ساختمان های تاریخی میراث بزرگ فرهنگی ملت ها می باشند و حفظ و حراست آن ها در برابر آسیب های وارده ناشی از زمین لرزه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از ساده ترین و سریع ترین راه های تعیین پارامترهای دینامیکی همچون فرکانس غالب ارتعاش و نسبت میرایی و ارزیابی آسیب پذیری ساختمان ها در برابر زلزله، اندازه گیری ریزلرزه های رسیده از لایه های داخلی زمین به سطح خاک و ساختمان است. با توجه به عدم در دسترس بودن مشخصات دقیق ساختمان های تاریخی، امکان مدل سازی این ساختمان ها توسط نرم افزارها و انجام روش های معمول آزمایشگاهی که با احتمال تخریب این سازه ها همراه است، در این ساختمان ها وجود ندارد. در این پایان نامه ابتدا به تعیین مشخصات دینامیکی و شاخص آسیب پذیری تعدادی از ساختمان های تاریخی موجود در دو شهر اصفهان و شیراز با استفاده از روش های نسبت طیفی طبقاتی (fsr)، کاهش تصادفی (rdm) و روابط ارائه شده توسط ناکامورا پرداخته شد. در ادامه با بهره گیری از روش نسبت طیفی، در مورد سه ساختمان که دارای معماری و سازه اولیه کاملاً یکسان بوده و در یک بستر خاک قرار گرفته اند، با این تفاوت که در دو مورد از آن ها بهسازی لرزه ای با روش های مختلف صورت پذیرفته و دیگری بدون تغییر مورد استفاده قرار گرفته است، به بررسی تغییرات در فرکانس طبیعی سازه و میرایی و شاخص آسیب پذیری در اثر بهسازی پرداخته شده است. بررسی پدیده ی تشدید و ارتباط آن با ترک های به وجود آمده در مسجد وکیل شیراز از دیگر مطالعات انجام گرفته در این پایان نامه می باشد. بررسی های انجام گرفته در این پایان نامه نشان می دهد که ساختمان های تاریخی بررسی شده دارای شاخص آسیب پذیری بالایی بوده و بهسازی لرزه ای این ساختمان ها به منظور جلوگیری از آسیب های ناشی از زمین لرزه های آینده اجتناب ناپذیر است. این امر در مورد بقعه ی منارجنبان و برج های ارگ کریم خان از اهمیت بالاتری برخوردار است. همچنین نتایج این مطالعه نشان دهنده ی تأثیرات بسیار مثبت بهسازی لرزه ای بر پارامترهای دینامیکی و شاخص آسیب پذیری ساختمان ها می باشد.

ساختن سازه ها و ساختمانهای ایمن در برابر نیروهای مختلف به خصوص زلزله، موضوعی است که همواره بشر با آن رو به رو بوده است. در این بین بسته به نوع ساختمان، از انواع مختلف سیستم ها برای مهار جانبی آن استفاده می شود. یکی از انواع رایج آن، استفاده از ساختمان با اسکلت فولادی است. در این نوع از ساختمانها نیز از انواع سیستم های مهار جانبی استفاده می شود که یکی از رایج ترین آن ها استفاده از بادبند می باشد. بادبندها دارای انواع مختلفی هستند که بسته به شکل و عملکرد به دو دسته کلی بادبندهای همگرا و واگرا تقسیم می شوند. بادبندهای همگرا بادبندهایی هستند که دارای خروج از مرکزیت نیستند و در صورت جفت بودن دارای حداقل یک نقطه تلاقی هستند. یکی از مقاوم ترین انواع بادبندهای همگرا، بادبندهای ضربدری هستند. قطرهای این بادبندها معمولاً به وسیله یک ورق در وسط به یکدیگر متصل می شوند. مطالعه بر روی اتصال وسط در بادبندهای ضربدری علی رغم اهمیت آن، موضوعی است که کمتر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پایان نامه سعی شده است که در ابتدا یک مدل آزمایشگاهی که دارای بادبند ضربدری است ارائه شود و سپس با استفاده از نرم افزار عناصر محدود آباکوس اقدام به مدل سازی و صحت سنجی آن با مدل آزمایشگاهی مذکور شود. پس از صحت سنجی، اقدام به مدلسازی های مختلف و تغییر پارامترهای اتصال وسط شده است تا بهترین حالت از لحاظ شکل پذیری و مقاومت در برابر کمانش برای یک قاب دارای بادبند ضربدری حاصل شود.

بلایای طبیعی حاصل کنش و واکنش های عادی روزمره طبیعت هستند که برای آنان که نمی توانند از این وقایع درس بگیرند بصورت بلا و مصیبت جلوه می نماید، در حالیکه برای دیگران فقط اعلامی برای تفکر بیشتر می باشد. در کشور ما طی 100 سال گذشته زمین لرزه های بسیاری با بزرگی 6 ریشتر و بیشتر اتفاق افتاده است. آمارها نشان داده اند که تقریبا 90 درصد تلفات جانی زمین لرزه ها بر اثر خرابی ساختمان ها حادث شده اند بنابراین ساخت ساختمان های مقاوم در برابر زلزله بهترین راه کاهش تلفات جانی زلزله می باشد. در کشور ما اکثر ساختمان های شهری با اسکلت فلزی ساخته می شوند و در اکثر آنها نیز از سیستم مهاربندی به عنوان سیستم لرزه بر استفاده می شود. که لزوم مطالعه و توجه بیشتر بر روی این سیستم را نشان می دهد. در طراحی لرزه ای سازه ها یکی از مشخصه های مهم سازه مهاربندی ورق اتصال می باشد، که استفاده از ورق اتصال مناسب تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت و شکل پذیری قاب به همراه دارد. در این پایان نامه شبیه سازی عددی کامل اتصال میانی مهاربند هشتی شکل قاب با بادبند کمانش ناپذیر با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گرفته و نتایج بارافزون آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.در این تحقیق فرضیات مورد استفاده برای ساده کردن شبیه سازی، به دلیل یکسان بودن نتایج حاصل از نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی از دقت کافی برخوردار است. در این پایان نامه با مدل کردن قاب و ورق هایی با ابعاد و ضخامت های مختلف، ورق بهینه ای که دارای مقاومت کافی و شکل پذیری مناسب است پیشنهاد گردید.

به طورکلی تخریب سازه تحت بار انفجار طی دو مرحله اتفاق خواهد افتاد: درمرحله اول اعضایی که در معرض بار مستقیم انفجار و در نزدیک ترین فاصله نسبت به منبع انفجار قراردارند، دچارتخریب شده و در مرحله بعد در اثر تخریب اعضای کلیدی (مانندستون) تخریب پیش رونده اتفاق خواهد افتاد. در این تحقیق هدف بررسی تخریب موضعی اعضای سازه ای و رفتار غیرخطی مصالح تحت بارهای دینامیکی انفجار بوده است. برای بررسی پاسخ سازه می بایست از تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده نمود. یکی از روش های متداول جهت طراحی سازه در برابر انفجار استفاده از طیف پاسخ می باشد. در این روش، پاسخ غیر خطی سازه از روشی تقریبی اما سریع و قابل اطمینان براساس سیستم یک درجه آزادی معادل محاسبه می شود. تعیین ضرائب بار و جرم و اعمال آن در خصوصیات سازه واقعی و حصول مقادیر معادل، جهت تحلیل سیستم معادل و محاسبه پاسخ ها و در نهایت تهیه طیف پاسخ، ضروری می باشد. دراین پایان نامه هدف ترسیم طیف پاسخ جابجایی غیرخطی با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی، جهت تیرستون ها با شرایط تکیه گاهی مختلف و تحت بار سهمی وار انفجار، می باشد. در این راستا به تعیین ضرائب بار و جرم، سختی سیستم و مقاومت نهایی اعضای تیر، ستون(عضوی از یک قاب مهاربندی شده کامل) با تکیه گاه نیمه گیردار پرداخته شده است و در نهایت پاسخ جابجایی عضو محاسبه شده است. در این پایان نامه با توجه به زمان بر بودن مدل سازی و تحلیل ها در نرم افزارهای المان محدود، جهت محاسبه و برآورد موارد فوق و پاسخ دینامیکی غیرخطی سیستم یک درجه آزادی معادل، از برنامه نویسی در نرم افزار matlab استفاده شده است. در این برنامه، تحلیل ها در زمان بسیار کوتاهی انجام می شوند و همین امر باعث سرعت در طراحی سازه می شود. جهت صحت سنجی پاسخ های حاصل از برنامه نویسی، عضومورد نظر تحت بار دینامیکی انفجار، در نرم افزار abaqus نیز مدل و آنالیز شده است. پس از مقایسه پاسخ تیر و تیرستون تحت بار انفجار، به این نتیجه رسیدیم که اثر نیروی محوری در پاسخ ها، در اعضایی با تغییر شکل های پلاستیک، به مراتب بیشتر از اعضایی با تغییر شکل الاستیک می باشد. علاوه بر آن با بررسی شرایط تکیه گاهی مختلف مشاهده شد که اهمیت بررسی شرایط تکیه گاهی متفاوت، جهت اعضایی با تغییرشکل پلاستیک بیشتر از اعضایی است که تغییرشکل الاستیک دارند. بنابراین جهت طراحی سازه در برابر انفجار، طیف پاسخ هایی با درنظرگرفتن شرایط فوق، مورد نیاز است. برای این هدف چندین طیف پاسخ جابجایی برای اعضا با شرایط تکیه گاهی مختلف( مفصلی، گیردار، نیمه گیردار) با در نظر گرفتن نیروی محوری معادل با 25% ،50% ظرفیت محوری عضو، ترسیم شده است، همچنین طیف های فوق جهت تیر (اعضای فاقد نیروی محوری) نیز رسم شده اند.