خرابی یک سد بتنی وزنی در حین زلزله می تواند در اثر ناپایداری ایجاد شده در امتداد ترک های بوجود آمده در بدنه سد و افزایش فشار بالابرنده توسط جریان سراب صورت پذیرد. نتایج تحقیقات و تحلیل های صورت گرفته در بحث سدسازی بر لزوم طراحی سدهای وزنی به صورتی که احتمال ایجاد ترک خوردگی در بدنه آن به حداقل رسیده باشد، تکیه دارند. حضور آب در مخزن سد تأثیر بسزایی در بالا بردن پاسخ لرزه ای بدنه سد داشته و سبب افزایش فشار وارد بر سد در حین وقوع زلزله می شود. از آن جهت که سدهای بتنی وزنی در اغلب موارد در پی مهار شده اند، یکی از راهکارهای کاهش فشارهای دینامیکی آب ، جداسازی سد از قسمت های ایجاد کننده نیروی مضاعف در هنگام وقوع زمین لرزه است، که این مسئله هدف اصلی مطالعه حاضر است. برای رسیدن به این منظور با تزریق حباب هوا در آب نزدیک به بالادست سد، می توان نیروهای دینامیکی آب را در حین زلزله کاهش داد. حل عددی مسئله به روش اجزاء محدود و به کمک نرم افزار «ansys» انجام خواهد شد، تا سد و لایه جداساز و شرط مرزی بدست آمده (اثر مخزن بینهایت بر لایه جداساز) در محیط زمان تحلیل شوند. نتایج نشان دهنده کاهش تغییرمکان تاج سد، کاهش فشار هیدرودینامیک آب و نیز کاهش تنش های ایجاد شده در جهات مختلف در بدنه سد می باشد.

در این مطالعه کنترل ارتعاشات سازه های پل تحت عبور نوسانگر متحرک با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده (tmd) مورد مطالعه قرار می گیرد. میراگر جرمی تنظیم شده نوعی ابزارموثر و قابل اعتماد جهت کنترل غیر فعال سازه است. tmd شامل یک جرم، فنر و میراگر می باشد و جهت کاهش لرزش های ناشی از بارهای باد و زلزله بر روی سازه نصب می شود. از جمله مزایای این سیستم، زمان سرویس دایمی آن بوده و نیازمند مدیریت و نگهداری ساده می باشد و به هیچ منبع انرژی خارجی نیازمند نمی باشد. در این مطالعه tmd با اولین مود نوسان غالب سازه تنظیم می شود و بر روی پل نصب می گردد. این امر باعث می شود که بخش اعظمی از انرژی ارتعاشی سازه به میراگر منتقل شده و مستهلک گردد. پاسخ دینامیکی پل هایی که تحت عبور وسائط نقلیه قرار می گیرند را می توان با استفاده از مدل نوسانگر متحرک و با در نظر گرفتن مشخصات مکانیکی وسیله نقلیه از جمله جرم و میرایی مشاهده نمود. جهت بررسی تاثیر tmd در پل ها، پاسخ تغییر مکان قائم با و بدون در نظر گرفتن tmd با یکدیگر مقایسه می شوند. در مرجله بعد طیف پاسخ تغییر مکان بیشینه سازه در سرعت های مختلف و همچنین تاثیر دو tmd بر پاسخ سازه، ارائه می گردد. در پایان مکان بهینه جهت قرار گیری این سیستم کنترلی تعیین و پیشنهاد می گردد. از نتایج بدست آمده اینگونه استنتاج می شود که تاثیر tmd در سرعت های خاص و محل های قرار گیری خاصی مثبت و قابل توجه می باشد و مهمترین تاثیر آن کاهش پاسخ سازه در فاز ارتعاش آزاد است که البته این اثر در مورد سازه های فولادی که پدیده خستگی در آنها از عوامل مخرب در طول عمر سازه می باشد، بسیار قابل توجه است.

یکی از مهم ترین عوامل موثر در طراحی مخازن سوخت های فسیلی و از آنجمله مخازن cng ضریب ایمنی مخزن در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی است که همواره فکر و ذهن مهندسان را در این مورد مشغول ساخته است. از آنجائیکه افزایش ضریب ایمنی با وزن و راندمان حجمی به ترتیب نسبت های مستقیم و معکوس دارد، دستیابی به مدل بهینه مستلزم تحقیقات تئوری و عملی گسترده ای است. لذا در این تحقیق سعی شده با تغییراتی که در هندسه و نوع مصالح اعمال گردیده، سازه ای پیشنهاد شود که در مقایسه با سازه های مشابه ضمن کاهش وزن و رعایت راندمان حجمی مقاومت بیشتری در برابر بارهای دینامیکی از خود نشان دهد. از طرفی به علت عدم اجراء کار آزمایشگاهی لازم بود ابتدا با بررسی دقیق سایر تحقیقات و پژوهش های انجام شده و مقایسه نتایج آنها با استانداردها و آزمون های موجود و تطایق مبانی نظری در مکانیک جامدات و تئوری های الاستیسیته و پلاستیسیته پیشرفته و تحلیل سازه ها با روشهای اجزاء محدود توسط ابزار قدرتمندی همچون نرم افزار آباکوس مدل هایی شبیه سازی گردد که از مزایا و ویژگی های برتری نسبت به سایر مخازن مشابه برخوردار باشند. برای این منظور تحلیل های استاتیکی و دینامیکی جهت تحمل حداکثر فشار داخلی و مقاومت در برابر ضربه و تعیین بیشینه تنش ایجاد شده در جداره ها با استفاده از سه نوع مصالح فولادی، آلومینیومی و فیبرکربن در چهار هندسه متفاوت و دو ضخامت مختلف به روش اجزاء محدود در نرم افزار abaqus طراحی و تحلیل گردید که نتایج نسبتا گسترده ای را در عملیات شبیه سازی به همراه داشت. هرچند نتایج حاصل از تحلیل های استاتیکی در مقایسه با مقاطع مشابه کاهش ضریب ایمنی را نشان میدهد از آن رو که هدف اصلی این تحقیق بهبود ضربه پذیری و افزایش مقاومت بدنه مخزن در برابر بارهای دینامیکی می باشد به منظور به گزینی در این طیف از نتایج با اعمال چهار معیار سنجش در رفتارهای مکانیکی و مقایسه آنها مدل مناسبی با توجیه فنی و اقتصادی و ملاحظات زیست محیطی مناسبتری پیشنهاد گردیده است.

هدف این پژوهش بررسی رفتار دینامیکی تیرهای غیر یکنواخت با یک روش عددی نوین به نام المان جمع بندی تفاضلی(dqem) است.علی رغم اثبات کارایی این روش عددی در حل مسائل استاتیکی و دینامیکی،جای خالی استفاده از آن در تحلیل سیستم و یا نوسانگر متحرک به علت وجود چند مشکل حس می شد.در این تحقیق این مشکلات با روش های ابتکاری بر طرف گردید و نتیجه این شد که با سرعت و دقت بسیار بیشتری نسبت به روش سنتی اجزاء محدود،مطالعات پارامتریک روی سیستم متحرک صورت گرفت و قریب به 400 جدول نتیجه تولید گشت. نوع المان و درجات آزادی مطلوب در اجزاء محدود و المان جمع بندی تفاضلی در حالت ارتعاش آزاد معرفی گردید و با بهره گیری از نتایج آن مطالعات پارامتریک روی سیستم متحرک است صورت پذیرفت.این مطالعات روی شیب،جرم وطول بدنه ی خودرو صورت پذیرفت و ضرایب افزایش دینامیکی بحرانی بر اساس آنها نمایش داده شد و نمودارهای گرافیکی مورد نظر رسم گردید.

در مهندسی سازه با ورود و جایگزینی روش طراحی براساس سطح عملکرد (performance base design) به جای روش قدیمی طراحی براساس نیرو، بسیاری از آیین نامه های طراحی در حال گذار از یک سری تغییرات بنیادین می باشند. لزوم این تغییرات پس از زلزله های شدیدی نظیر لوماپریتاو نورتریج در ایالات متحده احساس شدو روش جدیدی به نام روش تحلیل غیرخطی استاتیکی ابداع شده است. این روش بیشتر در طراحی لرزه ای به روش عملکردی استفاده می شود. بر خلاف روش های قبل که با استفاده از روش استاتیکی خطی سازه ها را طراحی می کردند و با روش استاتیکی غیرخطی استاتیکی سازه ها راکنترل نهایی می کردند در این تحقیق ، هدف طراحی سازه های موجود براساس این روش است نه کنترل آنها. با توجه به اینکه روش های غیر خطی برای طراحی ساختمان ها در بسیاری از آیین نامه ها وارد شده اند و این روش ها در ویرایش های آتی استاندارد 2800 هم احتمال ورود دارند ، امکان سنجی های لازم بایدانجام شده باشد. در این طراحی یک سری معیارها و ضوابط خاص در دستورالعمل کاری معرفی شده اندو اصلاحیات جدیدی در ضرایب جابجایی هدف صورت گرفته است که براساس پیشنهادات nehrp می باشند و بر پایه پذیرش این معیارهاطراحی قابل قبول خواهد بود. یکی از نوآوری های اصلی این تحقیق نحوه انتخاب مشخصات اولیه ساختمانی است که براساس روش غیرخطی استاتیکی طراحی می شود. توضیح آنکه وقتی روش استاتیکی غیر خطی در تحقیقات گذشته برای کنترل سازه ها بکار گرفته می شدمشخصات ساختمان معلوم و هدف کارتنها اعمال تحلیل غیر خطی بوده است ، در حالی که اگر از روش غیر خطی که موضوع این تحقیق است برای طراحی استفاده گردد مشکل ابتدایی نحوه تعیین مشخصات اولیه ساختمان می باشد .در این تحقیق از سه تیپ سازه 4 ،7 و 15 متقارن و نامتقارن در پلان با خروج از مرکزیت های 0 ، 10% و 20% جهت بررسی عملکرد رفتاری سازه های متقارن و نامتقارن و مقایسه نتایج طراحی 2800 و طراحی استاتیکی غیر خطی پیشنهادی در این تحقیق استفاده شده است .

سقف ها به عنوان یکی از اجزای اصلی ساختمان، علاوه بر تحمل بارهای ثقلی وظیفه تحمل بارهای جانبی ناشی از باد و زلزله و انتقال آن ها به المان های باربر جانبی را عهده دار می باشند. به این عملکرد سقف رفتار دیافراگمی اطلاق می شود. بر اساس میزان تغییرشکل های سقف در مقایسه با اجزای باربر جانبی، دیافراگم ها به دو دسته صلب و انعطاف پذیر طبقه بندی می شوند. در این رساله با معرفی سقف های psscb متشکل از ترکیب ورق های فولادی ذوزنقه ای و تخته های سیمانی الیافی به عنوان سقف های پیش ساخته - سازگار با قاب های فولادی سبک - به مطالعه پارامترهای سازه ای از قبیل سختی و مقاومت پرداخته می شود. تحقیق حاضر نسبت به تشریح مدل سازی در مقیاس کامل هفت نمونه سقف به روش اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار ansys ver12 صورت گرفته است. مدل های ساخته شده تحت بارهای جانبی داخل صفحه سقف تحلیل غیرخطی شده و صحت سنجی با مقایسه نتایج تحلیل و نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته است. نتایج حاکی از آن است که حضور تخته های سیمانی به ضخامت 20 میلیمتر، سختی و مقاومت برشی را در حدود 5/2 و 2/2 برابر افزایش می دهد. درپایان به منظور مدل سازی مهندسی سقف ها با تعریف مفهوم ضخامت معادل نسبت به ارائه راهکار جهت مدل سازی سقف ها در پروژه های کاربردی اقدام شده است.

با توجه به اینکه کشور ایران بر روی کمربند زلزله قرار دارد، بایستی در طراحی و اجرای ساختمان ها راههای مقابله با کاهش خسارات ناشی از زلزله مد نظر قرار گیرد یکی از خسارات ناشی از زلزله، ضربه دو سازه مجاور هم با فاصله نا کافی است. یکی از ایمن ترین و آسانترین راههای مقابله با پدیده ضربه رعایت حداقل فاصله جانبی لازم است.در پژوهش حاضرمقدار فاصله لازم بین سازه های فولادی قاب خمشی متوسط برای مقابله با پدیده ضربه مورد بحث و ارزیابی قرار می گیرد. برای برآورد حداقل فاصله مجاز لازم بین دو سازه مجاور نیاز است که از تغییر مکان های غیر خطی سازه آگاهی داشته باشیم، لذا برای این منظور با استفاده از آنالیز غیر خطی دینامیکی تاریخچه زمانی مقادیر فوق را باید بدست آورد.این کار برای سازه های مورد نظر (مدل های 3، 6، 9، 12، 15طبقه)انجام می شود، برای تحلیل از 10 رکورد زلزله استفاده می شود و در انتها از پاسخ سازه ها میانگین گیری می شود، و برای بدست آوردن حداقل درز انقطاع سازه هایی با تعداد طبقات مختلف در کنار یکدیگر قرار داده می شود.و سپس این فاصله به روش srss بدست می آید ودر انتها اعداد بدست آمده با مقادیر پیشنهادی استاندارد 2800 (ویرایش سوم) و ibc 2009 مقایسه می شود. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که مقادیر پیشنهادی 2800 در هیچ موردی قابل قبول نبوده، ولی نتایج تحلیل با روابط پیشنهادی ibc2009 بسیار به هم نزدیک بوده و برای حداقل درز انقطاع بین دو سازه قاب خمشی متوسط استفاده از روابط ibc2009 توصیه می شود.

استفاده از تیرهای خمیده در سازه های خاص نیازمند تحلیل دقیق است. برای حل مسائل دینامیکی تیرهای غیر یکنواخت یا تیرهای خمیده معمولا از روشهای عددی استفاده می شود. در این پایان نامه رفتار دینامیکی تیر خمیده یکنواخت اولر- برنولی تحت بار متحرک ثابت با روش dq بررسی می گردد. روش تربیع دیفرانسیلی (dqm) یک روش عددی است که در این روش بکمک ضرایب وزنی مقادیر گره ای درون بازه تقریب زده می شود. این روش مراتب مشتق در گره مجهول را نیز بدست آورده و همگرایی بسیار سریع دارد. مدل سازه مورد مطالعه بصورت یک نیم دایره به شعاع واحد و با شرایط مرزی دوسر ساده بوده که تحت اثر تحریک بار متحرک قرار می گیرد. در فرمول بندی مسئله از مختصات قطبی استفاده شده که در آن تغییر مکانها در راستای شعاع و در راستای مماس بر تیر بدست می آیند. منحنی تغییرمکان و لنگرخمشی حداکثر سازه بصورت تابعی از سرعت حرکت بار محاسبه می گردد. همچنین صحت نتایج با حل به روش گالرکین و اجزاء محدود بررسی می شود. در انتها سرعت همگرایی روش dq و جدول مقایسه با روش عددی اجزاء محدود ارائه می گردد که نشان دهنده همگرایی سریعتر روش dq است. روش dq با توجه به مستقل بودن از المان بندی در مسائل سازه ای با هندسه خاص، دارای برتری نسبی در مقایسه با سایر روشهای عددی می باشد.

در این مطالعه اثر بارهای متحرک روی تیرهای غیریکنواخت با استفاده از مدل های بار متحرک، جرم متحرک و بار متحرک تصادفی، مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر تیر در حالت کلی و با وجود عوامل خارجی مانند فنر، میراگر و جرم های متمرکز و گسترده استخراج شده است. مطالعه رفتار سازه های غیریکنواخت به دلیل عدم امکان حل دقیق معادلات دیفرانسیل حاکم بر آنها نیاز به تکنیک های مناسبی دارد. برای این کار از روش بسط توابع ویژه استفاده شد. چند نوع تابع شکل مناسب برای استفاده در این روش، با توجه به ملاحظاتی که برای انتخاب این توابع وجود دارند، معرفی و مورد استفاده قرار گرفته است. از آن جمله توابع چند جمله ای هستند که ویژه تیرهای پیوسته چنددهانه ساخته می شوند. با حل چند مثال عددی، نشان داده شد که این توابع برای تحلیل ارتعاشات طبیعی و نیز تغییر شکل تیرها تحت بارهای متحرک مناسب هستند. همچنین تاثیر وارد کردن اثرات نیروهای اینرسی با مدل جرم متحرک، روی تغییر شکل نهایی تیر نیز در کنار سایر عوامل مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به بررسی تاثیر بارهای متحرک تصادفی در تغییر شکل تیرهای پیوسته غیر یکنواخت پرداخته شده است. روابط ساده شده میانگین مربعات تغییر شکل تیرهای غیر یکنواخت تحت اثر بار متحرک تصادفی با کواریانس دلخواه، با استفاده از توابع شکل چند جمله ای و نیز توابع شکل سینوسی، ارائه شده اند. رابطه تحلیلی میانگین مربعات تغییر شکل تیر تحت اثر بار نویز سفید، نیز استخراج شده است. برای تیر های غیر یکنواخت در حالت کلی با میرایی غیر تناسبی معادلات مربوطه به صورت برداری و در فضای حالت نوشته شدند، که به راحتی قابل استفاده می باشد. در پایان با حل چند مثال عددی، اثر حرکت بارهای تصادفی با کواریانس های مختلف، بررسی شده است.

در پی زلزله نورثریج در سال 1994 در کالیفرنیای آمریکا و زلزله ی کوبه در سال 1995 سازه هایی که از قابهای خمشی فولادی استفاده می کردند به طور جدی دچار آسیبهایی همچون شکست ترد در ناحیه ی اتصالات خود شدند که لزوم بازنگری در روشهای طراحی و اجرای اتصالات را مطرح کرد.حاصل بازنگری ها و تحقیقات انجام شده پس از زلزله های مذکور تدوین آیین نامه های جدید با رویکرد انتقال محل تشکیل مفصل پلاستیک از بر ستون بر روی تیر که یک عضو شکل پذیر در قاب است، بود.یکی از راهکارهای عمده برای رسیدن به اهداف ترسیم شده که کاهش تنش اتصال در بر ستون و افزایش شکل پذیری اتصال و همچنین انتقال محل تشکیل مفصل پلاستیک به محلی دور از ناحیه ی اتصال است تضعیف تیر از طریق کاهش مقطع تیر(rbs)بود.روش تضعیف تیر یا کاهش مقطع تیر (rbs) به دلیل رفتار شکل پذیر و همچنین جذب انرژی بالا و کاهش هزینه نسبت به روشهای دیگرمورداستقبال بیشتر طراحان و فعالان صنعت ساختمان گردید.در مطالعه ی حاضر به بررسی عملکرد جابجایی و جابجایی نسبی طبقات(drift)در قابهای یک تا چهار طبقه دارای اتصال rbs از طریق تحلیل تاریخچه زمانی با استفاده از هفت رکورد شتاب نگاشت پرداخته می شود. در بخش دوم تعداد نقاط پلاستیک ایجاد شده در هر دو قاب با اتصال معمولی و اتصالات rbs دار تحت اثر هفت رکورد شتاب نگاشت مورد بررسی قرار خواهد گرفت.در انتها برای قاب سه طبقه با قاب دارای اتصال rbs و اتصال معمولی شتاب نسبی طبقات بر اثر شتاب نگاشتهای مذکور و ارائه و بررسی خواهد شد.در مطالعه حاضر ازنرم افزار آباکوس که نرم افزار اجزا محدودی است برای مدل سازی و آنالیز استفاده شده است.

تخریب پیشرونده گسترش شکست موضعی اولیه از یک جزء به جزء دیگر بوده که سرانجام کل سازه یا قسمت نامتقارن بزرگی از آن فرو می ریزد. برای مقاومت در برابر تخریب پیشرونده لازم است سازه توانایی پل زدن به آن طرف المان ناقص را داشته باشد. در روش مسیر جایگزین که کاربردی ترین و معروفترین روش ارزیابی سازه در برابر این رویداد است از سه تحلیل استاتیکی خطی و تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده می شود. در این طرح پتانسیل سازه فولادی قاب خمشی منظم و نامنظم در پلان و ارتفاع با تعداد طبقات مختلف پنج،10 و15 تحت بار گذاری تخریب پیشرونده مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این کار از روش تحلیل استاتیکی خطی و غیرخطی برای ارزیابی پتانسیل تخریب پیشرونده در سازه استفاده می شود و طبق آن اعضایی از سازه که دچار نقص شده اند از آن حذف می گردند. حذف ستون در طبقه اول ومیانی طبقات در موقعیت گوشه وکناری ساختمان طبق آیین نامه ufc صورت می گیرد. سپسdcr و معیارهای پذیرش اعضا در تلاشهای کنترل شونده توسط نیرو و تغییر شکل با محاسبه ضرایب بار وتحلیل سازه ها در سطوح پذیرش مختلف بررسی می شود. و با بررسی جابجایی عمودی نقطه بالایی ستون حذف شده در حالتهای مختلف سازه و حذف ستون این نتایج حاصل می شود که طبق بارگذاری تخریب پیش رونده سازه پنج طبقه منظم بیشترین تخریب را بین سازه ها دارد، حذف ستون گوشه در طبقه اول خطرناکترین موقعیت حذف ستون می باشد و سازه نامنظم در ارتفاع دارای تخریب بیشتری نسبت به سازه نامنظم در پلان می باشد. در نهایت همه سازه ها براساس مفاد دستورالعمل کفایت لازم را دارا نبوده و نیاز به بهسازی دارند. در انتها نیز سازه پنج طبقه که نامقاومترین سازه در برابر تخریب پیش رونده شناخته شده است مورد بهسازی قرار گرفته است. واژه های کلیدی : تخریب پیشرونده، قاب خمشی فولادی، سازه منظم و نامنظم، روش alternate path، تحلیل استاتیکی خطی و غیر خطی.

در این پایان نامه از روش المان طیفی به منظور تحلیل دینامیکی ارتعاش ورق نازک با نیروهای محوری تحت بار ضربه ای، با شرایط مرزی مختلف در دو انتهای ورق استفاده شده است. در این روش برای دستیابی به پاسخ دینامیکی با دقت کافی از توابع شکل وابسته به فرکانس که از حل دقیق معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت در حوزه ی فرکانسی حاصل می گردد، استفاده می شود. این توابع شکل دینامیکی می توانند تمامی مودهای ارتعاشی لازم با فرکانس های بالا را پوشش دهند. لذا دقت حل تا حد زیادی افزایش می یابد، در حالی که نیازی به کوچک کردن شبکه اجزاء نیست. برای تعیین مولفه ها در حوزه ی فرکانسی و تعیین پاسخ دینامیکی در حوزه ی زمانی به ترتیب از تبدیل مستقیم و معکوس فوریه گسسته استفاده می شود. در این پایان نامه اثرات تغییرات نیروی محوری، شرایط مرزی دو انتهای ورق، میرایی، مدت زمان و نوع بار، افزایش مودها و افزایش تعداد نوارهای طولی بر تغییر مکان مرکز ورق بررسی می شود. لازم به ذکر است که نوآوری تحقیق انجام گرفته در نظر گرفتن نیروی محوری جهت تحلیل دینامیکی ارتعاش ورق تحت بار ضربه با روش المان طیفی می باشد. نتایج نشان می دهد که با افزایش نیروی محوری کششی، سختی و فرکانس طبیعی افزایش یافته و تغییر مکان مرکز ورق کاهش می یابد و با افزایش نیروی محوری فشاری سختی سیستم کاهش یافته و تغیییر مکان مرکز ورق افزایش می یابد.

امروزه الیاف برای تقویت کامپوزیت های پایه سیمانی به طور گسترده ای استفاده می شود. در این تحقیق چگونگی اتصال بین الیاف مختلف مانند پلی پروپیلن، نایلون و آرامید با ظرافت های مختلف در بتن بررسی شده است. برای بهبود باند روش های مختلفی وجود دارد که در این تحقیق روش اتصال مکانیکی الیاف برای بالا بردن درگیری مکانیکی الیاف با بتن در نظر گرفته شده است. بدین منظور برای دو نوع لیف پلی پروپیلن و نایلون به روش های (بافت و موجدار کردن ریز و درشت) تغییر شکل در سطح الیاف ایجاد شده و تاثیر آن بر روی باند بین الیاف و بتن بررسی و نتیجه آنها با الیاف بدون تغییر شکل مکانیکی مقایسه شده است. همچنین به منظور بررسی طول موثر باند با آزمایش بیرون کشی، سه طول متفاوت از این الیاف در بتن استفاده شده است. در نهایت تصاویر میکروسکوپی جهت بررسی نحوه اتصال الیاف با بتن در فصل مشترک الیاف و ماتریس سیمانی بررسی شده است. نتایج نشان داد تغییر شکل الیاف به صورت بافت، در الیاف پلی پروپیلن موثر بوده است و طول مهاری را به 5cm کاهش داده است. در الیاف آرامید مقاومت بیرون کشی بسیار خوب است و نسبت به نایلون پلی پروپیلن مقاومت کششی بهتری دارد.

یکی از روش های نوین ساخت مسکن به روش صنعتی، شیوه قالب تونلی است که با کاهش زمان اجرا و عملکرد مناسب در برابر نیروهای جانبی توانسته است موقعیت مطلوبی در پروژه های انبوه سازی برای خود فراهم آورد. از دیگر مزیت های مهم این روش می توان به کاهش مصالح مورد نیاز و بالطبع کاهش هزینه های ساخت اشاره کردکه با توجه به محدود بودن منابع طبیعی و مالی کشورها می تواند یکی از عوامل هدایت طراحان سازه به انتخاب سیستم قالب تونلی باشد.طراحی مدولار این سیستم باعث ایجاد محدودیت هایی در طراحی معماری این قبیل ساختمان ها می شود که این مسئله در کنار نبود ضوابط و آئین نامه های خاص و کافی برای طراحی و اجرای سیستم سازه ای از معایب این روش به حساب می آیند. در آئین نامه های موجود به ویژه آئین نامه های داخلی صراحتاً به سازه های بتنی با سیستم اجرای قالب تونلی پرداخته نشده است از این رو رفتار و عملکرد لرزه ای این سیستم که با آئین نامه های موجود طراحی و اجرا می شود سوال اصلی این تحقیق است. در این پژوهش، هجده مدل سازه بتنی با سیستم اجرای قالب تونلی (شش پلان متفاوت با تعداد طبقه های 6، 9 و 12) که معرف سازه های کوتاه تا متوسط هستند انتخاب، تحلیل و طراحی شدند و مشخصات مقاطع مانند ضخامت، درصد آرماتور و طول المان های مرزی دیوارهای برشی محاسبه گردیدند. سپس با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی فزاینده، پارامترهای موثر بر رفتار لرزه ای این سازه ها، از جمله شکل پذیری، مقاومت افزون، ضریب برش پایه، جابه جایی نسبی بام و ضریب رفتار، مورد بررسی قرار گرفتند. در بررسی ها مشخص گردید احتمال این که مود ارتعاشی غالب این سازه ها مود پیچشی باشد بسیار زیاد است. هم چنین در سازه های کوتاه ضوابط آئین نامه بر مقاطع دیوارهای برشی حاکم می شوند و از این رو مقدار مصالح مصرفی بیشتر از مصالح مورد نیاز است و به دنبال آن ضریب مقاومت افزون نیز مقادیر بزرگی را به خود اختصاص خواهد داد، به همین دلیل استفاده از سازه های قالب تونلی برای ساختمان های کوتاه مناسب نیست. افزایش تعداد دیوارهای برشی موازی تاثیری روی مقاومت و ضریب برش پایه سازه ندارد.

یکی از عناصر کلیدی در شریان های ارتباطی، پل ها می باشند که خرابی در آن ها به دلیل رخداد زلزله های شدید منجر به بسته شدن خطوط ارتباطی می گردد. از این رو به منظور عدم ایجاد وقفه و اختلال در عملیات امداد رسانی، حفظ عملکرد مناسب پل ها پس از زلزله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با بررسی آسیب های ایجاد شده در پایه ی پل ها در زلزله های گذشته که به خصوص مولفه ی قائم موثری داشته اند، ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل های در حین طراحی، در حال ساخت و یا ساخته شده امری ضروری می باشد. به همین خاطر لازم می دانیم که میزان خرابی سازه ی پل را به هنگام رخداد این گونه جنبش های زمین لرزه ای تعیین کنیم. یک ابزار مناسب جهت تخمین حد خرابی پل، منحنی های شکنندگی می باشد که احتمال رسیدن به یک حالت حدی خرابی و یا تجاوز از آن را به صورت تابعی از پارامتر های زمین لرزه ای بیان می کند. هدف از این مطالعه ارائه ی منحنی های شکنندگی برای پایه های یک نمونه پل متعارف موجود تحت جنبش های زمین لرزه ای حوزه ی نزدیک گسل و مقایسه ی اثر مولفه ی قائم زلزله نسبت به مولفه های افقی تنها در جهات طولی و عرضی پل می باشد. این منحنی ها با فرض توزیع احتمالاتی لوگ نرمال و به صورت تحلیلی تولید شده و پارامتر های آن ها از آنالیز روی نتایج تحلیل ها تعیین گردیده اند. پارامتر حرکت زمین در حوزه ی نزدیک گسل با اثر دهی در یک جهت طولی یا عرضی و دو جهت قائم با طولی و قائم با عرضی صورت گرفته و جابجایی پایه ها مد نظر قرار گرفته اند. جهت تعیین تقاضا، از تحلیل های دینامیکی غیر خطی فزاینده(ida) در سطوح مختلف خرابی استفاده گردیده است. منحنی های شکنندگی برای سطوح مختلف خرابی من جمله حالت های حدی جاری شدن، آستانه ی فروریزش و ناپایداری برای مولفه ی افقی، افقی و قائم زمین لرزه در بازه های مکانی مختلف ارائه شده است. به وضوح قابل تشخیص می باشد که در نظر گیری مولفه ی قائم زلزله به همراه مولفه ی افقی، تأثیر بسزایی در میزان اختلاف درصد احتمال فراگذشت خسارت وارده بر پایه های پل های احداث شده داشته است. بدین منظور بدست آوردن یک معیار خسارت برای پل های احداث شده در حوزه ی نزدیک گسل برای انجام روند بهسازی لرزه ای و یا بیان ایده های مدیریت بحران به هنگام رخداد زلزله امری مهم قلمداد می شود.

طراحی بسیاری از سازه های حال حاضر براساس تحلیل های حاصل از نرم افزار ها صورت می گیرد و عموماً در نرم افزارهایی که هم اکنون مرسوم اند اتصالات در دو حالت کاملاً صلب یا کاملاً مفصلی مدل می شوند در حالی که مطالعات و آزمایش ها نشان داده اند که عموم اتصالات به طور کاملا صلب و یا کاملاً مفصلی عمل نمی کنند و برای هر نوع از آنها بر اساس ویژگی های هندسی و مکانیکی اجزای اتصال می توان نمودار لنگر_انحنا رسم کرد که این نوع نگرش منجر به دسته بندی رفتار اتصالات به سه دسته صلب، نیمه صلب و مفصلی شده است و بالتبع بررسی نحوه تاثیرگذاری لحاظ رفتار واقعی اتصال بر عملکرد سازه در بارگزاری های مختلف، از مباحث ضروری و قابل توجه محققین گردیده است. پژوهش حاضر عملکرد قاب های فولادی دارای اتصال نیمه صلب صفحه انتهایی را در قالب پاسخ های سازه اعم از جابجایی نسبی طبقات، جابه جایی بام و حداکثر برش پایه در زلزله های دور و نزدیک به روش آنالیز دینامیکی افزایشی مورد مطالعه قرار داده است .تحلیل ها با استفاده از نرم افزار توانمند opensees انجام شده و اتصالات به صورت فنرهایی با منحنی لنگر_انحنای حاصل از رفتار واقعی مخصوص به خود مدل شده اند. سپس نتایج در قالب نمودارهای ida ارائه گردیده است. به طور کلی نتایج حاکی از آن است که به کمک این مدلسازی دقیق، قاب های فولادی با اتصالات صفحه انتهایی رفتار متفاوتی نسبت به حالتی که این نوع اتصال کاملا صلب فرض شود نشان می دهند. از سویی دیگر استفاده از این نوع اتصالات در سازه با در نظرگرفتن جزییات طرح اتصال ورفتار واقعی شان در قاب می تواند نقش بسزایی در رویکردهای جدید طراحی و ضوابط آیین نامه ای مربوط به کاربرد اتصالات نیمه صلب در سازه ها داشته باشد.

در این مطالعه اتصال پایه تی استاپ پیچی با بار استاتیکی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا برای اطمینان از صحت مدلسازی داده های آزمایشگاهی، نمودار بار-تغییرمکان برای دو نمونه اتصال تی استاپ که در ابعاد هندسی و مشخصات مصالح با هم متفاوت بودند و هر دو دارای دو ردیف پیچ بودند با مدل نرم افزار اجزای محدود، با مشخصات مصالح چندخطی صحت سنجی شدند. در راستای دستیابی به مدل دقیق تر برخی پارامترهای نرم افزاری موثر در کالیبراسیون مورد بررسی قرار گرفت. پس از حصول اطمینان از مدل های مذکور اقدام به ساخت 61 مدل در نرم افزار اجزای محدود تحت بار استاتیکی انجام یافت. در ادامه رفتار اتصال تی استاپ را با تغییر برخی از پارامترهای هندسی از قبیل فاصله ی عمودی پیچ ها از هم، فاصله ی عمودی پیچ ها از لبه، فاصله ی افقی پیچ ها از هم، فاصله ی افقی پیچ ها از لبه، ضخامت ورق بال و ضخامت ورق جان مورد بررسی قرار گرفت. در انتها برای پیش بینی سختی اولیه و مقاومت نهایی برای دو مدل، روابطی ارائه شده است.

استفاده از میراگرها به عنوان وسیله ای برای "مستهلک کردن انرژی ناشی از زلزله" یکی از مطرح ترین روشهاست که در این میان میراگر ویسکوز طرفداران بیشتری دارد. مطالعات انجام شده در این تحقیق به منظور بررسی میزان تأثیر میراگرهای ویسکوز در کاهش آسیب پذیری سازه های تحت زلزله حوزه نزدیک وهم چنین انتخاب حالت بهینه در آرایش این میراگرها در سازه است. بر همین اساس، سه مدل قاب خمشی بتنی با شکل پذیری ویژه و با تعداد طبقات 5، 8 و 11 طبقه توسط نرم افزار sap2000 طراحی شده؛ سپس تحت هفت رکورد زلزله حوزه نزدیک قرار گرفته اند و میزان آسیب پذیری آنها در نرم افزار opensees به روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی بررسی شده است. سپس اقدام به الحاق میراگرها در سازه و مدلسازی آنها توسط همین نرم افزار شده است. برای این کار ماده میراکننده ویسکوز به المان های بادبندی با چهار نوع مختلف آرایش بادبند شامل قطری، ضربدری، شورون و y- شکل (در مدلهای مجزا) اختصاص داده شده است و مدلها مجددا تحت آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از بررسی مجدد آسیب پذیری و بررسی سه پارامتر جابه جایی بیشینه بام، برش پایه و درصد جابه جایی نسبی درون طبقه ای، حاکی از کاهش چشم گیر این سه پارامتر در هر چهارنوع آرایش میراگر است. ضمنا آرایش شورون و آرایش ضربدری میراگرهای ویسکوز، ثبات بیشتر و نقش بهتر و قابل اعتمادتری در کاهش پارامتر های مدنظر دارند و با افزایش تعداد طبقات مدلها، میزان تأثیر آنها در کاهش پاسخ سازه، دستخوش تغییرات زیادی نمی شوند.

در این پایان نامه، شیوه نوین در توزیع میراگرهای ویسکوالاستیک نصب شده با کابل در سازه های فولادی دارای پلان نامتقارن با سیستم باربر جانبی قاب خمشی با استفاده از نرم افزار sap2000 بررسی می گردد. مهم ترین مزیت این تحقیق به نسبت تحقیقات گذشته این است که سازه در اثر رکورد زلزله در هر دو جهت x و y مورد بررسی قرار گرفته است. از مزایای میراگرهای ویسکو الاستیک کابلی علاوه بر امکان نصب در سیستمی غیر از مهاربندی، امکان نصب افقی درون جان تیر و نیز ابعاد کوچک آن می باشد که باعث می گردد علاوه بر جنبه سازه ای، از جنبه معماری نیز قابل تأمل باشد. تئوری به کار رفته در این پایان نامه، توزیع میراگرها با توجه به پاسخ سازه و تغییر محل قرارگیری میراگرها تا همگرا شدن به پاسخی مطلوب می باشد. نتایج حاصل از به کار بردن میراگر ذکر شده و روش توزیع به کار رفته در مقایسه با به کارگیری میراگرهای ویسکوالاستیک در قالب متعارف و توزیع میراگرها به شیوه رایج گذشته به طور متوسط حدود 15% کاهش را در پاسخ سازه در پارامترهایی تعیین کننده نظیر گریز طبقه نشان می دهد.

سیستم شریان های حیاتی طویل در مناطق دارای لرزه خیزی بالا به ناچار باید از گسل های فعال و یا نواحی دارای پتانسیل روانگرایی و زمین لغزش عبور نماید، در این مطالعه اثر گسلش معکوس برروی خطوط لوله مدفون مورد بررسی قرار گرفته است، پارامترهای مختلفی از جمله نسبت قطر به ضخامت و نوع خاک پیرامونی لوله و فشار داخلی لوله به صورت مجزا و با هم مورد بررسی قرار گرفته است و کرنش های فشاری و کششی بوجود آمده در هر یک از حالت های فوق با کرنش های فشاری و کششی موجود در آئین نامه مورد کنترل قرار گرفته است، نتایج نشان می دهد که هرچه نسبت قطر به ضخامت کاهش یابد، رفتار لوله در برابر گسلش معکوس بهبود می یابد و همچنین خاک پیرامونی لوله می تواند تاثیر بسزایی در رفتار لوله در برخورد با گسلش معکوس داشته باشد.

دراین پایان نامه خصوصیات مکانیکی نخهای متفاوتی ارائه و در نهایت رفتار خمشی پانل مسلح شده با منسوج بافته شده از دو نوع نخ تولید داخل به نامهای پلی پروپیلن و نایلون و یک نخ وارداتی به نام آرامید ارائه و مقایسه شده است. تغییرات در تعداد لایه های منسوج، جنس منسوج و اندازه شبکه مش منسوج برای دو ضخامت 25 و 15 میلی متری نمونه های بتنی بررسی شده است. همچنین اثر ظرافت نخ بر رفتار خمشی نمونه های مسلح شده با منسوج ارائه شده است. نتایج حاکی از آن است که بتن تقویت شده با منسوج شکل پذیری بالایی داشته و منسوج باعث افزایش قابل توجه ظرفیت خمشی بتن می شود. با افزایش تعداد لایه ها بهبود رفتار خمشی مشاهده می شود. همچنین نمونه های مسلح شده با شبکه مش متراکم تر دارای رفتار خمشی بهتری می باشند.

در این مطالعه ، استفاده از روش bcop در تحلیل دینامیکی یک ورق نازک چند دهانه تحت اثر بار گذاری جرم متحرک مورد ارزیابی قرار گرفته است .معادلات اساسی برای جرم متحرک روی مسیر دلخواه وبا سرعت ثابت استخراج می گردد و برای حل ازتکنیک جدا سازی متغیرها استفاده شده است .لبه های طولی ورق دارای تکیه گاه آزاد و دهانه ها توسط تکیه گاه های ساده نولید گشته اند .شکل مودهای ارتعاشی با استفاده از روش bcop تولید گشته و حل در حوزه زمان از طریق تبدیل معادلات به فضای حالت و استفاده از یک پروسیجرعددی تکراری صورت گرفته است . یکی از اهداف حاصله از این تحقیق ،بررسی همگرایی مطلوب نتایج حاصل برای خواص ذاتی ارتعاش از جمله پارامتر فرکانس در روش bcop با افزایش دادن تعداد دهانه ها و تعداد مودهای محاسباتی است .مطالعات عددی برای ورق های یک ،دو وسه دهانه تحت اثر حرکت جرم متحرک روی مسیر مستقیم و با سرعت ثابت صورت پذیرست .طیف های پاسخ دینامیکی حاصله بر حسب پارامتر بی بعد سرعت به ازای مقادیر مختلف جرم عبوری ، و نسبت اندازه ارائه گردیده است .همزمان نتایج حاصل از تحلیل بار متحرک با چشم پوشی از اثرات اینرسی جرم نیز در گراف ها رسم شده اند این کار امکان مقایسه و بررسی هر چه بهتر بین شرایط جرم و بار متحرک را فراهم کرده و متعاقبا" ضرایب اصلاحی برای تبدیل نتایج بار به جرم متحرک ارائه گردیده است . این ضرایب محدوده الزام اجرای تحلیل شرایط جرم متحرک را نشان می دهند و در نتیجه با بررسی رفتار و تغییرات ضرایب اصلاحی مذکور مشاهده گردید که افزایش تعداد دهانه ها ، جرم بار متحرک و سرعت حرکت الزام در نظر گرفتن اثرات اینرسی را برای جرم متحرک ایجاد می کند .و در مقابل اثرات افزایش نسبت اندازه نقشی به سزا در کنترل و تعدیل شرایط به سوی پایداری بیشتر و تطبیق با شرایط بار متحرک را ایفا می کند .

در این پایان نامه به بررسی پاسخ های دینامیکی در تیرهای اولر-برنولی یک و چند دهانه تحت اثر جرم (و بار متحرک به عنوان یک حالت خاص از جرم متحرک )تحت اثر شتاب کاهنده و افزاینده پرداخته شده است. برای حل معادله حرکت در مختصات مکانی با شرایط مرزی مختلف از چندجمله ای های متعامد مشخصه استفاده شده است. مطالعات پارامتریک در راستای بررسی اثرات سرعت و شتاب و وزن جرم عبوری برروی ماکزیمم پاسخ دینامیکی به استاتیکی سازه برای شرایط مرزی مختلف وتعداد دهانه های متفاوت تیر اولر-برنولی صورت گرفته است . نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مقادیر بالای شتاب افزاینده و در سرعت های بالا اثرات اینرسی جرم متحرک برای تمام تعداد دهانه ها و تمام جرم های جرم متحرک فرض شده عبوری قابل چشم پوشی می باشد. با این حال، برای بسیاری از مقادیر شتاب در نظر گرفته شده، اثرات اینرسی نمی تواند نادیده گرفته شود. اضافه بر این در مقایسه نتایج تیر های چند دهانه دیده می شود که ماکزیمم پاسخ سازه در مقدار نرخ های بالاتر جرم شتاب دار در تیرها با دهانه های بیشتر کاهش می یابد.

دراین مطالعه، نسبت به تحلیل دینامیکی صفحات مدور نازک تحت بار و جرم متحرک به روش چندجمله ایهای متعامد مشخصه مرزی (sbcop)boundary characteristic ortogonal polynomials اقدام می گردد. این روش احتیاج استفاده از تابع بسل و توابع مثلثاتی به عنوان توابع منتخب برای آنالیز به روش رایلی- ریتز را برطرف می نماید. این روش به طور معمول برای صفحات با اشکال هندسی مختلف از جمله مستطیل، مثلث، دایره و بیضی می تواند بکار رود. شرایط مرزی بر روی اولین تابع تقریبی تغییراتی ایجاد می نماید. بر همین اساس ابتدا پس از بررسی صحت و دقت روش sbcop با محاسبه پاسخ استاتیکی و فرکانسهای طبیعی صفحات دایره ای با شرایط مرزی ساده و گیردار، پاسخ دینامیکی یک صفحه مدور تحت اثر بار و جرم متحرک توسط این روش بررسی می گردد. با لحاظ نمودن اثرات شتاب قائم بار در بارگذاری جرم متحرک، پاسخ دینامیکی سازه برای تحریکات نزدیک به ناحیه تشدید، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که اثرات اینرسی بار نقش مهمی در پاسخ دینامیکی سازه بخصوص در نزدیکی فرکانس تشدید خواهد داشت. واژگان کلیدی : صفحه مدور، بار متحرک، جرم متحرک، ارتعاش دینامیکی ، روش sbcop .

در این پایان نامه پاسخ دینامیکی یک صفحه مستطیلی نازک تحت اثر یک جرم متحرک با حرکت شتابدار مورد مطالعه قرار گرفته است. حل معادله حرکت در شرایط مرزی مختلف با یک روش نیمه تحلیلی، با استفاده از چند جمله ایهای متعامد مشخصه مرزی انجام شده است. مطالعات پارامتریک در راستای بررسی اثرات شرایط مرزی صفحه ، نسبت طول به عرض صفحه ، مقدار وزن ، سرعت اولیه و شتاب جرم متحرک صورت گرفته است. مقایسه نتایج برای فرکانس ها و حرکت با شتاب صفر، با منابع موجود حاکی از دقت قابل قبول روش بکار رفته میباشد. نتایج حاصله نشان میدهد که تا مقادیر مشخصی از سرعت اولیه ی جرم متحرک با افزایش شتاب، ماکزیمم پاسخ صفحه نیز افزایش میابد و پس از آن سرعت با افزایش شتاب جرم متحرک، ماکزیمم پاسخ صفحه، کاهش میابد. همچنین مشاهده میشود که در شتاب های زیاد و در صفحات با نسبت طول به عرض بیشتر اثرات اینرسی جرم متحرک قابل چشم پوشی است.

در این مطالعه، نسبت به استخراج معادلات حاکم بر حرکت یک نازک غیر یکنواخت تحت اثر جرم متحرک با استفاده از اصل همیلتون اقدام گردیده است. برای حل در فضای مکان، از توابع شکل حاصل از روش چند جمله ای های متعامد مشخصه استفاده می گردد. پس از بررسی صحت نتایج شامل، مقایسه فرکانس طبیعی سازه تیر غیر یکنواخت با شکل های متنوع و شرایط مرزی مختلف حاصله از روش فوق و سایر روش ها، نسبت به ارائه طیف های پاسخ دینامیکی سازه اقدام می شود. همچنین برای بررسی کارایی روش فوق الذکر در تحلیل دینامیکی تیرهای دارای تغییر شکل برشی، با استفاده از توابع مثلثاتی برای تجزیه میدان چرخشی، نسبت تحلیل تیرهای یکنواخت تیموشنکو و مرتبه بالای برشی با استفاده از این روش ترکیبی تحت اثر بار و جرم متحرک اقدام گردید. نتایج حاصله بیانگر صحت روش پیشنهادی در برآورد پارامترهای دینامیکی این سازه ها از قبیل فرکانس طبیعی و پاسخ دینامیکی می باشد.

در این تحقیق به بررسی تأثیر وجود دیوار برشی فولادی بر عملکرد قاب و اثر باز شو داخل دیوار بر رفتار پانل مربوط پرداخته شده است.سابقه علمی این تحقیق به سه دهه گذشته باز می گردد.در این زمینه دانشمندان زیادی چون کوهن،باسلر،رابرتز تحقیقات زیادی انجام داده اند..آقایان رضا پرسیاوش و محمدرضا چناقلو به بررسی اندرکنش ورق و قاب در سازه های فولادی مقاوم سازی شده دیوار برشی فولادی در سال 1387 پرداخته اند.تحقیقات دیگری توسط جورج لانج وبرند ناجوک در زمینه رفتار دیوار برشی سرد نورد شده تحت بارگذاری قائم و عمودی انجام شده.آقای فریدون ایرانی به وسیله نرم افزار ansys به مدل سازی عددی پرداخته و نمونه عددی خود را با نمونه آزمایشگاهی تست شده توسط آقای لوبل صحت سنجی نموده است.ما نیز با این پیش فرض به تحقیق و آنالیز با روش اجزا محدود به وسیله نرم افزار ansys پرداخته ایم. اثر ضخامت و نسبت ارتفاع به دهانه بر عملکرد دیوار برشی فولادی و همچنین اثر وجود بازشو و ابعاد آن بر مقاومت و سختی پانل برشی با ضخامت ثابت و متغیر مورد تحقیق قرار گرفته است..این نتایج نشان می دهد افزایش ضخامت باعث افزایش سختی ، مقاومت حداکثر وکاهش ظرفیت نهایی و شکل پذیری می شود. افزایش نسبت ارتفاع به طول دهانه باعث تغییر عملکرد دیوار فولادی از حالت برشی به خمشی و در نتیجه کاهش سختی جانبی قاب و افزایش ظرفیت نهایی پانل فولادی می شود.

در این مطالعه، به منظور تعیین ضرایب تبدیل به کار گرفته شده در پیش بینی اثرات اینرسی ناشی از بارهای متحرک، رفتار دینامیکی سازه های تیر با شرایط مرزی و تعداد دهانه های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. ازاین رو، بر اساس یک روش نیمه تحلیلی مبتنی بر چندجمله ای های متعامد مُفسر و توابع مثلثاتی سازگار با شرایط مرزی، پاسخ های دینامیکی مربوط به تغییر شکل (جابه جایی) بیشینه تیرهای اولر- برنولی و تیرهای شکل پذیر برشی (تیموشنکو و ردی-بیکفورد) تحت اثر عبور جسمی متحرک، یک مرتبه برای مدل بار متحرک و یک مرتبه برای مدل جرم متحرک به دست می آید. سپس با تقسیم نتایج مربوط به طیف پاسخ جابه جایی تیرهای اولر- برنولی تحت اثر جرم متحرک بر نتایج مشابه مرتبط با تحلیل تیر تحت اثر بار متحرک، ضمن بی بُعدسازی پاسخ های دینامیکی، نتایج به دست آمده مورد تحلیل رگرسیونی غیرخطی قرار می گیرد و به تبع آن ضرایب تبدیل ارائه می گردند. نهایتاً، پس از ارزیابی دقت و صحت نتایج حاصل از مدل رگرسیونی در تخمین پاسخ های بیشینه جابه جایی تیرهای اولر- برنولی، کارایی و تعمیم پذیری ضرایب تبدیل در پیش بینی اثرات اینرسی بار در برآورد پاسخ های بیشینه جابه جایی دینامیکی تیرهای شکل پذیر برشی و همچنین پاسخ های بیشینه دینامیکی مربوط به لنگر خمشی تیرها، مشخص گردید. مضاف بر این، نتایج نشان داد که با اعمال ضرایب در مسأله بار متحرک، می توان ضمن پرهیز از به کار گیری معادلات پیچیده و صرفه جویی در زمان محاسبات، با دقت فوق العاده ای به نتایج حاصل از اعمال اثرات اینرسی و شتاب های انتقالی از جرم به سازه در مسأله دست یافت.

در این تحقیق، هدف بررسی ارتعاش تیر پیوسته یک و چند دهانه با مقطع یکنواخت و متغیر تحت تحریک همزمان زلزله قائم در تکیه گاه ها و جرم متحرک و نیز کنترل فعال سازه است. با توجه به لرزه خیزی ایران زمین و اهمیت احداث و بهره برداری مناسب از سازه های تیری شکل، مانند پل ها و جرثقیل ها، مطالعه بر روی اثر همزمان این دو نوع تحریک و اندر کنش آن ها با هم از اهمیت خاصی برخوردار است. معادلات ارتعاش تیر پیوسته تحت تحریک خارجی بر اساس اصل همیلتون و وردش از روابط انرژی استخراج شده است. برای حل معادلات حاکم بر ارتعاش تیر تحریک شده از روش جداسازی متغیرها بر اساس توابع مکانی و زمانی مستقل استفاده شده است. توابع مکانی به صورت چندجمله ای های متعامد مشخصه در نظر گرفته شده اند. سرانجام مشخص گردید، در سازه ی تیر یک و چند دهانه تحریک همزمان زلزله قائم در تکیه گاه ها و جرم(بار) متحرک در اکثر جرم ها و سرعت های نسبی موجب تشدید جابجایی نرمال شده، می گردد. با افزایش جرم نسبی، اثر اینرسی باعث کاهش جابجایی نرمال شده، در میان دهانه می شود.

دراین مطالعه، به بررسی رفتار غیرخطی ساختمان های ساخته شده به روش قالب تونلی در مقابل بارهای جانبی و محاسبه ضریب رفتار آنها پرداخته شد. به همین منظور، از سه پلان سازه ای متفاوت و پرکاربرد موجود در مقالات معتبر بین المللی استفاده گردید. این پلان ها به صورت مدل هایی با تعداد طبقات 2، 5، 7،10، 12 و 15 تقسیم بندی و توسط نرم افزار قدرتمند perform-3d به صورت سه بعدی مدل سازی و مورد تحلیل استاتیکی غیرخطی قرار گرفت. به منظور تطبیق نتایج حاصله با نتایج دیگر محققین، رفتار دوخطی مدلی به عنوان نمونه برگذیده و صحت سنجی لازم صورت گرفت. نهایتاً، با رسم منحنی های ظرفیت و تعیین رفتار دوخطی مدل ها، مقادیر مورد نیاز برای محاسبه ضریب رفتار سازه ها، استخراج گردید. از میان روش های متفاوت و مرسوم جهت محاسبه ضریب رفتار، روش یوانگ انتخاب و مورد استفاده قرار گرفت. مضاف بر این، برای تعیین ضریب شکل پذیری سازه موردنظر از روش های نیومارک و هال، کراوینکلر و نصر، میراندا و برترو استفاده گردید. نتیجتاً ضریب رفتار برای 18 مدل سازه ای مختلف با سیستم قالب تونلی به دست آمده و ارائه گردید.

علی رغم اینکه در پل ها و تیرهای موازی آن که عرشه پل بر روی آن ها استوار است ، طراحی بر اساس مولفه افقی تحریک لرزه ای صورت می گیرد و از مولفه قائم آن صرف نظر می شود ؛ شواهدی در دست است که برخی از مودهای شکست در رابطه مستقیم با مولفه قائم زمین لرزه است . اگر چه به طور کلی مولفه قائم در مقایسه با مولفه افقی زلزله ، قدرت کمتری را داراست ولی بیشتر تاثیر آن در حوزه فرکانسی به خصوصی واقع است که می تواند برای سازه هایی با فرکانس طبیعی در این حوزه ها بسیار مخرب باشد . در این پژوهش علاوه بر بررسی و تدوین اثر مولفه قائم تحریک لرزه ای بر روی سازه پل ، به بیان تاثیر توام این نیرو با بارهای به صورت اجرام محرک و لزوم در نظر گرفتن این آثار در طراحی پل ها و همچنین توجه به کاهش این گونه اثرات از طرق مختلف ، پرداخته شده است . در ادامه با معرفی یک سیستم میراگر غیر فعال ، سعی بر کاهش اثرات ذکر شده با استفاده از آن ها در سازه پل شده است . در نهایت با بررسی و مقایسه نتایج ، اقدام به معرفی یک الگوریتم ساده در جهت کاهش مقاطع این گونه سازه ها در جهت صرفه هر چه بیشتر اقتصادی گردیده است .

در مناطق شهری، کمبود زمین و افزایش تقاضا، از جمله عواملی هستند که کارفرمایان را مصمم به ایجاد تغییراتی در کاربری، هندسه و ارتفاع ساختمان های موجود، از طریق گسترش در پلان یا اضافه کردن طبقات می نمایند. این تغییرات معمولا با توجه به ظرفیت صورت می گیرند، اما نامنظمی هایی را بر ساختمان تحمیل می کنند که بی شک بر رفتار لرزه ای آن تاثیر گذار است. در این پژوهش عملکرد ساختمان های بتنی با قاب خمشی متوسط گسترش یافته در پلان و ارتفاع، با استفاده از تحلیل های بار افزون و تاریخچه زمانی، در محدوده غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر نسبت ابعاد پلان و ارتفاع ساختمان اولیه بر نتایج، برای مدل های مورد مطالعه دو تیپ پلان و سه حالت مختلف ارتفاعی در نظر گرفته شده است. برای تحلیل های خطی و غیر خطی مدل ها از نرم افزارهای etabs و sap2000 استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که رفتار لرزه ای ساختمان های گسترش یافته ضعیف تر از ساختمان های معرفی شده در آیین نامه زلزله ایران است و گسترش های به و جود آمده باعث ایجاد پیچش های مضاعفی در ساختمان شده اند و تغییر مکان های نسبی طبقات در نقاط مختلف پلان با تغییر مکان نسبی مرکز جرم ساختمان های گسترش یافته دارای اختلافاتی هستند که این نشان از توزیع غیر یکنواخت برش طبقات در قاب های مختلف است و همچنین ساختمان های گسترش یافته دارای عملکرد لرزه ای ضعیفتری نسبت به ساختمان های اولیه هستند. این نتایج به این صورت بود که در یک پلان ثابت، مشخص شد که گسترش ها بر ساختمان های کوتاهتر و در یک ارتفاع ثابت، مشخص شد که گسترش ها بر پلان کوچکتر موثرترند. علت این امر را می توان به نسبت وزنی قسمت گسترش یافته به وزن کلی ساختمان نسبت داد که هرچه این نسبت بزرگتر باشد تاثیر گسترش بیشتر خواهد بود.

مسئله مهمی که امروزه در مورد نیروی زلزله بسیار مورد توجه و حائز اهمیت است، بحث تفاوت اثر زلزله در حوزه های نزدیک و حوزه های دور می باشد.در کشور ما نیز این امر مخصوصا پس از فاجعه زلزله بم مورد توجه قرار گرفته است.از این رو در پیش نویس نسخه چهارم آئین نامه 2800 طرح لرزه ای ساختمان ها،تغییرات محسوسی نسبت به ویرایش سوم به جهت اعمال اثر زلزله های حوزه نزدیک ایجاد شده است. . در این پژوهش عملکرد لرزه ای سازه های فولادی قاب خمشی ویژه طراحی شده با پیش نویس نسخه چهارم آئین نامه 2800 ، تحت اثر رکوردهای زلزله حوزه نزدیک مورد بررسی قرار گرفت. از تحلیل غیر خطی دینامیکی تاریخچه زمانی به عنوان روش تحلیل و از نرم ازار sap2000 به عنوان ابزار استفاده گردید . از خروجی های به دست آمده از نر افزار نتیجه گیری شد که با وجود این که حدود 20 درصد ، ضریب بار زلزله در پیش نویس ویرایش چهارم آئین نامه 2800 ایران ، به جهت در نظرگرفتن اثر زلزله حوزه نزدیک ،افزایش یافته است، اما سازه های تحت اثر 7 رکورد حوزه نزدیک اعمال شده در این تحقیق ،از عملکرد مناسبی در برابر بار زلزله های حوزه نزدیک از خود نشان نمی دهند. با توجه به خروجی های تحقیق ، سیستم اتلاف انرژی الاکلنگی با بهره گیری از میراگر های ویسکوز که در برابر سرعت عملکرد مطلوبی از خود نشان می دهند ، توانست عملکرد نامطلوب سازه های طراحی شده بر اساس پیش نویس ویرایش چهارم آئین نامه 2800 ایران را به حد قابل توجهی بهبود بخشد. از مزایای سیستم میراگر الاکلنگی که در این تحقیق محقق و روشن گردید ، امکان استفاده از اعضایی با توانایی تحمل فقط نیروی کششی به عنوان عضو قطری و بادبندی و همچنین مقرون به صرفه بودن این سیستم است . زیرا علاوه بر دلیل ذکر شده ، این سیستم با استفاده از تعداد بسیار کمتری میراگر نسبت به سیستم های دیگر رایج برای استفاده از میراگر ها مثل استفاده از میراگر در بادبند های قطری در تمامی طبقات سازه ، می تواند پاسخ سازه را به میزان مطلوب و قابل توجهی کاهش دهد که این امر موجب پاین آمدن شدید هزینه بهسازی و ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله های حوزه نزدیک ، که امروزه از مهم ترین دغدغه های دنیای مهندسی هستند، می گردد.

در این مطالعه به منظور کاهش پاسخ های سازه ناشی از بار لرزه ای یکی از روش های کنترل غیر فعال به نام سیستم میراگر جرمی تنظیم شده و نوع خاصی از این میراگر به نام میراگر جرمی تنظیم شده دوگانه مورد بررسی قرار می گیرد.از مشکلات اصلی این میراگر زمانی است که سازه رفتار غیر خطی از خود نشان می دهد که باعث می شود میراگری که بر اساس رفتار خطی سازه تنظیم شده با افزایش شدت زلزله و ارتعاشات و ورود سازه به ناحیه غیر خطی که باعث اختلال در تنطیم فرکانس می گردد خاصیت خود را از دست بدهد و حتی در مواقعی باعث افزایش پاسخ های ناشی از بار دینامیکی شود. بخش اول این پژوهش به همین مسئله و به بررسی مقایسه مشخصات بهینه میراگر جرمی تنظیم شده در دو حالت رفتار خطی و غیر خطی سازه پرداخته می شود. در بخش دوم میراگر جرمی تنظیم شده دوگانه که حالت خاصی از میراگر جرمی دولایه می باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت و هدف تعیین مشخصات بهینه این میراگر در حالت غیر خطی می باشد. dtmd متشکل از میراگر جرمی بزرگتر و یک میراگر کوچکتر می باشد که برای حاصل شدن یک میراگر جرمی موثرتر و توانمند تر برای کاهش ارتعاشات ناخواسته سازه دربرابر زلزله استفاده می شود. بدین ترتیب دو سازه 5 و 10 طبقه فولادی به صورت دو بعدی با قاب خمشی متوسط که میراگر در طبقه بام آنها نصب شده مورد بررسی قرار میگیرد، همچنین از هفت رکورد زلزله حوزه دور استفاده شده است و بالای 1500 تحلیل تاریخچه زمانی توسط نرم افزار opensees بر رو این دوسازه انجام گرفته است. پاسخ ماکزیمم میانگین هفت رکورد زلزله از نتایج تحلیل ها استخراج گردیده و پارامتر های جابجایی ، سرعت،شتاب و دریف طبقات و همچنین برش پایه مبنای تعیین مشخصات بهینه در نظر گرفته شده اند. روش تعیین مشخصات بهینه بر پایه آزمون و خطا می باشد. نتایج نشان می دهد میراگری که بر اساس رفتار خطی سازه بهینه و تنظیم شده است با ورود سازه به ناحیه غیر خطی بهینه ترین مشخصات را دارا نمی باشد. برای دو سازه 5 و 10 طبقه مشخصات بهینه میراگر جرمی tmd در دو حالت خطی و غیر خطی و مشخصات بهینه میراگر جرمی دو گانهdtmd در حالت غیر خطی بدست آمده و از نتایج اصلی این پژوهش ارائه جداولی جهت تعیین مشخصات بهینه هر دو نوع میراگر با توجه به نیاز مخاطب می باشد. از نتایج دیگر این پژوهش می توان به کارایی بیشتر dtmd در کاهش جابجایی طبقات ناشی از بارزلزله نسبت به tmd اشاره کرد.

در این مطالعه نسبت به تعیین نیروهای کمانش ستون های غیر یکنواخت با استفاده از چندجمله ای های متعامد مفسر اقدام می گردد. حل مسئله مقدار ویژه مربوط به کمانش ارتجاعی ستون های غیر یکنواخت تحت بار محوری بدون خروج از مرکزیت مورد بررسی قرار می گیرد. روش مورد استفاده، روش چندجمله ای های متعامد مفسر (cop) می باشد که یک روش نیمه تحلیلی محسوب می گردد. علت کاربرد آن سادگی و تطابق آن با شرایط مرزی هندسی می باشد که در کنار آن شرایط مرزی طبیعی نیز ارضا می شود. بر همین اساس با استفاده از توابع متعامد مفسر اقدام به تشکیل ماتریس های سختی و سختی هندسی شده و سپس با حل مسئله مقدار ویژه ، نیروهای کمانش برای ستون های یکنواخت و غیریکنواخت با مقطع و مدول الاستیسیته متغیر در شرایط مرزی مختلف بدست می آیند. مقایسه نتایج عددی بدست آمده با نتایج دقیق و نتایج حاصل از روش اجزای محدود ، اثبات می کند که این روش همگرایی سریع دارد و روشی مناسب و با دقت کافی برای تعیین نیروی بحرانی کمانش ستون هاست.

در این پایان نامه ،اثر سرعت بار متحرک ( در مسیر مستقیم الخط و بدون شتاب ) و نسبت جرمی بار متحرک به صفحه و همینطور ابعاد صفحه بر روی پاسخ جابجایی صفحه در نقطه وسط صفحه ، در هنگام وقوع زلزله ، بررسی شده است . حل معادله با استفاده از چند جمله ایهای متعامد مشخصه در دو بعد و با لحاظ شرایط مرزی انجام شده است. نتایج نشان میدهد که اثر تحریک همزمان بار متحرک و زلزله قایم برای سازه ها، موجب تشدید قابل توجه جابجایی در نقطه وسط صفحه ( تقاطع دو قطر ) می شود که این تشدید کاملا به محتوای تحریک لرزه ای و به خصوص pga آن وابسته است . در حالت تحریک همزمان زلزله و بار متحرک ، افزایش جرم معادل بار متحرک، باعث کاهش ضریب بزرگنمایی دینامیکی در وسط صفحه می گردد .

چکیده در دهه های اخیر، الگوریتم های شناسایی خرابی های سازه ای، یک موضوع مهم تحقیق بین المللی بوده است. گسترده ترین مطالب مطالعه شده، روش های غیر مخرب شناسایی صدمه بر پایه لرزش هستند (vibration-based damage detection methods). از جمله جدیدترین این روش ها، پردازش سیگنال پاسخ جابجایی و شتاب پل به وسیله نقلیه، با استفاده از تبدیل موجک و تبدیل هیلبرت هانگ به منظور تشخیص آسیب در آن بوده است، لیکن به دلیل متفاوت بودن فرضیات و مدل های استفاده شده در مطالعات گذشته، امکان مقایسه این دو روش وجود ندارد، همچنین بر خلاف تبدیل موجک، امکان سنجی استفاده از پاسخ شتاب به جای پاسخ جابجایی به عنوان سیگنال ورودی تبدیل هیلبرت هانگ، بررسی نشده است. لذا این پایان نامه ضمن معرفی تئوری موجک و تئوری هیلبرت هانگ، این اهداف را دنبال می کند : 1) امکان سنجی استفاده از پاسخ شتاب به جای پاسخ جابجایی به عنوان سیگنال ورودی تبدیل هیلبرت هانگ 2) تشخیص آسیب در یک مدل واحد، با دو روش اشاره شده و مقایسه نتایج بدست آمده. بر حسب شرایط موجود و داده های در دسترس، روش مناسب جهت پردازش داده پیشنهاد شده است. همچنین مشخص گردید، پاسخ شتاب پل به وسیله نقلیه نسبت به پاسخ جابجایی، پارامتر مناسب تری برای اعمال روش های تشخیص آسیب اشاره شده در بالا، می باشد. واژگان کلیدی: تبدیل موجک، تبدیل هیلبرت هانگ، تجزیه به روش تجربی، پل، تشخیص آسیب، بار متحرک، دینامیک، پایش سلامت سازه ای

در این پژوهش، رفتار دینامیکی صفحات مستطیلی تحت اثر بار متحرک با استفاده از فرضیاتی دقیقتر مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور، معادلات حاکم بر صفحه با احتساب اینرسی دورانی و تغییرشکل برشی از مرتبه اول لحاظ می گردند. لذا، دستگاه معادلات pde درگیر تئوری صفحه میندلین (fsdt) برای تحلیل پاسخ دینامیکی صفحه انتخاب گشته و بارگذاری صفحه از نوع جرم متحرک بوده و مسیر حرکت جرم متحرک دلخواه است. با به کار گیری روش بسط توابع متعامد چند جمله ای یکه ، دستگاه معادلات دیفرانسیل درگیر مربوط به ارتعاش صفحه در نهایت به یک دستگاه ode در فضای زمان تقلیل می یابند. با طرح مساله احتمال جداشدگی جرم متحرک و صفحه، روند تحلیل دارای دو دیدگاه عمده خواهد بود؛ اگر در مفروضات اولیه از اثرات جداشدگی جرم متحرک و سازه چشم پوشی گردد، حل مساله تسهیل شده اما در بازه های زمانی که نیروی تماسی بین جرم متحرک و صفحه تغییر علامت می دهد، مدل فاقد اعتبار است. مساله واقعی نیز با در نظر گرفتن اثر عدم تداوم اندرکنش جرم و صفحه، مورد تحلیل قرار گرفته و مقایسه گسترده ای بین دو دیدگاه انجام می گردد.