرزه ای این نوع سیستم لرزه بر از قبیل ضریب رفتار (r) و ضریب کاهش در اثر شکل پذیری (rµ)و سایر پارامترهای مرتبط با ضریب رفتار سازه محاسبه می شوند.در نهایت نشان خواهیم داد که این سیستم شرایط یک سیستم باربر جانبی را خواهد داشت و می تواند انتظارات یک سیستم مقام جانبی را در سطح بالایی ایفا نماید.

در هدف اصلی در طراحی لرزه ای سازه ها جلوگیری از انهدام سازه تحت زلزله های شدیدی است که امکان دارد در طول عمر مفید سازه اتفاق بیافتد. سیستم های لرزه بر مختلفی جهت تأمین مقاومت و سختی جانبی برای مقابله و مستهلک کردن نیروی زلزله وجود دارد. یکی از آنها که اخیراً معرفی شده، سیستم tbf نام دارد. همچنین روشهای مختلفی جهت ارزیابی لرزه ای سازه ها وجود دارد. روشی که به تازگی در این زمینه ارائه شده است روش زمان دوام نام دارد. در این رساله کاربرد روش زمان دوام برای ارزیابی لرزه ای قابهای دارای سیستم tbf بررسی شده است. مدلهای هیسترتیک غیرخطی مختلفی نظیر الاستیک-پلاستیک کامل، الاستیک-پلاستیک همراه با کرنش سختی و مدل رفتاری با کاهش مقاومت و سختی استفاده شده است. اثرات تغییرشکلهای بزرگ نظیر p-? در مدلها در نظر گرفته شده است. نتایج آنالیز زمان دوام با نتایج دیگر آنالیزهای لرزه ای نظیر آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی و آنالیز دینامیکی فزاینده مقایسه شده است. دقت روش زمان دوام در پیش بینی پاسخهای بدست آمده توسط روش تاریخچه زمانی غیرخطی برای مدلهای هیسترتیک مختلف محاسبه شده است. به این منظور روش استخراج نتایج از آنالیزهای زمان دوام ارائه شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین روش ترسیم نمودارهای مشابه نمودارهای ida توسط روش زمان دوام توضیح داده شده و نمودارهای حاصل از دو روش فوق الذکر با هم مقایسه شده است. سپس بدین روش عملکرد لرزه ای قابهای 3، 5، 8 و 12 طبقه که در پژوهشهای پیشین به عنوان سیستم tbf معرفی شده اند، مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت نشان دادن کاربرد روش زمان دوام در مقاوم سازی سازه ها، قاب 12 طبقه که عملکرد مناسبی نداشت، به دو روش مقاوم سازی شده و تاثیر هر کدام از این روش ها بر عملکرد لرزه ای سازه به روش زمان دوام بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که می توان بوسیله روش زمان دوام نتایج حاصل از روش تحلیل تاریخچه زمانی را با دقت قابل قبول بدست آورد و همچنین نتایج حاصل از روش تحلیل دینامیکی فزاینده را به خوبی پیش بینی کرد. همچنین نتایج نشان دهنده حساسیت زیاد سیستم tbf به نحوه طراحی تک تک اعضای این سیستم می باشد. همانطور که طراحی صحیح این سیستم میتواند باعث عملکرد مورد انتظار این سیستم تحت زلزله باشد، طراحی نادرست چند عضو این سیستم می تواند عملکرد سازه را به کلی تغییر دهد.

در این پایان نامه تحلیل خطر پارامترهای شتاب زلزله برای شهر تهران با استفاده از منطق فازی انجام گرفته است. منطقه ی مورد بررسی مستطیل شکل و به ابعاد ×30km 30kmبوده، از شمال به رشته کوه های البرز، از غرب به مسیل کن، از شرق به کوه های هراز و از جنوب به بخشهای جنوبی شهر ری محدود شده و وسعتی در حدود 900 کیلومترمربع را شامل می شود. تحلیل خطر برای شبکه های 31x31 از نقاط در شهر تهران انجام گرفته است. در بکارگیری هریک از پارامترهای مورد استفاده در تحلیل خطر مانند پارامترهای لرزه خیزی منطقه و روابط کاهندگی گزینه های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته اند و پارامترها به صورت فازی همراه تابع فازی مثلثی و گوسی وارد محاسبات تحلیل ریسک شده اند. در این تحقیق از روابط کاهندگی قدرتی و همکاران (2007) و سارما و سربالوف (1996) و امبرسیز و بومر (1991) و پارامتر لرزه خیزی کیکو (2000) و توکلی (1996) استفاده شده است.نتایج حاصل از تحلیل خطر زلزله برای هر دسته از این پارامترها با استفاده از نرم افزارseisrisk iii (bender and parkins, 1987) با در نظر گرفتن سطح خطر 10% در 50 سال و 2% در 50 سال انجام گرفته و در نهایت با استفاده از روش درخت منطقی با هم ترکیب شده اند. وزن های استفاده شده در درخت منطقی نیز به صورت فازی بوده و در نهایت برای رسم و مقایسه جوابها پارامتر بدست آمده برای شتاب با استفاده از روش مرکز سطح غیر فازی شده است. استفاده از منطق فازی این امکان را فراهم می کند که عدم قطعیت های موجود در پارامترهای مورد بررسی ناشی از ضعف دانش و همچنین خطاهای حاصل از ثبت و اندازه گیری داده ها نیز در محاسبات وارد شوند و همچنین با استفاده از منطق فازی در روش درخت منطقی عبارات زبانی موجود در علم مهندسی که مرتبط با نظر کارشناس می باشد نیز به صورت اعداد فازی نمایش داده می شود و در محاسبات وارد می شوند. نتایج حاصل از تحلیل خطر فازی برای شهر تهران در مقایسه با نتایج تحلیل خطر معمولی مقادیر بالاتری از حداکثر شتاب زمین-لرزه را نشان داد که این افزایش بطور متوسط در دوره بازگشت 475 سال g060/0 و در دوره بازگشت 2475 سال g110/0 می-باش

دیوارهای بنایی به عنوان یکی از مهمترین بخش های سازه های بنایی همواره تحت نیروهای داخل و خارج از صفحه قرار می گیرند. رفتار ترد، شکل پذیری کم و ضعف در مقاومت برشی و کششی، این اعضای سازه ای را مستعد خرابی در برابر نیروهای زلزله کرده است. به طوری که مبحث مقاوم سازی آنها به طور جدی مطرح می باشد. تاکنون روش های متعددی برای مقاوم سازی دیوارهای بنایی به کار گرفته شده است. یکی از روش های جدید که در دو دهه اخیر برای مقاوم سازی دیوارهای بنایی ابداع شده است، استفاده از کامپوزیت های frp است. استفاده از کامپوزیت های frp به علت استحکام بالا، وزن کم و مقاومت بالا در برابر عوامل فرسایشی طبیعی، می تواند جایگزین مناسبی به منظور حل مشکلات روش های مقاوم سازی سنتی باشد. در این مطالعه، به بررسی ظرفیت برشی، شکل پذیری و مکانیزم خرابی دیوارهای بنایی مقاوم سازی شده به کمک میله های frp به روش اجزای مجزا با استفاده از نرم افزار 3dec پرداخته شده است و تاثیر پارامترهای موثر بر مقاومت برشی دیوارهای بنایی تقویت نشده و تقویت شده مثل مقاومت ملات، میزان بار قائم و وجود بازشوها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس سعی شد که چینش های مختلف میله های frp از منظر افزایش ظرفیت برشی و افزایش شکل پذیری با یکدیگر مقایسه شد و یک چینش بهینه برای تقویت دیوارهای بنایی به کمک میله های frp ارائه شود. نتایج مدل سازی ها نشان می دهد که استفاده از میله های frp در مقاوم سازی دیوارهای بنایی بدون بازشو و دارای بازشو، ظرفیت برشی نمونه ها و همچنین شکل پذیری آنها را تا حد قابل قبولی بهبود می بخشد. نکته مثبت دیگر مقاوم سازی به این روش این است که با توجه به نتایج بدست آمده، استفاده از میله های frp از ایجاد ترک های بزرگ و ناگهانی در نمونه ها و فروریزش ناگهانی آنها جلوگیری می کند، که این امر می تواند در هنگام وقوع زلزله بسیار مفید باشد. نتایج همچنین نشان می دهد که پارامترهای مقاومت ملات و میزان بار قائم، هر یک بر درصد افزایش مقاومت نمونه های تقویت شده موثر هستند. در مورد نمونه های ترک خورده نیز مشاهده شد که استفاده از میله های frp می تواند در مورد ترک های قطری درصد قابل توجهی از مقاومت از دست رفته نمونه ها را احیا کند.

اهمیت سیستم های سازه ای مقاوم در برابر زلزله در طراحی ساختمان های مناطق زلزله خیز کاملاً مشهود است. در انتخاب یک سیستم مقاوم در برابر زلزله مقاومت و سختی جانبی از یک سو، شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی در حین زلزله، از سوی دیگر ازجمله انتظارات طراح از آن سیستم به شمار می آیند. در این انتخاب، تأمین نیازهای معماری، کاهش هزینه ها، راحتی و سرعت مناسب اجرا نیز بسیار موثر است. سازه ها در هنگام وقوع زلزله های متوسط و شدید وارد محدوده غیرخطی می گردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیر خطی می باشد. ولی به دلیل سهولت روش های خطی، تحلیل و طراحی های متداول، بر اساس تحلیل خطی سازه و با نیروی کاهش یافته زلزله توسط ضریب کاهش مقاومت (ضریب رفتار) صورت می گیرد. در این تحقیق رفتار لرزه ای یک سیستم مقاوم جانبی جدید مورد ارزیابی قرار می گیرد. ضریب رفتار این سیستم نوین ارائه شده و ضریب رفتار به مشخصات ابعادی قاب و مقاطع مورد استفاده در آن مورد بررسی قرار می گیرد. این سیستم مقاوم جانبی از یک عضو قایم، که در میانه دهانه قاب قرارمی گیرد و دو عضو افقی دیگر تشکیل شده است. عضو قایم مانند یک ستون از پایین ترین تراز تا طبقات بالا ادامه می یابد و توسط اعضاء افقی در تراز طبقات محصور شده و به ستون های اطراف قاب متصل می شود. در این تحقیق از نرم افزارهای abaqus ، perform-3d وsap2000 استفاده شده است. تمام مصالح به کار رفته در مدل ساخته شده درabaqus ، بصورت ایزوتروپیک با رفتار غیرالاستیک یه رفتار بتن به صورت تک محوره معرفی شده است. برای انجام تحلیل غیر خطی در نرم افزار perform-3d و sap2000، پارامترهای مدلسازی مفاصل خمیری دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به بررسی های انجام شده ملاحظه می گردد که سیستم لرزه بر جانبی t شکل دارای ظرفیت بالای استهلاک انرژی می باشد، همچنین استفاده از این سیستم علاوه بر اینکه می تواند برخی از نیاز های معماری را جوابگو باشد، توانایی خوبی برای مقابله با نیروی جانبی دارد. آنچه که از بررسی های صورت گرفته مشاهده می شود بیانگر این موضوع است که تعادل بین خمش و بر ش در این سیستم سبب بهبود عملکرد آن می گردد.

در سال های اخیر، مطالعات زیادی در زمینه طراحی سازه ها در برابر زلزله صورت گرفته است. نتایج این مطالعات نشان می دهد که ایده رفتار سازه در محدوده رفتار خطی، با توجه به هدف دستیابی به طرح اقتصادی مناسب نبوده و طراحی سازه به روش های بر مبنای نیرو یا مقاومت کارایی کافی را ندارد، چرا که با توجه به وقوع زلزله های نسبتا شدید در برخی کشورهایی جهان مثل ایران، رفتار اعضای سازه ای وارد ناحیه غیرخطی می شود. لذا در آئین نامه های اخیر سعی بر آن شده که به جای معیار مقاومت یا نیرو، از معیار رفتار و شکل پذیری سازه استفاده شود. این شیوه طراحی، طراحی بر اساس عملکرد«performance based design»نام دارد. یکی از انواع این شیوه طراحی «روش طیف ظرفیت»است. که در این مطالعه سعی شده ابتدا بررسی ای بر این شیوه طراحی صورت گیرد که در این بررسی مفاهیم لرزه ای و روش های ارائه شده در دو دستورالعمل atc-40و fema440 شرح داده شده و سپس نحوه مدل سازی و جزئیاتی مثل جزئیات مدل سازی، معیارهای کنترل (اعم از پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش) و غیره بررسی می شود. برای طراحی به روش طیف ظرفیت سازه های مدل سازی شده توسط روش پوش آور «pushover» مورد تحلیل غیرخطی استاتیکی قرار می گیرد. انواع سازه های مورد مطالعه در این تحقیق، که تعداد آن ها به حدود 220 عدد می رسد، سازه های فولادی با قاب ساده شامل: 3، 6، 9 و12 طبقه، با تعداد دهانه های 3 و 5، به طول دهانه های 3، 4، 5، 6 و7 متر، با انواع مهار بندهای همگرا x، ?و v&?، با تعداد دهانه مهاربندی شده 1 و 2 دهانه کنار هم یا جدا از هم می باشد. که در نهایت مقایسه بین نتایج حاصله از این روش با روش تنش مجاز به این نتیجه منجر می شود که روش تنش مجاز در سازه های کوتاه طبقه دست پایین، در سازه های بلند مرتبه دست بالا است.

در طی سه دهه اخیر یک سیستم مقاوم سازه ای جدید مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات و مطالعاتی در مورد آن انجام شده است. این سیستم، دیوار برشی فولادی که به طور اختصار ssw یا spsw نامیده می شود. به طور کلی یک دیوار برشی فولادی تشکیل شده از یک ورق فولادی که توسط یک قاب مرزی محاط شده است. دیوار برشی فولادی معمولا در طراحی سازه ها یا مقاوم سازی ساختمان های موجود به صورت تقویت شده یا تقویت نشده استفاده می شود. در روش اول، دیوار های برشی فولادی با استفاده از سخت کننده های افقی و عمودی همانند تیر ورق ها به نحوی تقویت می شوند که از کمانش خارج از صفحه ورق میانی جلوگیری شود و از رسیدن آن به حد خمیری کامل اطمینان حاصل شود. با این حال ساخت و اجرای تعداد زیادی سخت کننده افقی و عمودی می تواند زمان بر بوده و هزینه زیادی نسبت به دیوار برشی تقویت نشده داشته باشد. استفاده از دیوار برشی فولادی تقویت شده در طراحی بعضی از سازه ها از قبیل سازه های بلند مرتبه و یا سازه های صنعتی و یا در شرایطی که محدودیت های عملکردی و بهره برداری سازه ها نسبت به کمانش خارج از صفحه ورق فولادی وجود دارند و یا در مقاوم سازی سازه های موجود، ممکن است نسبت به دیوار های برشی تقویت نشده ترجیح داده شود. از این رو در این تحقیق سعی شده است که دیوار برشی فولادی با یک سیستم جدید تقویتی معرفی گردد تا ضمن افزایش مقاومت برشی حد الاستیک ورق فولادی، اثرات ناشی از کمانش کلی ورق را کاسته و با حداقل تعداد و طول سخت کننده، رفتار لرزه ای سیستم دیوار برشی فولادی را بهبود بخشد. همچنین انتظار می رود که به دلیل مشارکت سخت کننده ها، ظرفیت جانبی کل سیستم، میزان جذب و اتلاف انرژی، سختی جانبی و به طور کلی رفتار غیر خطی آن بهبود یابد. با معرفی آرایش جدید تقویتی می توان هزینه های ساخت و اجرای سیستم دیوار برشی فولادی را در مقایسه با سیستم های تقویت شده مرسوم قبلی، کاهش داد. برای این منظور در این مطالعه تعداد 255 مدل دیوار برشی با آرایش های مختلف سخت کننده در نرم افزار اجزای محدود abaqus آنالیز شده و نتایج آن در قالب دو رویکرد اصلی ارایه شده است. رویکرد اول پارامتر های طول، عرض، ضخامت و یک طرفه و دو طرفه بودن سخت کننده های قطری را مورد مطالعه قرار داده و مشخص می شود که استفاده از سخت کننده های قطری با طول کامل، عریض، ضخیم و دو طرفه منجر به افزایش 12.6% در ظرفیت برشی بر حسب وزن کل دیوار نسبت به نمونه تقویت نشده می گردد. رویکرد دوم آرایش های مختلف را بررسی کرده و پارامتر شکل و موقعیت سخت کننده ها را مورد مطالعه قرار می دهد. در این رویکرد آرایش سخت کننده v و ? (هفت وهشت) و آرایش ?45 نوع دوم، ظرفیت برشی را بین 34.5% تا 49%، ظرفیت بر حسب وزن کل دیوار را بین 23.4% تا 39.18% و سختی جانبی اولیه دیوار را بین 60% تا 68%، نسبت به دیوار برشی تقویت نشده افزایش می دهد.

در سال های اخیر روش های کنترل غیرفعال سازه به جایگزین مناسبی برای روش های سنتی جهت کنترل لرزه ای سازه ها تبدیل شده است. مجموعه تلاش های انجام شده در این مسیر را می توان به دو دسته کلی طراحی و اجرای سیستم های لرزه ای کارآمد و استفاده از مصالح نوین و موثر تقسیم کرد. از جمله سیستم های لرزه ای کارآمد، می توان میراگر حلقوی را نام برد، که به صورت یک حلقه ی فولادی در مرکز مهاربندهای ضربدری شکل قرار می گیرد. این سیستم علاوه بر افزایش سختی جانبی و میرایی سازه باعث کاهش نیروی محوری مهاربند ها و جلوگیری از کمانش آن ها می شود. در شاخه استفاده از مصالح نوین می توان به آلیاژهای حافظه دار شکلی اشاره کرد. آلیاژهای حافظه دار شکلی، دارای دو خاصیت منحصر به فرد فوق کشسانی و اثر حافظه شکلی هستند. خاصیت فوق کشسانی به این مواد امکان تحمل کرنش های زیاد، بدون باقی ماندن کرنش های پسماند پس از باربرداری را می دهد. به علاوه خواص مطلوب جذب انرژی بالا، خستگی ناپذیری و مقاومت در برابر خوردگی امکان استفاده از این ماده را در کنترل لرزه ای سازه فراهم می آورد. هدف اصلی از این پژوهش بررسی رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و مطالعه تاثیر استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی به جای فولاد در میراگر می باشد. به این منظور از نرم افزار abaqus استفاده شده است. برای معرفی آلیاژ حافظه دار شکلی به نرم افزار از زیر برنامه ی نوشته شده در نرم افزار fortran، که قابلیت شبیه سازی رفتار آلیاژ حافظه دار شکلی را در کلیه حالت ها دارد، استفاده شده است. مدل های مورد استفاده در این پژوهش به صورت قاب خمشی، قاب مهاربندی شده ساده ضربدری، قاب مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و قاب مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی نایتینول است. قاب ها در ارتفاع چهار، هشت و دوازده طبقه، و با دهانه های چهار و شش متری مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه قاب ها تحت بار گذاری تک آهنگ و چرخه ای قرار گرفته است. به منظور بررسی رفتار لرزه ای سازه ضریب رفتار کلیه قاب ها در طبقات و دهانه های مذکور محاسبه شده و رفتار چرخه ای آن ها نظیر چرخه های پسماند و استهلاک انرژی در هر چرخه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی افزایش مقدار ضریب رفتار قاب های مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و نیز جذب انرژی بالا در هر دو میراگر حلقوی فولادی و به ویژه نایتینول می باشد.

اهمیت طرح لرزه ای، جهت جلوگیری از انهدام سازه تحت زلزله های شدید و حفظ پایداری جانبی، نمایان می شود. این امر نیاز به معرفی سیستم های لرزه بر، در درجه ی اهمیت با رفتار شکل پذیر همراه با تامین مقاومت و سختی جانبی کافی برای استهلاک انرژی القایی زلزله را به وضوح نشان می دهد. در این راستا سیستم لرزه بر نوین t (trf)، با نظر به پیکربندی آن، در مرتبه ی اول، تسلیم برشی یا خمشی تیر های پیوند افقی و در مرتبه ی دوم تسلیم تیر عمودی سخت در میانه ی دهانه ی قاب با افزایش ظرفیت دوران قطری خمیری و سختی جانبی اولیه مورد توجه و بررسی قرار می گیرد. گسترش مطالعات با فرض اتصال گیردار اعضا و اتصال گیردار یا ساده ی پایه ی ستون های اطراف سیستم trf جهت تامین پارامتر های رفتاری مناسب صورت گرفته است. محتوای پایان نامه ی حاضر با نگرشی به روش های مختلف ارزیابی لرزه ای و برداشت منحنی رفتار واقعی و غیر خطی تیر های پیوند سیستم و نیز دیدکل نگر بر سازه، از جمله توسعه ی مطالعات عددی با تحلیل استاتیکی غیر خطی توسط نرم افزار های قدرتمند و نیز تعریف طرح پژوهشی واقعی، شکل گرفته است. تحقیقات در قالب مبانی، فرضیات اولیه و اعمال برخی الزامات آیین نامه های موجود جهت حذف عدم قطعیتهای پایداری و مقاومتی ارائه شده است. ارزیابی اولیه توسط مطالعات عددی بر روی 26 مدل، رفتار سازه را با مقاومت جانبی و تامین شکل پذیری مناسب به ویژه در تسلیم برشی به صورت پایدار، ارایه نمود. پژوهش واقعی، با اعمال پروتکل بارگذاری چرخه ای به نمونه ی آزمایشگاهی از یک قاب با مقیاس 1:2، استفاده از ظرفیت بالای تغییر شکل های خمیری برشی در تیر های پیوند و تیر عمودی میانی را در کنار اتصال گیردار پایه ی ستون های اطراف، توسط پارامتر های لرزه ای، به اثبات رسانید. صحت سنجی و توسعه ی مطالعات عددی جهت حذف عدم قطعیت های پایداری، طرح اعضا و سخت کننده ها جهت کنترل موثر تغییر شکل های برشی صورت گرفت. امید است، این سیستم با رفتار لرزه ای مناسب خود در تسلیم برشی تیر های پیوند با ضریب شکل پذیری 73/6 همزمان با سختی اولیه ی کافی و بالا، در جهت توسعه ی صنعت ساختمان ایران عزیز افقی تازه بگشاید.

قاب های مهاربندی شده یکی از انوع سیستم های مقاوم جانبی است که در سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این میان هریک از مهاربندها دارای معایب و مزایایی از نقطه نظر معماری و سازه می باشند. شکل خاص مهاربندهای خیمه ای سبب می گردد که بتوان از فضای بازتری در قاب ها جهت تأمین بازشوهای معماری بهره گرفت. وجود برخی مسائل نظیر مشکلات در اتصال میانی 3 المان مهاربند، وجود ناپیوستگی، جذب انرژی کم و ... ابهامات و نگرانی هایی را در رابطه با این مهاربند بوجود آورده است. در این تحقیق قاب های دارای مهاربند خیمه ای با شکل های مختلف اجرای اتصال میانی مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. برای بررسی رفتار این مهاربندها شکل های مختلف اتصال میانی در قاب های 1، 3، 5 و7 طبقه مدل سازی شده و تحت آنالیز پوش اور و بارگذاری چرخه ای قرار گرفته است. در بخش دیگری از این تحقیق به بررسی موقعیت محل گره میانی در این مهاربند و تأثیر آن بر رفتار مهاربند پرداخته شده است. همچنین سعی شده است مدل های ساخته شده با اشکال مختلف اتصال میانی و پارامترهای مختلف بایکدیگر مقایسه شده و پارامترهای لرزه ای از جمله ضریب رفتار و شکل پذیری تعیین گردد.

در این پایان نامه از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی وزن سازه ها استفاده شده است. برای افزایش سرعت همگرایی و رسیدن به جواب های بهتر، منطق فازی نیز مورد استفاده قرار گرفته است. اتصالات نیز به دو صورت نیمه گیردار با درجه گیرداری های مختلف و گیردار فرض شده اند. هر کدام از اتصالات به تنهایی در قاب قرار داده شده و تحلیل می شوند. نتایج حاصل شده از طراحی با یکدیگر مقایسه خواهد شد. ادغام یکنواخت برای جستجوی بهتر در بین راه حل ها و تولید فرزندان بهتر و نیز از کدگذاری صفر و یک که دارای سازگاری بهتر با عملگر های الگوریتم ژنتیک می باشد استفاده شده است. اندازه جمعیت 30، نرخ ادغام و جهش نیز به ترتیب 1 و 005/0 در نظر گرفته شده است. در این جا از 9 قاب دو بعدی با تعداد دهانه 3، 4 و5 و طبقات مختلف برای رسیدن به نتایج مورد نظر استفاده گردیده است. نتایج نشان می دهد که اتصالات نیمه گیردار در مقایسه با اتصالات صلب باعث کاهش وزن سازه و افزایش جایجایی سازه می شود. همچنین ترکیب منطق فازی با الگوریتم ژنتیک در رسیدن به جواب های بهتر موثر می باشد.

سازه ها برای مقابله با زلزله های مناسب و مکرر طراحی می شوند که می بایست دارای سختی و مقاومت کافی بوده تا بتوانند تغییر شکل ها را کنترل نموده و از هر گونه آسیب محتمل جلوگیری نمایند. انتخاب یک سیستم سازه ای مناسب مستلزم شناخت رفتار سیستم های لرزه ای موجود می باشد. از آنجا که سختی و شکل پذیری دو مشخصه متضاد می باشند، مطلوبست سیستم سازه ای طراحی شود که ترکیبی از این دو مشخصه را در بهترین حالت و بدون افزایش هزینه های ساخت داشته باشد. سیستم های سازه ای، قاب خمشی و مهاربند هم محور، برای مقابله با بار زلزله بصورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. مهاربند هم محور سختی زیادی داشته و فاقد شکل پذیری کافی به علت کمانش محتمل در اعضای قطری خود می باشد. در مقابل، قاب خمشی که مقاطع تیرها در آن می توانند تغییر شکل های الاستیک را تحمل نمایند، شکل پذیری مناسب داشته اما سختی کمی دارد که هزینه های ساخت را زیاد می کند. برای غلبه بر کاستی های قاب خمشی و مهاربند هم محور، roeder و popov مهاربند برون محور را پیشنهاد دادند. هر چند که سیستم های ذکر شده عملکرد لرزه ای خوبی دارند، اما محدودیت های معماری و از طرف دیگر مشکلات طراحی و ساخت باعث کاهش رغبت در استفاده از آن ها در مناطق کشورمان شده است. در این پایان نامه، عملکرد لرزه ای سیستم های باربر جانبی trf و مهاربند برون محور ebf محاسبه گردیده و مقایسه شده است که شامل نتایج حاصل از آنالیز چرخه ای قاب های 1 طبقه می باشد. از این نتایج برای یافتن سیستم با عملکرد مطلوب تر در تامین سختی، ماکزیمم شکل پذیری و استهلاک انرژی در هر چرخه برای مقاومت یکسان داده شده، استفاده شده است. همچنین مقادیر حاصل از آنالیز استاتیکی غیر خطی قاب های 3،5،8،12 طبقه trf و ebf که شامل شکل پذیری، اضافه مقاومت، کاهش نیرو به علت شکل پذیری و ضریب رفتار سیستم ها می باشند محاسبه و مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که مشخصات مقاطع تیر ورق عمیق i شکل قائم تاثیر بسزایی بر شکل پذیری و استهلاک انرژی سیستم trf دارد. تیر پیوند در سیستم ebf که عملکرد فیوز مانند در هنگام زلزله دارد، بدلیل دوران پس از زلزله، قابل تعویض نمی باشد. در حالیکه تیر افقی کف در سیستم trf فاقد چرخش بوده و تیر ورق عمیق i شکل قائم می تواند به عنوان فیوزی قابل تعویض پس از زلزله در نظر گرفته شود که این امر سیستم trf را به سیستمی با صرفه اقتصادی و کم هزینه برای مقاوم سازی سازه ها پس از زلزله های شدید مبدل می کند.

با توجه به پدیده تصادفی و نامعین زلزله، برای طراحی سازه ها از روش آنالیز بدترین حالت (worst-case analysis) استفاده می شود که در طراحی لرزه ای بدین معنی است که طراحی بر پایه آن ورودی انجام شود که بحرانی ترین پاسخ (critical response) را در سازه ایجاد کند. روش تحریک بحرانی (critical excitation) یک ورودی بحرانی را پیشنهاد می کند که اگر سازه در برابرش "ایمن" شناخته شود، این سازه در مقابل همه حرکات لرزه ای زمین با حداکثر شدت (intensity) و توان (power) مفروض، کاملا ایمن خواهد بود. این روش خصوصا برای طراحی سازه های مهم و با اهمیت خیلی زیاد نظیر بیمارستانها و ساختمانهای آتش نشانی و ساختمانهای بلند و سازه های خاص از جمله نیروگاههای اتمی و سدهای بزرگ بهتر است که به کار گرفته شود. در این پایان نامهریا، ضمن مروری بر تاریخچه ای از کارهای انجام شده، انواع تحریک بحرانی شامل تحریک بحرانی ترکیبی به روش ویولت (wavelet) و تحریک بحرانی محاسباتی به روش بهینه سازی در ارتعاشات تصادفی بیان می گردد. سپس تحریک بحرانی ایستا به سه روش پیشنهادی محاسبه می شود. با توجه به واقعیت غیرایستای زلزله، محاسبه تحریک بحرانی غیر ایستا نیز به سه روش ارائه می شود. در نهایت تحریک بحرانی غیر ایستای اصلاح شده یا شبه واقعی به گونه ای بدست آورده می شود که طیف آن شبیه زلزله های واقعی باشد. بر این اساس الگوریتمی برای طراحی به روش "تحریک بحرانی غیر ایستای اصلاح شده" ارائه می گردد و در یک مثال طراحی به کار گرفته می شود.

در سال های اخیر سازه های بلند به علت مزایای کثیر مورد توجه مهندسین قرار گرفته اند. سیستم های سازه ای بسیاری برای سازه های بلند مطرح گردیده است. از سیستم هایی که همواره مورد پسند بوده است، سیستم سازه ای اسکلت فولادی دارای مهار بازویی و کمربند خرپایی است. برای دستیابی به ارتفاع تا حد 50 طبقه سیستم مدکور بسیار کارا می باشد. از مسایلی که در طراحی این سیستم ضروری می باشد، محاسبه طبقه بهینه جهت قرار دادن مهار بازویی می باشد. با توجه به رفتار پیچیده سازه های بلند بررسی دقیق مکان بهینه مهار بازویی امری دشوار می باشد. در طی سالیان اخیر پژوهشگران و محققین بسیاری در این وادی گام نهاده اند. آنچه حاصل گردیده است، نتایجی براساس فرضیات کثیر می باشد. پژوهشگرانی همچون تارانا با تحلیل های ساده ریاضی روش هایی نه چندان قابل اتکا برای حدس اولیه مکان بهینه مهار بازویی ارائه نموده اند. هاندرکرامپ روش های مذکور را روش تئوریک نامیده است. از فرضیات روش تئوریک تحلیل سازه های بلند، همانند سازی رفتار سازه با تیر طره می باشد. بدیهی است با توجه به رفتار پیچیده سازه های بلند این فرض چندان منطقی بنظر نمی آید. شایان ذکر است، تحقیقات در دهه هایی صورت پذیرفته که دسترسی به ابر رایانه ها امکان پذیر نبوده است. امروزه با توجه به پیشرفت سریع علوم رایانه ای و الگوریتم های اکتشافی امکان تحلیل مسایل پیچیده ریاضی به کمک رایانه بوجود آمده است. از الگوریتم های اکتشافی معتبر الگوریتم ژنتیک می باشد. در این پایان نامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک طبقه بهینه مهار بازویی مورد محاسبه دقیق قرار گرفته است. وزن سازه به عنوان تابع هدف و تنش اعضا و جابجایی نسبی طبقات (دریفت) به عنوان قیود مورد مطالعه قرار گرفته اند. محل مهار های بازویی و مقاطع تیر ها و ستون ها جز متغیر های طراحی می باشند. نتایج نشان می دهند، محل مهار بازویی تابعی از پارامترهایی متفاوت بوده و محاسبه آن مستلزم محاسبات پیچیده ای است. برنامه نوشته شده توانایی در نظر گرفتن تعداد کثیری از این پارامترها را دارد. مهار بازویی دوم جابجایی جانبی سازه را کاهش می دهد، اما این موضوع از منظر اقتصادی چندان قابل قبول نیست و این موضوع در قالب مثال های پایان نامه قابل ملاحظه است.

در این مطالعه سه نوع مهاربند مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی (sma) بررسی شد. مدل اول مهاربند پیشنهادی عسگریان و مرادی می باشد که در آن عضو مهاربندی شامل یک قطعه مهاربند کمانش ناپذیر (brb) است و در انتهای آن از sma استفاده شده است. مدل دوم، مهاربند پیشنهادی corbi و همکاران است که در سال 2012 طی یک کار آزمایشگاهی آن را معرفی کردند. در این مدل، عضو مهاربندی یک نوع مهاربند brb می باشد که در آن از دو عدد میله sma به موازات هسته جاری شونده brb استفاده شد. مدل سوم برای اولین بار در این مطالعه پیشنهاد شده است. در این مدل عضو مهاربندی شامل یک قطعه مهاربند brb دمپر به طول یک متر می باشد که هسته جاری شونده آن از جنس آلیاژ حافظه دار می باشد. تمامی قاب ها دارای مهاربند شورون (iv) است. برای مدل سازی تمامی قاب ها از نرم افزار کدباز opensees استفاده شده است. سپس ضریب رفتار استاتیکی و دینامیکی تمامی قاب ها با استفاده از 22 شتاب نگاشت حوزه دور معرفی شده در آیین نامه fema p-695 محاسبه شده و با ضریب رفتار دینامیکی قاب های مهاربندی کمانش ناپذیر با هسته فولادی (brbf)، مقایسه شده است. همچنین ضریب شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت برای هر سه مدل و برای تمامی قاب ها با تعداد طبقات مختلف و محاسبه شده و پارامترهای مذکور به تفکیک تعداد طبقات قاب ها، بین سه مدل مقایسه شده است. مهم ترین خصوصیت آلیاژهای حافظه دار شکلی، برگشت به حالت اولیه پس از تحمل تغییرشکل های بزرگ است، برای مشاهده تأثیر این خصوصیت sma در قاب های مهاربندی، جابه جایی باقیمانده قاب برای تمام قاب های هر سه مدل محاسبه شده و با یک brbf مقایسه شده است. همچنین حداکثر دریفت بین طبقات برای تمامی قاب ها محاسبه شده و با یکدیگر مقایسه شده است. با بررسی خروجی های نرم افزار برای تمامی قاب ها، مشاهده شد که ضریب رفتار دینامیکی قاب های مجهز به آلیاژ حافظه دار کمتر از قاب های دارای مهاربند کمانش ناپذیر معمولی می باشد. از طرفی جابه جایی باقیمانده طبقه بام و حداکثر دریفت بین طبقات برای مدل های مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی کمتر از قاب های با مهاربند brb با هسته فولادی است.

قاب های دارای مهاربند مقاوم در برابر کمانش (brbf) از جمله سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی می باشند که در سال های اخیر مورد توجه مهندسان قرار گرفته است. brb شامل هسته فولادی است که با مکانیسمی از کمانش فشاری آن جلوگیری شده است. این مهاربند ها به دلیل عدم کمانش، ظرفیت تقریبا یکسان در فشار و کشش و ظرفیت بالای استهلاک انرژی، رفتار مناسبی در برابر زلزله از خود نشان می دهند. البته این مهاربندها نواقصی هم دارند مانند هزینه بالای ساخت، عدم امکان تعویض، سختی محوری کم به دلیل جاری شدن طول زیاد هسته و در نهایت ایجاد تغیر شکل های ماندگار در سازه. برای رفع برخی از این مشکلات محققان brb با طول کوتاه که به نام brb دمپر نیز شناخته می شود را معرفی کرند. این brb ها به دلیل طول کوتاه، هم باعث کاهش هزینه ساخت شده و هم مانند یک فیوز عمل کرده و قابلیت تعویض دارند. از طرفی به دلیل کاهش طول هسته، سختی محوری آن نیز افزایش می یابد. عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر کاملا وابسته به قسمت پلاستیک آن می باشد. از این رو ما در این پایان نامه به بررسی تاثیر طول این قسمت از brb بر روی ضریب رفتار قاب های مجهز به مهاربند کمانش ناپذیر پرداختیم. برای محاسبه ضریب رفتار از تحلیل دینامیکی افزایشی (ida) استفاده شده است. همچنین جهت مقایسه روش های مختلف محاسبه ضریب رفتار، محاسبه ضریب رفتار با استفاده از تحلیل استاتیکی افزایشی (پوش-اور) نیز انجام شد. مدل ها شامل طول هسته جاری شونده 300، 270، 240، 210، 180، 150، 120، 100، 80 و 60 سانتیمتر می باشد. مقادیر ضریب رفتار برای مدل های ذکرشده به ترتیب 33/8، 53/8، 02/9، 43/9، 85/10، 49/11، 62/12، 7/13 و 6/14 به دست آمد. نتایج نشان داده با کاهش طول هسته، ضریب افزایش می یابد. بررسی نمودارهای ida نشان می دهد که در مدل های با طول کوتاه در برخی از رکودها، هسته دچار شکست ناشی از خستگی کم چرخه می شود. البته این اتفاق قبل از رسیدن به ناحیه حدی گفته شده در آیین نامه می باشد. همچنین نتایج اختلاف زیادی را بین روش های محاسبه ضریب رفتار، روش دینامیکی افزایشی با روش استاتیکی نشان می دهد. این امر نشان می دهد که اصلاح مطالعات صورت گرفته گذشته با استفاده از تحلیل های استاتیکی کاملا ضروری می باشد. در ادامه به بررسی اثر طول دهانه و همچنین نوع پیکربندی بر روی ضریب رفتار این قاب ها پرداختیم.

مقاطع مرکب پتانسیل بالایی برای استفاده در سازه های مهندسی از قبیل پل ها و ساختمان های بلند دارند. استفاده از مقاطع مرکب به سال های دور برمی گردد. همچنین امروزه استفاده از مقاطع مرکب در صنعت ساختمان سازی رواج زیادی پیدا کرده است. دلیل این مطلب را می توان در مواردی از قبیل مقاومت خوب در مقابل آتش سوزی، کاهش هزینه-های ساخت از طریق ترکیب مناسب مقطع فولادی و بتنی، کاهش حجم بتن ریزی، استفاده از فولاد به عنوان قالب برای بتن، مقاومت خوب و مناسب در انواع بارگذاری خصوصاً بار-گذاری لرزه ای، شکل پذیری بالا، قابلیت بالای جذب انرژی، کاهش وزن سازه به دلیل کاهش در ابعاد مقطع، زمان ساخت کمتر و موارد گوناگون دیگر جستجو کرد.

دراین مطالعه، رفتار لرزه¬ای سیستم¬های فولادی مجهز به مهاربندهای شورن که با یک عضو پیوند قائم به تیر قاب متصل شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. برای صحت سنجی مدل ساخته شده نیز، پاسخ مدل با مدل آزمایشگاهی دکتر زهرایی مقایسه شده است. در این تحقیق، عضو پیوند از جنس آلیاژهای حافظه دار شکلی(sma) می باشد. به همین منظور، ابتدا قاب¬های مهاربندی 3 و 6 و 9 و12 طبقه به صورت دوبعدی، با دهانه¬های 3، 5/4 و 6 متر مدل¬سازی شده، سپس برای مقایسه، همین قاب¬ها با تیر پیوند از جنس فولاد معمولی مدل-سازی شده¬اند. این کار توسط نرم افزار opensees انجام شده است و میزان دریفت طبقات، جابجایی باقیمانده بام، ضریب رفتار استاتیکی و میزان شکل¬¬¬پذیری سازه¬ها محاسبه شده است. پاسخ¬های لرزه¬ای سیستم نوین لرزه¬بر با پاسخ¬های حاصل از سازه مهاربندی شده با فولاد معمولی موردمقایسه و ارزیابی قرار گرفته¬است. در قاب¬های مدلسازی شده با آلیاژهای حافظه-دار شکلی، به علت قدرت خودبازگردانندگی و اتلاف انرژی بالای این آلیاژها، مشاهده شد که میزان جابجایی باقیمانده طبقات در این نوع قاب¬ها نسبت به قاب¬های مدل شده با فولاد معمولی کمتر است. همچنین تأثیر طول عضو پیوند قائم، اندازه دهانه¬ها و تعداد طبقات قاب، بر عملکرد لرزه¬ای سازه مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.