قوسها از جمله بازههای بحرانی در شناسایی رفتار هیدرولیکی رودخانهها می باشد به طوری که طبیعت سه بعدی جریان و نیز تغییرات غیر یکنواخت توپوگرافی بستر و عمق جریان در مسیرهای قوسی مخصوصا زمانی که این قوسها توأم با سازههای هیدرولیکی باشند، باعث تشکیل جریانهای ناشناختهای در قوس رودخانهها و نیز حول این سازهها میشود که این عوامل، لزوم تحقیق درباره خاصیت سهبعدی الگوی جریان و نیز تغییرات توپوگرافی بستر در قوسهای توأم با سازههای هیدرولیکی را آشکار میسازد. در این تحقیق به مطالعه الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن t شکل مستقر در قوس 90 درجه با استفاده از مدل سهبعدی ssiim پرداخته شده است. که بدین منظور ابتدا به بررسی توپوگرافی بستر تعادل یافته در طول قوس 90 درجه و شکل گیری چاله آبشستگی در دماغه بال بالادست آبشکن و نیز شناسایی الگوی حاکم بر رفتار جریان با استفاده از بررسی پروفیلهای مولفه طولی سرعت u، مولفه عرضی v و مولفه عمقی w، روند تغییرات جریان ثانویه در محدوده آبشکن و نیز خطوط جریان در ترازهای مختلف پرداخته شد. سپس به منظور درک بهتر از الگوی جریان و آبشستگی در طول قوس 90 درجه و نیز حول آبشکن t شکل، به شبیهسازی پدیدههای گفته شده (الگوی جریان و آبشستگی) حول آبشکن مستقر در کانالی 90 درجه تحت اثر عواملی همچون نسبت طول بال به جان آبشکنهای t شکل، نسبت طول جان آبشکن t شکل به عرض کانال و همچنین موقعیت آبشکنهای t شکل در قوس 90 درجه، پرداخته شد و تاثیر این عوامل را بر روی توپوگرافی بستر و تغییرات پروفیلهای طولی و عرضی بستر کانال نسبت به حالت اولیه و نیز تغییرات مولفههای سه بعدی سرعت، خطوط سرعت در مقاطع عرضی، طولی و ترازهای مختلف، روند شکلگیری، رشد و استهلاک جریان ثانویه و همچنین ناحیه جدایی جریان، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جهت صحتسنجی شبیهسازی عددی انجام شده، از نتایج آزمایشگاهی واقفی استفاده گردید که مقایسهها حاکی از این بود که مدل عددی ssiim توانسته به خوبی الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن t شکل مستقر در قوس 90 درجه را پیشبینی کند.

در این تحقیق ضمن بررسی رکوردهای نزدیک گسل و ویژگی های منحصر به فرد آن ها، مدل سینوسی میرا به عنوان یک جایگزین مناسب برای رکوردهای پالسگونه نزدیک گسل معرفی می گردد. در ادامه ضمن انتخاب هفت رکورد واقعی نزدیک گسل که در مسیر پیشرو گسیختگی قرار گرفته اند، مدل شبیه سازی شده سینوسی میرای جایگزین هر یک ساخته می شود. در فواصل نزدیک گسل با توجه به اینکه تعداد رکوردهای واقعی اندک می باشد و از طرف دیگر ویژگی های منحصر به فرد رکوردهای نزدیک گسل ما را در استفاده از رکوردهای دور از گسل محدود می نماید، استفاده از روش های شبیه سازی رکورد مفید فایده واقع می شود. یک روش مناسب جهت شبیه سازی رکورد های پالس(ضربه) گونه نزدیک گسل، استفاده از مدل سینوسی میرا می باشد. از طرف دیگر سیستم قاب خمشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های مقاوم در برابر زلزله در آیین نامه های مختلف معرفی شده است. همچنین برای درک واقعی رفتار سازه، می بایست از شتابنگاشت های متناسب با ساختگاه مورد نظر استفاده کرد. از این رو و به جهت بررسی رفتار لرزه ای سیستم قاب خمشی فولادی تحت رکوردهای پالس (ضربه) گونه نزدیک گسل، همچنین سنجش توان مندی مدل سینوسی میرا به جهت جایگزینی رکوردهای واقعی نزدیک گسل و مقایسه رفتار سازه تحت این رکورد با رکورد واقعی، از تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی (ida) که یکی از جدیدترین روش های تحلیل غیر خطی سازه ها می باشد، استفاده شده است. در این روش با مقیاس کردن رکوردهای اعمالی به مدل سازه ای از شدت های کم تا زیاد، سازه مسیری از عملکرد خطی تا ویرانی کامل طی می کند و سطوح مختلف عملکرد آن مشخص می گردد. در این راستا ضمن مدلسازی ساختمان های فولادی با سیستم قاب خمشی به صورت دو بعدی و 5،10 و15 طبقه، یک بار بر روی سازه ها و تحت هفت رکورد واقعی در حوزه نزدیک گسل تحلیل ida صورت می پذیرد و یک بار هم تحت مدل سینوسی میرای جایگزین هر یک از این هفت زلزله تحلیل ها اجرا می گردند و نتایج حاصل شده با یکدیگر مقایسه می شوند. به علاوه چند نمونه مختلف از منحنی ida به همراه سطوح عملکرد سازه در کنار دیگر پاسخ ها تحت رکورد های اعمالی استخراج شده و تحت بررسی قرار گرفته اند. در نهایت حساسیت سنجی هایی نسبت به تغییرات در چند پارامتر مدل سینوسی میرا از جمله فرکانس پالس و میرایی صورت می پذیرد. نتایج حاکی از انطباق مناسب بین پاسخ های قاب ها تحت رکورد واقعی با مقادیر نظیرش تحت رکورد سینوسی میرا در شدت های پایین تحریک است. به علاوه بیشینه سرعت شتابنگاشت به عنوان یک اندازه شدت مناسب برای منحنی ida رکوردهای پالسگونه شناخته شده است. همچنین مشاهده می گردد که رکورد شبیه سازی شده سینوسی میرا به شدت به تغییرات فرکانس پالس حساس بوده و وابستگی اندکی به تغییرات درصد میرایی دارد. واژگان کلیدی: تحلیل دینامیکی افزایشی، قاب خمشی فولادی، حوزه نزدیک گسل، شتابنگاشت شبیه سازی شده سینوسی میرا .

امروزه با پیشرفته شدن صنعت ساختمان، به منظور افزایش سرعت و کیفیت اجرای ساختمان، اجرای صنعتی سازه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است و در این میان ساختمان های قاب سبک فولادی(lsf) یکی از گزینه های پر کاربرد مهندسان بدین منظور می باشد. اجزای اصلی سازه های مذکور، فولاد سرد نورد شده بوده که به علت نسبت زیاد مقاومت به وزن، در جهان مورد استقبال واقع شده است. از جمله قابلیت این نوع سازه ها، امکان ترکیب آن با دیگر سیستم های سازه ای از جمله قاب خمشی فولادی است که این امر باعث می شود برخی از محدودیت های اجرای سازه های lsf همچون اجرای پله ها مرتفع گردد. علاوه بر این، ترکیب قاب خمشی فولادی با سازه lsf، امکان استفاده از سختی جانبی قاب خمشی فولادی در جهت بهبود بخشیدن مقاومت لرزه ای سازه را مهیا می سازد. برای این منظور نیاز به مطالعه رفتار لرزه ای و تحلیل پارامترهای مورد نیاز طراحان می باشد. لذا در این پژوهش، با استفاده از مبانی تحلیل غیر خطی به ارزیابی مقاومت و شکل پذیری سیستم ترکیبی مذکور پرداخته و ضریب رفتار مربوطه محاسبه و پیشنهاد شده است. بر اساس نتایج این پژوهش، سازه های ترکیبی دو طبقه، زمانی دارای عملکرد بهینه در دو حوزه شکل پذیری و ظرفیت هستند که سختی بخش فولادی کمی بیش از سختی بخش lsf باشد. پیشنهاد می شود تفاوت سختی ها کمتر 5% باشد. علاوه بر این توصیه می گردد به منظور به کارگیری سیستم ترکیبی قاب خمشی فولادی و قاب سبک فولادی در سازه های سه، چهار و پنج طبقه، طراحی به نحوی صورت گیرد که سختی بخش فولادی حدود 10% از سختی بخش lsf کمتر باشد. در این صورت است که سازه بهترین عملکرد را از لحاظ شکل پذیری و ظرفیت خواهد داشت.

استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی یکی از روش های کنترل غیر فعّال سازه است. این نوع آلیاژ به علت داشتن ویژگی های منحصر به فردی همچون خاصیت فوق ارتجاعی و اثر حافظه دار شکلی توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. این خواص ناشی از تبدیل فازی ایجادشده در آلیاژ به علت تغییرات درجه حرارت و تنش است. از جمله روش های به کارگیری این آلیاژ در سازه، می توان به استفاده از آن در محل اتصال تیر به ستون قاب های فولادی اشاره کرد. هدف این پژوهش بررسی اثر تعداد اتصالات مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی بر تغییرات پارامتر های لرزه ای قاب های خمشی است. در این پژوهش سه قاب فولادی 5، 10 و 15 طبقه با تعداد مختلف اتصالات مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی مورد مطالعه قرارگرفته است. اولویت تجهیز اتصالات، به آلیاژ حافظه دار شکلی بر اساس محل تشکیل مفاصل پلاستیک است. آلیاژ حافظه دار شکلی در نظر گرفته شده از نوع فوق ارتجاعی است. قاب های گفته شده با استفاده از تحلیل بار افزون، تحلیل چرخه ای و تحلیل تاریخچه زمانی با سه شتاب نگاشت با حداکثر شتاب های 0.2g، 0.35g و 0.7g مورد ارزیابی قرارگرفته اند. نتایج بیانگر این است که با افزایش تعداد اتصالات مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی پارامترهایی همچون تغییر مکان باقیمانده بام، نسبت تغییر مکان باقیمانده طبقه و تعداد مفاصل پلاستیک تشکیل شده در انتهای تیرها کاهش می یابند. کاهش این پارامترها بیانگر کاهش آسیب های ایجاد شده در قاب پس از زلزله می باشد. مقایسه تغییرات در پارامتر های مورد مطالعه بیانگر آن است که افزایش تعداد اتصالات اگرچه تأثیر بر این پارامتر ها را افزایش می دهد ولی نرخ تأثیر اتصالات بر پارامترها به تعداد اتصالات را کاهش می دهد.

قرار گرفتن ایران در مناطق لرزه خیز جهان و احتمال وقوع زلزله های مخرب در اغلب نقاط کشور، اهمیت شناخت صحیح سازه از دیدگاه لرزه ای را ملزوم می دارد. دیدگاه لرزه ای از این منظر بر ساخت و ساز تاثیر دارد که می توان با بهینه سازی مناسب در سازه فشار ناشی از زلزله بر روی ساختمان را کم کرد. این بهینه سازی را می توان به گونه های مختلف بر ساختمان اعمال کرد. در مورد تمامی ساختمان ها وزن سازه همیشه مسئله ای بنیادین و مهم بوده است. وزن سازه به طور مستقیم بر روی طراحی ساختمان و هزینه ی اجرا موثر است. بدون شک یکی از مهمترین دغدغه ها در روند انتخاب مشخصات و سیستم سازه ای، بهینه سازی هزینه های پروژه بوده است. لذا طراح می تواند بر مبنای تخمین اولیه مناسب وزن اسکلت، در انتخاب مشخصات سازه ای مناسب و شروع طراحی اقدام نماید. بدین ترتیب ضمن حفظ منافع مالی کارفرما، از همان ابتدا دید کلی در مورد تناژ فولاد مصرفی به طراح و کارفرما داده می شود تا در جهت تامین منابع مالی متناسب اقدام نماید. در تحقیق حاضر بر مبنای روش شبکه عصبی و آموزش آن توسط یک جامعه آماری متنوع شامل ساختمان های متنوع با سیستم قاب خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای آیین نامه های داخلی به روش lrfd، راهی برای برآورد وزن اسکلت وابسته به برخی مشخصات کلی سیستم ارائه شده است. پارامتر های کلیدی شامل : طول دهانه، تعداد طبقات، نوع مقاطع مورد استفاده، ضریب نسبی شتاب مبنای طرح، ارتفاع طبقات، ضریب اهمیت ساختمان، جنس ساختگاه و ضریب رفتار خمشی در تابع برآورد وزن تاثیر داده شده است. از ارتباط دادن این پارامترها با پارامتر هدف یعنی وزن اسکلت با استفاده از قدرت بالای یادگیری و تعمیم دهی شبکه عصبی، مدلی ارائه شده است که با آن می توان طیف گسترده ای از سازه ها را در بر گیرد. نتایج گرفته شده از شبکه عصبی خطای کم در تخمین مناسب وزن اسکلت را نتیجه داده است. علاوه بر این بر مبنای مطالعه پارامتریک انجام شده روی عوامل موثر، نقش هر یک از عوامل و میزان و نوع تاثیرشان در تغییر پارامتر هدف یعنی وزن اسکلت مورد بررسی قرار گرفته است.