محمدجواد جبارزاده
بررسی پدیده انتشار موج در سازه‌های دو بعدی با استفاده از ماتریس سختی دینامیکی

با توجه به تقریب موجود در پاسخ تحلیلهای دینامیکی متداول بخاطر تأثیر طول المانها و نحوه توزیع جرم، جهت رفع این تقریب برنامه ای تحت عنوان WPS براساس فرمولبندی ماتریس سختی دینامیکی تدوین شده است که با استفاده از تبدیل فوریه سریع(FFT)، تعیین پاسخ دینامیکی سازه‌های دو بعدی را در محدوده الاستیک خطی بطور دقیق ممکن می سازد. روش تحلیل مشتمل بر تجزیه رکورد ورودی به وسیله FFT به‌هارمونیکهای تشکیل دهنده آن و تشکیل ماتریس سختی دینامیکی سازه و در نهایت حل آن در هر فرکانس است. پس از آن با معکوس تبدیل فوریه سریع( IFFT) پاسخ هر نقطه از سازه در حوزه زمان بدست می آید. مزیت این نوع فرمولبندی این است که تنها با استفاده از یک المان در مدلسازی اعضاء، پاسخ دینامیکی سازه با دقت قابل محاسبه است و دیگر لزومی ندارد که مانند روشهای معمول برای بدست آوردن جوابها دقیق تر از تعداد المانهای بیشتری در مدلسازی هر عضو استفاده شود. به این ترتیب به کمک این نرم افزار ارائه شده این امکان فراهم می شود که میزان دقت تحلیلهای متداول دینامیکی تحت مطالعه قرارگیرند و نشان داده می شود که در تحلیلهای متداول تعداد المانهای تشکیل دهنده هر عضو سازه برای بدست آوردن دقت مناسب در پاسخها وابسته به محتوای فرکانسی تحریک ورودی و مشخصات فیزیکی سازه هستند.
از طرف دیگر با توجه به تغییررفتار فولاد از نرم به ترد در بارگذاری های سریع، لزوم استفاه از یک روش دقیق در بررسی نرخهای کرنش ایجاد شده در سازه حائز اهمیت است. به کمک نرم افزار WPSو استفاده از رکورد جابجایی زلزله Northridge که نمونه‌هایی از شکست ترد فولاد در آن مشاهده شده است، نرخ کرنش در المانهای چند قاب نمونه مشتمل بر یک قاب هشت طبقه خمشی و سه قاب چهارطبقه بادبندی و خمشی با دهانه‌های متفاوت مطالعه شده و نشان داده شده است که بازه زمانی ورودی و طول اعضاء سازه بر مقدار نرخهای کرنش ایجاد شده تأثیر گذار است. به این ترتیب می توان الگوی آسیب دیدگی ناشی از شکست ترد در اثر سرعتهای زیاد بارگذاری در سازه‌های فولادی را پیش‌بینی کرد.

هومن یوسف پور
ارزیابی آسیب‌پذیری سازه‌های بتنی مسلح مجهز به میراگرفلزی جاری شونده

  تجربیات گذشته نشان داده است که بسیاری از سازه‌های بتنی مسلح کشورمان در مقابل زلزله آسیب پذیر می باشند. یکی از راههای مقاوم سازی سازه‌های موجود، استفاده از میراگرهای جذب انرژی است. استفاده از میراگر فلزی جاری شونده در نقاط مختلف جهان به دلایلی چون کارائی مطلوب، عدم حسسایت به حرارت و عوامل محیطی، رفتار پایدار و مطمئن و مقاومت خوب، مورد توجه قرارگرفته است.
 در این پژوهش برای ارزیابی آسیب‌پذیری ساختمانهای بتنی مسلح مجهز به میراگر فلزی جاری شونده از سه ساختمان با طبقات مختلف(4 و 7 و 10 طبقه) استفاده شده است. ابتدا ساختمانهای مذکور به گونه ای که در برابر بارگذاری جانبی، ضعیف باشند طراحی  شده اند. سپس میراگر فلزی جاری شونده(TADAS) برای مقاوم سازی آنها مورد استفاده قرارگرفته است. آنگاه آسیب‌پذیری ساختمانهای فوق در دو حالت با میراگر و بدون آن بررسی شده است. در ارزیابی آسیب‌پذیری از تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی توسط نرم افزار IDARC نگارش چهار بهره گرفته شده است. رفتار لرزه ای این ساختمانها در مقابل سه زلزله و با چهار شتاب حداکثر مختلف، مورد مطالعه قرارگرفته است. مواردی که مورد توجه قرارداده شده شامل تحلیل Pushover ، رفتار هیسترتیک میراگر، تاریخچه زمانی تغییرمکان بام، تغییرمکانهای حداکثر نسبی و کلی طبقات و تشکیل مفاصل پلاستیک می باشد. شاخص خسارت Park و Ang نیز در هر حالت، ارائه گردیده است. مشاهدات و نتایجی که از تحلیلهای فوق بدست آمده است، بیانگر بهبود رفتار لرزه ای از جنبه‌هایی چون کاهش تغییرمکانها، مفاصل پلاستیک و شاخصهای خسارت، خصوصاً در سازه‌های بلندتر و خطر لرزه ای بالاتر بوده است. همچنین به نظر  می رسد، در مواجهه با خطر لرزه ای پایین تر مطالعه دقیق تر خسارت لازم باشد.

امید زریبافیان
ارزیابی روشهای تخمین شاخص رانش بین طبقه ای و کاربرد آنها در تهیه طیف رانش

خسارات سازه ای و غیر سازه ای که در اثر زمین‌لرزه در ساختمانها پدید می آید در درجه اول ناشی از تغییرمکانهای جانبی است. بنابراین اگر تغییرمکانهای جانبی به نحو مناسبی توسط تأمین سختی جانب کافی، مقاومت جانبی و ظرفیت اتلاف انرژی مناسب، محدود شوند، می توان خسارات وارده را به طرز مناسبی کنترا کرد. برای نیل به این مقصود باید روشها و شاخصهای مناسبی برای کنترل تغییرمکانهای جانبی در فرایند طراحی لرزه ای در دست باشد. اساس روشهای طراحی لرزه ای در آیین نامه‌های فعلی بر معیارهای نیرو و مقاومت استوار است و تغییرمکان جانیی در سازه‌ها در درجه دوم اهمیت قراردارد. به همین دلیل اخیراً در مجامع تخصصی مهندسی زلزله توجه زیادی به روشهای طراحی لرزه ای بر مبنای تغییرمکان شده است. هدف اصلی در انتخاب موضوع مورد مطالعه در این پایان‌نامه نیز کمک به تبیین و تکامل روش طراحی لرزه ای بر مبنای تغییرمکان و به طور کلی استفاده گسترده تر از شاخص های تغییرمکان جانبی در طراحی لرزه ای سازه‌ها است.
  یک شاخص بسیار مهم برای ارزیابی تغییرمکانهای جانبی سازه‌ها در اثر زلزله میزان حداکثر رانش بین طبقه ای است. عملکرد لرزه ای ساختمانها یک تابع مستقیم از حداکثر رانش بین طبقه است که در اثر زمین‌لرزه‌های قوی اتفاق می افتد.
 در این پژوهش سعی بر آن است تا با استفاده از مفهوم نوین طیف شاخص رانش بین طبقه ای که به اختصار طیف رانش نامیده  می شود، بتوان تخمینی از حداکثر شاخص رانش بین طبقه ای که در اثر زلزله برای یک سازه اتفاق می افتد، داشت. این طیف براساس روشهای مختلف و برای زلزله‌های متعددی محاسبه شده و با هم مقایسه شده اند. لازم به ذکر است که در این مطالعه این طیفها فقط برای سیستم قاب خمشی فولادی ارائه شده اند. در این روش های تقریبی، عموماً سازه‌ها به صورت تیرهای برشی یا ترکیبی از تیرهای برشی و خمشی مدل می شوند و به کمک آنها طیف رانش بدست می آید. به این منظور برنامه‌هایی در محیط نرم افزار MATLAB نوشته شده که در پیوست ارائه گردیده است. علاوه بر مقایسه این روشها در نحوه ارائه نتایج، برای کنترل دقت و صحت جوابها از تحلیل تاریخچه زمانی الاستیک و غیر الاستیک قابهای خمشی فولادی نمونه، استفاده شده و حداکثر شاخص رانش بین طبقه ای آنها در اثر زلزله‌های مختلف با نتایج حاصل از روشهای تقریبی مقایسه شده است.
 از مجموع مطالعات فوق این نتیجه حاصل شده است که روشهای تخمین حداکثر شاخص رانش بین طبقه ای که در این مطالعه مورد بررسی قرارگرفته برا ی اهداف یک طراحی اولیه یا یک ارزیابی سریع از رفتار یک سازه در اثر یک زلزله دقت مناسب را دارا بوده و قابل اعتماد هستند. همچنین طیف رانش می تواند نقش مهمی در طراحی لرزه ای سازه‌ها ایفا کند و لااقل می تواند به عنوان مکملی برای طیف های پاسخ در روند طراحی لرزه ای بکار گرفته شود.

رضا آریایی
بررسی رفتار مقاطع RBS در برابر بارهای لرزه ای

  در این پایان‌نامه ابتدا با انطباق مدل موضعی کامپیوتری با مدل واقعی ساخته شده توسط پوپوف یک نمودار قابل اطمینان از رفتار فولاد بدست آمده و سپس با انجام مدلسازی کلی در طراحی قابها رفتار اندازه‌های مختلف در فواصل مختلف مقاطع لاغر شده تیر بررسی گردید. بدین معنی که با شکل گیری مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونهای قابهای مختلف RBSدار، مشخص شد که قابهای RBS دار دارای مقاومت بهتری نسبت به قابهای بدون RBS هستند و طبقه نرم در آنها دیرتر بوجود می آید. همچنین نشان داده شد که برخی از انواع قابهای RBS دار نسبت به انواع دیگر مقاوم ترند. پارامتر دیگر مورد بررسی، خسارت بوجود آمده در قابها بود که مشخص شد در قابهای RBSدار، تعداد مفاصل پلاستیک ایجاد شده در ستونها نسبت به قابهای بدون RBS تا نسبت تغییرمکان جانبی5/2 درصدی بطرز قابل توجهی کمتر است و به عبارت دیگر قابهای RBSدار تا محدوده تغییرمکان جانبی ذکر شده نسبت به قابهای بدون RBS به مراتب خسارت کمتری می بینند. همچنین نشان داده شده که برخی از انواع قابهای RBSدار نسبت به انواع دیگر کمتر خسارت می بینند.
 سومین پارامتر مهم قابل بررسی از روی تعداد مفاصل پلاستیک ایجاد شده در قاب، شکل پذیری قابهاست. هر چقدر تعداد مفاصل پلاستیک ایجاد شده در تیرها بیشتر باشند، نشان دهنده آن است که آن قاب رفتار شکل پذیرتری دارد. در بررسی های انجام شده دیده شد که قابهای RBSدار بطرز چشمگیری شکل پذیرتر از قابهای بدون RBS است. به علاوه طرز شکل گیری مفاصل پلاستیک در تیرهای قابهای RBSدار نشان می دهد که تا نسبت تغییرمکان جانبی 5/2 درصدی، مفاصل پلاستیک در تیرها در انتهای تیر به ستون بوجود نیامده و فقط در انته‌های RBSها بوجود می ایند و این موضوع از این جهت که بواسطه ایجاد تنش کمتر در قسمت انتهائی تیر، اتصال سالمتر می ماند بسیار حائز اهمیت است. در این قسمت نیز شکل پذیرتر بودن برخی از انواع قابهای RBSدار نسبت به سایر انواع قابهای RBS دار نشان داده شده است. از RBS نه تنها در طراحی قابها استفاده می شود بلکه حتی درمورد قابهای ساخته شده نیز می توان برای بهبود رفتار قاب تحت اثر بارهای جانبی از جمله زلزله از RBS استفاده کرد.
  برای نشان دادن این مطلب، دو قاب مشابه یکی با RBS و دیگری بدون RBS تحت آنالیز دینامیکی قرارگرفتند و عملکرد بهتر قاب RBSدار مورد توجه قرارگرفت. همچنین آنالیز دینامیکی در مورد قابهائی که یکی برای حالت با RBS و دیگری برای حالت بدون RBS طراحی شده بودند انجام شد و مشخص شد که قابی که برای حالت با RBS طراحی شده است با وجود اینکه المانهای با ابعاد و مقاطع کوچکتری دارد ولی در مقایسه با قابی که برای حالت بدون RBS طراحی شده است رفتار مناسبتری دارد.

سیدمحمود سید علوی
بررسی روش جدید طراحی سازه‌های نامتقارن

 علیرغم تحقیقات فراوان بویژه دردوره دهه اخیر هنوز محققان در مورد یک روش طراحی شکل پذیر برای سازه‌های نامتقارن که دقت وسادگی یک روش طراحی عمومی را داشته باشد به توافق نظر نرسیده اند. روشهای طراحی موجود بر فرض رفتار الاستیک سازه‌ها استوار می باشند و سعی می کنند که رفتار سازه‌ها را در مرحله نهایی پیش‌بینی کنند. روش طراحی جدیدی که در این پروژه مورد بررسی قرارگرفته مبتنی بر دو رفتار متفاوت سازه در مرحل الاستیک و پلاستیک می باشد و هر یک را به طور جداگانه مورد بررسی و تحلیل قرار می دهد. در پروژه حاضر رفتار استاتیکی و دینامیکی چهارپلان با سختی پیچشی متفاوت برای قابهای یک طبقه و چهار طبقه مورد بررسی قرارگرفته است. پارامتر مهار شدگی تعریف شده و برای پلان های مختلف مورد محاسبه قرارگرفته است. یک پلان مهار نشده پیچشی و سه پلان مهار شده پیچشی با مهار شدگی های متفاوت مورد تحلیل قرارگرفته اند. تغییرمکانهای در سمت پلان(دیوارهای دو انتهای پلان) وداکتلیتی های محقق شده دو سوی پلان مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین در تحلیلهای دینامیکی از شتاب نگاشتهای ناقان و طبس و منجیل که به مقداری یکسان ومناسب نرمالایز شده بودند استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که  سازه‌های مهارشده پیچشی در تحقق اهداف طراحی بسیار موفق بوده و رفتارمتفاوت تری را نسبت به سازه‌های مهار نشده پیچشی دارند و این رفتار با افزایش پارامتر مهارشدگی بهبود می یابد. همچنین با افزایش پارامتر مهار شدگی رفتار دینامیکی و استاتیکی بر یکدیگر بهتر منطبق می شوند.

علی صاحب الزمانی 
بررسی رفتار دینامیکی غیر خطی سازه‌های فولادی میان مرتبه پیچشی با میراگر جاری شونده

  با توجه به خسارات جبران ناپذیر زلزله‌ها خصوصاً زمانی که در سازه پیچش بوجود می آید، یافتن راهی برای کنترل پاسخ سازه ضروری می باشد. یکی از روشهای مؤثر در کاهش پاسخ دینامیکی سازه‌ها استفاده از میراگرهای الحاقی است و یکی از ساده ترین و مؤثرترین میراگرها که امکانات ساخت و اجرای آن در کشورمان موجود می باشد، میراگر جاری شونده است.
  در پروژه حاضر به بررسی رفتار این میراگر در ساختمانهای سه بعدی دارای پیچش پرداخته شده است. بدین منظور قاب یک طبقه و چهار طبقه خمشی انتخاب گشته و در سه حالت خمشی، با میراگر(شامل بادبندو قطعه میراگر)، وبادبند به تنهایی( همان بادبند استفاده شده با میراگر جاری شونده) مورد بررسی قرارگرفته است. برای این سازه‌ها پنج خروج از مرکزیت از صفر تا 25/0 بعد سازه در نظر گرفته و برای پنج شتابنگاشت مختلف السنترو، سان فرناندو، ناغان، منجیل و طبس که همگی با شتاب g35/0 همپایه شده اند، تحلیل گشته اند.
  سازه چهارطبقه به دو صورت ستونهای واحد در چهار طبقه و ستونهای متفاوت در چهار طبقه تحلیل شده است. همچنین برای قاب چهار طبقه از دو نوع بادبند با مقاطع مختلف استفاده شده است. کلیه تحلیل ها بصورت غیر خطی تاریخچه زمانی بوده و با استفاده از برنامه غیر خطی DRAIN-3DX انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که سازه با میراگر نسبت به سازه خمشی عملکرد بسیار مناسب دارد. نتایج این سازه در برخی از پاسخ ها مثل تغییر مکانها و تغییرمکانهای نسبی از قاب بادبندی بیشتر بوده که به علت سختی بیشتر قاب بادبندی است. همچنین استفاده از میراگر برای تمام قابها در مقایسه با دو حالت دیگر سبب کاهش خسارت وارد آمده به سازه و کاهش چشمگیر تعداد مفاصل پلاستیک شده است.

رضا امینایی
تحلیل عددی و آزمایشگاهی پیچش در سازه‌های بنایی جدا شده توسط پی لغزش ساده

  سیستم پی لغزشی ساده جهت جداسازی سازه‌های بنائی برای کاهش خسارات ناشی از زمین‌لرزه مورد بررسی قرارگرفته است. پیچش یکی از گزینه‌های اصلی در پژوهش حاضر می باشد که عملکرد سازه برمبنای آن ارزیابی شده است. تحلیل های آزمایشگاهی و عددی در پژوهش انجام گرفته نشان داده است که سیستم پی لغزشی ساده همانند سایر سیستم های جداساز مقدار پاسخ شتاب سازه را کاهش می دهد. از سوی دیگر برخلاف اغلب سیستم های جداساز، سیستم پی لغزشی نسبت به محتوای فرکانس تحریک سازه حساس  نمی باشد. موضوع بسیار مهم در طراحی این نوع از سازه‌های جداساز نوع ماده مصرفی در لایه جداساز و میزان تغییرمکان سازه برروی پی می باشد که در صورت زیاد بودن میزان نامنظمی سازه در پلان، پیچش ایجاد شده در سازه می تواند اجرای آن را غیر قابل توجیه سازد.

حجت الله قادری نژاد 
ارزیابی فرض صلبیت دیافراگم در مدل سازه‌های چند طبقه تحت اثر زمین‌لرزه

وظیفه اصلی دستگاههای قاب بندی کف طبقات و پشت بام، تحمل بارهای ثقلی و انتقال این بارها به اعضای سازه ای قائم نظیر ستونها و دیوارهاست. علاوه بر این، آنها نقش اصلی را در توزیع نیروهای باد و زلزله بین اعضای قائم دستگاه مقاوم در برابر بار جانبی( نظیر قابها و دیوراهای سازه ای) بازی می کنند. رفتار دستگاههای کف طبقات و پشت بام تحت تأثیر بارهای ثقلی به خوبی شناخته شده و ضوابط طراحی سازه ای آنها مشخص است.
در طرح سازه ساختمانها در برابر زلزله، ساختمان به نحوی طراحی و جزئیات آن به شکلی انتخاب می شود که به صورت یک واحد مستقل در برابر نیروهای زلزله عمل کند. طرح یک ساختمان به صورت یک واحد مستقل، به زیاد شدن قیدهای اضافی و یکپارچگی آن کمک می کند. نیروهای افقی ایجاد شده در اثر حرکتهای حاصل از زلزله، توسط دستگاههای قائم ساختمان که برای مقاومت در برابر بار جانبی طرح شده اند( نظیر قابها، مهاربندیها ودیوارها) به زمین انتقال می بابند. عموم این دستگاههای قائم توسط کفهای طبقات و پشت بام ساختمان به صورت یک واحد به یکدیگر بسته می شوند. بدین ترتیب، دستگاههای سازه ای کف طبقات و پشت بام که اساساً برای به وجود آوردن سطوح قاب استفاده و مقاومت در برابر بارهای ثقلی(یا خارج از صفحه) پیش‌بینی شده اند، به عنوان دیافراگم های افقی که بارهای افقی( یا داخل صفحه) را تحمل می کنند و آنها را به اعضای قائم مناسب انتقال می دهند نیز طرح می شوند. معمولاً در زمان تحلیل و طراحی اجزاء یک سازه، دیافراگم کف آن به صورت صلب مدل می شود. این نوع مدل سازی باعث تقلیل معادلات گشته و زمان تحلیل را کاهش می دهد. اما در بعضی از شرایط خطای حاصله می تواند طرح غیر ایمن یا غیر اقتصادی را نتیجه دهد. در این مطالعه سازه‌های متعددی با استفاده از روش اجزاء محدود مدل شده اند که از نظر وجود یا عدم وجود دیوار برشی در پلان، به دودسته با دیوار برشی و بدون دیوار برشی تقسیم می شوند و از لحاظ شکل پلان به سه دسته مستطیل شکل و U شکل و L شکل تقسیم می شوند و از نظر تعداد طبقات نیز به سه دسته چهار و هشت و دوازده طبقه و از نظر نوع دیافراگم به دو دسته صلب و انعطاف پذیر تقسیم می شوند که در حالت انعطاف پذیر دیافراگم کف با ضخامتهای 20 و 10 و 5 و 1 سانتیمتر مدل می شود. ساختمانهای مدل شده در این مطالعه از نوع بتنی و سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در آنها قاب خمشی و یا قاب خمشی همراه با دیوار برشی می باشد.

/ 0 نظر / 6 بازدید