چکیده با توجه به مزایای فنی روسازیهای بتنی نسبت به روسازیهای آسفالتی، نظیر عملکرد مناسب در برابر بارهای سنگین، سهولت اجرا در جاده های با شیب زیاد و در عین حال مزیت اقتصادی روسازی بتن غلتکی نسبت به روسازی بتنی معمولی، امروزه روسازیهای بتنی از جمله روسازی بتن غلتکی جایگاه خود را در کشور پیدا کرده است. بتن غلتکی بتنی است با اسلامپ صفر و دوام بالا که برای ساخت سدها و رویه ی راهها کاربرد دارد. در گذشته، از بتن غلتکی بیشتر در ساخت سدها استفاده می شد، اما در سالهای اخیر از بتن غلتکی به عنوان یک روش نوین در ساخت رویه ی راهها استفاده می شود. اجرای روسازی بتن غلتکی، عمدتاً با روشها و تجهیزات روسازی آسفالتی انجام می شود که این کار، افزایش سرعت اجرا و کاهش هزینه ها را به همراه دارد. هدف این تحقیق، بررسی اثر میزان تراکم بر مقاومت فشاری و نفوذپذیری نمونه های بتن غلتکی مورد استفاده در روسازی راه می باشد. همچنین خاکستر پوسته ی برنج بعنوان یک پوزولان در درصدهای وزنی مختلف از صفر تا 50، در طرح اختلاط برخی نمونه ها، جایگزین سیمان شده است. در این تحقیق، متراکم نمودن و ساخت نمونه ها، با استفاده از دستگاه متراکم کننده ی دورانی (gyratory compactor) انجام گرفت. بدین منظور، ابتدا تعداد دوران بهینه تعیین شده و سپس نمونه ها در قالبهای استوانه ای 20×15 سانتیمتر، در محدوده ی تعداد دوران بهینه ، با نسبتهای مختلف آب به سیمان، همچنین با درصدهای مختلف خاکستر پوسته ی برنج ساخته شدند. برای تهیه ی خاکستر، پوسته ی برنج، در شرایط کنترل شده و در درجه حرارت 650-530 درجه ی سانتیگراد و در دو مرحله ی کربناسیون و دی کربناسیون سوزانده شده و آسیاب گردید. سپس، بمنظور تعیین فاز سیلیس و ترکیبات شیمیایی خاکستر، آنالیزهایxrd و xrf بر روی خاکستر حاصل انجام گرفت. در ساخت نمونه ها، از 5 طرح اختلاط بر مبنای دیدگاه خاکی استفاده گردید. پس از تراکم نمونه ها با دستگاه مذکور، نمونه های مربوطه که شامل 3 نمونه برای مقاومت فشاری و 3 نمونه برای نفوذپذیری بودند، مورد آزمایش قرار گرفتند. در این مطالعه، اعمال تراکم کافی با استفاده از دستگاه مذکور، اثر قابل ملاحظه ای بر مقاومت فشاری و نفوذپذیری نمونه ها داشت. همچنین جایگزین نمودن خاکستر پوسته برنج با سیمان در مقدار 15 درصد، ضمن صرفه جویی در مصرف سیمان و کاهش هزینه ها، موجب بهبود خواص مکانیکی بررسی شده در این تحقیق شد. اسکلت سنگدانه ای خوب، وجود پودر سنگ آهک بعنوان بخشی از مصالح ریزدانه و خاکستر پوسته ی برنج که ضمن واکنش پوزولانی با سیمان، اثر پرکنندگی داشته و باعث کاهش منافذ و فضاهای خالی می شود، همچنین اعمال تراکم مطلوب، موجب بهبود مقاومت فشاری و نفوذپذیری نمونه های بتن غلتکی بوده است. کلمات کلیدی: روسازی بتن غلتکی، دستگاه متراکم کننده ی دورانی (gyratory compactor)، تراکم، خاکستر پوسته ی برنج، مقاومت فشاری، نفوذپذیری.

دال های دو طرفه بتن مسلح گروهی ازسازه های بتنی هستندکه به لحاظ ساختاری رفتار پیچیده ای از خود نشان می دهند. تحمل لنگر های خمشی و پیچشی بطور همزمان و بوجود آمدن انحنا در جهات مختلف از عواملی هستندکه باعث می شود بررسی رفتار این سازه ها به سادگی امکان پذیر نباشد. تحلیل دال های دو طرفه بتن مسلح، اغلب مبتنی بر نتایج تجربی ویا روابط تقریبی و در حالت الاستیک خطی انجام می پذیرد. روشهای دیگری نیز مانند حل عددی معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار دال ها وجود دارندکه بیشتر برای آنالیز الاستیک وتنها برای حالات خاصی از شرایط تکیه گاهی وبارگذاری قابل استفاده هستند. تحلیل اجزاء محدود از جامع ترین روش ها برای آنالیز انواع سازه ها واز جمله دال های دو طرفه است که امکان تحلیل رفتار دال ها درحالات مختلف را فراهم می آورد. اما استفاده از این روش به عنوان یک روش متداول ، پیچیده و زمانبر است ، مخصوصاً اگر تحلیل دال در حالت غیرالاستیک وغیر خطی مورد نظر باشد . شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یک سیستم پردازش اطلاعات می توانند پس از آموزش مناسب در این زمینه مورد استفاده قرار گیرند. از مزیت های این سیستم می توان به سهولت در استفاده، سرعت بسیار بالا و دقت مناسب در تحلیل حالتهای گوناگون ، اشاره نمود. در این مطالعه جمعیت اولیه ای از دال های دوطرفه بتن مسلح با استفاده از تحلیل اجزاء محدود به کمک نرم افزار abaqus مدلسازی و تحلیل می گردند. پس ازآنکه از صحت مدلسازی ها و محاسبات از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی اطمینان حاصل گردید، با استفاده از نتایج بدست آمده از تحلیل اجزا‍ء محدود یک شبکه عصبی آموزش داده می شود به طوری که شبکه بتواند مقدار بار نهایی یک دال دوطرفه را با دریافت مشخصات دال ارائه نماید. سپس با استفاده از نتایج بدست آمده به کاربردهایی از شبکه عصبی آموزش دیده در بررسی رفتار دال های دوطرفه اشاره می شود. شبکه عصبی مصنوعی پس از آموزش به کمک تحلیل اجزاء محدود ، می تواند به عنوان یک تحلیلگر سریع، با دقت مناسب برای برآورد مقدار بارنهایی در دال های دو طرفه مورد استفاده قرار گیرد. سرعت پاسخگویی شبکه عصبی مذکور در مقایسه با مدلسازی نرم افزاری و کارهای آزمایشگاهی بسیار بالا و دقت محاسبات آن نیز، مناسب و قابل قبول است.

پس از زلزله های northridge1994 و kobe1995 بسیاری از سازه ها دچار تخریب کلی یا آسیب دیدگی جدی شدند که پس از تحقیقات فراوان قسمت عمده خرابی های ناشی از این دو زلزله به اثرات زمین لرزه های نزدیک گسل نسبت داده شد. مطالعات انجام گرفته بر روی رکوردهای جنبش زمین در نزدیک گسل نشان داده که مولفه عمود بر گسل این رکوردها دارای ویژگی های خاصی می باشند که باعث می گردد، سازه های قرار گرفته تحت اثر این رکوردها رفتار متفاوتی از خود نشان دهند. دلیل وجود مشخصات خاص مولفه عمود بر گسل را می توان، تجمع اکثر امواج لرزه ای در قسمت جلوی مسیر گسیختگی را هنگامی که گسیختگی با سرعتی نزدیک به سرعت موج برشی به سمت سایت حرکت می کند، دانست که باعث ایجاد حرکات پالس گونه با پریود بلند در ابتدای رکورد می شوند. وجود این حرکت پالس گونه با پریود بلند و اعمال انرژی حجیم در مدت زمان کوتاه باعث می گردد که سازه ها تحت اثر این رکوردها رفتاری متفاوت از آنچه که تحت اثر رکوردهای جنبش زمین انتظار می رود از خود نشان می دهند. در این تحقیق تاثیر رکوردهای نزدیک گسل بر روی پاسخ ساختمان ها بررسی شده است. بدین منظور قاب های دو بعدی با سیستم ترکیبی قاب خمشی فولادی و دیوار برشی بتنی مدل سازی گردیده اند و تعدادی از رکوردها با خصوصیات نزدیک گسل انتخاب و سپس با درنظر گرفتن ویژگی های سیستم سازه ای و رکوردها پاسخ قاب ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از نتایج بدست آمده از تحلیل های انجام شده ملاحظه گردید که با توجه به مشخصات ویژه ای رکوردهای نزدیک گسل در جهت عمود بر گسل سیستم ها رفتار متفاوتی را تحت اثر این رکوردها از خود نشان می-دهند و مقدار pga و نسبت پریود سازه به پریود غالب رکورد(t/tp) پارامترهای مهم در پاسخ سازه ها می باشد.

آسیبها و عوامل گوناگونی چون خوردگی آرماتورها و پوسته شدن بتن، باعث می شوند که عملکرد سازه ای اعضای بتن مسلح با گذشت زمان، تقلیل یابد. عملکرد سازه ای از دست رفته اعضای بتن مسلح را می توان باروشهای استاندارد و صحیحی تا سطح عملکرد اولیه آنها بازیابی کرد و یا حتی می توان تا سطحی فراتر از آن، مقاومسازی نمود. اتکاء سازه به ستون و نقش محوری آن در پایداری سازه، باعث تمرکز اغلب برنامه های مقاومسازی در این عضو سازه ای شده است. یکی از متداولترین روشهای مقاومسازی ستونهای بتن مسلح، تکنیک غلاف بندی (ژاکتینگ) می باشد. بر حسب نوع مصالح مصرف شده در غلاف، سه روش رایج را می توان برای غلاف بندی در نظر گرفت که عبارتند از: غلاف بتن مسلح، غلاف فولادی و غلاف frp. غلاف بندی بتنی چه در ایران و چه در سایر کشورها، کماکان به عنوان یکی از اصلی ترین روشهای مقاومسازی به شمار می رود؛ چرا که تاثیر مثبت ایجاد غلاف بتنی، پیرامون یک ستون بتن مسلح، هم در افزایش ظرفیت باربری و هم در افزایش شکلپذیری آن، به اثبات رسیده است. رفتار ستونهای غلاف بندی شده با بتن، رابطه مستقیمی با میزان پیوستگی غلاف و ستون اولیه دارد. زیرا اگر پیوستگی خوبی در سطح مشترک غلاف و ستون اولیه ایجاد گردد، رفتار ستون تقویت شده به رفتار نمونه یکپارچه یعنی نمونه ای که بتن ریزی غلاف و ستون اولیه آن هم زمان صورت گرفته باشد، نزدیکتر خواهد شد و لذا کارایی غلاف بندی افزایش خواهد یافت. با توجه به اهمیت این موضوع، در این تحقیق نمونه هایی مربعی به ابعاد 400×80×80 میلیمتر و دایروی به ابعاد 400×90 میلیمتر ساخته شده و این نمونه ها با استفاده از روشهای مختلفی در ساخت غلاف، از جمله استفاده از اجزای u شکل و یا l شکل و... در سطح تماس بتن جدید و بتن قدیم، مقاومسازی گردیدند. سپس با انجام آزمایش فشاری روی تک تک این نمونه ها، تاثیر هر یک از روشهای اتخاذ شده در ساخت غلاف، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله گویای این است که در نمونه های مربعی بهره گیری از گروت آماده در ساخت غلاف و نیز استفاده از المانهای u شکل قائم برای اتصال میلگردهای طولی غلاف و نمونه اولیه، رفتار نمونه غلافدار را از لحاظ ظرفیت باربری، بیشتر از سایر روشهای به کار گرفته شده به رفتار نمونه یکپارچه نزدیکتر می نماید؛ در نمونه های دایروی علاوه بر دو روشی که برای نمونه-های مربعی بیان گردید، استفاده از توری گالوانیزه نیز رفتار نمونه غلافدار را از لحاظ ظرفیت باربری به نمونه یکپارچه معادل نزدیکتر می نماید.

با وقوع زمین لرزه های مخرب در سطح جهان، بهسازی اعضای سازه های موجود امری اجتتناب ناپذیر شده است. از جمله روش های موثر در بهبود عملکرد لرزه ای ستون های بتن مسلح پل، استفاده از جاکت های frp به فرم محصور کننده هایی برای ستون های بتن مسلح است که موجب بهبود خواص مکانیکی عضو تقویت شده می شود. بسته به میزان کارایی هر یک از انواع این جاکت می توان عملکرد لرزه ای ستون های بتن مسلح پل ها را بهبود بخشید. در این پایان نامه بهسازی ستون های دایره ای بتن مسلح پل با استفاده از جاکت های cfrp و gfrp مورد بررسی قرار می گیرد. روش مورد استفاده در این تحقیق عددی و استفاده از نرم افزار abaqus 6.9 می باشد. دو ستون بزرگ مقیاس با نسبت لاغری 3 و 6 با و بدون تقویت با جاکت های فوق تحت بار محوری ثابت و بار جانبی چرخه ای مورد تحلیل قرار گرفت. در این تحقیق سعی شده است میزان کارایی هر یک از محصور کننده های خارجی فوق، از جهت بهبود پارامترهایی چون شکل پذیری، ظرفیت جذب انرژی، سختی و افزایش ظرفیت باربری ستون مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به آنالیزهای انجام شده می توان به این نتیجه رسید که الیاف کربن دارای شکل پذیری، جذب انرژی و مقاومت برشی بیشتری نسبت به الیاف شیشه می باشند، با توجه به گرانی این نوع الیاف بهتر است از الیاف شیشه با دورپیچ بالاتر استفاده شود. کلیدواژه: بهسازی لرزه ای، ستون بتن مسلح، جاکت های gfrp و gfrp، بارگذاری چرخه ای

به طور کلی برای طراحی مناسب یک سازه مقاوم در برابر بارهای جانبی مانند زلزله باید بتوان مقدار حداکثر نیروی اعمال شده به سازه را قبل از طراحی به طور مناسب و قابل اطمینان تخمین زد و اثر این نیروها را در طراحی المان ها و اجزای سازه به کار برد.پس از زلزله ای که در سال 1908 مسیناجو ایتالیا برای اولین بار مقدار 10 درصد وزن سازه به صورت نیروی جانبی اعمال شده به سازه در نظر گرفته شد.در بررسی رفتار سازه هایی که با در نظر گرفتن این مقدار نیروی جانبی طراحی شده بودند ، مشاهده گردید که آسیب پذیری لرزه ای آنها از زلزله به مراتب کمتر شده بود.اما بررسی نشان داد که سازه ها هر کدام به نسبت خاصی متاثر از نیروی زلزله شده بودند و این مقدار معرف رفتار سازه مزبور (r) بود. در بسیاری از آیین نامه های طراحی از قبیل آیین نامه ubc1997 و asce 2000 و آیین نامه ترکیه اثر کاهش نیروی زلزله با استفاده از ضریب کاهش رفتار مقاومت و شکل پذیری لحاظ شده است.با این وجود در هیچ کدام از آیین نامه ها طریقه محاسبه ضریب رفتار برای ساختمان هایی که فاقد تیر و ستون می باشند و متشکل از سیستم دال و سقف بوده ( سازه های تونلی ) مطلبی عنوان نشده است.بار های جانبی و عمودی در سیستم قالب های تونلی هر دو توسط این سیستم تحمل می شود.پس از زلزله ای که در سال 1999 در ترکیه اتفاق افتاد مشاهده شد که سازه هایی که با این سیستم ساخته شده بودند ،دچار آسیب کمتری شده بودند.بنابراین محققین بر آن شدند تا مقادیر قابل اعتمادی برای این نیروها محاسبه نمایند.در این بین از دوران های گذشته و به موازات تحولات فوق به دلیل رفتار نسبتا بهتر سیستم های دیوار باربر برشی بتن مسلح و سهولت و سرعت مناسب در اجرا، استفاده از سیستم های باربر برشی بتن مسلح رواج بسیاری یافت.در بیشتر موارد برای ایجاد راه های دسترسی و المان های معماری و یا عبور مجاری تاسیسات در این دیوار های باربر بازشوهایی ایجاد می گردد.زلزله های رخ داده در سازه هایی با این گونه سیستم ها به دانشمندان اثبات کرد که رفتار این گونه سیستم ها کاملا وابسته به هندسه سازه بوده و با رفتار سازه های دارای بازشو متفاوت است.در این بین و به علت اینکه در آیین نامه ها ضوابط خاصی جه از نظر تعیین نیروهای طراحی و چه از لحاظ ملاحضات اجرایی و جزییات سیستم سازه ای وجود ندارد ،لازم بررسی هایی به منظور تعیین رفتار این گونه سازه ها و نحوه عملکرد آنها به منظور توسعه دانش و استفاده ی هر چه بیشتر از این سیستم ها انجام گرفته و مقادیری قابل اعتماد برای آنها ارایه گردد.در این پایان نامه با انجام یک سری تحلیل های استاتیکی غیر خطی پوش آورpushover) (به صورت تغییر مکان بروی 20 مدل با مشخصات هندسی ، ارتفاع ، آرماتورگذاری و درصد بازشوهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است.این بررسی ها حاکی از ظرفیت قابل ملاحظه ی این گونه سازه ها با این سیستم سازه ای ناشی از پیوستگی بالای اجزای سازه حتی با بکار بردن حداقل ابعاد دیوارها و مقادیر مسلح سازی و رفتار بعضا زیرالاستیک ( عدم ورود کامل سازه به فاز پلاستیک) در برابر تغییرمکان های نسبی بزرگ می باشد.لازم به ذکر است که تحلیل های مذکور با استفاده از نرم افزار abaqus-6.10 انجام شده و تغییرمکان های وارده نیز بر مبنای الگوی مودال غالب در هر راستا اعمال شده است .

دیوار های برشی بتن مسلح یکی از انواع سیستم های باربر ثقلی و جانبی می باشند که برخی مشخصات مناسب آنها استفاده از آنها را به شکلی روز افزون افزایش داده و قلمروی کاربرد آنها طیف وسیعی از انواع سازه ها و کاربری ها را شامل میگردد . از نیروگاهها و مراکز هسته ای گرفته تا سازه های مهم و استراتژیک و سازه های بلند مرتبه ، ساختمان های مسکونی و... جزء موارد کاربرد دیوار های برشی بتن مسلح میباشند . دیوار برشی با نیروهای جانبی موثر بر یک سازه ( در اثر باد یا زلزله ) به طرق مختلف مقابله می کند که اثر زلزله بر ساختمانها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملا متفاوت می باشد . ویژگی اثر زلزله در این است که نیروهای ناشی از آن به مراتب شدیدتر و پیچیده تر از سایر نیروهای موثر می باشند . عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی ، دیوار برشی و یا ترکیبی از آن دو می باشند . استفاده از قاب خمشی به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروی جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشند احتیاج به جزئیات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تأمین نماید .این جزئیات از لحاظ اجرایی غالبا پیچیده بوده و در صورتی می توان از اجرای دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه خیلی بالا باشد از لحاظ برتری می توان گفت که دیوار برشی اقتصادی تر از قاب می باشد و تغییر مکانها را کنترل می کند در حالی که برای سازه های بلند قاب به تنهایی نمی تواند در این زمینه جوابگو می باشد. با توجه به گسترش کاربرد دیوار برشی در سازه ها شناخت رفتار آن مهم بنظر می رسد. به دلیل عدم کفایت مقادیر ضریب رفتار ارائه شده توسط آیین نامه ها وتاثیر پذیری شدید این پارامتر از هندسه ی سازه در این تحقیق تلاش شده است که با مدلسازی84 نمونه دیوار برشی با نسبت ابعادی مختلف وتحلیل نتایج آن ،ارتباط آن با شکل پذیری و ضریب رفتار سازه مورد بررسی قرار گیرد؛ ونیز تعداد دیگری از سایر پارامترهای رفتاری این عضو سازه ای بررسی شده است. لازم به ذکر است که تحلیل مذکور با استفاده از نرم افزار abaqus 6.10 انجام شده است. روش تحلیل بکار رفته تحلیل استاتیکی غیر خطی کنترل تغییرمکان(pushover) می باشد.

چکیده : با توجه به استفاده روز افزون از تیرهای عمیق بتنی انجام مطالعات بیشتر روی این سازه ها امری ضروری به نظر می رسد . در یک ده? گذشته با مطرح شدن بحث تقویت اعضاء بتن مسلح، توسط الیاف پلیمری (frp) فصل جدیدی از مطالعات در این زمینه شکل گرفته است. بخش قابل توجهی از این مطالعات ، بر طراحی برشی متمرکز می باشد. بر اساس تحقیقات به عمل آمده بر روی تیر های عمیق ، تقویت بوسیله آرماتور بیش از یک مقدار مشخص نمی تواند باعث افزایش ظرفیت برشی و مقاومت نهایی تیرعمیق بتن مسلح شود. به همین دلیل تقویت جان تیر عمیق به منظور افزایش ظرفیت برشی به کمک ورق های frpمورد بحث و بررسی محققان و متخصصان بوده است . در این تحقیق میزان تأثیر استفاده از الیاف پلیمری(frp) در جان تیرهای عمیق با استفاده از برنامه اجزاء محدود غیر خطی abaqusمدل سازی شد، و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید. جهت انجام این تحقیق 24 تیر عمیق تقویت شده و تقویت نشده مدل گردید و پارامترهایی همچون تاثیر نسبت دهانه به عمق ، روش های مختلف مقاوم سازی و نوع الیاف مصرفی (cfrp و gfrp ) بررسی گردید. جهت اطمینان از مدلسازی ، نتایج حاصل از 4 نمونه آزمایشگاهی با نرم افزار مدلسازی و صحت سنجی شده است. در تحلیل های انجام گرفته ، افزایش بار نهایی تا حدود 50 درصد برای مقاوم سازی با cfrp مشاهده شد . همچنین مقاوم سازی با cfrp نتایج بهتری نسبت به مقاوم سازی با gfrp ارائه داد.

ایمن سازی اعضای سازه ای در مقابل اثرات ناشی از انفجار از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.نحوه ی اعمال این بار هولناک بر سازه مهم ترین بخش روند طراحی سازه در مقابل انفجار است.ابتدا مقدمه ای در مورد تاثیرات خاص ایجاد شده توسط انفجار و نیازهای موجود برای رفع این مشکل پرداخته شده است. سپس نگاهی به تاریخچه وماهیت انفجار و چگونگی اعمال آن برروی سازه خواهیم داشت. درادامه به تاثیر آرماتورهای طولی و عرضی و ورقهای frp برروی تغییرمکان و نشانه خسارت برروی ستون بتن آرمه پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن است که در درصد آرماتورهای مختلف در آرماتور طولی، ستون با درصد آرماتور 6 از دیگر درصد آرماتورها از خرابی کمتری برخوردار است. هرچه فاصله آرماتورهای عرضی کمتر باشد، تاثیر بهتری در رفتار ستون بتن آرمه مشاهده شده بود.

در سال های اخیر، به علت تفاوت و تمایز وقوع حوادث انفجاری در ساختمان های مهم در سراسر جهان، در نظر گرفتن بار و اثر انفجار دارای اهمیت و توجه ویژه ای می باشد. طراحی یک ساختمان عمومی یا خاص و تامین ایمنی آن در برابر انفجار، ضرورت و توجه به بازنگری مهندسی ساختمان را بیشتر آشکار می سازد. خسارات ناشی از انفجار بر روی سازه ها بسیار زیاد و غیر قابل چشم پوشی است به ویژه اینکه این خسارات علاوه بر زیان های مالی، زیان های جانی قابل توجهی را نیز به همراه دارد. از طرفی با توجه به هزینه بر بودن تحقیقات آزمایشگاهی، بدون شک بهترین راه برای رسیدن به جواب های قابل قبول استفاده از مدل های رایانه ای است. در همین راستا در این پژوهش بررسی رفتار تیرهای بتن آرمه به عنوان عضوی از سازه که تحت بارگذاری ناشی از انفجار قرار دارد مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نامه حاضر، تأثیر لایه های تقویت کننده کربن ( cfrp ) و آرامید (afrp ) در حالت های مختلف (یک طرفه، دو طرفه، یوشکل و دور پیچ) بر روی تیرهای بتن آرمه تحت بارگذاری انفجاری و تاثیر پارامترهای مهم از قبیل مقاومت بتن، درصد آرماتور کششی و طول دهانه در حالتهای تقویت شده و تقویت نشده بر بیشینه جا به جایی میانه تیر ، بیشینه عکس العمل تکیه گاهی، مدهای گسیختگی و شکل پذیری تیرهای بتن مسلح تحت بارگذاری انفجاری دور برد مورد ارزیابی قرار گرفته است. از طرفی نتایج مدل اجزا محدود نرم افزار abaqus با نتایج حاصل از مدل ساده شده ی تک درجه آزادی (sdof)و رویکرد طراحی انفجاری ارتش آمریکا (ufc)مطابقت خوبی دارد. نتایج به دست آمده نشان می دهد استفاده از ورق afrp بصورت دور پیچ ،شکل پذیری تیر را حدود 22 درصد افزایش داده و مد گسیختگی را از شکست برشی به خمشی تغییر می دهد. همچنین با افزایش طول تیر از 5/1 متر به 1/3 متر شکل پذیری حدود 5/1 برابر افزایش می یابد .

تاثیر جزییات اتصالات در خود اتصالات و در رفتار آنها و مقادیر جابجایی ها و عکس العمل های سازه ها،الزام طراحی بهینه اتصالات را امری ضروری قلمداد می کند . تغییر قابل توجه در رفتار اتصال، چشمه اتصال و رفتار و سطح عملکرد لرزه ای قاب های خمشی از جمله فواید این بهینه سازی می باشد.تحقیقات نشان داده اند که خرابی های اتصالات به دلیل کمانش بال و جان ، تغییرشکل چشمه اتصال و شکست جوش در ناحیه اتصال تیر به ستون می باشد. این خرابی ها، تاثیر زیادی درویژگی های رفتاری قاب های خمشی فولادی، مثل سختی، شکل پذیری و سطح عملکرد لرز ه ای قاب ها دارند . تلاش های انجام شده برای اصلاح رفتار اتصالات خمشی رایج به دو راهکار اصلاحی کلی قابل تقسیم بندی است. یکی از روش ها،سخت کردن اتصال و دیگری نرم کردن تیر در مجاورت ستون می باشد. این دو روش اصلاح اتصالات اگرچه در ظاهر با یکدیگر متفاوت هستند، ولیکن هدف مشترک آنهاسوق دادن مفصل پلاستیک به ناحیه ای دور از بر ستون، یعنی دور کردن مفصل پلاستیک از نقطه ای که مستعد برای شکست ناگهانی به علت معایب احتمالی در جوش، تمرکز تنش به علت وجود سوراخ های دسترسی و ورق پشتبند، گیرداری قابل توجه در محل جوش تیر به ستون و وجود تنش های سه محوره می باشد. در واقع در اتصالات سخت شده با قوی کردن اتصال، تشکیل مفصل پلاستیک به دور از بال ستون، جایی که شرایط بحرانی فوق الذکر وجود ندارد، تشکیل شود، در حالی که در اتصالات نرم شده باضعیف کردن ناحیه ای دور از بر ستون، مفصل پلاستیک به داخل تیر هدایت می شود. در راهکار دوم یکی از اتصالاتی که امروزه استفاده عملی دارد و مطابق آیین نامه aisc 358-2005 دارای شرایط لازم برای استفاده در قاب های خمشی می باشد، اتصال تیر با مقطع کاهش یافته و یا اتصالrbs (reduced beam section) است. در این تحقیق به بررسی اثر مشخصات اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته، در خرابی های فوق، توزیع تنش درناحیه بریده شده، سختی و مقاومت اتصال پرداخته می شود وسعی می شود با تغییر در مشخصات اتصال از خرابی های فوق جلوگیری شود و یا وقوع خرابی ها به تاخیربیفتد. در این نوع اتصال با ایجاد کاهش در مقطع بال تیر در ناحیه ای مشخص، که در حدود نصف ارتفاع تیر از برستون قرار دارد، لولای پلاستیک را از منطقه گره اتصال و ستون دور نموده و به تیر انتقال می دهند. این امر باعث می شود در شرایط بحرانی اصل تیر ضعیف و ستون قوی رعایت و تیر قبل از ستون به تنش بحرانی برسد . در ادامه سه نوع متداول اتصال rbs شامل کاهش مقطع در بال تیر بصورت دایره ای، ذوذنقه ای و مثلثی به همراه تیر بدون کاهش در مقطع بال بصورت دینامیکی تحلیل و رفتار انها با نرم افزار ansys مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است .نتایج بدست آمده نشان می دهد که کاهش در مقطع بال تیر باعث کم شدن تنش در ناحیه اتصال و افزایش شکل پذیری اتصال شده است. در این خصوص بیشترین تاثیر از نظر کاهش میزان سختی را، تیر با کاهش در مقطع بال بصورت ذوذنقه ای نسبت به سایر مقاطع دارد و از نظر کرنش در ناحیه پلاستیک ، تیر با مقطع ذوذنقه دارای کمترین مقدار کرنش پلاستیک نسبت به سایر مقاطع دارد.

در بررسی صورت گرفته به ارزیابی رفتار تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای frp و مقایس? آنها با تیرهای مسلح شده با میلگرد فولادی به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار abaqus پرداخته شده است. برای این کار تیرهای مسلح شده با انواع مختلف میلگرد frp مدلسازی و تحت دو بار متمرکز ثابت مورد بررسی قرار گرفته اند. در این راستا برای بررسی نقاط ضعف و قوت میلگردهای frp در مسلح کردن تیر بتنی در قیاس با میلگرد فولادی ، پارامترهایی نظیر مقاومت ، شکل پذیری و جذب انرژی مورد مقایسه قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که اگر ?_frp کمتر از ?_fb آیین نام? aci باشد، شکست ناشی از گسیختگی میلگرد frp و از نوع شکست ترد خواهد بود. برای اطمینان از اینکه شکست ناشی از گسیختگی بتن و از نوع شکست نرم باشد، بایستی ضریب اطمینان 4/1 آیین نام? aci را رعایت کرد. همچنین در نمونه های مسلح شده با میلگردهای frp نسبت به نمونه های مسلح شده با میلگرد فولادی، افزایش مقاومت، کاهش شکل پذیری و افزایش جذب انرژی مشاهده شد. برای صحت سنجی مدلسازی ، از نتایج آزمایشگاهی آقایان dae-jin kim, junbok lee, young hak lee که در سال 2014 انجام شد استفاده شده است. در بخش دیگر به بررسی تیرهای تقویت شده با میلگرد frp پرداخته شده است. مهمترین مشکلی که در این تیرها وجود دارد شکست ترد آنها می باشد. آیین نام? aci برای جلوگیری از این وضعیت پارامتری تحت عنوان ?_r را ارائه داده که بایستی مقدار حداقل آن رعایت شود. با بررسی بر روی شکل گسیختگی نمونه های تقویت شده با میلگرد frp، تحت بار گسترد? یکنوا ، تحلیلهایی برای هم? انواع frp انجام شد. برای این کار تغییرات مقدار frp مصرفی به گونه ای انجام شده که طیف پیوسته ای از ?_r را در برگیرد. با توجه به نوع شکست دیده شد که به ازای یک مقدار مشخصی از ?_r شکست به سمت یک شکست نرم پیش می رود که این مقدار ?_(r,min) نامیده می شود. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش مقاومت مشخص? بتن تغییر محسوسی در ?_(r,min) رخ نخواهد داد اما برای تأمین این مقدار مینیمم به درصد آرماتور frp بیشتری نیاز است.

برای سال ها روش های تحلیل و طراحی سازه های بتن مسلح مبتنی بر استفاده از آرماتورهای با مقاومت معمولی بوده است. اخیرا آرماتور با مقاومت بالاتر از آرماتورهای معمولی در دسترس است که دارای مقاومت جاری شدن نزدیک به 860 مگاپاسکال بوده و تحت استاندارد astm a1035 می باشد. از مزایای استفاده از این نوع آرماتور می توان به افزایش مقاومت در برابر خوردگی، کاهش تراکم و میزان استفاده از آرماتور، بهبود مدیریت ساخت و ساز و در نتیجه کاهش هزینه ها اشاره کرد. اما تا زمانی که مشخصات این آرماتور به طور کامل ارزیابی نشود و عملکرد آن در بخش های مختلف مورد تحقیق و بررسی قرار نگیرد، استفاده از آن توسعه نخواهد یافت. از این رو در این پایان نامه به مدل سازی و تحلیل عددی تیرهای عمیق بتنی مسلح شده با آرماتور مقاومت بالا می پردازیم.

جهت دست یابی به طرح مناسب یک سازه مقاوم در برابر زلزله، معمولاً نیاز به استفاده از رفتار غیرالاستیک المان -های سازه ای است. در این راستا بحث استفاده از میراگرها جهت تمرکز تغییرشکل های غیرالاستیک در اعضای ویژه مطرح می شود. در میان انواع میراگرها، میراگرهای جاری شونده فلزی جزء متداول ترین و اقتصادی ترین سیستم های کنترل خسارت هستند که دارای مزایای بیشتری نسبت به سایر میراگرها می باشد. از جمله مهم ترین مزایای این دسته از میراگرها می توان به رفتار هیسترزیس پایدار و مناسب، در دسترس بودن مصالح جهت ساخت میراگر، تکنولوژی نسبتا ساده، مقاومت مناسب در برابر خستگی، تعویض سریع وآسان و همچنین هزینه نسبتا کم آن ها، اشاره کرد. در این تحقیق میراگر لوله ای فلزی جدیدی توسعه داده شده که در آن اتلاف انرژی عمدتا با استفاده از ظرفیت جذب انرژی پلاستیک خود میراگر انجام می شود. میراگر پیشنهادی دارای سرعت نصب و تعویض بالایی می باشد و با توجه به قابلیت تعویض سریع آن، بعد از زلزله امکان بهره برداری بی وقفه از سازه را فراهم می نماید. با به کارگیری اینمیراگر در اتصالات خمشی تیر به ستون تا حد زیادی می توان از توسعه تغییرشکل های غیرالاستیک در اعضای اصلی سازه مانند تیر و ستون جلوگیری نمود.برای صحت سنجی و بررسی عملکرد میراگر پیشنهادی، پس از مدل-سازی آن با نرم افزار abaqus به مقایسه و بررسی جزئیات مختلف اتصال پیشنهادی با چند نمونه اتصال آزمایشگاهی مشابه، پرداخته شده و قابل قبول بودن نتایج آن نشان داده شده است. در ادامه به طراحی دو اتصال بصورت اتصال خمشی دارای میراگر لوله ای و اتصال خمشی جوشی متداول، پرداخته شد. رفتار این دو نوع اتصال پس از مدل سازی توسط نرم افزار مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که در اتصال جوشی تمام انرژی مستهلک شده پلاستیک توسط اعضای اصلی مانند تیر و ستون جذب می شود در حالیکه در اتصال خمشی دارای میراگر لوله ای حدود 98% از انرژی مستهلک شده توسط خود میراگر لوله ای جذب شده و اعضای اصلی مانند تیر و ستون در ناحیه الاستیک باقی می مانند. این موضوع نشان دهنده عملکرد مناسب میراگر لوله ای می باشد. کلمات کلیدی کنترل خسارت غیر فعال،میراگر لوله ای،اتصالات خمشی فولادی،استهلاک انرژی