در سالهای اخیر استفاده از مواد کامپوزیتی frp در مهندسی عمران و صنعت ساختمان سازی رشد چشمگیری پیدا کرده است. این پدیده به دلیل مقاومت بالا، سرعت اجرا و سهولت کاربرد این مواد می باشد که استفاده از آنها را به خصوص در زمینه مقاوم سازی و بهسازی سازه ها گسترش داده است. یکی از تکنیک های مقاوم سازی، پوشش محیط پیرامونی اعضای بتنی به ویژه ستونها با استفاده از صفحات frp می باشد که این صفحات مانند میلگردهای عرضی عمل کرده و باعث ایجاد فشار محصور شدگی در بتن و افزایش مقاومت آن می گردند. این روش که در آن صفحات frp در جهت عرضی به دور عضو بتنی پیچیده می شوند اصطلاحاً محصور سازی نامیده می شود و باعث تغییر رفتار بتن و در نتیجه تغییر رفتار سازه می گردد. بر این اساس در این پژوهش ابتدا با رفتار بتن محصور شده با frp آشنا شده و عملکرد آن تحت بارگذاری یکنوا و همچنین بارگذاری سیکلی مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس مدلهای مختلف ارائه شده برای بیان این رفتار ارزیابی می شوند. در ادامه جهت بررسی نحوه اثر گذاری بتن محصور شده با frp در رفتار لرزه ای سازه های بتنی متداول، چندین ساختمان بتن مسلح که بر اساس آیین نامه ایران طراحی شده اند در حالتهای مختلف با و بدون تقویت با frp مورد ارزیابی قرار گرفته و رفتار لرزه ای آنها با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد محصور سازی با frp شکل پذیری سازه و قابلیت استهلاک انرژی سازه را به میزان قابل توجهی افزایش داده و در زلزله های شدید می تواند از فروپاشی سازه جلوگیری کند و بهترین حالت کاربرد آن در نواحی اتصالات تیر و ستون می باشد.

در این پژوهش ضمن بررسی میراگرهای تسلیمی و روابط حاکم بر آنها مروری بر تحلیل های غیرخطی خواهد شد. پس از آن مدلی برای تبیین رفتار دو سازه مجاور متصل شده ارائه می گردد که دربر گیرنده خصوصیات غیرخطی مصالح و میراگر می باشد. در این مدل رفتار خطی و غیرخطی قابهای برشی در نظر گرفته می شود. از سوی دیگر می توان میراگرها را با قابلیت های متفاوت لزج، اصطکاکی و لزج-کشسان تعریف نمود. براساس این مدل یک برنامه رایانه ای تهیه شده است. تحلیل دینامیکی غیرخطی که توسط این برنامه انجام می شـود، از روش نیومارک بهره می گیرد. در این برنامه می توان روش نیومارک را با گزینه های مختلف شتاب خطی یا شتاب متوسط انجام داد. سپس چند ساختمان نمونه مدل سازی و تحلیل می گردند و نهایتاً نتایج آنها مقایسه می شود. مطالعه حاضر نشان خواهد داد که می توان از میراگرهای تسلیمی برای بهبود رفتار ساختمان های مجاور استفاده نمود. به این ترتیب ضمن کاهش اثر مخرب ضربه، نیروهای لرزه ای به شکل بهتری مستهلک می گردد. با استفاده از مطالعات پارامتری مشخصات بهینه میراگرهای تسلیمی برای کاهش جابجایی و شتاب بام و همچنین برش پایه ارائه خواهد شد.

آنچه بیشتر از همه چیز لزوم بکارگیری سازه های با دیوارهای برشی ناپیوسته را ایجاب می نماید، رفع محدودیتهای معماری و برخی مشکلات سازه ای است. در این پژوهش چیدمان های مختلف دیوار برشی با یکسان بودن تمامی فرضیات وشرایط اولیه از جمله مقاطع وآرماتور گذاری برای تیر وستونهای قاب های بدون دیوار, مقاطع وآرماتور گذاری برای المان های دیوار برشی, مقاومت فشاری بتن, تنش جاری شدن فولاد, pga زلزله انتخابی وغیره..... برای تمامی ساختمان ها, با روش تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی تحت دو زلزله ناغان وبم مورد تحلیل قرار گرفته و برای بررسی رفتار لرزه ای آنها نتایج این تحلیل ها با یکدیگر مقایسه می شوند. ازجمله نتایج مقایسه شده می توان به تاریخچه زمانی تغییر مکان بام در قاب دارای دیوار برشی, تاریخچه زمانی تغییر مکان بام- برش پایه، تاریخچه زمانی برش پایه در قاب دارای دیوار برشی و تاریخچه زمانی تغییر مکان بیشینه- طبقات نام برد. پس از انجام این مقایسه مشخص شد که ساختمان های دارای دیوارهای برشی غیر پیوسته اگر در انتخاب نوع چیدمان دقت شود وقسمت هایی از سازه از جمله تیرها وستون های اطراف المان های دیوار بطور مناسبی تقویت شوند در برخی موارد رفتار لرزه ای بهتری نسبت به ساختمان های با دیوار برشی پیوسته از خود نشان می دهند، بطوریکه تلاش های داخلی در اعضاء، مشخصات لرزهای وتغییر مکان های سازه نسبت به این ساختمان ها کاهش می یابد.

در این مطالعه، با استفاده از داده های حرکت قوی زمین که توسط شبکه ملی شتابنگاری ایران(nsmni) ثبت شده است، رابطه کاهیدگی بیشینه شتاب افقی حرکت زمین(pha) در جنوب و جنوب غرب ایران ارزیابی شد. داده ها جمعا شامل 334 نگاشت مربوط به 55 زمینلرزه با بزرگی بزرگتر از5/4و فاصله کانونی کمتر از 200 کیلومتر بودند. ناحیه مورد مطالعه به دو زیرناحیه زاگرس و جنوب مرکزی ایران تقسیم شد. به منظور تعیین رابطه کاهیدگی برای زیر ناحیه جنوب مرکزی ایران، از مدل کاهیدگی سه تکه ای استفاده شد و ضرایب کاهیدگی را با استفاده از روش مونت کارلو تخمین زدیم. در زیرناحیه زاگرس همین روند برای بزرگی های بزرگتر از 3/5 و کوچکتر از 3/5 به طور جداگانه انجام شد. سپس به منظور بررسی مدل کاهیدگی مورد استفاده از یک مدل ساده شروع و با روش الگوریتم ژنتیک ضرایب مدل محاسبه شد. در مراحل بعد با همین روش ضرایب برای مدل های کاهیدگی دو تکه ای و سه تکه ای در هر منطقه محاسبه شد. مقایسه باقیمانده ها و انحراف معیار نشان داد که مدل سه تکه ای برای جنوب مرکزی و مدل دو تکه ای برای زاگرس مناسب ترین مدل می باشند. بنابراین ضرایب مدل دو تکه ای برای زاگرس با روش مونت کارلو نیز محاسبه شد که مقادیر باقیمانده ها نشان داد که با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک ضرایب بهتری به دست آمده اند. در پایان به کمک آزمون آماری ttest مشخص شد که دو رابطه به دست آمده برای مناطق زاگرس و جنوب مرکزی از نظر آماری با یکدیگر متفاوت می باشند. بنابراین لازم است که برای این دو منطقه از روابط مجزا استفاده شود.

گونه های تحلیل لرزه ای قاب های ساختمانی، ایستایی و تاریخچه زمانی، نیازمند انگاشتن حوزه ی فراکشسانی رفتار مواد در الگوسازی عضوهای قابی هستند. تاکنون، پژوهشگران بسیاری شیوه های گوناگونی را برای پیاده سازی این انگاره در عضوهای قابی آزموده اند، که هر یک دارای برتری ها و کاستی هایی هستند. در این پایان نامه، ساختاری ساده و فراگیر برای ماتریس سختی جزء تیر خمشی ناکشسان، با دو رویکرد فنرهای مومسانی و مومسانی گسترده، پیشنهاد می شود. مقداردهی به عامل های آزاد این ساختار ماتریسی که قالب نام دارد، گونه های ماتریس سختی کشسان نایکنواخت و ناکشسان به دست آمده از الگوسازی های گوناگون را پیش رو می گذارد. در ساخت قالب از پایه ای جز پایه ی کانونی بهره جسته می شود، و برای یافتن درایه های قالب، روشی نو، ساده و با برداشت روشن سازه ای به نام الگوسازی فنری جزء محدود پیشنهاد می گردد. قالب های به دست آمده در بهینه یابی ماتریس سختی ناکشسان شایسته به کار می روند. همچنین، شیوه ای نو در پیاده سازی روش نرمی در چارچوب روند تحلیلی روش سختی پیشنهاد می شود، که بر پایه ی آن، تابع های دقیق درون یاب میدان های پیچیده ی خمیدگی جزء تیر خمشی ناکشسان برای انجام تحلیل های لرزه ای پیدا خواهند شد. این روش نخست برای تیر خمشی کشسان نایکنواخت پیاده سازی شده است و سپس در سامان دهی جزء تیر خمشی ناکشسان به کار رفته است. روش پیشنهادی دارای دقت شایسته روش نرمی است که در چارچوب روش سختی پیاده سازی شده است. یافتههای این پایان نامه در یک نگاه کوتاه عبارتند از: 1. ساخت قالب جزء تیر خمشی دوبعدی ناکشسان 1. 1. ساخت قالب با رویکرد فنرهای مومسان 1. 1. 1. بررسی فراگیری قالب پیشنهادی 1. 1. 2. انجام بهینه یابی قالب پیشنهادی 1. 2. ساخت قالب رویکرد مومسانی گسترده 1. 2. 1. بررسی کران یابی قالب پیشنهادی 1. 2. 2. بررسی فراگیری قالب پیشنهادی 1. 2. 3. انجام بهینه یابی قالب پیشنهادی 2. رویکردی نو به رابطه سازی مفصل مومسانی: تعریف روند مومسانی شدن برای حالت های کرنشی دلخواه و انگاشتن فنرهای مومسانی مجازی برای این حالت های کرنشی به جای گره ها) 3. الگوسازی فنری جزء محدود تیر خمشی: انگاشتن هر مقطع عضو قابی همانند یک فنر و بازیابی رابطه سازی های گوناگون در ساخت جزء با آرایش دلخواه و شایسته این فنرها 4. روشی نو در تحلیل تیرهای نایکنواخت: ساخت دقیق ماتریس سختی و تابع های درون یاب میدان های خمیدگی و جابه جایی برای هر گونه الگوی پیچیده نایکنواختی پیوسته و گسسته در راستای عضو تیر خمشی 5. روشی نو در تحلیل تیرهای ناکشسان با رویکرد مومسانی گسترده: به کارگیری روش (4) در هر برافزایش تحلیل ناکشسان و پیاده سازی رایانه ای روش پیشنهادی در نرم افزار opensees

با توجه به قرار گرفتن کشورایران بر روی کمربند زلزله هرساله شاهد وقوع زلزله های فراوان می باشیم. به دلیل آنکه زلزله ها در مدت زمان بسیار کم و بدون اطلاع قبلی به وقوع می پیوندد تحقیقات بر روی اثرات ناشی از این پدیده مخرب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. برای انجام پژوهش دقیق تر بر روی پدیده زلزله میز لرزان می تواند وسیله بسیار مناسبی باشد زیرا با ایجاد زلزله های مصنوعی ودر زمان دلخواه وتکرار آن می توان در مورد اثرات زمین لرزه بر روی سازه ها مطالعات جامعی را انجام داد .از آنجاییکه میزهای لرزان ساخته شده در خارج از کشور با مبالغ گزاف ارزی خریداری می شوند و غالبا برای استفاده از آنها در زمان های طولانی? تامین قطعات لازم نیز با مشکل مواجه می شود پروژه ای تحقیقاتی در این زمینه تعریف شد. دراین پایان نامه به دنبال طراحی وساخت میز لرزانی هستیم که با کنترل کننده عددی مکانی قابل کنترل باشد و سپس محدودیت های آن را بررسی کنیم. امید است کاری ثمر بخش برای انجام تحقیقات در مرکز زمین لرزه شناسی دانشگاه فردوسی مشهد باشد. از آنجاییکه فعلا در مراحل ابتدایی طراحی و ساخت اینگونه تجهیزات حساس می باشیم حداکثر ظرفیت این میز لرزان 100 کیلو گرم و با مشخصات ارائه شده در فصل سوم می باشد. علاوه بر این فصل مطالب در سه فصل دیگر به شرح زیر ارائه خواهد شد. درفصل دوم نکاتی در مورد میز لرزان آورده و توضیحات مختصری در مورد تاریخچه میز لرزان ارائه خواهد شد. درفصل سوم به معرفی قطعات به کار رفته در میزهای لرزان خواهیم پرداخت وبه انواع میزهای لرزان که در مراکز تحقیقاتی دیگر به کار گرفته شده اند اشاره می شود. درفصل چهارم به میز لرزان ساخته شده در مرکز تحقیقات زمین لرزه شناسی دانشگاه فردوسی مشهد پرداخته خواهد شد. ضمنا در این فصل به بررسی نتایج حاصل از چند آزمایش انجام گرفته شده خواهیم پرداخت. و درپایان این فصل به بیان نتایج این پژوهش و ارائه پیشنهاداتی برای آیندگان پرداخته می شود. امید است با انجام این پژوهش زمینه طراحی وساخت میز های لرزان با ابعاد بزرگ و ظرفیت بالاتر امکان پذیر گردد تا در آینده ای نه چندان دور شاهد ساخت و به کار اندازی میزهای لرزان برای ساختمانهای بلند با ابعاد واقعی باشیم.

چکیده در تحلیل های خطی، مرکز هندسی مقاطع، محورمبنای محاسبه ی لنگر، سفتی خمشی و کرنش محوری ناشی از خمیدگی آن ها بوده و مستقل از بارگذاری است. در مورد مصالح با رفتار غیرخطی، محور مبنای واقعی مقاطع (مرکز سفتی) که از رابطه ی ایستایی بدست می آید، در ارتفاع آن ها جابجا می شود. این درحالی است که بسیاری از پژوهشگران از محور مبنای ثابت، همچون مرکز پلاستیک در تحلیل مقاطع استفاده کرده اند. در پژوهش حاضر براساس مرکز سفتی و مرکز پلاستیک برنامه ی رایانه ای نوشته و در تحلیل انواع مقاطع بتن مسلح از آن استفاده شده است. نتایج حاصل به صورت انواع نمودارها، از جمله نمودارهای اندرکنش نیرو-لنگر ارائه شده است. برخلاف تحلیل به کمک مرکز پلاستیک که در پاره ای موارد دچار عدم همگرایی شده اند، هیچ یک از تحلیل های مرکز سفتی با چنین مشکلی مواجه نشدند. روابط تحلیلی ارائه شده نشان می دهد که استفاده از مرکز سفتی سبب حذف تغییرشکل های ناسازگار و نیروهای نامتوازن از تحلیل می گردد. در قسمت دوم پژوهش حاضر به کمک مرکز سفتی مقاطع عرضی، مدل سازی نوینی برای محور طولی اجزای تیر-ستون بتن مسلح ارائه شده است. با تغییر رفتار مصالح، محور طولی پیشنهادی در درون اجزا جابجا می شود. این ویژگی، رفتارغیرخطی هندسی درونی نامیده شده است. براساس تحلیل های انجام شده، ویژگی مذکور سازگاری خود را با عمل قوسی در تیرهای بتن مسلح مقید نشان داده است. در این پژوهش، برنامه ی رایانه ای نوشته شده براساس محور طولی پیشنهادی با نتایج آزمایش های موجود، مقایسه و راستی آزمایی شده است. همچنین تحلیل های انجام شده با آن، برتری خود را بر تحلیل های دیگر نشان می دهد. از مدل پیشنهادی برای بررسی پارامترهای موثر بر رفتار و مقاومت تیرهای مقید نیز استفاده شده است. این پارامترها شامل نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع و مقدار و خصوصیات میلگردهای مسلح کننده ی بتن می باشند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که با افزایش نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع، نسبت مقاومت تیر مقید به نامقید به صورت تقریباً خطی کاهش می یابد. برای تمام نسبت های فولاد کششی، با افزایش مقدار فولادهای فشاری، مقاومت تیرهای مقید در حضور عمل قوسی به صورت خطی افزایش می یابد. در حالتی که مقدار میلگرد تیر مقید کم باشد، مقاومت تیر بتنی-پلیمری بیشتر از تیر بتنی-فولادی است. همچنین در مرحله ی بهره برداری، تیر بتنی-پلیمری (علی رغم کوچک بودن ضریب کشسانی میلگردهای پلیمری نسبت به میلگردهای فولادی) سختی بیشتری از خود نشان داده اند. مرکز سفتی، امکان توجیه چنین رفتارهایی را براساس عمل قوسی در تیرهای مقید فراهم آورده است.

دیوار های آجری در ساختمان سازی در کاربری های متفاوتی به کار گرفته می شوند که به عنوان مثال می توان از دیوار های حمال و دیوار های جداکننده نام برد. این دیوار ها در چیدمان ها و ابعاد متفاوتی ساخته می شوند و مصالح به کار رفته درآنها شامل آجر و ملات نیز هر کدام تفاوت های بسیاری با سایر آجر وملات ها دارند. آجر ها از رس، ماسه، خاکستر آتشفشانی و خاک هایی با منشاء نا مشخص، ساخته می شوند که مشخصا غیر همسانگرد و غیر همگن هستند. ملات ها نیز از ترکیب انواع ماسه با موادی از قبیل آهک و سیمان پرتلند ساخته می شوند که ناهمسانگردی و غیرهمگن بودن از ویژگی های بارز آنها نیز هست. در هنگام اتصال آجر وملات به یکدیگر و ساخت دیوار، یک ناهمسانگردی و غیرهمگنی دیگر نیز به وجود می آید که ناشی از اتصال دو نوع ماده ی متفاوت است. همه ی این شرایط تحلیل این دیوار ها را دشوار می کند. یک عامل کم بودن تحقیقات در این زمینه این است که این دیوار ها دارای مقاومت برشی نیستند و در نتیجه نقش سازه ای ندارند و تاثیری در سختی ساختمان در هنگام زلزله نخواهند داشت. هرچند این اسنتتاج تا حدودی درست است و این دیوار ها در مقایسه با دیوار های برشی از جهت سختی برشی در اهمیت دوم قرار می گیرند، اما در زلزله ها اغلب مشاهده شده که با وجود طراحی مهندسی سازه، و وجود دیوار های برشی، بادبند ها، تیر و ستون ها و سایر اجزای سازه ای، نقش دیوار های آجری در تخریب قسمت های داخلی ساختمان غیر قابل اغماض است. گرچه دیوار های آجری در سختی کل ساختمان محاسبه نمی شوند و ساختمان هم عموما فرو نمی ریزد ولی در قسمت های داخلی ساختمان خسارت هایی را به بار می آورد که گاهی بیشتر از خسارت های کلی ساختمان است و بیشتر تلفات جانی می باشد. از سویی در مناطقی که ساختمان به طور کلی از آجر ساخته شده و اتفاقا منطبق بر آیین نامه هم هست، خطر ریزش ساختمان وجود دارد زیرا که معمولا آیین نامه رکورد زلزله را به طور کلی در نظر می گیرد و بیشتر مواردی مثل حداکثر شتاب زمین، زمان رکورد و بزرگی مد نظر است و اغلب از طریق روش های معادل ساز تقریبی مثل بار افزون استفاده می شود که در ماده ی ناهمسانگرد و ناهمگنی مثل دیوار آجری روش دقیقی نیست. یک مشکل دیگر این است که نرم افزار های سازه ای عموما با پیش فرض فولاد و بتن که سازه ای هستند تولید شده اند که استفاده از آن ها برای شبیه سازی دیوار آجری چندان منطقی به نظر نمی رسد. می توان گفت در مورد پاسخ دیوار آجری به زلزله ی واقعی تنها حدس هایی وجود دارد و متاسفانه به دلیل مشکلات ذکر شده تحقیقاتی که در خارج از کشور صورت گرفته است نیز مستقیما قابل استفاده ی ما نمی باشد. با توجه به دلایل ذکر شده تحقیق حاضر به مطالعه ی دیوار آجری با قاب فولادی در دو حالت درب دار و پنجره دار می پردازد. در اینجا از ترکیب چند خروجی داده ی انجام شده در خارج از کشور به اضافه ی استفاده از مدل خاص دراکر پراگر برای مواد ترد و نیمه ترد و هم چنین شبیه سازی رایانه ای و نیز مطالعه ی سه مولفه ای زلزله ی بم پاره ای نتایج برای پاسخ دیوار آجری به رکورد واقعی زلزله به دست آمد. به نظر رسید کاربری نرم افزار های معمول مهندسی عمران در شبیه سازی هندسه ی سه بعدی وخواص مواد دارای ضعف هایی است ولذا در این مطالعه برنامه ی اجزاء محدود(abaqus,2011) abaqus به عنوان نرم افزار شبیه ساز مورد استفاده قرار می گیرد، خطوط کلی فصل های آتی به شکل زیر است. فصل دوم حاوی مطالبی در معرفی انواع دیوار ها، شامل دیوار های برشی بتونی، دیوار های برشی فولادی، دیوار های آجری مسلح وغیر مسلح است. فصل سوم به طور کلی به مدل سازی می پردازد، این مدل سازی شامل معرفی نرم افزار ، راستی آزمایی نرم افزار، مدل سازی مواد و هم چنین مدل سازی هندسه ی قطعات مورد استفاده خواهد بود. فصل چهارم بخش انجام تعدادی تحلیل دینامیکی بر روی دیوار با درب و دیوار با پنجره است. در این بخش از رکورد های واقعی زلزله ی بم استفاده خواهد شد. فصل پنجم شامل نتیجه گیری و پیشنهاد ادامه ی تحقیقات است.

در ایران ساختمان ها تحت بارهای ثقلی و لرزه ای طراحی می-شوند، درحالی که امروزه با توجه به ازدیاد حملات تروریستی، بررسی رفتار ساختمان ها تحت انفجار یک ضرورت محسوب می شود. بر این اساس، در این پژوهش جهت بررسی رفتار ساختمان های بتن-آرمه در برابر انفجار، دو ساختمان 4 و 8 طبقه تحت ترکیبات مختلف بارگذاری انفجاری و لرزه ای مورد ارزیابی قرار می-گیرند. برای انجام تحلیل های سه بعدی غیر خطی دینامیکی از نرم افزار شناخته شده ی abaqus استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که ساختمان های کوتاه نسبت به ساختمان های بلند در برابر انفجار بحرانی تر می باشند و نشان-دهنده ی این نکته می باشد که ساختمان های کوتاهی که در برابر زلزله طراحی شده اند، برای مقاومت بیشتر در برابر انفجار، باید مورد طراحی مجدد قرار گیرند. همچنین نتایج تحلیل های انفجاری نشان می دهند انفجارهایی که حداکثر فشارشان روی وجه طولی در مقایسه با وجه عرضی ساختمان ها واقع می شوند، به مراتب اثرات بحرانی تری در ساختمان ها ایجاد می کنند.

پوسته های استوانه ای یکی از فراوان ترین و متنوع ترین فرم های سازه ای هستند که کاربرد زیادی در صنعت دارند. به علت کم بودن ضخامت پوسته در مقایسه با سایر ابعاد آن، اغلب کمانش به عنوان یک حالت حدی برای تحلیل پوسته محسوب می گردد. ازاین رو، درک رفتار کمانشی آن برای مقاصد طراحی ضروری است. در صنعت نیاز به تعبیه ی بازشو در پوسته بسیار متداول می باشد. وجود باز شو در پوسته، مقاومت کمانشی آن را به طور چشمگیری کاهش می دهد. یکی از راه های جبران این نقیصه، افزایش ضخامت پوسته می-باشد. انتخاب دقیق محل بازشو، شکل و ابعاد آن و همچنین تقویت پوسته با سخت کننده های طولی و عرضی می تواند تا حد زیادی هزینه های ناشی از افزایش ضخامت پوسته را کاهش دهد. پوسته های استوانه ای بر اساس نسبت های مختلف ارتفاع، شعاع و ضخامت به انواع مختلفی تقسیم می-شوند. هر یک از انواع این پوسته ها، رفتار متفاوتی را از خود در حین کمانش و پس از آن نشان می دهند. در این مقاله، رفتار کمانشی و پس کمانشی پوسته های استوانه ای نازک و با ضخامت متوسط دارای بازشو مورد بررسی قرار می گیرد. برای این کار، میزان تأثیر عوامل مختلف از جمله ابعاد پوسته، شکل، اندازه و موقعیت بازشو بر رفتار کمانشی و پس کمانشی پوسته مشخص می گردد. همچنین راه های مختلف تقویت پوسته های استوانه ای دارای بازشو با استفاده از سخت کننده های طولی و عرضی و میزان تأثیر هر یک در افزایش مقاومت پوسته تعیین می گردد.

تحلیل خطر زمین لرزه به تخمین کمّی خطرات لرزش زمین در یک محل خاص مربوط می شود. طراحی مقاوم در برابر زمین لرزه مستلزم برآوردی دقیق از میزان خطر لرزه ای است. یک روش عمومی برای آنالیز خطر لرزه ای و به نقشه در آوردن آن، پهنه بندی است. خطرات لرزه ای در شرایطی که اندازه، زمان و مکان زلزله قطعی نباشد، به صورت احتمالی بررسی می شود.با توجه به اینکه از پارامترهای مختلفی در برآورد خطر لرزه ای استفاده می شود لازم است که تأثیر این پارامترها بر نتایج تحلیل خطر مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به اهمیت پارامتر کاهندگی در تحلیل خطر تأثیر این پارامتر در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور برآورد خطر زمین لرزه به روش احتمالاتی در گستره ای به شعاع 150 کیلومتریِ شهر کاشمر با طول و عرض جغرفیاییِ 58,42و 35,24 که در برگیرنده منطقه خراسان می-باشد، انجام شده است. لذا بر اساس داده های تاریخی و دستگاهی، اطلاعات گسل های لرزه زا، سازوکار ژرفی محدوده و ساختار زمین شناسی، ویژگی های لرزه خیزی و مدل لرزه زمین ساختی منطقه ارائه شده است. در این مطالعه فرض بر اینست که رخداد زمین لرزه ها دارای توزیع پوآسون می باشند، به عبارت دیگر نرخ رخداد در گستره زمانی مورد نظر ثابت باقی می ماند و با استفاده از اطلاعات زمین شناسی، زلزله-شناسی و ژئوفیزیکی، 23 چشمه بالقوه لرزه ای در منطقه تعیین شده است. سپس پارامترهای لرزه خیزی با استفاده از روش کیجکو و سلوول و با فرض mmin=4 محاسبه شده اند. اطلاعات حاصل برای چهار رابطه کاهندگی مورد پردازش قرار گرفته است. لازم به ذکر است که در این تحقیق از روابط کاهیدگی که برای منطقه خراسان بدست آمده ا ند نیز استفاده شده است و در نهایت نقشه پهنه بندی مربوط به این چهار رابطه کاهندگی برای 10% احتمال افزایش خطر در طول عمر مفید 50 سال یعنی دوره بازگشت 475 سال رسم شده اند. در برآورد خطر زمین لرزه از کرایسیس 2007 برای شبکه ای از نقاط با فاصله 1/0 درجه استفاده شده است. از نظر خطر نسبی زمین لرزه می توان گستره خراسان را به پهنه های با میزان خطر نسبی متفاوت تقسیم بندی نمود. درنهایت جهت بررسی تأثیر روابط کاهندگی بر نتایج تحلیل خطر یک نقشه ی انحراف معیار استاندارد از این چهار رابطه کاهندگی رسم شده است.

اهمّیّت نیروی برق در کاهش خسارات و افزایش میزان کمک رسانی در لحظات و ساعات بعد از وقوع زمین لرزه، حفظ و نگهداری نیروگاه های تولید برق و همچنین خطوط توزیع و انتقال را ایجاب می نماید. برج خنک کننده بتنی یکی از اجزاء مهم در چرخه ی تولید برق در یک نیروگاه حرارتی به شمار می رود. از سوی دیگر، به دلیل ارتفاع بسیار زیاد آن، جزء دسته ی سازه های خاص قرار گرفته که نیازمند تحلیل های عددی و با دقت بالا می باشد. در این رساله، برج خنک کننده بتنی نیروگاه شریعتی مشهد مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل دینامیکی بار زلزله بر روی این برج، با استفاده از نرم افزار abaqus صورت پذیرفته است. نتیجه ی محاسبات و مدل سازی ها نشان داده اند که به دلیل ارتفاع و وزن بسیار زیاد این سازه و همچنین ساخت متفاوت آن و پایه های x شکل، امکان خسارات احتمالی در پایه های برج بسیار محتمل است. از سوی دیگر، پوسته ی بتنی برج، در ترازهای گوناگون رفتار نسبتا یکسانی را نشان می دهد.

موضوع پایان نامه پیش رو بررسی روش های تحلیل عددی سازه های کابلی می باشد. در این پژوهش به بررسی انواع کابل ها و مشخصات مکانیکی آنها پرداخته شده و روش های تعیین سختی محوری و خمشی کابل معرفی گردیده است. روابط تحلیلی حاکم بر رفتار کابل زنجیری و مدل های اجزاء محدود کابل مورد بررسی قرار گرفته و توانایی ها و کاستی های جزءهای پیشین مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور رفع کاستی های مورد بحث سه جزء جدید ارائه شده است. بارگذاری کلی نقطه ای و گسترده، تغییرات حرارت و اثرات غیرخطی مواد جزء ویژگی های مدل های ارائه شده می باشد. همچنین در این پایان نامه روش های تحلیل غیرخطی سازه ها، مورد بررسی قرار گرفته است. دو روش جدید نیز برای پیمایش مسیر تعادل سازه ها با رفتار غیرخطی بسیار پیچیده ارائه شده است. همچنین پارامتری جدید برای تعیین اندازه نمو در تحلیل غیرخطی سازه ها نیز ارائه شده است. نتایج بررسی عددی مدل ها و روش های ارائه شده نشان می دهد جزءهای پیشنهادی علاوه بر توانایی بالا و دقت، در حدود 20 درصد سریعتر از مدل های پیشین عمل می کند. همچنین روش های پیشنهادی برای پیمایش مسیر تعادل با انجام تعداد زیادی تحلیل مورد سنجش قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی توانمندی بسیار بالای روش های پیشنهادی نسبت به روش های پیشین می باشد.

با پیشرفت دانش و صنعت ساختمان مصالح جدید زیادی متناسب با کاربردهای مهندسی عمران معرفی و استفاده شده اند. مصالح هوشمند نمونه ای از موادی است که امروزه توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. در این تحقیق مصالح هوشمند معرفی شده و خصوصیات و توانایی های آنها مورد ارزیابی قرار می گیرد. آلیاژهای حافظه دار شکلی بعنوان یکی از مهمترین مصالح هوشمند و ابزارهای مختلفی که با استفاده از آن ساخته می شوند مورد مطالعه قرار می گیرند. خصوصیات مکانیکی و ویژگی های منحصر به فرد و قابلیت استفاده از این ابزارها در مقاوم سازی لرزه ای سازه بیان می شود. تحلیل دینامیکی غیر خطی بر روی ساختمان های بتنی مسلح با استفاده از نرم افزار کامپیوتری seismostruct با هدف یافتن اثر میله های ساخته شده با آلیاژهای حافظه دار شکلی در این پایان نامه انجام شده است. به منظور سنجش مدل موجود در برنامه seismostruct برای شبیه سازی آلیاژ حافظه دار شکلی، پاسخ نمونه نرم افزاری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. ارتعاش زمین با شدت مختلف و با استفاده از شتابنگاشت زمین لرزه شهرستان های بم و طبس بر روی ساختمان های سه و شش طبقه اعمال شد. نتایج ده ها تحلیل رایانه ای انجام شده کاهش چشمگیر جابجایی نسبی طبقات را در اثر استفاده از میله های sma برای تقویت دیوارهای آجری، نشان می دهد. نتایج این تحقیق نشان می دهد ساختمان تقویت شده با مصالح هوشمند حتی هنگام بروز ارتعاشات شدید تغییر شکل ماندگار محسوسی نخواهد داشت.

اهمیت حفاظت از لوله های مدفون گاز در جلوگیری از بالا رفتن میزان خسارات و موانع ایجاد شده برای خدمات رسانی پس از وقوع زمین لرزه،به وضوح قابل مشاهده و ملموس است.این خطوط از اجزای مهم در انتقال انرژی و بالاخص حرارت به مناطق مختلف به شمار رفته و از سویی به دلیل مدفون بودن در خاک،نیازمند، تحلیل های دقیق و پیچیده ای می باشند.در این رساله قسمتی از خطوط لوله مدفون واقع در شهرستان بیرجند مورد مطالعه قرار گرفته است. توسط نرم افزار abaqus ،بار دینامیکی زلزله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج تحلیل لرزه ای نشان می دهد که به دلیل مدفون بودن لوله در عمق مشخصی از خاک و خاصیت میرایی خاک، آسیب زیادی به خطوط لوله در زلزله هایی با بزرگی متوسط وارد نشده و میزان جابجایی لوله پس از زلزله زیاد نمی باشد.

چکیده دیوارهای برشی به خاطر صلبیت و مقاومت مناسب در بسیاری از سازه های مقاوم در برابر زلزله به کار می روند. دیوارهای برشی می توانند به صورت مجزا یا متصل به یکدیگر ساخته شوند. اگر دو دیوار هم صفحه با تیرهایی به هم متصل گردند، دیوارهای برشی کوپل یا همبسته نام دارند. دیوارهای برشی همبسته توسط تیرهای کوتاهی که غالبا عمیق نیز هستند (تیرهای همبند) به یکدیگر متصل شوند. مشخصات هندسی تیرهای همبند، مهمترین و تاثیرگذارترین پارامتر در عملکرد دیوارهای برشی کوپل است. از این رو طراحی و عملکرد صحیح تیرهای همبند، مهمترین گام در طراحی سیستم دیوارهای برشی کوپل می باشد. دانستن رفتار تیرهای همبند برای دانستن رفتار سیستم دیوارهای همبسته به طور کامل ضروری است. در این پژوهش، به تحلیل عددی تیرهای همبند بتن مسلح برای پیش بینی رفتار آنها پرداخته شده است. در تحلیل عددی انجام شده از مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن که از شاخه های مکانیک آسیب دیدگی می-باشد برای مدل سازی رفتار غیر خطی بتن و نرم شوندگی کرنش آن استفاده شده است. بدین منظور هفت نمونه آزمایش شده از دیوارهای برشی همبسته با نرم افزار اجزای محدود abaqus که قادر به استفاده از مدل آسیب-دیدگی پلاستیک بتن می باشد، تحلیل شده اند. در این تحقیق تلاش می شود تا مدل تحلیلی دقیق و مناسبی ایجاد شود تا بتواند پارامترهای گوناگون را جهت رفتار درست تیرهای پیوند بررسی کند. مدل سازی بتنی در این نرم-افزار مستلزم انتخاب پارامترهای گوناگونی است که در شرایط مختلف و برای سازه های متفاوت ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند. از این رو، قبل از استفاده از مدل تحلیلی لازم است تا سازگاری آن توسط مطالعات آزمایشگاهی و یا مطالعات تحلیلی دیگر به اثبات برسد. پس از انطباق نتایج تحلیلی و نیز سازگاری مدل تحلیلی با مشاهدات آزمایشگاهی، مدل نرم افزاری به دست آمده به منظور انجام تحلیل پارامتری تیرهای همبند به کار گرفته می شود. بر اساس مقایسه انجام شده بین نتایج بدست آمده از تحلیل عددی و نتایج آزمایشگاهی می توان گفت که تحلیل عددی انجام شده با دقت بالایی قادر به پیش بینی نمودار بار-جابجایی، بار حداکثر و الگوی آسیب دیدگی می باشد. واژه کلیدی: دیوار برشی، تیرهای همبند، نرم شوندگی کرنش، مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن، abaqus.

دکل های انتقال نیرو از جمله سازه های مشبک هستند که از اوایل قرن بیستم و با گسترش خطوط انتقال برق مورد استفاده قرار گرفتند. این دکل ها دارای ساختاری پیچیده هستند که تحلیل و طراحی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد. به همین علت، برای اطمینان از مقاومت دکل ها در برابر بارهای وارده، آن ها را در آزمایشات مقیاس واقعی تحت اثر بارهای طراحی قرار داده و رفتار آن ها را کنترل می کنند. آن چه که در آزمایشات مقیاس واقعی بیش از همه توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است، عدم تطابق تغییرمکان های دکل در آزمایش با مقادیر حاصل از نرم افزارهاست که علت آن پدیده لغزش گره ها می باشد. هدف اصلی در این پژوهش، بررسی اثرات غیرخطی هندسی، مواد و اثر لغزش گره ها در دکل های انتقال نیرو است. در این راستا، نرم افزار تحلیل غیرخطی دکل ها -nastower- توسط نویسنده این پایان نامه تهیه شده و به منظور صحت سنجی آن، نتایج تحلیلی آن با چند نرم افزار تجاری دیگر مقایسه شده است. سپس، یک دکل مرتفع انتقال نیرو که با مقیاس واقعی مورد آزمایش قرار گرفته است، در نرم افزار فوق، با منظور کردن اثر لغزش گره ها، مدلسازی شده و نتایج آن با نتایج آزمایش مقایسه شده است. در نهایت، دکل مشبک یک توربین بادی 100 کیلوواتی، با منظور کردن اثر لغزش گره ها و همچنین اتصالات نیمه صلب، مورد تحلیل دینامیکی قرار گرفته و فرکانس های طبیعی آن بدست آمده است.

در این پایان نامه، یک روش بار افزون سازگار چند مودی برای برآورد لرزه ای پل ها با توجه به ویژگی های هندسی و شرایط تکیه گاهی پل های یکپارچه ارائه می شود. این روش بر پایه ی روش طیف ظرفیت بنا شده و در رابطه سازی آن، دو بهبود اصلی نسبت به روش های پیشین مشابه ارائه گشته است. نخستین بهبود، وارد کردن هدفمند اثر مودهای بالاتر در برآورد منحنی ظرفیت سازه است. این کار از طریق معرفی یک مقدار کمینه برای جرم موثر مودی کل سازه انجام می پذیرد. بر این اساس، تعداد مود مشارکت کننده در یکایک گام تحلیل نموی تعیین می شود و تحلیل با این تعداد مود به انجام می رسد. بهبود دوم، ارائه یک منحنی نیاز لرزه ای سازگار با توجه به مشخصات زلزله ورودی و سختی مماسی سازه است. این منحنی در هرگام تحلیل نموی به هنگام می شود و تلاقی آن با منحنی ظرفیت، نقطه عملکرد را به دست می دهد. دقت و توانمندی روش پیشنهادی با انجام یک تحلیل پارامتری بر روی 18 پل یکپارچه چهار دهانه با طول 180 متر سنجیده می شود. هندسه پل ها منظم و نامنظم انتخاب شده است تا توانایی روش در هندسه های مختلف ارزیابی گردد. همچنین، اثر اندرکنش خاک و سازه نیز در نظر گرفته شده است تا پاسخ لرزه ای تا حد امکان به شرایط واقعی پل های یکپارچه نزدیک باشد. هر یک از پل ها تحت اثر ده رکورد زلزله در راستای عرضی قرار می گیرند. روش تحلیل تاریخچه پاسخ ناکشسان نیز به عنوان پاسخ مرجع انتخاب شده و پاسخ های روش پیشنهادی با آن مقایسه می گردد. نتایج عددی تحلیل پارامتری، دقت بسیار خوب روش پیشنهادی را در برآورد پاسخ لرزه ای سازه نشان می دهد. برای بیشتر پل های بررسی شده در این پایان نامه، پاسخ های تغییرمکانی با اختلاف کمتر از %25 و پاسخ های نیرویی با اختلاف کمتر از %10 نسبت به پاسخ های مرجع برآورد می شوند. این دقت در مقایسه با مقدارهای گزارش شده در پژوهش های مشابه، بسیار خوب ارزیابی می شود. بنابراین، می توان روش پیشنهادی را به عنوان یک ابزار تحلیلی توانمند برای مقاصد پژوهشی و کاربردی مانند ارزیابی عملکرد لرزه ای و تولید منحنی های شکنندگی پل ها به کار برد.

چکیده یکی از اساسی ترین اجزای تغییر شکل غیرخطی در اعضای بتن مسلح، لغزش آرماتور در بتن می باشد.مقدار مقاومت پیوستگی بتن و آرماتور وابسته به عوامل مختلفی چون مشخصات مکانیکی آرماتور و بتن، حداکثر میانگین تنش پیوستگی قابل ایجاد در طول آرماتور و چگونگی توزیع تنش پیوستگی در راستای طولی است. شکست پیوستگی آرماتور و بتن، یکی از حالت های شکست در اعضای بتن مسلح تحت خمش می باشد.تغییر شکل اضافی ناشی از لغزش آرماتور در بتن می تواند اثرات قابل توجهی در رفتار لرزه ای سازه ها داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از تحلیل عددی، رفتار پیوستگی و لغزش آرماتور در بتن مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل از مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن به منظور شبیه سازی رفتار غیرخطی و نرم شوندگی کرنش آن استفاده شده است. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی گذشتهرفتار پیوستگی برای نمونه های آزمایشبا مدلسازیآنها در نرم افزار اجزای محدود abaqusکه قادر به استفاده ازمدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن می باشد، بررسی شد. تحلیل انجام شده با دقت بالایی قادر به پیش بینی توزیع تنش و کرنش در طول پیوستگی، بار حداکثر، حالت شکست و تنش پیوستگی –لغزش اتفاق افتاده در مراحل مختلف بارگذاری می باشد. با انجام تحلیل پارامتری مشخص شد که یکی از مهمترین پارامترهای موثر بر رفتار پیوستگی، انرژی شکست می باشد و نقش تعیین کننده ای در پیش بینی نوع شکست دارد. از نتایج بدست آمده مشخص می شود تنش پیوستگی آرماتور و بتن از قانون اثر اندازه تبعیت می کند، به اینصورت که با افزایش اندازه نمونه ها به یک نسبت، ماکزیمم تنش پیوستگی کاهش می یابد. اما این موضوع برای لغزش های اتفاق افتاده صادق نیست، چراکه با بزرگتر شدن تمامی نمونه ها به یک نسبت معین، لغزش های حداکثر افزایش یافته است. کلمات کلیدی: پیوستگی آرماتور و بتن، لغزش، اثر اندازه، مکانیک شکست و مدل پلاستیک آسیب دیده بتن

در این پایان نامه، با ارائه مدلی کاربردی برای شبیه سازی توربین به همراه پی، شمع و خاک به صورت یک پارچه به بررسی اثرات اندرکنش خاک و سازه بر رفتار لرزه ای توربین بادی پرداخته می شود. بدین منظور، شیوه ای نوین برای مدل سازی سه بعدی پی مکعب مستطیل شکل توربین، با فرض رفتار صلب برای آن، رابطه سازی و ارائه می گردد. پس از وارد نمودن مدل پیشنهادی در نرم افزار opensees، کفایت و توانایی آن در کاهش زمان تحلیل بدون کاهش دقت پاسخ ها نمایش داده خواهد شد. در این روش، پی دارای تنها شش درجه آزادی بوده که به گره مرکزی پی نسبت داده شده و با فرض فنرهای انتقالی غیرخطی در سه راستای عمود برهم، بر هر یک از وجوه پی، رفتار خاک پیرامون آن ها در برپاسازی ماتریس سختی جزء وارد می گردد. در ادامه، با معرفی توربین 5/1 مگاوات مبنای آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر ایالات متحده آمریکا و 7 مدل مختلف، ارزیابی اثرات اندرکنش خاک و سازه آغاز می شود. این مدل ها شامل یک حالت با تکیه گاه گیردار به همراه دو گونه سیستم تکیه گاهی (پی منفرد و پی دارای شمع) می باشند؛ که هر یک برای سه گونه خاک مختلف (ماسه نرم، متوسط و سخت) مورد بررسی قرار می گیرند. انطباق شرایط پی های طراحی شده بر فرضیات مدل سازی نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با انجام تحلیل های مودال مشاهده می شود که با وارد نمودن اثر خاک و شرایط تکیه گاهی در مدل سازی، بسامد طبیعی سازه کاهش یافته و میزان کاهش برای مودهای بالاتر بیش تر است. در ادامه، اثر تغییرات میرایی بر بیشینه شتاب بالای برج، تحت تحریک افقی سه زلزله مختلف، ارزیابی و مقدار اثرگذاری آن اندک تشخیص داده می شود. تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه پاسخ مدل های اندرکنش، تحت مولفه افقی سه زلزله با شدت های مختلف، آشکار می سازد که تأثیر اندرکنش خاک و سازه بر تخمین مقدار و توزیع نیروهای داخلی برج شامل برش و لنگر خمشی قابل ملاحظه بوده و بر حسب نوع خاک، سیستم تکیه گاهی و شدت زلزله تغییراتی تعیین کننده در نتایج ایجاد می کند؛ که میزان این تغییرات تا سقف 32 درصد نیز تعیین می گردد. از سوی دیگر، اندرکنش خاک و سازه تغییر چندانی در بیشینه جابه جای بالای برج به وجود نمی آورد.

چکیده ساخت سازه هایی که توانایی حفظ جان انسان ها و حفاظت از تاسیسات مهم صنعتی یا نظامی را در هنگام حملات هوایی یا موشکی بر عهده دارند از زمان جنگ جهانی دوم مورد توجه مهندسان و پژوهشگران بوده است. این سازه های سطحی یا زیر سطحی چند منظوره بوده در زمان صلح عملکرد های دیگری دارند اما در ساخت آن ها ویژگی هایی در نظر گرفته می شود تا در زمان جنگ بتوانند به عنوان پناهگاه (برای حفاظت از ساکنان مشخص یک سازه، عموم مردم و یا تأسیسات مهم) مورد استفاده قرار بگیرند. ساخت سازه های سطحی ساده تر و کم هزینه تر بوده و دسترسی به آن ها ساده تر است. با این حال استفاده از سازه های سطحی امنیت کم تری دارد چراکه امکان برخورد موشک و یا بمب به این سازه یا انفجار در نزدیکی آن زیاد است. سازه های زیرزمینی چنین مشکلی ندارند و با ایجاد فاصله میان نقطه انفجار و سازه، امنیت بیشتری برای ساکنان شان فراهم می کنند. به همین دلیل در مراکزی که احتمال حمله هوایی یا موشکی به آن ها زیاد است مانند مراکز پر اهمیت دولتی یا نظامی، انبار های مهمات و غیره استفاده از سازه زیرسطحی معمول است.در سال های اخیر ارتش کشور های گوناگون به بمب ها و موشک هایی که توانایی نفوذ به عمق زمین را دارند مجهز گردیده اند. این سلاح ها که برای حمله به اهداف زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند توانایی نفوذ در خاک یا سنگ را دارند و می توانند به سازه زیرزمینی نزدیک شوند و آسیب بیشتری به آن ها وارد کنند. هدف این پژوهش بررسی اثر انفجار مدفون بر رفتار سازه های زیرزمینی با استفاده از روش عددیتفاضل محدوداست. در این پژوهش از نرم افزار شبیه سازی flac 2d برای ساخت مدل های عددی استفاده شد. مدل ها به صورت دو بعدی، با در نظر گرفتن شرایط کرنش مستوی و خاک دانه ای با استفاده از مدل ارتجاعی– خمیری مورکولمب شبیه سازی گردیدند. سازه زیرزمینی شبیه سازی شده مشابه تونل های خط دو قطار شهری مشهد در نظر گرفته شد. پوشش این سازه با استفاده از المان های مخصوص نرم افزار flac شبیه سازی گردیدند. با ساخت مدل عددی ویژگی های مهم شکل سازه زیرزمینی، تراکم خاک و فاصله انفجار بمب نفوذگر از سازه زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفتند و تأثیر آن ها بر رفتار سازه زیرزمینی مشخص شدند. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهند سازه های مستطیلی شکل در زمان انفجار دچار جابه ججایی های بسیار بزرگ می شوند. سازه های زیرزمینی با سطح مقطع d شکل برترین عملکرد را دارند. خاک های سست در فاصله های کم و خاک های متراکم در فاصله های زیاد سازه زیرزمینی و حفره انفجار عمل کرد مناسبی دارند. همچنین امکان تعیین عمق یا خاک بهینه برای سازه های زیرزمینی مقاوم در برابر انفجار وجود دارد. در انتهای این پایان نامه پیشنهاد هایی برای ادامه پژوهش در این زمینه ارایه شدند.

چکیده هدف از این تحقیق بررسی ظرفیت برش پانچینگ در دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک ساخته شده از سبکدانه لیکا و مقایسه آن ها با بتن معمولی است. ازآنجاکه اکثر مطالب بیان شده در آیین نامه ها در مورد برش پانچینگ دال ها بر اساس اطلاعات تجربی به دست آمده از نمونه دال های بتن معمولی می باشد، بنابراین ضروری است که میزان دقت این روابط را برای دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک مورد ارزیابی و بررسی قرارداد. در این پایان نامه 9 نمونه دال مربعی ساخته شده است. پارامترهای متغیر در این دال ها نوع بتن، مقاومت بتن، درصد آرماتور کششی و ضخامت دال است. ابعاد و درصد آرماتور دال طوری انتخاب شده است که انهدام در آن ها به صورت برش پانچینگ باشد. نمونه های فوق مورد آزمایش قرارگرفته و مقدار بار پانچینگ و تغییر مکان نهایی برای هر یک از آن ها اندازه گیری شده است. با توجه به داده های به دست آمده، در مورد شکل انهدام و نوع ترک ها، روابط بار- تغییر مکان و سختی هر یک از نمونه ها صحبت شده و در پایان نتایج آزمایش ها با روابط آیین نامه های aci، ایران و bs-8110 مقایسه شده و میزان دقت هر یک از این آیین نامه ها در ارتباط با نحوه تأثیر پارامترهای مختلف در تعیین مقاومت برش پانچینگ دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک معین شده است. این مقایسه ها نشان می دهد که آیین نامه bs-8110 در تعیین برش پانچینگ دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک نسبت به آیین نامه های دیگر از دقت بیشتری برخوردار است. نکته آخر اینکه دال های بتنی ساخته شده از سبکدانه لیکا در صورت طرح اختلاط و عمل آوری مناسب می تواند در سازه ها مورداستفاده قرار گیرد.

آلیاژهای حافظه دار شکلی بعنوان یکی از مهمترین مصالح هوشمند و ابزارهای مختلفی که با استفاده از آن ساخته می شوند مورد مطالعه قرار می گیرند که یکی از زمینه های تحقیقاتی بر روی این آلیاژها استفاده از آنها به عنوان میلگرد در سازه های بتنی است. در این پژوهش رفتار لرزه ای قاب های بتنی مسلح شده با آلیاژهای حافظه دار شکلی مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور از سه نمونه قاب سه، شش و هشت طبقه که یک بار با میلگرد معمولی و بار دیگر با میلگرد از جنس آلیاژهای حافظه دار شکلی که در 15 درصد پایین ستون ها مسلح گردیده اند، استفاده شده است.عملکرد لرزه ای این سه نمونه قاب با اعمال شتاب نگاشت زلزله با دوره بازگشت 2000 ساله مورد بررسی قرار گرفته است و رفتار سازه از قبیل جابجایی نسبی طبقات، جابجایی باقی مانده طبقات، میزان برش پایه، جابجایی بام و میزان خسارت سازه مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که آلیاژهای حافظه دار شکلی در سازه بتن آرمه باعث کاهش میزان برش پایه، کاهش جابجایی نسبی باقی مانده طبقات و کاهش میزان خسارت وارد شده به سازه می گردد.

در سال های اخیر مبحث جداساز لرزه ای به طور خاص در طراحی لرزه ای ساختمان ها مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی از این کار، جداسازی سازه از زمین بجای استفاده از روشهای مرسوم مقاوم سازی میباشد. تجهیزاتی که در جداسازی پایه ی ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند دارای دو مشخصه ی مهم انعطاف پذیری و قابلیت جذب انرژی می باشند. انعطاف پذیری سیستم جداگر سبب افزایش زمان تناوب اصلی سازه و خارج شدن آن از محدوده ی انرژی مخرب زلزله می شود. از سوی دیگر خاصیت جذب انرژی سبب افزایش میرائی و در پی آن کاهش تغییر مکان زیاد ناشی از انعطاف پذیری جانبی سیستم جداگر می شود. یکی از انواع رایج جداگرها، جداگرهای اصطکاکی می باشند که در بین این گروه، جداگر اصطکاکی پاندولی از جایگاه خاصی برخوردار می باشد. تحقیق ها و آزمایش های متعدد توسط محققین نشان داده اند که زمانیکه این جداگر تحت اثر زلزله های میدان نزدیک قرار می گیرد، چون زلزله های میدان نزدیک دارای یک یا چندین پالس با پریود بالا می باشند، اگر پریود پالس زلزله نزدیک به پریود جداسازی جداگر باشد، پاسخ های این جداگر همراه با تشدید خواهند بود. لذا استفاده از این جداگر در زلزله های میدان نزدیک خطرناک می باشد. از این رو در سال های اخیر پژوهشگران خاصیت تطبیق پذیری غیرفعال را در این جداگر جای داده تا مشکل ایجاد پدیده ی تشدید در پاسخ های جداگر حل شود. یکی از دسته های جداگرهای اصطکاکی پاندولی با خاصیت تطبیق پذیری، جداگرهای اصطکاکی پاندولی با شعاع متغیر می باشند. در این نوع جداگرها، سطح لغزش کروی، به یک سطح با شعاع متغیر تبدیل می شود و در نتیجه جداگر دارای سختی و پریود متغیر خواهد بود که این امر باعث بهبود رفتار جداگر در زلزله های میدان نزدیک می شود. تا اکنون انواع مختلفی از این جداگرها توسط پژوهشگران معرفی شده است. در این پژوهش عملکرد چهار جداگر با شعاع متغیر در یک سازه ی هفت طبقه ی برشی با اعمال زلزله در هر دو جهت ساختمان و همچنین در نظر گرفتن اندرکنش دوجانبه ی نیروهای زلزله، شبیه سازی و تحلیل شده و پس از بدست آوردن پریود جداسازی و ضریب اصطکاک بهینه، عملکرد این جداگرها در شدت های مختلف زلزله های میدان نزدیک مقایسه و بررسی شده است. پاسخ ها نشان می دهند که رفتار هر چهار جداگر در شدت های پائین زلزله مشابه بوده اما با افزایش شدت زلزله، دو تا از جداگرها در کاهش جابجائی پایه و دو جداگر دیگر در کاهش شتاب انتقال یافته به سازه، عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.

در این پایان نامه دو روش تحلیل بار افزون مودال جهت ارزیابی لرزه ای پل های کابلی خودایستا پیشنهاد می شود. روش اول، تحلیل بارافزون با یک بار اجرا و روش دوم، تحلیل بارافزون با رویکرد تعادل انرژی نام دارد. پل کابلی خودایستای مدل سازی شده در این پژوهش پل کوئینسی آمریکا می باشد که برای مدل سازی آن از نرم افزار opensees استفاده شده است. همچنین برای بررسی دقت روش های بارافزون پیشنهادی بر روی پل کابلی خودایستای مدل سازی شده و مقایسه ی پاسخ های به دست آمده از این روش ها با پاسخ های تحلیل تاریخچه زمانی، سه رکورد از زلزله imperial valley با مقدار های مختلف حداکثر شتاب زمین انتخاب شده است.

هدف این پایان نامه، ارائه روشی برای تحلیل غیرخطی کابل ها می باشد که بتوان به وسیله آن شبکه های کابلی یا سازه هایی که بخش هایی از آن ها، المان های کابلی می باشند را تحلیل نمود. برای این منظور، با در نظر گرفتن یک رابطه تنش- کرنش و استفاده از رابطه سازی زنجیری، ماتریس سختی جزء کابلی که تنها تحت اثر نیروی ثقلی در طول خود و همچنین نیروهای متمرکز گرهی است، به صورت تحلیلی استخراج می شود. پس از آن یک رابطه سازی عددی ارائه می گردد که می تواند هر نوع رابطه تنش- کرنش را به همراه بارگذاری گسترده در طول کابل و در هر راستایی را وارد تحلیل نماید. ویژگی مهم هر دو روش این است که با یک شکل رابطه سازی امکان تحلیل موادی با رابطه تنش- کرنش خطی یا غیرخطی را دارا می باشند. در پایان به منظور بررسی دقت و توانایی های رابطه های ارائه شده، تعدادی نمونه عددی حل می شود و پاسخ های حاصل از راهکارهای پیشنهادی با روش های ارائه شده توسط سایر پژوهشگران مقایسه می شود.

در این پایان نامه، هدف ارائه حل های فرم ـ بسته و تحلیلی در بحث اندرکنش سدهای بتنی وزنی و مخزن، در دو حالت محدود و نیمه بینهایت بوده که در همین راستا، مدل های مختلفی برای این مساله پیشنهاد و حل فرم ـ بسته برای آنها در محدوده فرکانس ارائه می شود. براین اساس، ابتدا به ارائه مدل تیر برشی با مقطع ثابت در ارتفاع پرداخته شده و سپس مدل های تیر خمشی و تیر برشی با مقطع متغیر مورد بررسی قرار گرفته و حل بسته اندرکنش آنها با مخزن نیمه بی نهایت حاوی سیال تراکم پذیر ارائه می گردد. به این منظور، ابتدا معادلات حاکم و شرایط مرزی بر سازه و سیال معرفی شده و سپس حل فرم ـ بسته هر یک از سیستم ها با استفاده از تکنیک های ریاضی بدست می آید.همچنین،اثرات جانبی همچون رسوب کف مخزن و امواج سطحی مورد بررسی قرار می گیرند.

میراگر جرمی تنظیم شده (tuned mass damper) نوعی ابزار کنترلی کلاسیک در مهندسی است که از سه بخش اصلی یعنی جرم، فنر و میراگر ویسکوز تشکیل می شود. این میراگر از طریق نوسان در حین اعمال بار دینامیکی بخشی از انرژی وارده را تلف می کند و ارتعاش سازه اصلی را محدود می نماید. استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی (shape memory alloy) به جای فنر و میراگر در ساختار میراگر جرمی از روش های جدید و تکنولوژی های نوین برای کنترل رفتار سازه هاست. آلیاژهای حافظه دار فلزاتی اند که با تغییر دما و یا اعمال نیرو بین دو فاز کریستالی تغییر حالت می دهند. این آلیاژها قادرند تحت بار مکانیکی چرخه ای با تحمل تغییر شکل های هیسترزیس برگشت پذیر انرژی مکانیکی را جذب و آن را تلف کنند. این خواص منحصر به فرد، sma را برای استفاده در سیستم های میراکننده ارتعاشات بسیار مناسب کرده اند. در این پژوهش sma در ساختار میراگر جرمی به کار گرفته می شود تا اثر آن بر رفتار لرزه ای قاب های بتن مسلح سنجیده شود. برای انجام این پژوهش از نرم افزار seismostruct استفاده می شود. دو ساختمان نمونه ی چهار و هشت طبقه بتن آرمه با رفتار غیرخطی با و بدون استفاده از tmd به صورت سه بعدی مدل سازی شده و تحت زلزله های طبس و ناغان با شدت های مختلف قرار می گیرند. برای مقایسه ی عملکرد میراگرها با نسبت های جرمی مختلف، پاسخ های سازه شامل بیشینه جابجایی بام، بیشینه برش پایه و جابجایی نسبی طبقات با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی مورد مطالعه قرار می گیرند.

امروزه در اکثر آیین نامه های لرزه ای که به منظور طراحی سازه های مقاوم در مقابل زلزله مورد استفاده قرار می- گیرند، پارامتر ضریب رفتار ( ضریب اصلاح پاسخ ) برای تعیین نیروی جانبی معادل با نیروی زلزله به کار می رود. این پارامتر به منظور در نظر گرفتن اضافه مقاومت سازه که ممکن است به علل مختلف به وجود آید مورد استفاده قرار می- گیرد. با توجه به اینکه در تمامی آیین نامه های لرزه ای این پارامتر برای یک سیستم سازه ای مشخص بدون توجه به مشخصات هندسی و سایر عوامل، مقدار ثابتی معرفی شده است، لزوم تحقیق در صحت این موضوع بیش از پیش احساس می شود. در این رساله چندین قاب فولادی با تعداد طبقات مختلف، بر طبق آیین نامه فولاد ایران مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته اند. همچنین نمونه های طراحی شده به وسیله تحلیل بار افزون انطباقی مورد تحلیل مجدد قرار گرفته و با استفاده از این نوع تحلیل نمودار برش پایه - تغییر مکان مربوط به هر نمونه رسم شده است. در پایان ضریب رفتار مربوط به هر یک از نمونه ها در حالتهای مختلف محاسبه شده است. همچنین برای حالتهای مختلف نمودارهایی ارائه گردیده است که با استفاده از آنها می توان ضریب رفتار مربوط به سازه های دیگری را که در این محدوده از ارتفاع قرار می گیرند را بدست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان از وابستگی بسیار شدید ضریب رفتار به مقدار ارتفاع سازه دارد و با افزایش ارتفاع سازه این مقدار کاهش می یابد، اما در بعضی حالات ممکن است افزایش یابد.

پیوند تیرها به ستون ها در قاب های نیمه سخت، نه ساده و نه به طور کامل سخت اند. بر این پایه، تمام قاب های فولادی نیمه سخت می باشند. زیرا، پیوندهای آن ها زیر بار، مقدار مشخصی نرمی از خود نشان می دهند. در این پایان نامه، ماتریس سختی وتری کشسان جزء تیر- ستون دارای پیوندهای نیمه سخت، زیر اثر لنگرهای گرهی و بار گسترده میانی رابطه سازی می شود. سپس، بر پایه این ماتریس، تحلیل کشسان مرتبه دوم و پایداری قاب های فولادی دو بعدی با پیوندهای نیمه سخت انجام می-پذیرد. ویژگی اصلی این ماتریس، کلی بودن آن می باشد. زیرا، توانایی الگوسازی یک عضو قابی با هر گونه پیوندی را دارد. همچنین، نسبت به ماتریس های مشابه از دقت و کارایی بیشتری برخوردار است. از سوی دیگر، هر عضو تنها با یک جزء الگوسازی می شود و در روش اجزای محدود پیشنهادی، برای عضوهای کششی و فشاری رابطه های یکسانی به کار می رود. نمودار بار- تغییرمکان و مقدارهای عددی به دست آمده از روش های پیشنهادی با تحلیل های سایر پژوهشگران مقایسه می شوند و اثر نرمی پیوند بر مسیر ایستایی کشسان مرتبه دوم، بار کمانشی و رفتار قاب های فولادی بررسی می گردد. همچنین، با توجه به اهمیت و کاربرد پیوند های خورجینی در ایران، شیوه ای برای تحلیل این گونه قاب ها ارائه خواهد شد. بر پایه فن پیشنهادی، تمامی رابطه های تحلیلی قاب های نیمه سخت، قابل گسترش برای قاب های خورجینی می باشند. باید افزود، درستی این شیوه پیشنهادی نیز با حل نمونه های عددی تأیید می شود.

در این مطالعه با استفاده از داده های زیاد حرکات قوی ثبت شده توسط شبکه ملی شتاب نگاری ایران (nsmni) به دنبال رابطه ای بودیم که بتواند طیف پاسخ را برای محدوده پریودی 0/1 تا 3 ثانیه و برای میانگین دو مولفه افقی حرکات قوی، پیش بینی کند. روابط کاهیدگی طیف پاسخ برای میرایی بحرانی 5% به صورت تابعی از پریود، بزرگی زلزله و فاصله کانونی در شرایط ساختگاهی مختلف برآورد گردید. برای این منظور دو مولفه افقی 908 رکورد شتاب نگار مورد پردازش قرار گرفت تا مدل پیش بینی کننده حرکات قوی برای ایران و سه زیر منطقه اصلی لرزه ای آن (البرز، زاگرس و شرق ایران) بدست آید. مجموعه داده ها شامل 79 زلزله از 1987 تا 2007 میلادی و با ممان بزرگی 5 و بالاتر از آن می باشد. مدل کاهیدگی انتخاب شده به صورت مدل سه تکه ای atkinson 1992 می باشد.برای تعیین ضرایب کاهیدگی از روش مونت کارلو استفاده شد. نتایج نشان می دهند که برخی از ضرایب به شدت وابسته به پریود می باشند در حالی که دیگر ضرایب وابستگی خاصی به فرکانس ندارند. در این تحقیق وابستگی فرکانسی ضرایب کاهیدگی در ایران و زیر مناطق لرزه ای آن در ساختگاه های خاک و سنگ مورد بررسی قرار گرفت.

می دانیم که صفحات فلزی تحت بار جانبی تا رسیدن به مرحله پلاستیک دارای رف خطی می باشند و بعد از گذشتن از این مرحله رفتار آنها غیر خطی شده و از پیچیدگی خاصی برخوردار خواهد بود. هدف از انجام این پروژه بررسی رفتار صفحات بعد از گذشتن از مرحله الاستیک می باشد. برنامه کامپیوتری جهت آنالیز صفحات تحت بار محوری (تنش صفحه ای - کرنش صفحه ای - تقارن محوری) قبلا تهیه شده است اما تا کنون برنامه ای جهت آنالیز صفحات خمشی تهیه نشده است . در این پروژه ابتدا مفاهیم اصلی روش اجزاء محدود و کاربردآن در صفحات توضیح داده شده و سپس مفاهیم تئوری پلاستیسته و روابط تنش - کرنش در حالت الاستیک و حالت پلاستیک گردیده است . برای تعیین زمان رسیدن جسم به حالت پلاستیک معیارهای گوناگونی وجود دارد که در این پروژه از معیارهای ترسکا و فون میزز استفاده شده که در فصل سوم به ارائه ضوابطی که بتوان رسیدن به حالت پلاستیک را به صورت الگوریت کامپیوتری بیان نمود پرداخته شده است و در نتیجه برنامه ای به زبان فرترن همراه با 27 زیر برنامه نوشته شده که در ضمائم پروژه اکثر این زیر برنامه ها بطور مفصل مورد بحث قرار گرفته اند . در فصل چهارم نتایج این پروژه ارائه گردیده و مشخص شده است که ظرفیت باربری صفحات خمشی حدود 40 بیشتر از حالت الاستیک خطی می باشد. در ادامه این کار بررسی رفتار صفحات خمشی همراه با نیروهای محوری را می توان پیشنهاد نمود همچنین جهت افزایش دقت نتایج با تغییر بعضی از زیربرنامه ها می توان صفحه را ب لایه های مختلفی تقسیم نمود که به این ترتیب نتایج حاصله از دقت بالایی برخوردا خواهند بود .