چکیده حرکت گهواره ای یکی از مهمترین مسائلی است که امروزه مهندسین خاک – پی – سازه را به خود درگیر کرده است. تا کنون در بسیاری از آیین نامه های معمول، طراحی و آنالیز سازه ها بر اساس فرض پی صلب انجام می پذیرفت و به عبارتی با این فرض سختی خاک را نامحدود در نظر می گرفتند. در بسیاری مواقع لنگر واژگونی ناشی از نیروهای جانبی از لنگر مقاوم در برابر واژگونی فراتر رفته و امکان جدا شدن پی از روی خاک وجود دارد زیرا سختی خاک محدود بوده و سازه فقط تحت نیروهای گرانشی روی آن قرار می گیرد. به چنین رفتاری از سازه یعنی بلند شدن پی از روی خاک و برخورد مکرر با آن، حرکت گهواره ای فونداسیون اطلاق می شود. در این مطالعه به بررسی اثر حرکت گهواره ای توسط کف ستون ها بر روی پاسخ سازه های فولادی پرداخته شده است. بدین منظور اثر تعداد طبقات، و ضخامت کف ستون ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سازه های مورد مطالعه دارای تعداد طبقات 3 و 5 و 7 با شکل پذیری متوسط و در نرم افزار etabs طراحی شده اند و سپس در نرم افزار اجزاء محدود abaqusدر دو حالت bpr (سازه با فرض کف ستون صلب) وbfy (طراحی سازه با فرض کف ستون انعطاف پذیر و ایجاد حرکت گهواره ای) آنالیز شده اند. نتایج موید آن است که حرکت گهواره ای در حالت کلی موجب کاهش پاسخ سازه از جمله کاهش برش پایه ، کاهش نیروی محوری ستون، کاهش انرژی کرنشی و افزایش پریود نوسانی سازه می شود، که این مشاهدات در سازه های بلندتر دارای اهمیت بیشتری است.

هدف از انجام این تحقیق ارزیابی روش مستقیم طراحی لرزه ای براساس تغییرمکان برای ساختمان های بتنی تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک می باشد. تعداد شش ساختمان 2، 4، 8 ، 12،16 و 20 طبقه براساس روش مستقیم طراحی بر اساس تغییرمکان تحلیل و طراحی شده اند. یک گروه متشکل از هفت رکورد حوزه نزدیک که همگی براساس روش استاندارد موجود در asce/sei 7-05 مقیاس سازی شده اند برای انجام تحلیل های غیرخطی دینامیکی در شدت های 5/0، 0/1، و 2 به کار رفته اند. با توجه به نتایج بدست آمده قاب های 2، 4، 8 و 12 طبقه تقریباً همان رفتاری را که انتظار می رفت از خود نشان دادند. به طور کلی حداکثر تغییرمکان نسبی طبقات با حدود تعیین شده طراحی (02/0) تفاوت فاحشی نداشته و همچنین میانگین تغییرمکان ها نسبت به پروفیل تغییرمکان هدف از دقت بسیار خوبی برخوردار بودند. در قاب های 16 و 20 طبقه میانگین تغییرمکان نسبی بدست آمده از تحلیل تاریخچه زمانی با پروفیل تغییرمکان نسبی طراحی اختلاف زیادی داشته و به نظر می رسد بخش فوقانی قاب ها به شکل طره عمل می کند. این اختلاف نشان می دهد که پاسخ تغییرمکان مدهای بالاتر برای ساختمان های بلند که در حوزه نزدیک واقع شده اند بسیار مهم می باشد، به عبارتی هر چه ارتفاع ساختمان بیشتر شود اثر زلزله حوزه نزدیک بر روی آن بیشتر خواهد بود. در نتیجه روش ساده شده طراحی مستقیم براساس تغییرمکان برای سازه های بلندتر از 12 طبقه که در حوزه نزدیک قرار دارند کنترل کافی بر روی تغییرمکان را فراهم نمی کند. به طور کلی این نتایج بیانگر آن است که برای استفاده از روش طراحی مستقیم براساس تغییرمکان در حوزه نزدیک نیاز به یک طیف طراحی قابل اطمینان احساس می شود و صرفاً با اعمال یک ضریب ثابت که مقادیر طیف الاستیک طراحی آیین نامه با میرایی 5% را براساس میزان میرایی ویسکوز معادل کاهش می دهد این نیاز برآورده نخواهد شد

پل های بتنی با نشیمن گاه الاستومری به دلیل نوع شکست ناشی از حملات شدید لرزه ای که منجر به فرو افتادن عرشه می شود آسیب پذیر می باشند. با توجه به بررسی خرابی های زلزله های 2008 ون چوان چین و 2010 مائوله شیلی، جابه جایی های طولی و عرضی خسارات عمده ای را به پل های بتنی وارد نموده است. در زلزله چین جابه جایی طولی و عرضی زیاد و ناکافی بودن طول نشیمن گاه منجر به فرو افتادن عرشه در بسیاری از موارد شده است. در زلزله شیلی حذف دیافراگم منجر به جابه جایی عرضی زیاد شد، که در برخی موارد باعث ناپایداری پل ها و فرو ریزش آنها شد. در این پژوهش به مقایسه طول نشیمن و نیروی طراحی لرزه ای در آیین نامه ایران، آشتو و چین با طول دهانه و ارتفاع پایه متفاوت می پردازیم، و ملاحظه می شود که میزان اختلاف طول نشیمن آیین نامه ایران و چین با آیین نامه آشتو قابل ملاحظه می باشد. در این راستا، ابتدا رفتار دینامیکی غیر خطی شش پل مورد مطالعه، با طراحی مدل دینامیکی سه بعدی در نرم افزار سپ 2000، محاسبه و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی تحت اثر سه مولفه طولی، عرضی و قائم زمین لرزه صورت گرفت، سپس منحنی های تاریخچه زمانی گره های گوشه عرشه، در جهت طولی و عرضی مقایسه شد و نتایج زیر حاصل گردید. مقادیر جابه جایی های طولی در پل های با ارتفاع پایه متفاوت بیانگر این است که تاثیر ارتفاع پایه در تأمین طول نشیمن آیین نامه ایران کم است. بیشینه شتاب متفاوت در نگاشت زلزله های اعمال شده نشان می دهد که بیشینه شتاب تاثیر مستقیم در جابه جایی ها ندارد و پارامترهایی نظیر نرخ انرژی و فرکانس سازه نیز تاثیر دارند که لزوم مطالعه ساختگاه پل های شریانی را نشان می دهد. حذف دیافراگم در دو پل مورد مطالعه با تکیه گاه غلتکی موجب افزایش جابه جایی های عرضی می شود. و دلیل خرابی پل ها در زلزله شیلی با توجه به حذف دیافراگم تحت تاثیر آیین نامه اسپانیا را نشان می دهد، و افزایش عمق روسازه در کاهش جابه جایی های عرضی موثر است. واژه های کلیدی: پل های بتنی، تحلیل غیرخطی، طول نشیمن، مقایسه آیین نامه لرزه ای، دیافراگم عرضی، بیشینه شتاب، نرخ انرژی.

به طور کلی دو روش خطی و غیر خطی در تعیین آسیب پذیری ساختمان ها در برابر زلزله وجود دارد. استفاده از روش های خطی نسبت به روش های غیر خطی سرعت و قابلیت های بیشتری دارد. البته این مسئله بدین معنی نیست که روش های خطی نتایج دقیق تری نسبت به روش های غیر خطی ارائه می کند زیرا همانطور که در مراجع مختلف اشاره شده، بهترین روش مدلسازی، رفتار واقعی و الاستو پلاستیک سازه هنگام زلزله می باشد که این امر تنها با آنالیز غیرخطی امکان پذیر بوده و روش های خطی تنها به واسطه سهولت و عدم محدودیت در مدلسازی توصیه می گردند. شناخت رفتار لرزه ای سازه جهت تأمین سطح عملکرد مناسب، از محورهای اساسی روش های نوین طراحی می باشد. بنابراین بررسی اعتبار ضرایب موجود در آیین نامه های کنونی مهم بنظر می رسد. در این تحقیق ضریب شکل پذیری عضو تیر پیوند (m)، در دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این پژوهش رفتار یک سازه در دوامتداد x و y با تعداد دهانه مهاربندی مختلف، از یک ساختمان شش طبقه با سیستم مهاربندی برون محور در نظر گرفته شده است. سپس تحلیل قاب های مذکور با طول تیر پیوند متفاوت به طوری که دارای سه رفتار برشی، برشی – خمشی و خمشی باشند در دو سطح عملکرد ایمنی جانی و آستانه فروریزش با دو روش استاتیکی خطی و استاتیکی غیر خطی(pushover) انجام شده و مقادیر mبدست آمده با مقادیر آیین نامه برای سازه با مشخصات ذکر شده مقایسه شده است. نتایج حاصل از این ارزیابی ها در قالب پیشنهاداتی جهت تخمین، تصحیح ضرایب موجود در آیین نامه بهسازی ارائه گردیده اند. به عنوان نتیجه گیری کلی مقدار ضریب اصلاح (m) از حالت تیر پیوند برشی به سمت تیر پیوند خمشی سیر نزولی داشته است. مشاهده می شود قاب با تیر پیوند برشی در هر دو راستا و در هر دو سطح عملکرد یک روند منطقی را طی کرده است. ولی هرچه به سمت مقادیر تیر پیوند خمشی نزدیک می شویم به علت عملکرد نامناسب سازه تغییر در شرایط سازه، مانند تعداد دهانه مهاربندی و نوع سطح عملکرد تغییر زیادی در مقدار ضریب اصلاح (m) بوجود نمی آید.

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.

همانگونه که می دانیم سازه ها برای تحمل نیروی جانبی نیازمند سیستم های مقاوم جانبی بخصوصی می باشد. دیوارهای برشی فولادی (spsw) برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله وباددرساختمانهای بلند درسالهای اخیر مورد توجه قرارگرفته است. دیوارهای برشی فولادی با داشتن مقاومت وسختی کافی ودرعین حال شکل پذیری زیاد موجب پدیدآمدن یک سیستم مقاوم جانبی بسیارکارآمد واقتصادی شده است.وظیفه اصلی دیواربرشی فولادی،مقاومت دربرابربرش افقی طبقه ولنگرواژگونی ناشی از بارهای جانبی است . رفتار این سیستم درمحیط پلاستیک ومیزان جذب انرژی آن، نسبت به سیستم های مهاربندی بهتراست. دریک نگاه کلی دیوارهای برشی فولادی ازسه جز اصلی تشکیل میشوند: 1- ورقه فولادی، 2- دوستون مرزی که به صورت عمودی دراطراف ورق فولادی قرار می گیرند، 3- دوتیر افقی ، که مرزهای بالا وپایین ورق فولادی را تشکیل میدهد . دیوار برشی فولادی ، همراه ستونهای مرزی اطراف خود عملکردی مشابه یک تیر ورق دارد که درآن تیرها به عنوان سخت کننده ، ستونها به عنوان بال وورق فولادی به عنوان جان تیرورق عمل می کند. در این تحقیق دو ساختمان3 بعدی 8 و 13 طبقه با پلان یکسان مدل شده است سیستم باربر جانبی در جهت y قاب خمشی متوسط و در جهت x سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی + دیوار برشی فولادی می باشد،جهت y دارای 5 دهانه بوده که محل قرارگیری دیوارها به دوصورت متقارن و نامتقارن انجام شده است، که در حالات متقارن دیوار ها در محورهای (3-4) و(2-5) و(1-6) و حالات نامتقارن دیوارها در محورهای (1-3) و(1-4) و (1-5) می باشد. هدف از این تحقیق بدست آوردن حالت بهینه جهت جاگذاری دیوار برشی در پلان می باشد. یکی از روشهای طراحی و تحلیل دیوار برشی روش نواری می باشد که در آیین نامه کانادا مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش یک سری دستک معادل به عنوان عضو کششی عمل می کنند و براساس توصیه محققان یک عضو مورب دیگر برخلاف اعضای کششی جهت تحمل نیروی فشاری لحاظ می گردد (این عضو در آیین نامه کانادا قید نشده است) در این تحقیق نیز برای مدلسازی دیوار برشی از این روش استفاده شده است. بعد از مدل سازی این ساختمان در نرم افزار sap 2000 رفتار ساختمان در مدلهای مذکور باهم مقایسه شده است تا بهینه ترین حالت بدست آید و در نهایت نیز سیستم بهینه با سیستم بادبندی مقایسه شده که نتایج حاکی از بالا بودن ظرفیت استهلاک انرژی ساختمان با دیوار برشی فولادی نسبت به سیستم مهاربند هم محور می باشد. نکته جالب بررسی شده در این تحقیق حذف عضو فشاری (طبق آیین نامه کانادا) و مقایسه فرض در نظر گرفته شده در این تحقیق با روش پیشنهادی آیین نامه کانادا می باشد.این مقایسه نشان میدهد که استفاده از المان فشاری در کنار اعضای کششی باعث افزایش شکل پذیری وقابلیت استهلاک انرژی درسازه شده ورفتارسازه رادرمحدوده غیرخطی بهبود می بخشد. هدف این تحقیق ، انجام آنالیز بر روی مدلهای مختلف جایگذاری دیوار برشی فولادی درپلان ونهایتا مقایسه وبررسی خروجی های ناشی از آنالیز سازه به جهت رسیدن به بهترین محل استقرار این سیستم برای تامین شکل پذیری سازه می باشد.

محدودیت های تولید، حمل و نقل و به ویژه اجرا از عواملی هستند که ساخت آرماتورهای با طول بلند را با محدویت مواجه می سازد . میلگردهای فولادی معمولا"به طول 12 متر توسط کارخانجات تولید و در دسترس مصرف کنندگان قرار می گیرند. به دلیل کوتاه بودن ارتفاع ستون ها و یا مشکلات اجرایی دیگر و راحت تر بودن کار با میلگردهای با طول کمتر ، استفاده از وصله در کار آرماتوربندی ضروری می باشد. انتخاب وصله مناسب برای یکپارچگی بتن مسلح از اهمیت خاصی برخوردار است. آیین نامه aci می گوید “ وصله های آرماتورها تنها باید همانند آنچه در مشخصات نقشه-های طراحی مجاز شمرده و یا آنگونه که به وسیله مهندس دارای صلاحیت اجازه داده می شود ساخته شوند” . مسئولیت بزرگ طراحی، مشخصات و عملکرد وصله ها بر عهده مهندسی است که با تحلیل سازه ها و تنش های طراحی، شرایط بوجود آمده احتمالی در ساخت و ساز و شرایط نهایی خدمت می تواند انتخاب های مختلف را ارزیابی و کارآمدترین و اقتصادی ترین روش وصله کردن آرماتورها را انتخاب نماید. روش همپوشانی،که نیاز به در کنار هم قرار گرفتن دو آرماتور موازی دارد ، مدت زیادی است به عنوان روش وصله کردن موثر و اقتصادی شناخته شده است. وصله کردن به روش مکانیکی برای مقاطعی است که دارای حجم زیادی از میلگرد با نمره بالا می باشد. روش جوشی، روشی است که کمتر در سازه های بتن آرمه استفاده می شود و مهندسان آشنایی کمتری با آن دارند. در این بررسی روش جوشی با استفاده از قطعه واسط مورد بررسی آزمایشگاهی و تحلیلی قرار گرفت.

سالیان اخیر محققان گام های موثری در بهسازی لرزه ای سازه ها برداشته و دیدگاه آنان از تامین "مقاومت" متوجه "عملکرد" سازه ها شده است. در این راستا عمدتا روند استاتیکی غیر خطی به عنوان ابزاری جهت تعیین تقاضای تغییر مکان ناشی از زلزله استفاده می شود. یکی از روشهای مبتنی بر تحلیل استاتیکی غیر خطی "روش ضرایب تغییر مکان" می باشد. در این روش، پاسخ حداکثر تغییر مکان با اعمال ضرایبی تجربی بر تغییر مکان طیفی ارتجاعی در زمان تناوب طبیعی سازه بدست می آید. یکی از این ضرائب، ضریب کاهش سختی و مقاومت (c2) می باشد. در این تحقیق، این ضریب مورد ارزیابی قرار گرفته و بدین منظور چهار قاب فولادی مهاربندی با تعداد طبقات 4، 8، 12 , 16 طبقه، هر کدام با مهاربندهای ضربدری و شورون مدلسازی شده و هر قاب یکبار تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی، یکبار تحت تحلیل دینامیکی غیر خطی در سطح عملکرد ایمنی جانی بدون در نظر گرفتن کاهش سختی و مقاومت در منحنی های هیسترزیس قرار گرفته و بار دیگر با در نظر گرفتن اثرات کاهش سختی و مقاومت تحلیل دینامیکی غیر خطی شده است. در نهایت نسبت حداکثر تغییر مکان بام هر قاب در حالت "با کاهش سختی و مقاومت" به حداکثر تغییر مکان بام در حالت "بدون کاهش سختی و مقاومت" و تغییر مکان هدف بیانگر ضریب c2 می باشد. این ضریب با ضرایب ارائه شده در آئین نامه بهسازی مقایسه شده است. از آنجایی که در آئین نامه بهسازی این ضریب با توجه به دو نوع کلی سازه ها و نیز در نظر گرفتن زمان تناوب در دو دسته و به صورت کلی بیان شده است لذا نتایج حاصل از این ارزیابی ها در قالب پیشنهادی، جهت تصحیح ضرایب و دقت بیشتر در نوع سازه و دوره های تناوب ارائه گردیده است.

شمع-ستون ها نوعی از سازه ها هستند که معمولا به صورت تکی ساخته می شوند. این سازه ها از دو قسمت شمع و ستون تشکیل شده اند، که باید به تنهایی در برابر بار باد، موج، بار ناشی از لنگر انداختن کشتی و حتی در مقابل زلزله مقاومت کنند. شمع- ستون ها معمولا در آب های کم عمق (10 متر) تا نیمه عمیق (30 متر) ساخته می شوند. ارتفاع آنها در بالای سطح آب از چند متر به 10 ها متر می رسد. بخشی از طول شمع- ستون ها (10 ها متر) نیز درون خاک زیر کف دریا ساخته می شود. قطر این سازه ها متناسب با کاربردشان در محدوده 1 تا 10 متر ساخته شده است. مقطع آنها لوله ای و از جنس فولاد هستند و اغلب به عنوان پایه ی اسکله ها و توربین های بادی درون دریا کاربرد دارند. به طور کلی شمع-ستون ها به خاطر ساختار سازه ای لاغر و بلندشان جزء سازه های حساس دینامیکی محسوب می شوند. در این پایان نامه رفتار این سازه ها تحت بار استاتیکی و دینامیکی تحلیل شد و به طور خلاصه ملاحظه گردید که افزایش طول آزاد شمع- ستون باعث کاهش ظرفیت باربری و سختی سیستم می شود. اما افزایش طول مدفون تا عمقی به نام عمق بحرانی باعث افزایش ظرفیت باربری و انعطاف پذیری سیستم می شود. همچنین متراکم تر شدن خاک و افزایش قطر شمع-ستون باعث افزایش ظرفیت باربری می گردد و بر رفتار سیستم از نظر صلبیت و انعطاف پذیری تاثیر دارد. ملاحظه گردید که می توان به جای ترکیب توام خاک- سازه از یک ستون تنها استفاده نمود به نحوی که یک مقدار از طول مدفون شمع را به ستون اضافه نمود. این طول (طول گیرداری) تابع نوع خاک به لحاظ مقاومت، نوع شمع- ستون به لحاظ صلب و یا انعطاف بذیر بودن و نوع بار استاتیکی و دینامیکی می باشد. تحلیل های دینامیکی کامل نشان داد که افزایش جرم متمرکز بالای سازه و همچنین طول آزاد شمع-ستون باعث افزایش تغییرشکل های سازه تحت بارگذاری دینامیکی می شود.

رفتار سازه های فولادی به طور کلی به عوامل متعددی بستگی دارد. یکی از این عوامل اتصالات می باشد که می تواند در رفتار کلی قاب بطور قابل ملاحظه ای موثر باشد ، قابهای فولادی با سیستم سقف مختلط سیستم های جدیدی می باشند که برای بهره گیری از عملکرد توام دال بتنی و اتصالات فولادی در سیستم استفاده می شود و اخیرا نیز در ایران به کرات از آن استفاده می شود . جهت آنالیز و طراحی سازه های متعارف مرکب معمولا اتصالات تیر به ستون با فرض صلبیت کامل (گیردار) و یا مفصل ایده آل مدلسازی می شوند . فرض اتصال صلب معرف این است که پیوستگی کامل بین شیب شکل تغییر شکل یافته اعضای منتهی به اتصال وجود داشته و زاویه بین اعضای متقارب ثابت می باشد و تمام لنگر از تیر به ستون منتقل می شود. همچنین فرض اتصال مفصلی معرف این است که هیچگونه پیوستگی بین شیب شکل تغییر شکل یافته اعضای منتهی به اتصال وجود نداشته و در نتیجه،لنگری از تیر به ستون منتقل نمی شود. هر چند این ایده آل سازی رفتار اتصالات ، مراحل آنالیز و طراحی را به مقدار قابل توجهی ساده تر می کند لیکن پاسخ سازه ایده آل شده ممکن است انطباق کاملی با پاسخ سازه واقعی نداشته باشد . علت این اختلاف در این است که اغلب اتصالات استفاده شده در سازه های مرکب رفتار نیمه صلب از خود نشان می دهند که روی پاسخ سازه و توزیع نیروی داخلی اثر می گذارد . در نتیجه صرف نظر کردن از رفتار واقعی اتصالات ممکن است باعث برآورد غیر واقعی از پاسخ و مقاومت سازه های مرکب شده و طراحی غیر بهینه ای را سبب می شود . بنابراین برای برآورد واقع بینانه تر از پاسخ سازه بهتر است اتصالات سازه های مرکب به صورت صحیح مدل شود لذا در این پایان نامه اتصال تیر کامپوزیت به ستون فولادی با استفاده از نرم افزار abaqus مدلسازی شده و تاثیرات اجزا اتصال مرکب از جمله دال بتنی در صلبیت اتصال مورد بررسی قرار گرفته شده است .

مخازن ذخیره مایعات یکی از سازههای بسیار مهم در سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب، تاسیسات نفتی و صنایع ذخیره مایعات سمی محسوب میشوند. زمین لرزههای بزرگ در سالهای اخیر خسارات شدیدی را به مخازن ذخیره پالایشگاه ها وارد کرده اند. یکی از عوامل مهم در این آسیبها، پیش بینی نادرست نوسانات مایع در مخازن و دیگری محاسبه نادرست تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخازن بوده است. آیین نامه های طراحی لرزه ای مخازن ذخیره در حال حاضر مقدار طیف شتاب عمودی v را 2/3 مقدار طیف شتاب افقی در نظر می گیرند. این در حالی است که تحقیقات نشان داده که نسبت مولفه ی قائم به مولفه ی افقی زلزله به فاصله ساختگاه از چشمه لرزه بستگی دارد. در این پژوهش رفتار مخازن ذخیره استوانه ای بتنی و فولادی با اعمال مولفه ی افقی و قائم زلزله بررسی شده و تفاوت رفتار این مخازن از نظر میزان لمبر زدن سطح مایع و تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخزن مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین جهت از نرم افزار انسیس که نرم افزاری قوی در امر شبیه سازی سازه و سیال می باشد برای آنالیزهای مودال و دینامیکی گذرا استفاده شده است. در گام نخست، ابتدا رفتار مدل با استفاده از مدلهای تحلیلی معتبر ارائه شده توسط محققان دیگر صحت سنجی شد. در گام بعدی، تحقیقات عددی روی مخازن استوانه ای بتنی و فولادی تحت مولفه ی افقی و عمودی زلزله انجام شد. نتایج نشان داد که حداکثر میزان لمبر زدن مایع در مخزن بتنی 4/1 برابر مخزن فولادی بوده و مولفه ی قائم زلزله در هر دو مخزن سبب افزایش حداکثر میزان لمبر زدن مایع می گردد. با بررسی مقادیر بدست آمده از تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخزن، مشاهده گردید که مولفه ی قائم زلزله در هر دو مخزن موجب افزایش تنشهای ایجاد شده می گردد. در نهایت با بررسی دقیق مقادیر بدست آمده ملاحظه گردید که مخزن فولادی در مقایسه با مخزن بتنی از مولفه ی قائم زلزله تاثیر پذیرتر می باشد.

مروری بر زلزله های بزرگ گذشته و بررسی خسارات ایجاد شده در آن ها، اهمیت طرح لرزه ای را در راستای حفظ پایداری و جلوگیری از انهدام سازه تحت زمین لرزه های شدید آشکار می نماید. رفتار لرزه ای مناسب، حفظ پایداری و جلوگیری از انهدام سازه، دارای ارتباطی مستقیم با نوع و روش طراحی سیستم باربر جانبی آن می باشد. یکی از روش های نوین و مناسب جهت بهبود رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی، استفاده از ستون cft (لوله و یا قوطی فولادی پرشده با بتن) در این قاب ها می باشد. لذا محتوای این پایان نامه، با هدف معرفی سیستمی مناسب جهت اتصال تیر فولادی به ستون cft در قاب های خمشی ویژه و بررسی تاثیر تغییر در پارامترهای مختلف بر رفتار این اتصال، جهت دهی شده است. در این راستا، با مدل سازی و تحلیل 35 نمونه در محیط نرم افزار المان محدود، تاثیر وجود و عدم وجود نیروی پیش تنیدگی، تغییر در ابعاد ستون، استفاده از سخت کننده در جان تیر، تغییر در آرایش و قطر میل مهارها، قرارگیری تیرهای نابرابر در گره و تغییر در ابعاد و ضخامت سخت کننده مثلثی بررفتار اتصال تیر فولادی به ستون cft توسط صفحه انتهایی و میل مهار عبوری از درون ستون، مورد بررسی قرار گرفته است. پس از تحلیل 35 نمونه مذکور و مقایسه نتایج آنها با یکدیگر در 6 گروه متفاوت، تمامی نمونه ها با تشکیل مفصل پلاستیک در تیرهای طرفین اتصال و در فاصله ای مناسب از بر ستون، رفتار لرزه ای مناسبی از خود به نمایش گذاشتند. این در حالی است که در نمونه با تیرهای نابرابر در گره، مفصل پلاستیک تنها در تیر با مقطع بزرگتر تشکیل شد. با توجه به نتایج تحلیل، با استفاده از نیروی پیش تنیدگی، افزایش قطر میل مهار، افزایش تعداد میل مهار و کاهش قطر آن، افزایش ضخامت سخت کننده مثلثی، استفاده از سخت کننده در جان تیر، افزایش ابعاد ستون میزان سختی دورانی و استهلاک انرژی افزایش یافت. لازم به ذکر است که با افزایش زاویه شیب سخت کننده مثلثی از 18 به 30 درجه، و پس از آن از 30 به 40 درجه، انرژی استهلاکی و سختی دورانی افزایش و سپس کاهش یافت.

در این تحقیق به بررسی عددی برش قالبی در تیرهای بریده شده با اتصال ساده نبشی جان پرداخته شده است. تیرهای بریده شده عموماً به عنوان تیر فرعی در سیستم سازه ای بکار می روند. در این نوع تیرها انتهای بال بالا (پایین) را برای ایجاد نمودن فضای خالی برش می زنند تا تیر فرعی و تیر اصلی در یک تراز قرار بگیرند. اتصال تیر فرعی به تیر اصلی را می توان به دو صورت جوشی و پیچی انجام داد. بدلیل اینکه مقاومت و سختی پیچشی در قسمت بریده شده کاهش می یابد مد کمانشی هم می تواند بصورت موضعی و هم می تواند جانبی باشد. زمانی که طول ناحیه بریده شده و یا عمق این ناحیه زیاد باشد ممکن است کمانش موضعی جان رخ دهد. برای جلوگیری از این امر پیشنهاد شده است در ناحیه بریده شده از سخت کننده استفاده شود. در ناحیه بریده شده مد خرابی ممکن است تسلیم برشی، کمانش موضعی جان و یا برش قالبی باشد. پارامترهای مورد مطالعه در این پایان نامه، نسبت جان قطعه (نسبت ارتفاع به عرض نبشی جان) و سختی دورانی اتصال و ضخامت نبشی می باشد. روابط رایج برای شکست برش قالبی در اتصالات جوشی در آیین نامه های aisc lrfd ، can/csa-s16-09 و aij ارائه شده است. مطالعات فوق با مدلسازی نمونه ها در نرم افزار abaqus انجام شده است، همچنین جهت اعتبار سنجی نتایج بدست آمده از نرم افزار، توسط مدلسازی و انجام تست آزمایشگاهی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد ظرفیت برش قالبی نمونه ها با افزایش ضخامت نبشی جان و افزایش سختی دورانی اتصال، افزایش می یابد.

از آن جایی که سازه های امروزی عمدتا از ساختمان های چند طبقه فراتر رفته و تبدیل به آسمان خراش های بلند مرتبه شده اند و همچنین نیاز به تعیین دقیق تر پارامترهای لرزه ای این گونه سازه ها،موجب شده تا مهندسان بیشتر به سمت تحلیل های دینامیکی روی آورده و از آن ها استفاده کنند،یکی از این روش های تحلیل دینامیکی،روش تحلیل تاریخچه زمانی است که استفاده از این روش مستلزم انتخاب و مقیاس کردن شتاب نگاشت ها می باشد.روش های مختلفی در خصوص مقیاس کردن شتاب نگاشت ها وجود دارد،در این پژوهش روش نوینی جهت مقیاس کردن شتاب نگاشت ها معرفی می شود که از ضریب مقیاس شدت و ضریب مقیاس زمان به صورت توامان استفاده می شود وبه عنوان روش مقیاس گذاری دوگانه شناخته می شود،سپس به بررسی اثر اصلاح شتاب نگاشت ها به کمک این روش بر روی ساختمان های فولادی قاب خمشی متوسط 5 ،8 و 12 طبقه پرداخته می شود و با روشی که در استاندارد 2800 ایران معرفی شده است مقایسه می گردد. از مقایسه خروجی های حاصل از نرم افزار می توان به این نتیجه رسید که روش دو مقیاسه،پراکندگی نتایج کمتری نسبت به تحلیل تاریخچه زمانی با استفاده از شتاب نگاشت های اصلاح شده به روش استاندارد 2800 ایران داشته و همچنین مقادیر نیرو و تغییر مکان حاصله از این روش نیز کمتر از مقادیر متناظر آن در تحلیل تاریخچه زمانی با شتاب نگاشت های مقیاس شده با روش استاندارد 2800 ایران است. در نهایت می توان نتیجه گرفت استفاده از روش دو مقیاسه،علاوه بر رعایت ضوابط آیین نامه های ایران،باعث تطابق بهتر طیف پاسخ و طیف طرح گردیده و همچنین استفاده از این روش موجب طراحی بهینه و اقتصادی تر ساختمان ها می گردد.

در این پروژه به ارزیابی تحلیلی قابلیت اعتماد لرزه ای برای سازه های 5،3،2 و7 با در نظر گرفتن عدم قطعیت های ذاتی و شناختی پرداخته می شود. اما به دلیل آنکه شبیه سازی دقیق ریاضی عدم قطعیت های شناختی حجم عملیات محاسباتی و انالیزهای لازم را بسیار زیاد می کند، لذا در این پروژه تنها 2 تا از پارامترهای منحنی لنگر- چرخش مفاصل پلاستیک به عنوان متغیرهای تصادفی دارای عدم قطعیت های شناختی در نظر گرفته شده است. در روند انجام این ارزیابی احتمالاتی، هدف محاسبه احتمال سالانه تجاوز نیاز سازه ای از ظرفیت سازه ای می باشد که در قالب 4 گام متوالی انجام می شود. در هر یک از گام های اول و سوم تنها نیاز سازه ای متغیر تصادفی بوده و در گام های دوم و چهارم علاوه بر نیاز، ظرفیت نیز متغیر تصادفی در نظر گرفته می شود. در ضمن در 2 گام اول تنها اثر عدم قطعیت های ذاتی در نظر گرقته شده، اما در گام های 3 و4 علاوه بر عدم قطعیت های ذاتی اثر عدم قطعیت های شناختی نیز وارد محاسبات می شود. حال آنکه نتایج مربوط به هر کدام از این 4 گام بر مبنای روش های تحلیلی ابر نقاط و آنالیز دینامیکی افزایشی انجام می گیرد. مضافاً در گام های 2 و 4 که ظرفیت نیز متغیر تصادفی می باشد، این ارزیابی بر مبنای روش ارائه شده در fema 350 نیز انجام گرفته است. در نهایت کلیه نتایج حاصله در هر یک از گام های 4 گانه (برای هر کدام از سازه ها) بر مبنای هر یک از 3 روش اشاره شده متناظراً مقایسه شده است. کلیدواژه ها: قاب خمشی فولادی، آنالیز قابلیت اعتماد لرزه ای، شاخص میانه، عدم قطعیت های شناختی، عدم قطعیت های ذاتی

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.