پلها یکی از سازه های بسیار حساس در امور مربوط به حمل ونقل شناخته می شوند.در این پروژه یک پل روگذر موجود در ارومیه مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی توسط نرم افزار sap2000 قرار گرفته است و پاسخ دینامیکی آن با دو نوع سیستم جداسازی لرزه ای نئوپرن لاستیکی و جداساز lrb و همچنین در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک وسازه که شامل اندرکنش خاک و شمع و اندرکنش خاک و دیوار کوله می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. از نکات قابل اهمیت در این پروژه مدل کردن توده خاکریز پشت کوله پل می باشد که بسته به نوع جداسازی پل می تواند پاسخ آن را تحت تأثیر قرار دهد. جهت انجام تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی در این پژوهش از رکورد زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور برای مقایسه پاسخ این پل تحت اثر این زلزله ها استفاده شده است.

یکی از اجزای اصلی و نیز عامل اصلی انتقال بار در هر سازه ای، ستون می باشد. بروز آسیب در ستون ها به خصوص تحت بارهای لرزه ای، پایداری کل سازه را با مخاطره مواجه می سازد. برای اصلاح عملکرد ستون ها روش های مختلفی مطرح گردیده است؛ از آن جمله می توان به مقاوم سازی ستون ها با ژاکت بتنی، صفحات فولادی، ورق frp (مواد پلیمری مسلح به الیاف)، ژاکت بتنی hpfrcc (ترکیبات سیمانی مسلح به الیاف دارای عملکرد بالا) و... اشاره کرد، که تحقیقات اندکی در سال های اخیر بر روی استفاده از ژاکت بتنی hpfrcc انجام شده است. اهتمام اصلی در این پایان نامه، بررسی تأثیر ورق کامپوزیتfrp و بررسی رویکرد استفاده از ژاکت بتنی hpfrcc در تقویت ستون های بتن آرمه و بررسی تأثیر آن ها در قاب خمشی به صورت عددی می باشد. در این تحقیق ستون ها و قاب های بتن آرمه، تحت بارهای محوری ثابت و جانبی رفت و برگشتی افزاینده در نرم افزار تحلیل عددی ls-dyna مدل سازی و آنالیز گردیدند که مجموعاً 21 عدد ستون و2 عدد قاب خمشی بوده اند. تأثیر عواملی مانند بار محوری، مقاومت فشاری بتن، ضخامت ورق frp، کاربرد ورق frp به صورت پیوسته یا منقطع و زاویه قرارگیری ورق کامپوزیت frp نسبت به ستون در مورد ستون های مقاوم سازی شده با frp و همچنین عواملی مانند نسبت طول به عرض مقطع h/b و ضخامت ژاکت hpfrcc در مورد ستون های مقاوم سازی شده با hpfrcc و در ادامه تأثیر استفاده از ورق کامپوزیت frp و ژاکت بتنی hpfrcc به صورت پوشش کامل ستون ها و چشمه اتصال در قاب خمشی بررسی شدند. به عنوان نتایج این تحقیق، نمودارهای هیسترسیس بار - تغییرمکان، جذب انرژی در هر چرخه، جذب انرژی کل هر یک از اجزای سازه، سختی موثر و شاخص آسیب بر حسب دریفت برای کلیه مدل های تحلیل شده استخراج شد. از بررسی و تفسیر نمودارها نتیجه شد که در ستون های مقاوم سازی شده باfrp افزایش تنش محوری تا باعث افزایش محصورشدگی بتن و در نتیجه افزایش جذب انرژی و افزایش تنش محوری از تا باعث کاهش جذب انرژی، شکل پذیری و تغییر مکان نهایی ستون می شود و تغییر زاویه ورق frp از صفر به 30 درجه، افزایش ضخامت پوشش frpو نیز افزایش مقاومت بتن باعث افزایش جذب انرژی، شکل پذیری و تغییر مکان نهایی سازه می شود. با مقایسه نتایج ستون های مقاوم- سازی شده با ژاکت به ضخامت 40 میلی متر hpfrcc و با نسبت های مختلف ابعادی ، افزایش 50 درصدی مقاومت و افزایش قابل توجه جذب انرژی در ستون های با نسبت ابعادی h/b برابر 1 مشاهده شد. ضمناً حداکثر بار جانبی و قابلیت جذب انرژی در قاب مقاوم سازی شده با hpfrcc نسبت به قاب مقاوم- سازی شده با frp افزایش یافت.

جداسازی جرم سازه یکی از روشهای کنترل پاسخ لرزه ای سازه هاست، در این پایان نامه سیستم جداسازی فریم ثقلی که در دسته بندی جداسازی جرمی جای می گیرد مورد مطالعه تحلیلی قرار گرفته است و با سیستم های معمول سازه ای و سازه های جداسازی شده مقایسه شده است. سیستم های دارای جداسازی فریم ثقلی از انواع سیستم های غیر کلاسیک میرایی است که روشهای موجود برای تحلیل و طراحی آنها بسیار وقت گیر و پیچیده است. جداسازی در این سیستم پیشنهادی، از طریق قرار گیری ایزولاتورهای با هسته سربی بین فریم ثقلی و زیر سیستم سخت حاصل می شود. برای بررسی این روش جداسازی ثقلی پس از تبیین چیدمان این سیستم سازه ای، چالشها و مشکلات آن بررسی شده و پس از آن سعی شده است با بسط معادلات دینامیکی این مدلِ سازه ای، روشی برای حل معکوس مسئله مقادیر ویژه به منظور تعیین خواص ایزولاتورها و طراحی مدلها تعیین شود و در مرحله بعد با اتمام طراحی مدلهای سازه ای، آنالیز مدلها تحت دو سطح شتابنگاشتها انجام شد. بررسی نتایج آنالیزهای تاریخچه زمانی مدلها نشان داد، دوره تناوب هدف مناسب برای این سیستم بین 1 تا 2 ثانیه می باشد و از لحاظ عملکردی سیستم پیشنهادی بدون آنکه محدودیت های سیستم جداسازی پایه را داشته باشد می تواند عملکرد لرزه ای در سطح این سیستم سازه ای داشته باشد.

در این پایان نامه به ارائه و بررسی سخت کننده خارجی مناسب به جای ورق پیوستگی داخلی جهت تأمین صلبیت در اتصال تیر i- شکل به ستون جعبه ای پرداخته می شود. یکی از معایب و مشکلات اتصال تیر به ستون جعبه ای چگونگی تأمین فاکتورهای مقاومت و سختی جهت ایجاد اتصال صلب می باشد. معمولا جهت مقاوم کردن یک قاب در مقابل بارهای جانبی و تأمین صلبیت اتصال تیر به ستون های جعبه ای از ورق های پیوستگی در تراز بال های تیر در داخل ستون استفاده می شود. در ستون های جعبه ای به علت بسته بودن مقطع، جوشکاری مستقیم ضلع چهارم ورق پیوستگی به ستون امکان پذیر نبوده، بنابراین جهت اجرای اتصال باید ضلع چهارم ستون در محل اتصال به صورت سه تکه اجرا گردد و یا به صورت یکپارچه با جوش انگشتانه اجرا شود. هر دو روش اجرا با جوشکاری و برشکاری زیادی در محل اتصال همراه بوده که از اعتماد و اطمینان به اتصال میکاهد. روند انجام این پایان نامه به این صورت بوده که ورق های پیوستگی از داخل ستون حذف شده و صلبیت اتصال بوسیله سخت کننده های خارجی که اجرای آنها ساده تر از ورق های پیوستگی بوده تأمین می شود. برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی کامل و ورق پیوستگی اصلاح شده(+شکل) و اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل توسط نرم افزار ansys مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار- تغییرمکان مدل ها بر اساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت، مقاومت، شکل پذیری و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. در میان مدل ها، اتصال با سخت کننده خارجی با درصد گیرداری 94.11 درصد بیشترین گیرداری را داشته و از نظر مقاومت با کسب مقاومت 62.59 تن بالاترین ظرفیت را به خود اختصاص داده است، ولی از نظر شکل پذیری، اتصال با ورق پیوستگی با کسب شکل پذیری 5.82 رفتار بهتری نشان داده است. در اتصال با سخت کننده خارجی به علت عریض تر بودن بال تیر در اطراف چشمه اتصال، مفصل پلاستیک به اندازه طول سخت کننده خارجی از بر ستون دور شده و به داخل تیر هدایت می شود و ملزومات ایده تیر ضعیف ستون قوی را به خوبی برآورده می کند. از این نتایج مشخص گردیده که اتصال با سخت کننده های ذوزنقه ای شکل معیارهای اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشد.

در این پایان نامه روش هایی برای تأمین صلبیت اتصالات از طریق سخت کننده های داخلی و خارجی در اتصالات صلب تیر i به ستون قوطی شکل پر شده با بتن ارائه شده است. استفاده از ورق های پیوستگی در تراز بال های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تامین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین نامه 2800 ومبحث دهم مقررات ملی ساختمان می باشد. در ستون های قوطی به علت بسته بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویه ی دید نامناسب اجرای ورق های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به همراه دارد.روند کار در این پایان نامه به این صورت بوده است که ورق های پیوستگی از داخل ستون قوطی شکل حذف گردیده و صلبیت اتصال توسط سخت کننده هایی که از بیرون به اتصال جوش می شوند و اجرای آنها به مراتب ساده تر از ورق های پیوستگی است، تأمین می شود.برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی کامل، اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل،اتصال با سخت کننده های داخلی شامل شبکه های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت کننده های خارجی، بتن و شبکه های آرماتور افقی می باشد توسط نرم افزار ansys مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار- تغییرمکان مدل ها بر اساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت(درصدگیرداری)، مقاومت(ظرفیت نهایی)، شکل پذیری،میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هراتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز ها مشخص گردیده که اتصال جدید پیشنهادی یعنی ستون قوطی شکل به همراه سخت کننده های خارجی و شبکه های آرماتور افقی داخل ستون معیار های اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشند.این مدل با درصد گیرداری 96.18،ظرفیت نهایی 89.45،ضریب شکل پذیری 7.04 بهترین عملکرد را در میان تمامی مدل ها داشته است.

در کشور ما به علت نیاز شدید به ساخت صنعتی و در زمان کوتاه تر ساختمان ها، مدتی است که ساخت سازه های سردنورد شده رواج پیدا کرده است. از آنجا که در کشور ما گسل های فعال فراوانی وجود دارد، این پایان نامه به بررسی و مقایسه رفتار لرزه ای سیستم های مقاوم جانبی سازه های سرد نورد شده از جمله دیوارهای برشی دارای مهاربند تسمه ای فولادی و دیوارهای ساخته شده از ورق های پوششی چوبی و گچی می پردازد. برای این منظور ابتدا پنج نمونه شاهد دیوار برشی که مطالعات آزمایشگاهی بر روی آنها انجام شده است، مدل سازی می گردند و نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی آنها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. سپس دو گروه از سازه ها در سه ارتفاع مختلف یعنی سازه های سه بعدی و دو بعدی که بوسیله دیوارهای برشی مختلف پوشیده شده اند، در طبقات گوناگون و پلان یکسان مدلسازی می گردند. در نهایت رفتار لرزه ای این سازه ها بوسیله تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. از دیگر موضوعات مورد بررسی، استفاده از ضریب رفتار های مختلف در طراحی، تاثیر مقاطع مختلف تسمه ها و ورق های پوششی در رفتار جانبی سازه های سرد نورد شده می باشد. نتایج این تحقیق شامل نمودار های ظرفیت سازه ها، ظرفیت برشی و میزان شکل پذیری سازه های سرد نورد شده، مد شکست و تسلیم، و پارامترهای دینامیکی از جمله اتلاف انرژی این سازه ها می باشد. با توجه به نتایج مشخص است که در گروه سازه های همراه پانل های برشی با ورق پوششی، سازه های همراه پانل با نسبت ابعادی 1 هم از نظر مقاومتی و همچنین از نظر شکل پذیری رفتار بهتری نسبت به سازه ای همراه پانل با نسبت ابعادی 2 دارند. به طور مثال در سازه 3 طبقه، سازه همراه پانل با نسبت ابعادی 1 حدود 30 درصد برش پایه بیشتری از سازه همراه پانل برشی با نسبت ابعادی 2 تحمل می کند. در سازه های همراه مهاربند تسمه ای قطری، سازه های همراه مهاربند با تنش تسلیم 340 مگاپاسکال برش پایه بیشری را نسبت به سازه های همراه مهاربند با تنش تسلیم 230 مگاپاسکال تحمل کرده است (در سازه 3 طبقه حدود 20 درصد). که این روند با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. همچنین در سازه های همراه مهاربند تسمه ای، با افزایش ارتفاع شکل پذیری کاهش یافته است که در واقع برعکس رفتار سازه های همراه مهاربند گرم نورد شده می باشد.

جداسازی پایه یکی از تمهیدات عملی مهم در طرح مقاوم سازی سازه ها است که سالیان اخیر به دلیل پیشرفت تکنولوژی، ساخت و نصب این سیستمها در حال گسترش می باشد. جداساز لرزه ای یک روش طراحی لرزه ای مقاوم است که به جای افزایش ظرفیت لرزه ای سازه، بر مبنای مفهوم کاهش نیاز لرزه ای قرار دارد. در واقع یک روش طراحی ساده سازه ای برای کاهش یا حذف پتانسیل خسارت زمین لرزه است. استفاده صحیح از این فناوری سبب بهبود رفتار سازه ها شده و رفتار سازه در حین زمین لرزه-های بزرگ، عمدتاً در محدوده ی ارتجاعی باقی می ماند. در این پایان نامه به بررسی و ارزیابی تاثیر جداساز لرزه ای در ساختمان های ساندویچ پانل پرداخته شده است. با توجه به رشد روز افزون جمعیت نیاز به ساخت سریع سازه امری بسیار مهم می باشد. استفاده از سازه های ساندویچ پانل به تنهایی با توجه به محدودیت های ارتفاعی آنها و اینکه نمی توان بیشتر از 4 طبقه احداث شود، در مناطقی که محدودیت زمین وجود دارد کاربرد خود را تقریبا از دست می دهد. این مسئله مطرح می شود که آیا می توان با استفاده از ترکیب سازه های ساندویچ پانل با جداساز لرزه ای این امکان را فراهم کرد که تعداد طبقات سازه های پانلی را افزایش داد. در ضمن می دانیم که استفاده از جداساز در سازه های کوتاه و سخت کارایی بیشتری دارد، و از آنجایی که سازه های پانلی دارای سختی بیشتری نسبت به سازه های معمول می باشند، به نظر می رسد سازه های با تعداد طبقات بالا ساخته شده از ساندویچ پانل می توانند کارایی مناسبتری نسبت به سازه های معمول با ارتفاع یکسان داشته باشند. همچنین با توجه سرعت بسیار زیاد در احداث اینگونه سازه ها و اینکه جداساز های مورد استفاده به علت وزن کم سازه، اغلب دارای ابعاد کوچکی هستند، و با توجه به ایمنی جانی فزاینده ای که در این ترکیب بدست می آید، برای سازه های با اهمیت زیاد مانند بیمارستان ها و مدارس می توان با هزینه بسیار پایین تر و سرعت بالاتر نسبت به سازه های معمول اقدام به ساخت نمود. در این پایان نامه به بررسی عملکرد سیستم های جداساز لرزه ای در سازه های ساندویچ پانل 2، 4، 6 و 8 طبقه پرداخته شده است. تحلیل استفاده شده در این تحقیق، تحلیل تاریخچه زمانی در نرم افزار etabs می باشد. برای مدل سازی سازه پانلی از المان پوسته ای و برای مدل سازی جداساز از المان لینک در نرم افزار و هفت رکورد شتاب نگاشت زلزله های دور از گسل استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل های انجام شده نشان دهنده عملکرد بسیار مناسب سیستم جداساز در بهبود پاسخ لرزه ای مدل های سازه ای می باشد. لازم به ذکر است وجود جداساز در سازه های پانلی، با توجه به شکل پذیری کم سازه پانلی به عنوان روسازه، باعث کاهش برش در طبقات، کاهش جابجایی نسبی طبقات ، کاهش شتاب طبقات وکاهش انرژی جذب شده توسط روسازه در مقایسه با سازه با پایه گیردار می شود. در واقع ترکیب سازه های ساندویچ پانل به عنوان یک سازه با شکل پذیری کم (ترد) با جداساز لرزه ای که باعث افزایش شکل پذیری سازه می شود، نتایج قابل توجه در بردارد.

استفاده از شیشه در دهه های اخیر افزایش چشمگیری یافته است اما متاسفانه هنوز شیشه توسط طراحان به خوبی شناخته نشده است. علت این امر را می توان ناشی از رفتار غیر معمول آن به هنگام بارگذاری دانست که جزء مصالح شکننده به شمار می رود. مطالعه دقیق بر روی خواص مکانیکی شیشه و همچنین چگونگی استفاده از شیشه در مهندسی عمران، در یک سیستم سازه ای و تشویق طراحان سازه برای استفاده ی هرچه بیشتر از شیشه با کاربرد سازه ای از طریق بهبود خواص این نوع سیستم امکان پذیر می باشد. دیوارهای برشی شیشه ای، سیستم های شکل پذیری نیستند و از نیروی برشی پایه پائینی برخوردار می باشند. همچنین پس از تحمل بارهای وارده تا حد نهایی با ایجاد اولین شکست ناشی از ترک خوردگی عملاً کارایی خود را از دست می دهند. به همین علت استفاده آنها بصورت انفرادی در سازه عاقلانه نیست و بایستی با مصالح دیگر آنها را ترکیب نمود. در این صورت نه تنها استفاده از شیشه ایراد ذکر شده را ندارد بلکه با وجود ترد بودن شیشه، اگر دچار شکست شود، باقی قسمت های سازه به باربری خود ادامه میدهند و می توان شیشه ی آسیب دیده را در صورت نیاز تعویض نمود. استفاده ی اتصالات نوینی از پلی اورتان در دیوار برشی شیشه ای و همچنین ترکیب این دیوار برشی با دیوار برشی فولادی، سبب گردید تا ایرادات دیوار برشی شیشه ای تا حد بسیاری کاهش یابد. نرم افزار مورد استفاده در این تحلیل، نرم افزار اجزا محدود آباکوس بوده و با تغییر درصد پانل شیشه ای در مجموعه مذکور، تحت آنالیز های استاتیکی، مودال و دینامیکی قرار گرفت. نهایتاً نتایج حاصل از این مجموعه با مدلهای دیوار برشی شیشه ای، قاب خمشی و دیوار برشی فولادی مقایسه گردید. استفاده از اتصالات نوین در دیوار برشی شیشه ای در مقایسه با قاب خمشی، سختی مدل را تا 4 برابر و شکل پذیری را تا 1/8 برابر افزایش داده است. همچنین استفاده از این اتصالات میزان جذب انرژی را نزدیک به 2/5 برابر و نیروی برشی پایه را تا 4 برابر به نسبت سیستم مذکور بالا برده است. در نهایت می توان گفت استفاده از پلی اورتان در اتصالات دیوار برشی شیشه ای سبب کاهش ضریب زلزله در رفتار لرزه ای مدل می گردد. بنابراین اگر این اتصالات نوین بخوبی برقرار شوند ، ایرادات مدلهای دیوار برشی شیشه ای تا حد بسیاری کاهش می یابند.

انهدام برشی تیرهای بتن مسلح، شکستی ترد و بدون هشدار دهی قبل از خرابی می باشد و وقوع آن می تواند منجر به خسارات جبرانناپذیری شود. به همین علت طراحی تیرها برای مقاومت در برابر نیروهای برشی وارده، مسأله بسیار مهمی است و در محاسبات باید توجه ویژه ای به این موضوع گماشته شود. در پاره ای از سازه ها، بنا به دلایل مختلف؛ از جمله تغییر کاربری سازه، فرسایش و خرابی سازه و تغییر در آئین نامه های طراحی و ضرایب اطمینان مربوط آنها؛ ممکن است برخی از المان های سازه ای قادر به تحمل نیروی برشی اعمال شده نباشند. در چنین مواردی برای پیشگیری از وقوع انهدام برشی، لازم است سازه در مقابل نیروی برشی وارده تقویت شود. از این رو مقاوم سازی برشی تیرهای بتنی با استفاده از چسباندن مصالح کامپوزیت frp به صورت خارجی موضوعی است که در سال های اخیر در کانون توجه محققان و پژوهشگران متعددی قرار گرفته است. علی رغم تلاش محققان، تا کنون رابطه دقیق و منسجمی برای پیش بینی سهم برشی frp در تیرهای بتنی مقاوم سازی شده ارائه نشده است. در این مطالعه با بررسی مطالعات و استانداردهای موجود در زمینه مقاوم سازی سازه ها با استفاده از frp، پارامترهای موثر بر سهم برشی frp استخراج شده اند و با استناد به این پارامترها و داده های موجود در مطالعات پیشین، مدلی بر مبنای شبکه های عصبی مصنوعی ارائه شده است که با استفاده از آن می توان مقدار سهم برشی frp در تیرهای بتنی مقاوم سازی شده را دقت مناسبی پیش بینی کرد. علاوه بر این، با استفاده از مدل به دست آمده، نقش تغییرات پارامترهای مختلف بر روی خروجی شبکه مورد ارزیابی قرار گرفته و تأثیر هرکدام بر روی سهم برشی frp به دست آمده است و بر مبنای این تأثیرات، یک رابطه غیرخطی برای محاسبه سهم برشی frp پیشنهاد شده است. مقایسه نتایج به دست آمده از رابطه پیشنهادی با سایر روابط معتبر موجود نسبت به مقادیر آزمایشگاهی، نشان می دهد که رابطه پیشنهادی دارای دقت بیشتری نسبت به روابط موجود می باشد.

با توجه به لرزه خیزی کشور و اهمیت وجود میانقابها در ساختمان، می بایستی نسبت به تاثیر میانقابها در ساختمانها توجه شود. به طور کلی میانقابها باعث افزایش سختی، کوتاه شدن دوره تناوب سازه و جذب نیروهای بالای زلزله خواهند شد. مدلسازی میانقابها در سازه، جداسازی آنها از اسکلت سازه و استفاده از میانقابهای انعطاف پذیر و جاذب انرژی راهکارهایی جهت در نظر گرفتن آنها در سازه می باشد. از این رو در این پایان نامه به بررسی رفتار نوعی میانقاب جدید پرداخته شده که از پروفیل های ناودانی گالوانیزه در ساخت آن استفاده شده است. این میانقاب ساختاری شبکه ای دارد که المانهای ناودانی با اتصال مفصلی به یکدیگر متصل شده اند. المانها در محل تقاطع از روی هم رد شده و هیچگونه قطعی در آن ناحیه وجود ندارد. میانقاب مذکور ضمن سبک بودن رفتار مناسبی در برابر زلزله دارد و می تواند نقش میراگر را در ساختمان ایفا کند. چهار میانقاب از این نوع در ابعادی با طول متغییر از270 تا 450 سانتیمتر و ارتفاع متغییر از 360 تا810 سانتیمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. رفتار واقعی تمامی مدلها در نرم افزار opensees، تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی و با اعمال بارگذاری رفت و برگشتی بر اساس آیین نامه ی atc24 و رسیدن به منحنی های پوش آور و هیسترزیس آنها بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش ضخامت المانهای ناودانی از 0.6 به 0.8 میلیمتر باعث افزایش 27 ? مقاومت، افزایش 25 ? استهلاک انرژی، کاهش 22? ضریب رفتار شده و شکل پذیری را تنها 7 ? کاهش می دهد. منحنی هیسترزیس قابها، چرخه های پایدار ی را نشان می دهد که میزان اتلاف انرژی در زاویه 60 درجه نسبت به زاویه 30 درجه بسیار بیشتر بوده و نسبت به زاویه 45 درجه این میزان افزایش کمتر می باشد. بنابراین نتایج، برای زوایای کمتر از 45 درجه قابها عملکرد مناسبی ندارند که به علت زیاد شدن طول المانها می باشد. مقدار ضریب رفتار برای این قابها در حدود 10 تا 13 بوده و شکل پذیری خوب قابها را نشان می دهد.

امروزه کاربرد میدان های مغناطیسی و جریانات الکتریکی در سایر زمینه های علوم از جمله پزشکی و فنی و مهندسی و ... بطور گسترده رو به افزایش است و سرچشمه ی اغلب اکتشافات و فن آوری ها در سراسر جهان در دو قرن اخیر است. در سالهای اخیر مطالعات زیادی در زمینه ی تاثیر جریانات الکتریکی و میدان های مغناطیسی برروی خصوصیات ریز ساختاری مواد انجام شده است که از این یافته ها بطور وسیع در صنعت استفاده می شود. در زمینه ی ساختمان نیز الکترونیک به شکل های مختلفی ورود پیدا کرده است و استفاده از آن در قالب کاربرد دستگاه های الکتریکی-مکانیکی بخصوص در بحث هوشمند سازی سازه ها در برابر نیروهای دینامیکی نظیر زلزله و باد رو به گسترش است. بطوری که تقریبا در تمام پل های عظیم امروزی از آن ها استفاده میشود. در این تحقیق استفاده از خواص مغناطیس و الکتریسیته در سازه های بتنی مورد مطالعه قرار گرفته شده است و در آزمایشات متعددی با اعمال میدان مغناطیسی به سازه های بتنی بدون آرماتور و دارای آرماتور به اشکال مختلف و همچنین جریان الکتریکی با شدت های متفاوت، تاثیر این دو پدیده بر مقاومت فشاری، کششی، خمشی و سایر رفتار های سازه ای مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. در آزمایشات علاوه بر بتن معمولی، بتن حاوی الیاف فولادی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعه ی تاثیر میدان مغناطیسی بر بتن به دو شکل صورت گرفت. یکی مطالعه ی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی زمانی که بتن تازه است و حالت خمیری دارد و دیگری مطالعه ی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی به بتن زمانی که سخت شده و تحت بار گذاری قرار دارد. نتایج حاصله حاکی از تاثیر این دو پدیده در خواص و رفتار سازه های بتنی دارد و مشخص شد که جهت میدان مغناطیسی در رفتار سازه تاثیر گذار است. نتایج ما را به این باور رساند که میدان مغناطیسی در اغلب موارد باعث افزایش مقاومت میشود اما در عین حال بتن را ترد تر می کند ولی چنانچه میدان مغناطیسی در سازه های بتن آرمه بکار رود موجب شکل پذیری بیشتر در این سازه ها می شود. در مورد جریان الکتریکی این نتیجه حاصل شده است که جریان الکتریکی باعث افزایش نرمی سازه ی بتن آرمه می شود.

تکنیک های بازرسی غیر مخرب بطور کلی جهت بررسی تغییرات بحرانی در پارامتر های سازه انجام می شود تا اینکه از خرابی های غیر منتظره جلوگیری شود. این روش ها متمرکز در یک قسمت سازه می باشند و برای انجام بازرسی باید سازه از سرویس دهی خارج گردد. همچنین در سازه های پیچیده و بزرگی مانند پل ها و ساختمان ها اینگونه روش های بازرسی متحمل چالش هایی می گردند.از طرف دیگر، آسیب های سازه توسط روش هایی که از اطلاعات ارتعاشی ( بطور کلی اطلاعات دینامیکی ) استفاده می کنند، بطور لحظه ای و در هر لحظه از طول عمر سازه، قابل آشکار سازی، مکان یابی و اندازه گیری می باشند.تاثیر عمده خرابی بصورت تغییر در فرکانس های طبیعی، شکل مود ها و میرایی ظاهر می گردد. از این رو چون اندازه گیری فرکانس های طبیعی آسان تر از اندازه گیری علت تغییر در میرایی می باشد، آسیب ها را می توان با آنالیز دینامیکی و استفاده از فرکانس های طبیعی و شکل مود ها آشکار سازی نمود. در این تحقیق،هدف تعیین محل خرابی در محل اتصالات دیوارها و سقف های پیش ساخته می باشد.برای این منظور در ابتدا مشخصات مکانیکی مدل با نمونه های آزمایشگاهی انجام گرفته در تحقیقات گذشته توسط پژوهشگران مختلف تطبیق داده شد ومقدار e=1.90e10 n/m2 بدست آمد.در ادامه سازه ی پیش ساخته ی یک طبقه با انواع اتصالات مدنظر و همچنین با مصالح مختلف در نرم افزار ansys ساخته شد سپس با ایجاد سناریوهای مختلف خرابی در هر یک از ادوات محل اتصال ابتدا به مطالعه پارامتری اندیس های خرابی پرداخته شد و در انتها روش مدنظر جهت تعیین محل خرابی ارائه شده است.

صنعت سامانه¬های پانلی و پیش ساخته از دو جنبه حائز اهمیت می¬باشد.این پانل¬ها علاوه بر کاربرد در عرصه ساخت و ساز¬، می¬توانند عناصر بسیار مهمی در مقاوم سازی سازه¬ها باشند. این پانل¬ها سیستمی مقاوم در برابر زلزله بوده و همچنین سرعت اجرای این گونه ساختمان¬ها بسیار سریع می¬باشد. به همین جهت تلاش¬های زیادی به¬منظور شناخت دقیق این سیستم سازه¬ای انجام شده است. مطابق با مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان و نشریه 385، دامنه کاربرد پانل¬های پیش ساخته، به صورت زیر طبقه بندی می¬شود: الف) به صورت دیوارهای باربر و یا دیافراگم افقی به عنوان سازه باربر ساختمان ویا دیوارهای جداکننده غیرباربر به کار می¬رود. ب) در سازه¬های متعارف بتنی و فلزی به عنوان دیوار برشی جهت باربری جانبی نیز مورد استفاده قرار می¬گیرد. در همین راستا در این تحقیق در ادامه کارهای انجام شده، هدف¬، بررسی تحلیلی ارتقاء ظرفیت باربری جانبی پانل¬های سه بعدی تحت بارهای سیکلی و همچنین کنترل نتایج تحلیلی می¬باشد. در این پژوهش پس از صحت سنجی پانل 120*120 با نتایج آزمایشگاهی (کبیر وجهانپور) به مدل¬سازی 22 نمونه پانل دیواری با ابعاد(120x120) و نزدیک به واقعیت (360x360) سانتیمتر، با استفاده از نرم افزار آباکوس تحت بار استاتیکی رفت و برگشتی پرداخته¬شده است. که شامل، دیوار پانلی با آرماتور تقویتی (10?) بازوایای 60،45،30 درجه¬نسبت به افق و دیوار پانلی با آرماتور تقویتی (10?) به صورت افقی، عمودی، یکطرف افقی و طرف دیگر عمودی، دیوار پانلی با قراردادن برشگیرها به صورت فضایی و دیوار پانلی با مش بندی¬ با زوایای 30، 45 ،60 درجه نسبت به افق می¬باشد. که همان بارهای اعمال شده در روش آزمایشگاهی به آنها اعمال شده¬است.در مدل¬سازی عددی حتی ا?مکان? ?سعی شده¬است، که مدل نرم افزاری مطابق با واقعیت باشد. سرانجام منحنی¬های هیسترزیس و پوش (نیرو – جابجایی) وهمچنین تنش¬ها ، محل ترک خوردگی¬ها و انرژی جذب شده (سطح زیر منحنی پوش هر پانل ) استخراج گردیده است. و درنهایت نتایج با هم مقایسه شده است. با مقایسه¬ای که در نتایج تحلیل پانل با ابعاد 120*120 و هم پانل با ابعاد 360*360 انجام شد، مشاهده شد که در هر دو مورد، پانل با آرماتور تقویتی 45درجه بهترین عملکرد را دارد. چون ظرفیت باربری بیشتری را نسبت با حالات دیگر داراست، وهمچنین انرژی بیشتری را نسبت به سایر موارد مستهلک نموده است. ومشاهده شد، که تمام موارد آنالیز شده سبب بهبود عملکرد و خواص پانل می¬گردند، به جز سه حالت پانل با آرماتور تقویتی افقی، قائم و افقی– قائم که تاثیری زیادی بر عملکرد پانل ندارند.

المان های سازه ها یا ماشین های صنعتی در زمان استفاده نیازمند بازرسی جهت شناسایی خرابی ها و رشد ترک بمنظور اطمینان از صحت عملکرد و سرویس دهی می باشند. اصول دینامیکی سازه های معیوب موضوع بسیاری از تحقیقات چند دهه ی اخیر بوده است. هنگامیکه المان سازه ای همانند تیر ترک می-خورد، منجر به کاهش سختی و در نتیجه کاهش فرکانس های طبیعیی سازه می شود. تعدادی از تحقیقات صورت گرفته، تکنیک هایی جهت تخمین اثرات ترک روی پارامتر های ویژه ی این سازه ها بعنوان مسئله مستقیم و تعدادی دیگر روش هایی برای مشخصات ترک از جمله محل و تعیین شدت آن بعنوان مسئله ی معکوس ارائه داده اند. در این پایان نامه از روش های عددی (المان محدود) برای بررسی اثرات بارگذاری محوری در مشخصات دینامیکی (فرکانس و شکل مود) سیستم پانلی استفاده شد. با توجه به اثر عمده ی بار های محوری بر مشخصات دینامیکی، این پارامتر در سازه های معیوب نیز بررسی شده است. از آنجا که روش دقیقی برای شناسایی خرابی سازه های صفحه ای که در معرض بار محوری می باشند، وجود نداشت، این مطالعه برای اولین بار با الگو برداری از ایده ی پردازش تصاویر به همراه تبدیل موجک، روشی را ارائه داد تا شناسایی خرابی برای ایندست از سازه ها میسر شود. در بارهای بیشتر از 0.95 بار بحرانی، نتایج با خطاهایی همراه است که از محدودیت های روش پیشنهادی می باشد. نتایج نشان می دهد که بار محوری می تواند باعث تغییرات در فرکانس و شکل مود طبیعی سازه شود. بار-های فشاری با کاهش ماتریس سختی از فرکانس سازه می کاهد که در شکل مود نیز تغییراتی را بدنبال دارد. همچنین نتایج بررسی های نشان می دهد که عدم توجه به نیروی محوری حتی برای مقادیر کم می-تواند باعث آشفته شدن نتایج شناسایی خرابی گردد. روش پیشنهادی برای سازه ی پانلی تحت بار محوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج میانگین خطایی کمتر از 10% را برای محل ترک نشان می دهد که گویای کارایی و دقت بالای روش پیشنهادی بخصوص برای بارهای محوری در محدوده ی سرویس می باشد.

ارزش لرزه ای مهاربند nestedi در مدل هشتاد طبقه 4.47 برابر بیشتر از قاب خمشی و 4.17 برابر بیشتر از مهاربند ضربدری است که نشان می دهد در بارهای جانبی رفتار بهتری نسبت به آن ها دارد. ارزش لرزه ای در تمام مدل های چهار، هشت، پنجاه و هشتاد طبقه مهاربندهای ogird و nested بیشتر از دیگر مدل ها بوده است که نشان رفتار مناسب لرزه ای آن ها است. بررسی و مقایسه های انجام شده روی مهاربندهای جدید ogrid و nested نشان داده که این مهاربندهای جدید رفتار خوبی در برابر بارهای جانبی دارند و قابلیت جذب و استهلاک انرژی مناسبی از خود نشان داده اند

طراحی لرزه ای سازه های مقاوم در برابر بار های محیطی مانند زلزله های شدید و بادهای قوی با هدف تأمین ایمنی افراد و حفظ عملکرد سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های مختلف برای رسیدن به این هدف وجود دارد که شامل روش های طراحی متداول، کنترل پاسخ دینامیکی و جداسازی لرزه ایی می باشد. در جداسازی لرزه ای هدف اساسی کاهش انتقال نیرو و انرژی زلزله به سازه می باشد. از آنجایی که منشاء انتقال این نیروها (انرژی ها) به سازه جرم های ساختمان هستند که با ارتعاشات جانبی زمین به حرکت در می آیند، تمرکز جداسازی بر جدا کردن جرم ها از حرکت جانبی زمین است. یکی از روش های جداسازی لرزه ایی جداسازی کف طبقات می باشد که در این پایان نامه به بررسی این نوع سیستم پرداخته شده و با ساختمان های متداول و همچنین ساختمان جداسازی شده از پایه با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی و تحلیل طیفی و تحلیل بار افزون مقایسه گردیده است. همچنین به منظور عملی تر نمودن روش جداسازی طبقاتی از نظر اقتصادی و نیازهای کاربری، ساختمان هایی که تمام طبقات آن جداسازی نشده اند با چیدمان های مختلف بررسی و ارزیابی گردیده است و در نهایت سیستم مناسب پیشنهاد شده است. استفاده از سیستم جداسازی طبقات با جداساز با دوره تناوب 2 ثانیه در سازه های ده طبقه تحت زلزله السنترو باعث کاهش 70.6 درصدی جابجایی طبقه آخر و 75.5 درصدی دریفت طبقه آخر می شود.