یافتن راهکارهایی جهت کاهش انرژی ورودی به سازه ناشی از زلزله می تواند یکی از بهترین راههای ارتقای رفتار لرزه ای سازه ها و کاهش خسارات وارده بر آنها محسوب شود . تا کنون در این رابطه مطالعات تئوری وتجربیات عملی زیادی انجام شده که نشان دهنده ی عملکرد مناسب روش کنترل غیر فعال سازه ها جهت کاهش نیروهای زلزله می باشد . از میان روشهای مختلف کنترل غیر فعال سازه ها ، بکارگیری تجهیزات اصطکاکی به علت داشتن مکانیزم ساده ، سهولت ساخت و نصب می تواند بعنوان یکی از بهترین راهکارهای موجود جهت بهبود رفتار لرزه ای ساختمانها به شمار رود . این میراگرها با رفتار غیر ارتجاعی خود ، با نصب در نقاط از پیش تعیین شده در سازه سبب اتلاف انرژی جنبشی ناشی از زلزله در سرتاسر سازه شده ، همچنین با تنظیم مناسب پارامترهای طراحی ، این میراگرها می توانند مانع از ورود اعضای اصلی سازه به محدوده ی رفتار غیر خطی شوند . در این تحقیق میراگر اصطکاکی جدیدی بعنوان میراگر اصطکاکی سیلندری معرفی می شود . میراگر اصطکاکی سیلندری از دو بخش لوله ای شکل و میلگرد تشکیل شده است که قطر داخلی لوله از قطر میلگرد اندکی کمتر می باشد و این دو جزء به روش حرارتی داخل هم قرار می گیرند و پس از تعادل گرمایی ، فشار لازم بین سطوح تماس جهت ایجاد اصطکاک شکل می گیرد . این سیستم برای ظرفیت های مختلف طراحی و پس از آن بصورت عددی در نرم افزار ansys مدلسازی و ارزیابی شده است ، سپس نمونه هایی بعنوان نماینده میراگرها با ظرفیت های مختلف ساخته شده و تحت بارهای چرخه ای ، مورد آزمایش قرار گرفته اند . نتایج مطالعات نشان دهنده ی ظرفیت بالای جذب انرژی هیسترتیک میراگرهای اصطکاکی سیلندری می باشد . این میراگر دارای مکانیسم ساده و قابل اعتماد می باشد که می تواند بعنوان یک عضو جاذب انرژی و همچنین فیوز سازه ای در انواع سازه ها بکار گرفته شود . جهت بررسی این امکان یک ساختمان نمونه مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و نتایج پاسخ میراگر اصطکاکی سیلندری با سایر سیستم ها ی جاذب انرژی مقایسه شده است .

یکی از مسائل مهم در طراحی، نگهداری و بهسازی پل ها کنترل ارتعاشات آنها ناشی از بارهای ترافیک می باشد.در این میان مسئله کاهش ارتعاشات ترافیکی پل های فلزی قدیمی موجود در شهر تهران به عنوان عاملی که در عملکرد و عمر مفید این سازه ها بیشترین تاثیر را دارد مورد توجه مهندسان و مسئولان تعمیر و نگهداری پل های مزبور قرار گرفته است. عوامل بسیار زیادی در ارتعاش پل ها تاثیر گذارند از قبیل : هندسه و مصالح پل، مشخصات وسیله نقلیه عبوری، ناصافی سطح و ... . از آنجا که مدل سازی تمامی عوامل موثر کار بسیار پیچیده ای است، محاسبه تغییر شکل های دینامیکی و ارتعاش پل با استفاده از مدل های عددی اصولا قابل اطمینان نبوده و بهترین راه برای دست یافتن به پاسخ دینامیکی واقعی پل ها در اثر بار ترافیک انجام آزمایش های میدانی است. در این صورت در شرایط کنترل شده و نزدیک به واقعیت می توان پارامترهای اساسی پل را تعیین کرد.در این پایان نامه پس از انجام تحقیقات لازم و مرتبط با شیوه های ارزیابی و پذیرش میزان ارتعاش در پل ها، آزمایش های میدانی برای سنجش رفتار دینامیکی پل فلزی کالج تحت بار ترافیک شهری صورت پذیرفته است.از سوی دیگر مدل همین پل در نرم افزار sap2000 ساخته شده و نتایج آن با نتایج بدست آمده از آزمایش صحت سنجی شده است.سپس روش های مختلف بهسازی به منظور کاهش ارتعاشات ترافیکی در مدل با یکدیگر مقایسه شده اند.

یکی از دلایل تقویت سازه ها افزایش ظرفیت باربری آنها برای تحمل بارهای بیشتر می باشد. از جمله راههای تقویت استفاده از پلی مرهای تقویت شده با الیاف (frp) می باشد که جزء روشهای نوین محسوب می شود. در پایان نامه حاضر از یک نرم افزار که به زبان فرترن نوشته شده است استفاده شده تا تحلیل سه بعدی به روش بدون جزء روی یک تیپ از پلهای مسیر راه آهن بافق-زرین شهر صورت گیرد. تیپ پل مورد مطالعه برای افزایش بار محور به نیاز به تقویت داشته اما تقویت آن با سیستم frp به دلیل مقاومت برکنش پایین بتن با چالش روبرو بود. دو الگو با مقاومت بتن ساخته شد و با سیستم frp تقویت شد. الگوی تقویت شده در جهت دهانه دارای ظرفیت نهایی و الگوی تقویت شده در دو جهت دارای ظرفیت نهایی بود. در الگوی سوم تقویت دو جهته روی پل با مقاومت بتن انجام شد و ظرفیت نهایی را نتیجه داد که نشان دهنده کفایت تقویت برای عبور بار محور می باشد. از طرفی مطالعه پارامتریک بر روی طول تقویت در جهت دهانه صورت گرفت و نتیجه شد که طول تقویت بهتر است از مقدار توصیه شده توسط آیین نامه aci 440.2r کمتر نباشد چرا که کاهش طول به مقدار 34 % دهانه، ظرفیت نهایی را به مقدار می رساند.

امروزه همگام با پیشرفت روش های تحلیلی و تکنولوژی های ساخت، گرایش روز افزونی به ساخت سازه های بلند ایجاد شدهاست، علاوه بر این به دلیل زلزلهخیز بودن کشور ایران، نیاز به سیستمهای کارآمد که برای سازههای بلند مناسب بوده و جهت کاهش خسارات زلزله نیز موثر باشند ضرورت می یابد. در این پایان نامه عملکرد لرزه ای سازهای 30 طبقه با سیستم دوگانه ای شامل مهاربند کمانشتاب و قاب خمشی ویژه با توجه به عدم قطعیت های لرزه ای مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور درابتدا سازه به صورت3بعدی طراحی وسپس یکی از قاب های پیرامونی آن با استفاده از نرم افزار opensees به صورت دو بعدی مدل شدهاست. بدلیل تفاوت عملکرد سازه تحت زلزلههای حوزه دور و حوزه نزدیک و تاثیرات مخرب تر زلزلههای حوزه نزدیک، برای بررسی عملکرد لرزهای سازه از دو دسته رکورد برای تحلیل ida استفاده شدهاست که متشکل از 15رکورد حوزه دور و15رکورد حوزه نزدیک می باشد. با توجه به اهمیت انتخاب پارامتراندازه شدت، در تحلیلida در ابتدا چهارim متفاوت بررسی و ظرفیت سازه تحت im های مورد بررسی تعیین شده است. سپس با استفاده از نتایج تحلیل هایida، منحنی شکنندگی، میانگین فراوانی سالیانه تجاوز از سطوح عملکردی و نمودار میانگین فراوانی سالیانه با دو روش psda و dcfdمحاسبه شد. براساس این مطالعه مشاهده می شود که سیستم پیشنهاد شده برای سازه30 طبقه تحت زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور الزامات عملکردی را ارضا می کند. همچنین اندازه شدتsa(tn,5%) پارامترمناسب-تری برای سازه مورد بررسی می باشد و ظرفیت saسازه در هر دو دسته رکورد مورد بررسی افزایش چشمگیری نسبت به اندازه شدتsa(t1,5%) داشتهاست، ضمن اینکه ظرفیت سازه تحت دسته رکورد حوزه نزدیک نسبت به دسته رکورد حوزه دور کمتر می باشد. همچنین میانگین فراوانی سالیانه محاسبه شده با دو روشpsda وdcfd مربوط به دسته رکورد حوزه نزدیک بیشتر از دسته رکورد حوزه دور است.

در این پژوهش سعی شده است در ابتدا به آشنایی با سازه های پارچه ای کششی پرداخته و سیر تکامل آن-ها و انواع فرم هایشان مورد بررسی قرار گیرد. سپس روش ها و الگوریتم های عددی جهت تحلیل و بهینه-سازی آن ها مطرح شده، نرم افزاری به این منظور براساس روش چگالی نیرو توسعه یافته است. با کمک این نرم افزار و حساسیت سنجی های به عمل آمده با آن نسبت بهینه ی پیش تنیدگی مرز به غشا برای پوسته-های زین اسبی با پلان مربعی و مستطیلی و لوزی شکل به دست آمده و با استفاده از متغیر انرژی کرنشی، فرم بهینه مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس با استفاده از این فرم بهینه به مساله حداکثر ابعاد اشکال مجرد و ترکیبی زین اسبی با پلان مربعی با جنس های مختلف پارچه و الگوهای برشی متعامد و قطری پرداخته شده است.

یکی از عوامل موثر در عملکرد مطلوب پلی مرهای تقویت شده با الیاف frp در تقویت برشی، ملاحظه مربوط به چسبندگی frp و بتن می باشد. طول کم تقویت های برشی، تامین طول لازم برای چسبندگی سطحی را با مشکل روبرو می سازد لذا روش کاشت میلگردها یا تسمه های frp در شیارهای نزدیک به سطح بتن یا روش nsm برای این نوع تقویت به کار گرفته می شود. تعیین طول مهاری لازم برای این روش به کارگیری frp نه تنها نیاز به مطالعات آزمایشگاهی دارد بلکه برای توسعه نتایج نیاز به مطالعات عددی نیز دارد. تحقیق حاضر از دو بخش آزمایشگاهی و عددی تشکیل شده است. در بخش آزمایشگاهی به منظور بررسی تاثیر طول چسبندگی nsm، دوازده نمونه بلوک بتنی با ابعاد cm30×15×15 تحت آزمایش pullout قرار گرفت. پارامترهایی که در این آزمایش مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از فاصله قرارگیری frp از لبه، طول چسبندگی، ابعاد تسمه و همچنین در نمونه‎هایی هم برای جبران عمق نفوذ کم مقداری از frp بیرون از شیار به صورت ماهیچه به بتن چسبانده شده و نتایج حاصل به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و سپس با یکدیگر مقایسه شدند. در این آزمایش ها دو مود خرابی یعنی شکست بتن و لغزش frp مشاهده شده است. در بخش دوم، برای مدل سازی دو نمونه آزمایشگاهی که در یکی شکست بتن و در دیگری لغزش frp اتفاق افتاده، انتخاب شد و با نرم افزار اجزا محدود abaqus مدل سازی شدند. سپس به دلیل نبود مطالعات عددی در زمینه تقویت برشی تیرها با روش nsm و با توجه به نتایجی که از آزمایش pullout گرفته شده است، بررسی عددی این نوع تیرها انجام شده و تاثیر پارامترهایی چون زاویه قرارگیری frp، فاصله قرارگیری frp و مقاومت بتن مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایش pullout، طول مهاری frp برای تقویت برشی تیرهای بتنی کافی می باشد.

یک سازه دریایی باید در برابر خرابی خستگی ناشی از بارگذاری تکراری طراحی شود. به این منظور طبعاً نیاز به داده ها و مستنداتی برای تعیین مقاومت خستگی هر قطعه خواهد بود. این داده ها ضرورتاً از نتایج آزمایش های خستگی استخراج می شوند. یک راهکار نسبتاً کم هزینه که درگذشته برای تولید حجم زیادی از داده خستگی رایج بوده است استفاده از ماشین های خمشی دوار می باشد. اکنون به صورت گسترده از ماشین های آزمایش دارای حلقه بارگذاری بسته با سیستم کنترل کامپیوتری استفاده می شود. یک روش دیگر انجام آزمایش های خستگی روش آزمایش تشدید است. در این روش تواتر بارگذاری بسیار نزدیک به تواتر ارتعاش طبیعی نمونه اختیار می شود که علاوه بر تقویت تحریک باعث خواهد شد آزمایش در زمان بسیار کوتاه تری انجام پذیرد. این راهکار قبلاً در آزمایش خستگی تعدادی از اعضا یا اتصالات سازه ای به کار گرفته شده است. مرور ادبیات فنی حاکی از آن است که علیرغم مزایا و کارایی بسیار خوب آن روش آزمایش تشدید شده خستگی برای اتصالات لوله ای فولادی به کار گرفته نشده است. در تحقیق پیش رو هدف طراحی دستگاه آزمایش تشدید شده خستگی بر رو اتصالات لوله ای برای حالت خمش در صفحه می باشد. در این نوعِ آزمایش با تحریکی کوچک و تواتری بالا و نزدیک به تواتر ارتعاش طبیعی سازه می توان سازه را در زمان کوتاهی به واماندگی خستگی رساند این کاربرد روی دیگر سازه ها همانند شفت حفاری تجربه شده اند. در این مطالعه هدف یک اتصال لوله ای فولادی از نوع t است که به طور وسیعی در سازه های فراساحلی همچون جاکت های فولادی به کار گرفته می شوند. به طور همزمان یک مدل عددی از اتصالات مورد آزمایش تهیه شده و از خروجی های تواتری آن به عنوان ورودی برای تواتر کار دستگاه استفاده می گردد .به عنوان یک کار مقدماتی قبل از انجام آزمایش خستگی با مدل سازی عددی مشخصات دینامیکی و ضرایب تمرکز تنش این اتصالات بررسی شده اند. به این منظور نمونه های عددی از اتصالات ساخته شده و با برون یابی تنش ها به سمت تکینگی مقادیر ضرایب تمرکز تنش محاسبه شده اند. نتایج ضرایب تمرکز تنش با توجه با آیین نامه ی dnv و نیز کارهای آزمایشگاهی دیگر محققین مقایسه شده اند.