نام پژوهشگر: وحید رضوی طوسی
میلاد ندیمی وحید رضوی طوسی
در سال های اخیر استفاده از کامپوزیت های cfrp به لحاظ خصوصیت ارزشمند آن ها از جمله مقاومت و دوام بالا در برابر شرایط محیطی ، وزن کم و نصب آسان ، در مقاوم سازی اجزای سازه های بتنی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در سال 1989 نوریس و در سال 1997 ابوایلز پیشنهاد تقویت اتصالات بتنی توسط کامپوزیت های پلیمری کربن دار (cfrp) مطرح کردند و در سال2005 آقای رابرت دابلیو کری به همراه آقای چارلز دابلیو دولان به مطالعه تقویت نشیمن گاه های بتنی با استفاده از ورق های cfrp در آزمایشگاه پرداختند.با اینکه در زمینه تقویت سازه بتنی با cfrp تلاش های زیادی شده است ولی در مورد کربل ها تحقیقات زیادی انجام نشده است و هیچ نتیجه نظری ویا تجربی کافی برای تقویت کربل ها وجود ندارد.در این تحقیق از 4 نوع آرایش متفاوت از ورقه های cfrp برای تقویت کربل بتنی استفاده شده است. ورقه های cfrp بصورت افقی ، مورب ، ترکیب مورب و افقی و در نهایت بصورت شطرنجی بر روی کربل بتنی چسبانده شده اند. این تحقیق به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس 6.11 انجام گرفته است.نوع آنالیز با توجه به ماهیت مساله از نوع استاتیکی غیرخطی می باشد. هر 4 مدل تقویت شده با cfrp در نرم افزار آباکوس مدل گردیده است و تمام شرایط بگونه ای لحاظ گردیده است تا مدل هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک شود. مدل های تقویت شده مورد آنالیز قرار گرفت و نتایج بدست آمده با مدل اولیه(بدون تقویت cfrp) مورد مقایسه قرار گرفتند. با مقایسه نتایج به دست آمده مشاهده می شود که تغییرمکان ناشی از بار های وارده در مدل های تقویت شده با cfrp نسبت به مدل اولیه کاهش پیدا کرده است. همچنین میزان تنش برشی در ناحیه بحرانی کربل در مدل های تقویت شده با cfrp کاهش پیدا کرد و میزان انرژی داخلی سیستم که ناشی از کرنش پلاستیک می باشد ، به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. استفاده از ورقه های cfrp برای تقویت کربل بتنی باعث افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی(دمپ) بیشتر نسبت به مدل تقویت نشده ،گردیده است.
علی اکبریان کلور وحید رضوی طوسی
بررسی نمودار بار-تغییرمکان برای عضوها از اهمیت شایانی برخوردار می باشد. هنگامی که یک تیر با محور طولی مستقیم تحت اثر بارهای جانبی قرار می گیرد محور آن به صورت یک منحنی تغییرشکل می دهد. محاسبه تغییر مکان به منظور کنترل سرویس دهی سازه و این که آیا تغییر مکان در محدوده مجاز آئین نامه ای قرار دارد یا خیر حائز اهمیت می باشد. امروزه نگهداری و مرمت سازه ها به دلیل هزینه های بالای ساخت آنها اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است، به همین دلیل و به علت نیاز روز افزون مهندسین و متخصصین صنعت ساختمان به تقویت ، ترمیم و بهسازی سازه های چوبی، روشهای مختلف و متعددی برای این موضوع مطرح گشته است.یکی از روش های بسیار مناسب استفاده از frp جهت تقویت سازه ها می باشد. مطالعات آزمایشگاهی و تجربی همواره بهترین و مطمئن ترین روش بررسی رفتار سازه ها می باشد، ولی به علت صرف وقت و هزینه های بالا و کمبود امکانات آزمایشگاهی، انجام مطالعات آزمایشگاهی در بسیاری از موارد میسر نمی باشد.در این تحقیق بانرم افزار اجزا محدود abaqus ،چهار روش مورد بررسی قرار گرفته است.نمونه اول یک تیر چوبی که یک لایه cfrp در سرتاسر انتهای تیر قرار گرفته و نمونه دوم یک تیر چوبی که دو عدد لایه cfrp u شکل در دو انتهای تیر قرار داده شده و یک لایه cfrp در سرتاسر انتهای تیر قرارگرفته است .در نمونه سوم یک لایه cfrp در سرتاسر انتهای تیر قرارگرفته است به همراه پلیت های فولادی که در دو انتهای تیر قرار داده شده است.نمونه چهارم سوم یک لایه cfrp در سرتاسر انتهای تیر قرارگرفته است به همراه دو بولت در دو انتهای تیر قرار گرفته است. با بررسی نمودار بار-تغییرمکان به ترتیب نمونه های 1 و 2 و 3 و 4 ،42 ،71 ،51 ،58 درصد افزایش مقاومت داده اند.با بررسی تنش های زیر لایه های cfrp نشان می دهد که کاهش دیباندینگ صورت گرفته است و استفاده از بولت در انتهای تیر نیز باعث کاهش دیباندینگ شده است.
آریا حقیقت طلب وحید رضوی طوسی
مقاوم سازی اعضای چوبی موجود و ساختمان به علت پیری و همچنین ظعف های ذاتی چوب یک نگرانی عمده برای بسیاری از محققان شده. بهترین راه برای اینکه بتوان با وجود این مشکلات از چوب استفاده کرد تقویت آن است.بهبود خواص برشی تیرهای چوبی در سال های اخیر با استفاده از الیاف frp و مواد کامپوزیت با توجه به محاسن آن مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی،سبکی و سهولت در برش و نصب و همچنین نسبت مقاومت به وزن بالا، مدول الاستیک بالا به طور گسترده ای در حال انجام است. در این پایان-نامه با تحقیق بر روی تاثیر الیاف cfrp بر تقویت چوب از طریق مقایسه تیرهای تقویت شده با تیر تقویت نشده در نرم افزار abaqus به دنبال چند هدف هستیم این اهداف عبارتند از: 1.بررسی افزایش مقاومت برشی تیرهای چوبی تقویت شده با cfrp . 2.مقایسه اثر نحوه ی استفاده نوارهای برشی cfrp در مقاومت تیر. 3.بررسی مقادیر تنش برشی در زیر نوارهای cfrp بکار رفته در تیرهای تقویت شده. 4.معرفی بهترین آرایش cfrp در افزایش مقاومت برشی تیر چوبی. در این مطالعه تیر چوبی با طول 3 متر ،عرض 20 سانتی متر و ارتفاع 40 سانتی متر درنظر گرفته شده است. cfrp های استفاده شده از شرکت sika می باشد . تیر چوبی دو انتها مفصل می باشد و بارگذاری به صورت دو بار متمرکز در یک سوم و دو سوم دهانه صورت گرفته است. تقویت در ناحیه برشی تیر با استفاده از cfrp صورت پذیرفته است. مدلa1 که با 4 نوار یو شکل در کناره های تیر تقویت شده است با افزایش 8 درصدی ظرفیت برشی تیر نشان میدهد که عملکرد مناسبی در افزایش برشی ندارد و بیشتر مناسب افزایش مقاومت خمشی تیر با جلوگیری کردن از جداشدگی نوار cfrp یا پدیده ی debondingاز تیر است. مدل a2که با 20 نوار یو شکل در ناحیه ی برشی تیر تقویت شده است ظرفیت برشی تیر را تا 17 درصد افزایش داده. این نوع تقویت در تیر های چوبی متعارف است و ایراد آن پیوسته نبودن آن است که این ایراد در مدل a4 برطرف شده. مدلa3 با 29 نوار یو شکل تقویت شده و تفاوت اصلی آن با مدل a2 این است که نوارهای یو شکل در کل طول دهانه ی تیر ادامه یافته. از آنجایی که این مدل باعث افزایش 20 درصدی ظرفیت برشی شده و تنها 3 درصد با مدل a2 تفاوت دارد ما را به گرفتن این نتیجه سوق می دهد که بکار بردن نوار یو شکل به طور با فاصله و غیر پیوسته در ناحیه ی خمشی (بین دو بار متمرکز) تیر تاثیر چندانی روی افزایش ظرفیت برشی تیر ندارد. مدلa4 که با نوار پیوسته cfrp تقویت شده است باعث افزایش ظرفیت برشی تیر تا 30 درصد شده. محصور شدگی تمام نقاط تیر توسط cfrp تاثیر زیادی در ا افزایش ظرفیت برشی داشته است. در مدلa5 نوار های cfrp با زاویه ی 45 درجه در ناحیه ی برشی استفاده شده اند. این آرایش باعث تقویت 15 درصدی تیر شده است. شکست برشی در تیرهای چوبی بر خلاف بتن که با زاویه رخ میدهند، به صورت افقی اتفاق می-افتد.بنابراین آن تاثیری که خاموت برشی زاویه دار روی افزایش ظرفیت برشی تیر بتنی می گذارد را نمی توان از cfrp زاویه دار در چوب انتظار داشت.
مهدی حیدری وحید رضوی طوسی
این مطالعه به معرفی شبکه های عصبی به عنوان یک ابزار قدرتمند در جهت حل مسائل پیچیده و همچنین در جهت ارزیابی عملکرد لرزه ای چند سازه یک درجه آزادی که همراه با میراگر مغناطیسی می باشند می پردازد، سازه های ما دارای جرم و سختی معین هستند که با استفاده از ضرایب میرایی دمپر ذکر شده و با استفاده از چرخه نیومارک؛ معادله دینامیکی سازه با برنامه نویسی واستفاده از نوار ابزارهای برنامه متلب حل شده است. در بحث مدل سازی رفتار دمپر، از روش بینگهام استفاده شده که از معادلات دینامیکی مربوطه آن استفاده می شود. نتیجه حاصل مقایسه پاسخ بین حالت با میراگر و بدون میراگر است. هچنین با استفاده از شبکه های چند لایه پرسپترون با قانون پس انتشار خطا؛ ضریب میرایی با توجه به شتاب وارده را در هر لحظه بررسی و محاسبه می کنیم. بطور خلاصه می توان این گونه بیان کرد که بعد از مقدار دهی اولیه برای ماتریس های وزن در هر لایه، شتاب را وارد شبکه می کنیم، خروجی لایه اول تابعی است که آنرا ورودی لایه میانی در نظر می گیریم و بعد از اعمال وزن و بایاس در لایه میانی به خروجی نهایی یا همان x(i) می رسیم، خروجی را در میزان ماکزیمم آمپر ضرب و وارد روند حل معادلات می کنیم، با بدست آمدن سرعت سازه در معادلات، فاز برگشت شبکه آغاز می شود؛ بدین صورت که میزان حساسیت ها و خطا در هر لایه را محاسبه می کنیم، بعد از محاسبه خطا مجددا به حلقه اول برمی گردیم و شتاب بعدی را وارد می کنیم و در نهایت این حلقه ها آنقدر تکرار می گردند تا میزان نرم خطا و تغییر وزن ها به حداقل برسد. با داشتن آمپر در هر لحظه زمانی، ضریب میرایی محاسبه شده و میراگر انرژی وارده را میرا می کند. بعد از اینکه پاسخ سازه تحت کنترل شبکه عصبی بدست آمد آن را با حالت کنترل معمولی و حالت بدون میراگر مقایسه شده و میزان کاهش پاسخ جابجایی در حدود 30 تا 40 درصد مشخص می گردد؛ در انتها با ارائه نتایج به بیان پیشنهاداتی جهت ادامه و پیشرفت روند مطالعات می پردازیم.