1-1- مقدمه ساختمان های دارای اسکلت فولادی یا بتنی بادیوارهای بنایی محصور در قاب از مهمترین ساختمان های متداول در شهرهای ایران هستند که معمولا برای سازه های کوتاه و متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. اینگونه دیوارها، با عناوین مختلفی مانند میانقاب، جداگرمیانقابی یا جداکننده های میانقابی و سیستم متشکل از قاب و میانقاب با عناوینی چون قاب بندی شده، سیستم دوگانه یا ترکیبی و قاب مرکب و غیره نامیده می شوند [7]. مصالح پرکننده ممکن است از نوع آجری، بتنی، سفالی یا ورق فولادی باشند. مشاهدات زلزله های گذشته و همچنین تحقیقات سالهای اخیرنشان دهنده آن است که قاب های میانپر، باعث افزایش چشمگیر سختی، مقاومت و همچنین تغییر در شکل پذیری سازه نسبت به سازه بدون میانقاب شده و در نتیجه موجب تغییر در پاسخ لرزه ای اینگونه سازه ها می شوند. با این وجود، هنوز در کشور ما، عملا توجه چندانی به تاثیر میانقاب ها بر رفتار لرزه ای سازه ها نمی شود و معمولا سازه ها بدون در نظرگرفتن اثر میانقاب ها بر رفتار لرزه ای آنها طراحی می شوند [5]. 1-2- اهداف و ضرورت تحقیق سازه های هیبرید از جمله سازه هایی هستند که امروزه مورد توجه بوده و ساخت آنها رو به افزایش است، این گونه سازه ها فواید سازه ای و معماری را شامل شده که از چند نوع مصالح ساخته می شود. به-جای رقابت بین مصالح ساختمانی که گرایش به سمت استفاده از فولاد، الوار، بتن درجا یا پیش ساخته، آجر و شیشه که نیروها در هر مصالح بیشترین اثر خود را گذاشته و این مصالح به صورت یکپارچه یا نقطه ای عمل می کنند، مصالح هیبرید با ترکیب ویژگی هایی که مشتق از مولفه های مصالح مختلف هستند مقرون به صرفه تر می باشند. ویژگی هایی که در هر ساختمان مدنظر قرار می گیرد شامل زیبایی شناسی، کاربرد، سرعت ساخت و امنیت شده که اغلب سازه های هیبرید منجر به سازه هایی با کیفیت بالاتر می شوند. طبق تحقیقات صورت گرفته بر روی مقاومت جانبی سازه های هیبرید در دانشگاه اندوون قابهای شامل میانقاب که نوعی سازه هیبرید هستند ثابت کرده اند که بطورمتوسط در مهاربندی ساختمانها در مقابل بارهای جانبی درون صفحه موثر و کافی می باشند. در سال 2009،تییوون قابهای فولادی با میانقاب بتنی را مورد آزمایش و آنالیز قرار داد، نتایج بدست آمده نشان می دهد که این سازه شکل پذیر بوده و دارای سختی و مقاومت کافی می باشد. باتوجه به اینکه این سازه ها امروزه مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند و اینکه فلسفه فعلی اکثر آیین نامه های موجود ساختمانی، طراحی سازه ها برای بارهای قابل قبولی است که ممکن است در طول عمر سازه بر آن وارد شود و سازه ها را معمولا برای حوادث غیرطبیعی که می تواند موجب خرابی های فراگیر شوند طراحی نمی کنند [22]. 1-3- روش اجرای تحقیق در این پایان نامه قاب خمشی فولادی بهمراه میانقاب بتنی را با توجه به اهمیت وجود میانقاب و تاثیر خرابی پیشرونده بر آنها توسط نرم افزار المان محدود ansys مورد بررسی وتحلیل قرار داده-ایم. با استفاده از این نرم افزار، قاب خمشی فولادی را برای سازه 3 طبقه و 9 طبقه مدلسازی کرده و مورد مقایسه قرار دادیم تا اثر خرابی قاب خمشی بدون وجود خرابی میانقاب و تاثیر همزمان خرابی قاب خمشی و میانقاب بتن مسلح را بر آن بدست آوریم. با توجه به اثر دینامیکی که به دلیل حذف ناگهانی قسمتی از سازه بوجود می آید از تحلیل دینامیکی غیر خطی با توجه به دقت بالای آن نسبت به سایر تحلیل های سازه ای بهره بردیم تا موقعیت مناسب قرارگیری میانقاب بتنی حاصل گردد. در پایان درصد میزان خرابی سازه با توجه به اثر دینامیکی آن مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. 1-4- ساختار پایان نامه پایان نامه در4 فصل تنظیم شده است. فصل اول کلیاتی راجع به پایان نامه است که اهداف و ضرورت تحقیق در آن آمده است. فصل دوم به تعریف، مقایسه انواع میانقاب ها و بررسی انواع روش-های آنالیز میانقاب ها می پردازد. صحت سنجی میانقاب با نرم افزار المان مخدود ansys نیز در این فصل آمده است. در فصل سوم خرابی پیشرونده در آیین نامه های مختلف مورد مقایسه قرار گرفته و روش های تحلیل آن بیان شده است. همچنین در این فصل به مدلسازی میانقاب در قاب خمشی فولادی پرداخته می شود و نحوه چیدمان های متفاوت آن مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این تحلیل ها برای دو قاب خمشی 3 و 9 طبقه برای درنظرگیری پایداری سازه تا رسیدن به درصدی از خرابی سازه تحت اثر خرابی پیشرونده در قالب نمودارهایی به بحث و مقایسه گذاشته شده است. در پایان نیز پیشنهاداتی برای کارهای آینده آمده است.

وقوع زمین لرزه های متعدد در مناطق زلزله خیز در کشور نیاز به آنالیز دقیق سازه ها را دو چندان کرده است. در این میان پلها اهمیت ویژه ای در هنگام وقوع زلزله در ارتباطات برون شهری و درون شهری دارند. لذا جهت در نظر گرفتن شرایط واقعی سازه هنگام وقوع زلزله، ارزیابی دقیق و روشهای پیشرفته برای تحلیل سازه های خاصی همچون پل احساس می شود. در طراحی لرزه ای پلها معمولا اثرات مولفه های چندگانه زلزله در نظر گرفته نمی شوند در صورتیکه علاوه بر مولفه های افقی و قائم، مولفه دورانی یا پیچشی نیز وجود دارند و برای یک آنالیز دقیق بایستی تمام این مولفه ها در نظر گرفته شوند. مولفه پیچشی زلزله با استفاده از معادلات انتشار موج محاسبه شده و بر سازه پل اعمال شده است. در این تحقیق به آنالیز دینامیکی پلهای بتنی با شاهتیرهای فولادی پرداخته می شود. برای انجام آنالیز لرزه ای از نرم افزار ansys استفاده شده و بعد از اعمال مولفه های افقی و قائم و پیچشی شتاب نگاشت چند زمین لرزه به مدل، برای تحلیل دینامیکی از روشnewmark استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها تاثیر قابل ملاحظه مولفه پیچشی بر پاسخ لرزه ای مدل، بخصوص در نواحی بحرانی از نظر تنش را نشان می دهد.

یکی از روش های موجود برای تحلیل دینامیکی سیستم ها روش آنالیز مودال می باشد. در سیستم های معمولی که میرایی به صورت متناسب در کل سیستم توزیع شده است و به عبارتی ماتریس میرایی به صورت ترکیبی از ماتریس جرم و سختی نوشته می شود مقادیر و بردارهای مشخصه به صورت کلاسیک (غیرمختلط) به دست خواهد آمد ولی در برخی حالات خاص به دلیل توزیع غیریکنواخت میرایی در سیستم، ماتریس میرایی متناسب نخواهد بود. در این حالات ماتریس میرایی را نمی توان به صورت ترکیبی از ماتریس های جرم و سختی نوشت که این امر باعث مختلط شدن مقادیر و بردارهای ویژه خواهد شد. به این نوع سیستم ها سیستم های غیرکلاسیک گفته می شود.در این پایان نامه به بررسی یک نوع سیستم غیرکلاسیک (سازه واقع بر تکیه گاه انعطاف پذیر) پرداخته شده و رفتار دینامیکی آن در مقایسه با سیستم های کلاسیک مورد مطالعه قرار می گیرد. در این مطالعات معادلات واکنش دینامیکی سیستم های غیرکلاسیک از منظرهای مختلف به دست آورده می شود و تاریخچه ی تغییرمکان طبقات، برش طبقات و برش پایه به دست می آید.سازه های واقع بر تکیه گاه انعطاف پذیر به عنوان سیستمی است که در این پایان نامه مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج آن با حالت سازه با پایه صلب مقایسه می گردد. در ابتدا با استفاده از تحلیل طیفی، روی هر نوع خاک، بازه زمان تناوب سازه هایی که در مورد آن ها اندرکنش سازه و خاک مهم بوده و همچنین بازه ای که در آن سازه ها به نوع تحلیل حساس می باشند تعیین می گردد. پس از آن با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی برای بازه های حساس، طیف طرح تعیین می-شود. در انتها نیز نحوه استفاده از طیف های طرح محاسبه شده برای تحلیل سازه های واقع بر تکیه گاه انعطاف پذیر ارائه می گردد.

در این پایان¬نامه به تحلیل دینامیکی تونل تخلیه کننده تحتانی سدها تحت اثر بارهای زلزله با درنظر گرفتن اثرات اندرکنش پرداخته می¬شود. برای انجام مدل¬سازی و تحلیل از نر¬افزار ansysکه مبتنی بر روش عناصر محدود می¬باشد، استفاده شده و تاثیر اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون در مدل لحاظ شده است. باتوجه به رفتار سد و هندسه¬ مورد نیاز برای ایجاد تونل، مدل¬سازی به صورت سه بعدی انجام گرفته و برای مرز دوردست مخزن از شرط مرزی سامرفلد استفاده شده است. برای انجام آنالیزهای دینامیکی از تحلیل تاریخچه زمانی، به¬دلیل ارائه پاسخ¬های واقعی سازه در برابر زلزله اعمالی استفاده شده است. برای انتگرال¬گیری عددی از روش newmark که به صورت غیر مشروط پایدار می¬باشد، بهره گرفته شده است. به عنوان یک مطالعه موردی، آنالیز لرزه¬ای تونل تحتانی سد سفیدرود انتخاب شده و مولفه¬های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین¬لرزه منجیل به مدل اعمال شده است. برای بررسی رفتار لرزه¬ای در قسمت نخست، به بررسی لرزه ای خود تونل پرداخته شده و سپس تاثیر ایجاد شدن تونل بر پاسخ دینامیکی سد مورد تحلیل قرار گرفته است. برای بدست آوردن نتایج و مقایسه آن¬ها، از مقادیر پاسخ¬ها در نقاط بحرانی هر قسمت به صورت منحنی¬های تاریخچه زمانی و کانتور استخراج شده است. نتایج حاصل، تاثیر وجود تونل را بر افزایش پاسخ¬های لرزه¬ای سد نشان می¬دهد. در خاتمه، به عنوان یک مطالعه پارامتری به بررسی تاثیر مدول الاستیسیته بتن بر پاسخ¬ها پرداخته شده است. نتایج نشان می¬دهد که کاهش مدول الاستیسیته بتن بدنه سد موجب کاهش پاسخ¬های لرزه¬ای تونل می¬گردد.

در این پایان نامه به بهینه سازی لرزه ای مخازن هوایی با استفاده از جداساز پایه با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش سازه- سیال- فونداسیون پرداخته می شود. برای مدل سازی و انجام تحلیل لرزه ای از نرم افزار ansys که مبتنی بر روش عناصر محدود می باشد و برای حل معادلات دینامیکی از روش نیومارک استفاده میشود. مدل سازی به صورت سه بعدی انجام گرفته است. برای بررسی تاثیر جداساز پایه بر پاسخ لرزه ای، مدل مورد نظر با اعمال شتاب نگاشت زمینلرزه منجیل یک بار بدون در نظر گرفتن جداساز پایه و بار دیگر با در نظر گرفتن جداساز پایه تحلیل میشود تا تاثیر وجود جداساز پایه در بهبود عملکرد لرزه ای مخازن مرتفع در هنگام بارگذاری لرزهای و در نظر گرفتن اثرات اندرکنش مشخص شود. با توجه به نتایج حاصل از پایاننامه میتوان به تاثیر جداساز پایه در کاهش پاسخ سیستم پی برد. این کاهش برای تغییر مکان افقی تا 22% و برای تنش کششی تا 89% و برای تنش فشاری تا 91% و برای فشار هیدرودینامیک تا 48% میباشد.

کسب آخرین تکنولوژیهای سدسازی برای کشور ایران از الویت های اساسی به شمار می رود. به دلیل پتانسیل بالای تخصصی در کشور، لازم است که به سمت بهینه ترین و همچنین اقتصادی ترین گزینه ها برای صنعت سدسازی حرکت کرد. امروزه در ایران سدهایrcc و مزایای آنها به خوبی شناخته شده اند. در این پایان نامه به تحلیل و آنالیز تنش سد بتن غلتکی قوسی تحت اثر شرایط محیطی و بارهای زلزله با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش سد – مخزن – فونداسیون پرداخته شده است. برای انجام مدلسازی و تحلیل از نرافزار ansysکه مبتنی بر روش عناصر محدود می باشد، استفاده شده و تاثیر اندرکنش سد – مخزن – فونداسیون در مدل لحاظ شده است. باتوجه به رفتار سد و هندسه مورد نیاز برای ایجاد مدل قوسی لایه ای، مدلسازی به صورت سه بعدی انجام شده و برای مرز دوردست مخزن از شرط مرزی سامرفلد استفاده شده است. برای انجام آنالیزهای دینامیکی از تحلیل تاریخچه زمانی، به دلیل ارائه پاسخهای واقعی سازه در برابر زلزله اعمالی استفاده شده و برای انتگرال گیری عددی از روش newmark که بصورت غیر مشروط پایدار می باشد، بهره گرفته شده است. به عنوان یک مقایسه و بررسی، آنالیز سد امیر کبیر نیز انتخاب شده و مولفه های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین لرزه منجیل به مدل اعمال شده است. برای تحلیل و آنالیز مقادیر تنشها در قسمت نخست، به بررسی و مقایسه دو مدل پرداخته شده و تاثیر لایه ای بودن بر پاسخ دینامیکی سد مورد تحلیل قرار گرفته است. برای بدست آوردن نتایج و مقایسه آنها، از مقادیر پاسخها در نقاط بحرانی هر قسمت به صورت منحنیهای تاریخچه زمانی و کانتورهای تنش استخراج شده است. نتایج حاصل، تاثیر لایه بندی را بر افزایش مقادیر پاسخها در مدل لایه بندی شده نسبت به مدل قوسی یکپارچه نشان می دهد.

چکیده ندارد.