کشور ایرانازنظرلرزه خیزیدرمنطقهفعالجهانقرارداردوبهگواهیاطلاعاتمستندعلمیومشاهداتقرن بیستم از جمله خطرپذیرترینمناطقجهاندراثرزمینلرزه هایپرقدرتمحسوبمی شود. درسالهایاخیربطور متوسطهرپنجسالیکزمین لرزهباصدماتجانیومالیبسیاربالادرنقطه ایازکشوررخدادهاست وایرانجزءکشورهاییاستکهوقوعزلزلهدرآنباتلفاتجانیبالاهمراه است. اگرچهجلوگیریکاملاز خساراتناشیاززلزله هایشدیدبسیاردشواراستلیکنباافزایشسطحاطلاعاتدررابطهبالرزه خیزیکشور، آموزشهمگانیوترویجفرهنگایمنی،شناساییومطالعهدقیقوضعیتآسیبپذیریساختمانها، تاسیساتزیربناییوشریانهایحیاتیوایمن سازیوطراحیصحیحواصولیآنها،می توانتاحدمطلوب تلفاتوخساراتناشیاززلزله هایآتیراکاهشداد. مهندسی زلزله به دلایل متعددی دچار تغییرات اساسی شده است. گسترش دانش و آگاهی درباره دلایل وقوع زلزله و پاسخ سازه در برابر حرکات ناشی از زمین لرزه، از جمله این دلایل می باشد. ضعف های عمده موجود در آیین نامه های متداول کنونی یکی دیگر از دلایل این تغییرات محسوب می شود. روشهای کنونی آیین نامه ای حدوداً از نیم قرن پیش بر پایه تحقیقات وسیع انجام گرفته در زمینه های مهندسی زلزله شناسی و لرزه زمین ساخت، دینامیک سازه و مقاومت مصالح ارائه شده اند و در طی دو دهه گذشته، پیشرفت های زیادی در هر یک از این زمینه ها انجام گرفته است. این پایان نامه در راستای این تحقیقات جهت درک مناسب و بهتر از رفتار لرزه ای ساختمان های بتنی نامنظم در ارتفاع به سبب وقوع پس رفتگی در طبقات انجام شده است. هدف اصلی این تحقیق ایجاد درک مناسب و بهتر از رفتار لرزه ای ساختمان های بتنی نامنظم در ارتفاع می باشد، که بر اساسدسته بندی تاثیر نامنظمی در ارتفاع در رفتار لرزه ای ساختمان ها دنبال شده است.

در روش مرسوم طراحی به دلیل تغییر شکل های غیرخطی اعضای سازه ای و غیر سازه ای امکان بروز خرابی در انی اعضا و وقوع آسیب در اجزای غیرسازه ای و تجهیزات داخل طبقه به دلیل وقوع تغییر مکان شتاب های قابل توجه در طبقه وجود دارد. جداسازی پایه یکی از تمهیدات عملی مهم در طرح مقاوم لرزه ای سازه ها است که در سالیان اخیر به عنوان یک فناوری کامل و کارا تشخیص داه شده است به طوریکه این سیستم با جذب و اتلاف بخشی از انرژی ورودی ناشی از زمین لرزه از زمان تناوب های حاوی انرژی زلزله دور گردیده و از عمل تشدید جلوگیری می کند. در این پایان¬نامه سیستم جداساز لرزه¬ای آکسون که در آن از هر دو مکانیزم اتلاف انرژی با اصطکاک و سخت-شدگی در جابجایی¬های بزرگ استفاده شده است، آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی در نرم¬افزار sap2000 برای یک سازه سه بعدی فولادی مهاربندی¬ شده با تکیه¬گاه¬های آکسون تحت سه زوج شتابنگاشت حوزه نزدیک و یک زوج شتابنگاشت حوزه دور از گسل، انجام شده و پاسخ¬های سازه اعم از برش¬پایه، شتاب مطلق کف طبقات و جابجایی پایه بررسی شده است.

یکی از مسائل پایه ای که در این رساله مورد توجه قرار گرفته است ارائه روشی جهت تعیین زلزله نظیر سطوح خطر مختلف می باشد . بدین ترتیب که با ابتکاری جدید، رابطه کاهندگی که بر اساس زلزله های تولیدی و با استفاده از یک رگرسیون غیر خطی در فرکانس های مختلف بدست آمده، در تحلیل خطر و در برآورد دامنه فوریه استفاده می شود. لذا پس از آشنایی چشمه های لرزه را و تعیین پارامترهای لرزه خیزی، با استفاده از روابط کاهندگی فرکانسی، دامنه فوریه نظیر درصد تجاوز های مختلف (pe) برآورد می شود. پس از محاسبه دامنه فوریه نظیر هر pe، طیف فوریه با یک پروسه تصادفی به محدوده زمانی منتقل و سری زمانی نظیر هر peمحاسبه گردد. پس بدین ترتیب زلزله های نظیر سطوح خطر مختلف بر اساس شرایط منطقه که دستیابی به آن اهمیت بسیار زیادی بخصوص در ارزیابی عملکردی سازه برخوردار می باشد حاصل شده است. یکی از مسائل مهم در انجام تحلیل تاریخچه زمانی، انتخاب رکورد یا رکوردهای مورد نظر جهت رسیدن به دقت کافی و مناسب در نتایج می باشد. در این رساله، زلزله های سازگار با شرایط منطقه برای درصد تجاوز های مشخص تولید و با استفاده از ابزار ida (تحلیل دینامیکی افزایشی) ، عملکرد سازه های مورد توجه قرار گرفته است. در این تکنیک بجای استفاده از یک مجموعه رکورد و مقیاس نمودن آن ها، از زلزله های تولیدی نظیر هر pe برای این منظور استفاده می گردد. لذا ضمن حل مشکلات مربوط به انتخاب رکوردهای سازکار و مسائل مربوط به مقیاس کردن و (با تعداد تحلیل های غیر خطی دینامیکی کمتری) ، زلزله های نظیر درصد تجاوزهای مختلف که با توجه به شرایط منطقه بدست آمده استفاده می شود.

روند فرم یابی برای سازه های تنسگریتی یک هندسه و توزیع نیروی ممکن را برایشان فراهم می آورد. از روش های فرم یابی برای این سازه ها که در طی این سال ها مطرح شده اند، می توان به روش های تحلیلی و عددی اشاره نمود.با توجه به این که هر تنسگریتی با شکل و هندسه خاص دارای سطح انرژی مربوط به خود می باشد در این تحقیق ابتدا رابطه میان انرژی پتانسیل کل سازه با تعادل و پایداری بررسی می شود سپس روش ترکیبی مبتنی بر کمینه کردن انرژی پتانسیل کل سازه معرفی شده است. این روش، سازه های تنسگریتی موردنظر را از یک هندسه اولیه نامتعادل و بدون محاسبه ماتریس سختی، در دو گام فرم یابی می کند. اطلاعات موردنیاز در این روش ماتریس مجاورت و یک پیکربندی اولیه از سازه است. در گام نخست انرژی پتانسیل کل با روش شبه نیوتنی کمینه می شود و در گام بعدی بردار چگالی نیروها به کمک روش سیمپلکس nelder mead و شرایط مرتبه ماتریس چگالی نیروها تا دقت موردنیاز اصلاح می گردند. سازه های به دست آمده از این روش نامنظم بوده و طی مثال های متعدد، صحت روش پیشنهادشده مورد ارزیابی قرار گرفته است.

سازه های مهاربندی شده فولادی از جمله متداول ترین سیستم های مقاوم جهت مقابله با نیروهای جانبی زلزله بوده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشند. این مهاربندها توسط صفحاتی به سازه متصل می شوند که خرابی این صفحات موجب ناپایداری سازه در مقابل نیروهای جانبی زلزله خواهد شد. بنابراین طراحی این صفحات از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های طراحی این صفحات بر مبنای روابطی می باشند که رفتار کلی مصالح را در بر می گیرند بنابراین تقریبی بوده و بر اساس قوانین مقاومت مصالح می باشد. دراین پایان نامه پس از تحلیل و طراحی یک قاب ساختمانی، دو نمونه از صفحات اتصال آن ابتدا به روش حالت حدی و سپس به روش طراحی بر مبنای عملکرد طراحی شده و رفتار آنها مورد بررسی قرار می گیرد. نحوه اتصال بادبند به ورق اتصال جوشی می باشد. در روش طراحی بر مبنای عملکرد از ضریب 9/0 جهت کاهش ظرفیت باربری صفحات اتصال استفاده شده است. سپس دو مجموعه بادبند و صفحات اتصال طراحی شده، در نرم افزار اجزای محدود abaqus، مدل سازی و تحلیل می-گردد. نمونه ها در هر دو حالت تحت بارهای فشار و کششی قرار گرفته اند. ملاحظه می گردد در حالت کشش هر دو صفحه اتصال طراحی شده رفتار مناسبی از خود نشان می دهند و مقدار عرض موثر ویتمور در آنها کمتر از مقدار محاسباتی می باشد. همچنین در حالت فشار هر دو صفحه طراحی شده به روش حالت حدی و طراحی بر مبنای عملکرد ادامه چکیده پایان نامه: دچار کمانش می شوند. مقدار تغییرشکل در حالت فشار در صفحه اتصال طراحی شده بر مبنای عملکرد بیشتر از حالت حدی است. علت این تغییرشکل زیاد، کاهش ظرفیت صفحه اتصال در مقایسه با حالت حدی می باشد. از این رو در صفحات طراحی شده بر مبنای عملکرد، مهاربند دچار تغییرشکل بیشتری است که این امر سبب افزایش ظرفیت تغییرشکل سازه است. بنابراین در صفحات اتصال طراحی شده بر مبنای عملکرد علاوه بر کاهش ابعاد صفحه اتصال، شکل پذیری سازه نیز افزایش می یابد.