با توجه به آیین نامه های طراحی موجود در زمینه جداساز لرزه ای، سیستم های جداساز لرزه ای در سازه ها می تواند برای ساختمان ها با هر ارتفاعی ساخته شود. از طرفی رفتار سازه های بلند مرتبه در زلزله های گذشته نشان دهنده رفتار متفاوت این سازه ها در مقایسه با ساختمان های کوتاه است. به همین منظور بررسی رفتار لرزه ای ساختمان خمشی فلزی متوسط بلند مرتبه جداسازی شده و مقایسه آن با ساختمان کوتاه و ساختمانی با تعداد طبقات زیاد جداسازی شده با استفاده از دو نوع جداساز، یعنی جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) و جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) هدف اصلی این پروژه می باشد. پژوهش حاضر شامل معرفی جداسازهای لرزه ای و تحقیقات گذشته انجام شده پیرامون آن می باشد و در نهایت استفاده بهینه از دو نوع جداساز معرفی شده برای ساختمان با ارتفاعات مختلف بررسی می شود. برای دستیابی به نتایج مذکور با روش های تحلیل سازه ای خطی و غیر خطی شامل تحلیل های استاتیکی خطی و دینامیکی خطی و تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی با استفاده از رکوردهای زلزله cape mendocino , el centro , norhtridge با کمک نرم افزارهای etabs9 و sap 2000 تحقق یافته است. دراین پژوهش، با تعریف 3 قاب با پایه ثابت و 4 قاب با پایه جداسازی شده به صورت مدل 2 بعدی برای 3 ساختمان با ارتفاع 5 ، 10 و 15 طبقه، اثر جداسازی بر رفتار سازه ای مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترهایی نظیر توزیع نیروی استاتیکی زلزله، برش پایه، تغییر مکان، تغییر مکان نسبی و زمان تناوب، با هم مقایسه می شوند. بطور کلی مشاهده گردید که جداسازی در رفتار سازه های بلند مرتبه تاثیر چندان مثبتی نداشته درحالیکه در سازه های کوتاه میزان برش پایه حتی به نصف تقلیل پیدا کرده است و با افزایش زمان تناوب سازه های جداسازی شده، اثر زلزله به نحو قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. همچنین این پژوهش نشان می دهد که در ساختمان 5 طبقه جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) رفتار بهتری نسبت به جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) از خود نشان می دهد ولی هر چه ارتفاع سازه زیاد می شود جداساز ها برعکس عمل می کنند یعنی در سازه های بلند جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) رفتار بهتری نسبت به جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) از خود نشان می دهند. لازم به ذکر است که نمودار تغییر مکان بام، برش پایه و توزیع مفاصل در تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان دهنده رفتار خطی سازه جداسازی شده نسبت به رفتار غیرخطی سازه هایی با پایه ثابت و کاهش انتقال نیروی زلزله به تیرها و ستون های طبقات فوقانی می باشد

برش قالبی یک گسیختگی بالقوه می باشد که ترکیب پیچیده ای از برش و کشش است و باعث پارگی عضو بصورت یک بلوک می شود. در این تحقیق گسیختگی برش قالبی در تیرهای فولادی تراز شده در ساختمان ها با اتصالات پیچی و روابط مربوطه بررسی شده است. منظور از تیر تراز شده همان تیر ساده (فرعی) می باشد که قسمتی از بال بالای آن در محل اتصال برای همتراز شدن با تیر اصلی بریده شده و با اتصال مفصلی نبشی جان به تیر اصلی متصل می شود. آیین نامه های مختلف ظرفیت های متفاوتی را برای یک اتصال ارائه می دهند که با نتایج مدل های آزمایشگاهی همخوانی ندارند. به بیان بهتر سهم دقیق برش و کشش در کل ظرفیت اتصال مشخص نیست. در این میان محققی بنام cem topkaya طی تحقیقات مفصل خود، رابطه دقیق و ساده ای را برای تعیین ظرفیت برش قالبی در تیرهای زبانه شده با اتصالات پیچی ارائه داده است که پایه این تحقیق می باشد. در این تحقیق با استفاده از روش های اجزاء محدود به کمک نرم افزار abaqus مدل های مختلفی با آرایش متفاوت پیچ ها بررسی شده است. بدین منظور ابتدا نتایج مدل سازی و آنالیزها با نتایج بدست آمده از رابطه پیشنهادی topkaya کالیبره گردیده است. در ادامه، گسیختگی برش قالبی با آرایش مستقیم، مورب و زیگزاگی پیچ ها، مسیرهای شکست، مودهای دیگر گسیختگی و ظرفیت های گسیختگی برش قالبی بررسی شده است. نتایج آنالیزها با نتایج حاصل از روابط آیین نامه های ایران، امریکا و کانادا مقایسه شده است. این پژوهش نشان می دهد که نتایج آنالیزهای اجزاء محدود با نتایج آزمایشگاهی برابری می کند، لذا نیاز به بازبینی آیین نامه ها می باشد.

گستردگی آسیب های وارده به اتصالات فولادی جوشی پس از زلزله نورثریج، به وضوح وجود کاستی های اساسی را در طراحی و شیوه های ساخت قاب های خمشی فولادی به اثبات رساند. وقوع شکست های ترد در اتصالات سازه های فولادی جوشی در زلزله های گذشته نشان داده است که خسارت های ایجاد شده در قاب های فولادی با عملکرد اتصال رابطه مستقیم دارد. بنابراین به منظور کاهش خسارتهای وارده بر اتصالات خمشی فولادی و بهبود عملکرد لرزه ای آنها، استراتژی های متفاوتی توسط آیین نامه های لرزه ای مطرح گردید. اتصال با ورق های پوششی یکی از رایج ترین اتصالات پس از زلزله نورثریج می باشد که در آن استراتژی تقویت موضعی اتصال اتخاذ گردیده است. تحقیق ارائه شده جهت بررسی رفتار چرخه ای اتصالات خمشی متداول و ارائه طرح تقویت این اتصالات جهت مقاوم سازی قاب های خمشی فولادی صورت گرفته است. از عوامل مهم در رفتار اتصالات صلب جوشی با ورقهای تقویتی روی بالها، می توان به جزییات انواع اتصال دهنده های جوشی، نوع الکترود و خصوصیات مصالح کاربردی اشاره کرد. به منظور مطالعه پارامترهای فوق، نمونه هایی از اتصالات صلب تیر به ستون جعبه ای با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده به روش اجزای محدود مدل شده و تحت تغییر مکان چرخه ای ناشی از بارگذاری بر روی تیر تحلیل گردیده است. سپس منحنی لنگر-دوران اتصالات استخراج شده و در تحلیل قاب های خمشی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اینکه بررسی رفتار لرزه ای اتصالات عموما تنها از طریق بررسی منحنی هیسترزیس، مقاومت و شکل پذیری اتصالات انجام گرفته است، در این تحقیق علاوه بر پارامترهای ذکر شده به بررسی نحوه توزیع تنش و کرنش در نقاط مختلف اتصال با بکارگیری دو نوع الکترود e6013 و e7018 پرداخته شده است تا از این طریق برآورد دقیق تری از رفتار اتصالات صلب جوشی صورت پذیرد. نتایج بدست آمده از آنالیز اجزای محدود غیر خطی حاکی از آن است که استفاده از ورق پشتبند و الکترود با چقرمگی بالا، شکل پذیری اتصال را افرایش داده و باعث کاهش قابل توجه تمرکز تنش به دور از ناحیه اتصال تیر به ستون میگردد. نتایج حاصل از بررسی تاثیر جنس مصالح اتصال بر رفتار اتصالات فولادی جوشی نشان داده است که استفاده از فولاد پر مقاومت، باعث افزایش مقاومت اتصال حداکثر تا 8/0% میگردد، به نحویکه با توجه به ملاحظات اقتصادی و نتایج حاصله، استفاده از فولادهای پر مقاومت تاثیر قابل توجهی بر عملکرد لرزه ای اتصالات نخواهد داشت.

دیوار برشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های مناسب و مقاوم در برابر نیروهای جانبی، در چهار دهه اخیر در کشورهای زلزله خیز دنیا، به خصوص در امریکا و ژاپن، مورد توجه خاص قرار گرفته است. نوع متداول آن، شامل یک ورق فولادی است که به طور کامل به المان های مرزی متصل می شود. در این سیستم، استفاده از ورق سخت نشده به دلیل صرفه اقتصادی، استفاده بهینه از ظرفیت، شکل پذیری و جذب انرژی بالای ورق در مرحله پس کمانشی آن، بیشتر مرسوم است. طی سالهای اخیر، ایده جداسازی ورق از ستون ها، به منظور کاهش لنگرهای واژگونی منتقل شده به ستون ها و فونداسیون، مطرح شده و توسعه یافته است. در این تحقیق، رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی جدا شده از ستون ها (میانه پر)، توسط نرم افزار اجزای محدود abaqus مورد تحلیلی استاتیکی غیرخطی قرار گرفته، به طوری که به جای استفاده از ستون های فرعی در لبه های ورق، از المان سخت کننده قائم با ابعاد بسیار کوچکتری نسبت به ستون، استفاده شده و ضمن مقایسه این سیستم با قاب خمشی معادل و دیوار برشی فولادی متداول(کلاسیک)، مواردی شامل تغییر درصد پرکنندگی ورق، نسبت ابعاد قاب خمشی، نسبت لاغری ورق، نوع و ابعاد سخت کننده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از این تحقیق، حاکی از عملکرد مطلوب این سیستم مقاوم جانبی، به دلیل داشتن صرفه-جویی در مصرف ورق همراه با تأمین قسمت بزرگی از مقاومت نهایی و سختی اولیه سیستم کلاسیک می-باشد. همچنین، از میان پروفیل های رایج در ساختمان های فولادی، مقطع قوطی به دلیل سختی پیچشی بالاتر، دارای عملکرد مناسب تری به عنوان سخت کننده لبه های ورق می باشد. در این تحقیق دیده شد که افزایش ضخامت ورق فولادی تا 10 میلی متر، تأثیر قابل ملاحظه ای بر بهبود رفتار سیستم ندارد و در صورت افزایش ضخامت ورق، مقاومت نهایی و سختی اولیه سیستم نیمه پر از سیستم کلاسیک با ورق نازک، بیشتر خواهد شد. همچنین ملاحظه شدکه افزایش عرض دهانه نسبت به ارتفاع آن و استفاده از ورق فولادی با شکل مستطیل نسبت به شکل ذوزنقه، موجب رفتار بهتر سیستم می گردد. بعلاوه، افزایش طول تیر پیوند ایجاد شده در اثر استفاده از این سیستم، موجب کاهش سختی و مقاومت نمونه ها می شود و هر چه این طول بیشتر باشد، از سهم باربری برشی ورق فولادی، به میزان بیشتری،کاسته می شود.

تحلیل پوش آور به دلیل سادگی از نظر مفهومی و محاسباتی در آئین نامه ها و دستورالعمل های مختلف به عنوان یکی از بهترین روش ها در ارزیابی لرزه ای سازه ها توصیه گردیده است .تحلیل پوش آور یک تحلیل تقریبی است که در آن سازه در معرض بارهای جانبی افزاینده قرار می گیرد.این افزایش بار معمولا تا زمانیکه سازه به مقدار جابجائی مشخصی برسد یا منهدم گردد ، ادامه می یابد .علیرغم سادگی این روش تحلیل ، مطالعات اخیر نشان می دهد که در برخی موارد این روش نمی تواند رفتار دینامیکی سازه ها را به درستی نشان دهد .از جمله مهمترین دلائلی که در این مورد ارائه گردیده است ، بردار نیروی جابجائی است که بصورت استاتیکی به سازه وارد می شود. در حقیقت این بردار نیرو نماینده ای از نیروهای اینرسی است که در حین زمین لرزه به سازه اعمال می گردد و ما به دلیل ساده سازی از پیچیدگیهای آن چشم پوشی می کنیم .از طرف دیگر به دنبال روش هایی برای غلبه بر آن هستیم . با مطالعه محققین درباره اثر زلزله های حوزه نزدیک چشمه ی لرزه زا مشاهده می شود که؛ آیین نامه های متداول طراحی عملکرد خوبی از لحاظ تامین سلامت جانی ساکنین دارند، اما با این حال میزان آسیب سازه ها به میزان قابل ملاحظه ای بالا می باشد. به این ترتیب نظر محققین و مهندسین سازه و زلزله به بررسی اثر زلزله های حوزه نزدیک چشمه ی لرزه زا جلب شد. در این راستا با استفاده از طیف طرح نزدیک چشمه ی لرزه زا، تخمین مناسبی از پاسخ لرزه ای سازه های حوزه نزدیک چشمه ی لرزه زا به دست آورد. برای دستیابی به این هدف از تحلیل های غیرخطی می باید استفاده کرد. تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش آور) فرآیند تسلیم شدن گام به گام نقاط بحرانی سازه می باشد و ابزار قدرتمندی برای بررسی رفتار واقعی سازه ها، تحت اثر زلزله، از جمله سازه های نزدیک چشمه ی لرزه زا به حساب می آید. قاب هایی که دارای سیستم مهاربندی هم گرا هستند به غیر از مزیت های سازه ای، قابلیت در نظر گرفتن ملاحظات معماری، به لحاظ تعبیه بازشوهای بزرگتر را نیز دارا می باشند. پاسخ لرزه ای سازه ها با استفاده از تحلیل پوش آور و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی افزایشی و با توجه به رفتار و عملکرد واقعی این نوع قاب ها و المان های سازه ای آنها در نزدیکی چشمه ی لرزه زا، بررسی گردید؛ نتایج بیانگر آنست که قابلیت پاسخگویی به نیاز لرزه ای در قاب های با سیستم همگرای ضربدری بسیار بیشتر از سیستم های هم گرا با بادبند شورون، تحت اثر زلزله های نزدیک چشمه ی لرزه زا بوده و قاب های همگرا شورون پاسخگوی نیاز لرزه ای در حوزه نزدیک چشمه ی لرزه زا نیستند. لذا به منظور حصول نتایج بهتر می توان با افزایش سختی، شکل پذیری یا کاهش نیاز لرزه ای، سازه را تقویت کرد.

چکیده در رساله حاضر با مدلسازی سه عدد از سازه های مهم پالایشگاهی و صنعتی با ارتفاع های مختلف که دارای درجه اهمیت بسیار زیاد در گروه بندی آیین نامه های مرسوم زلزله به شمار می روند ، رفتار این قبیل سازه ها مورد بررسی و کنکاش قرار گرفته است. یکی از اهداف اصلی این تحقیق ، انتخاب روشی دقیق برای ارزیابی آسیب پذیری سازه های نگهدارنده تجهیزات پالایشگاهی در برابر زلزله و ارائه طرح بهسازی لرزه ای با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی بوده است، بنابراین با بهره گیری از ایده طراحی بر اساس عملکرد در نسل جدید آیین نامه ها و با استفاده از روش های تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) و تحلیل دینامیکی غیر خطی(time history) در برنامه sap 2000 ، ارزیابی آسیب پذیری سازه های نگهدارنده تجهیزات پالایشگاهی مورد نظر در سطح خطر یک و سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه (io) مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه به منظور ارزیابی آسیب پذیری سازه های نگهدارنده تجهیزات پالایشگاهی از دو روش تحلیل غیرخطی استفاده شده است. در روش اول (تحلیل استاتیکی غیر خطی)، پس از پوش شدن سازه های مورد نظر تحت کیس های ثقلی و جانبی (مثلثی و یکنواخت) تا تغییر مکان مشخص که موجب شکل گیری نیروها و تغییرمکان ها و ایجاد مفاصل پلاستیک در آن می گردد ، انجام شده است و در روش دوم، ( تحلیل تاریخچه زمانی) این ارزیابی ، پس از انتخاب شتابنگاشت های مقیاس شده با بیشترین احتمال وقوع و قرار گرفتن سازه های مورد نظر، تحت رکورد های مختلف ، با بررسی دقیق مفاصل پلاستیک ایجاد شده در اعضای سازه، صورت گرفته است. در این تحقیق، پس از ارزیابی لرزه ای سازه های مورد نظر و تشخیص میزان آسیب پذیر بودی هر یک آن ها، بهترین راهکار جهت بهسازی لرزه ای آندسته از اعضایی که در هریک از تحلیل ها ، سطح عملکرد مورد نظر را تامین نکرده اند، ارائه شده است و سازه مجددا توسط برنامه sap 2000 مدلسازی و بهترین طرح جهت مقاوسازی با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی ارائه شده است. واژگان کلیدی: سازه های نگهدارنده تجهیزات پالایشگاهی ، ارزیابی آسیب پذیری ، تحلیل استاتیکی غیر خطی ، تحلیل دینامیکی غیر خطی ، طراحی بر اساس عملکرد ، مفاصل پلاستیک

توجه به اینکه دانستن عکس العمل سازه ها در برابر بارهای خاص مانند انفجار و ضربه مستقیم برای اهداف مختلف مانند محافظت از سازه های مهم استراتژیک یا نظامی حائز اهمیت میباشد فلذا در ادامه تحقیقات آقای دکتر غفوری پور روی عکس العمل سازه ها در بربابر انفجار ، در این پایان نامه سعی گردیده طرحی برای دربهای مقاوم در برابر انفجارو ضربه مستقیم ارائه گردد. با مدل کردن دربهای فولادی با ضخامتهای مختلف در نرم افزار abaqus و تحلیل آنها یک طرح بهینه از لحاظ مقاومت ، وزن و اقتصادی ارائه گردیده که استفاده از یک لایه بتن بعنوان لایه فدا شونده بر سطح فولادی پیشنهاد گردیده است.

با توجّه به رشد و توسعه مسکن ارزان قیمت و لزوم انبوه سازی مسکن و در جهت حرکت به سمت صنعتی سازی ساختمان، استفاده از سیستم های نوین در ساختمان سازی امری ضروری است. لذا برای این کار باید سیستم های جدید ساختمان سازی در دنیا را شناسایی کرد و آن ها را بر اساس آیین نامه های ساختمانی و زلزله ای معتبر بررسی و مطابقت داد و آن گاه به عنوان سیستم ساختمانی همراه با روش طراحی آن در داخل کشور معرفی کرد، لذا در این تحقیق سیستم ارکولیت به عنوان سیستمی صنعتی وپیش ساخته بررسی شده است. سیستم ارکولیت از یک سری پانل های پیش ساخته از جنس بتن سبک تر کیب با پلی استایرن، تشکیل شده است که این پانل ها دارای یک سری سوراخ ها و نیم سوراخ ها می باشند که وقتی در کنار هم قرار می گیرند، تعدادی از سوراخ ها از جمله سوراخ محل اتصال پانل ها با بتن مسلح پر می شوند. در این تحقیق سیستم ارکولیت بر اساس سیستم های سازه ای در طبقات مختلف مدل شده وطبق تحلیل استاتیکی غیر خطی( تحلیل پوشاور ) بررسی شده است. (سوراخ هایی که با بتن مسلح پر می شوند به عنوان ستون در نظر گرفته می شود در نتیجه تعداد ستون ها زیاد و فاصله ی آن ها نزدیک به هم می باشد .) بر اساس نتایج نهایی حداکثر تعداد طبقات مناسب برای هر سیستم مشخص می شود.