علیرغم اهمیت فوق‎العاده سامانه‎های ترابری برون‎شهری و آسیب‎پذیری لرزه‎ای بالای آنها موضوع خطرپذیری لرزه‎ای و مدیریت خطرپذیری در مورد این سامانه‎ها هنوز آنطور که باید و شاید مورد توجه متخصصین مهندسی زلزله قرار نگرفته است. همچنین از آنجا که چه از لحاظ مالی و چه از لحاظ فنی (متخصصین و فناوری مورد نیاز برای بهسازی) کشور با محدودیت روبروست و زلزله بعدی نیز ممکن است هر لحظه در بخشی از کشور روی دهد، ضرورت دارد که اقدام برای بهسازی و ایمن‎سازی مستحدثات براساس "اولویت‎بندی" باشد. باتوجه به این نیاز اساسی در این رساله سعی گردیده مدلی حتی‎الامکان جامع برای مدیریت خطرپذیری لرزه‎ای این سامانه‎ها براساس معیارهای قابلیت اعتماد، که سالهاست در مورد سامانه‎های ساختمانی مطرح گردیده اند، ارائه شود. م.....

در این پروژه ابتدا قابهای 1 طبقه، 2 طبقه و 3 طبقه مهاربندی شده ضربدری را طبق آئین نامه فولاد ایران برای تمام نواحی کشور طراحی کرده سپس به تحلیل قابلیت اعتماد قابهای مزبور میپردازیم و شاخصهای قابلیت اعتماد را برای قابهای طراحی شده در منطقه مزبور محاسبه میکنیم. با توجه به مطالب فوق این پروژه با هدف ارزیابی قابلیت اعتماد قابهای فولادی مهاربندی شده ضربدری، در شش فصل انجام شده استت. در فصل اول خلاصه ای از تئوری قابلیت اعتماد، محاسبه شاخص قابلیت اعتماد، مفهوم ایمنی که در واقع مقدمه ای برای کار اصلی پروژه است بیان شده است. در فصل دوم عدم قطعیتهای مربوط به طراحی سازه های فولادی مهاربندی شده ضربدری مورد بحث قرار گرفته است. فصل سوم خلاصه ای از تئوری های مربوط به طراحی سازه های فولادی و ضوابط آئین نامه ای فولاد ایران برای طراحی و مشخصات قابهای مزبور که مورد طراحی و تحلیل قابلیت اعتماد قرار میگیرد آورده شده است. فصل چهارم، تحلیل قابلیت اعتماد قابهای یک طبقه، دو طبقه، سه طبقه مهاربندی شده قطری و ضربدری مسکونی و اداری برای دو حالت شکل پذیری متوسط و زیاد در حالتهای حدی مقاومت و تغییر شکل که برای تمام نواحی کشور طبق آیین نامه های رسمی کشور طراحی شده اند مورد ارزیابی قرار میگیرد. فصل پنجم، تحلیل حساسیت یکی از قدمهای مهم در بسیاری از تحلیلهای قابلیت اعتماد به شمار می آید و اغلب دانستن حساسیت مقدار احتمال خرابی و با شاخص قابلیت اعتماد نسبت به پارامترهای موجود در مساله از موارد مورد توجه میباشد. در فصل ششم به جمع بندی کلی، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادهایی برای ادامه تحقیق در این زمینه برای مطالعات آتی پرداخته شده است.

در سالهای اخیر پیشنهادات مختلفی در خصوص استفاده از روش انرژی در طرح سازه های جدید و ارزیابی سازه های موجود مطرح گردید این روش که بر پایه طرح عملکردی سازه ها تعریف شده است در مقایسه با روشهای فعلی که طراحی را با استفاده از ماکزیمم شتاب زمین انجام می دهد توجیه و توضیح بهتری برای عملکرد ساختمانها تخریب آنها در مقابل زلزله مخرب اخیر داشته است از پارامترهای که در روش های فعلی اثرات آن نادیده گرفته می شود می توان به پارامتر مدت زمان وقوع زمین لرزه و اثرات رفتار هیسترزیس سازه در بارگذاری رفت و برگشتی زلزله اشاره کرد. در روش طراحی بر پایه انرژی که بر اساس مفاهیم انرژی و تعادل انرژی های ورودی به سازه و انرژی های مستهلک شده و جذب شده در آنها شکل گرفته است اثرات پارامترهای مذکور به صورت مستقیم در معادلات منظور شده و رفتار عملکرد تری از سازه را نمایش می دهد در این تحقیق بر پایه نگاشتهای منتخب از مناطق مختلف ایران و پس از تعیین انرژیهای ورودی ارتجاعی و غیر ارتجاعی انرژی هیسترزیس و نسبت این انرژی به یکدیگر اثر پارامترهای مختلف سازه ای و غیر سازه ای بر روی این انرژیها مورد بررسی قرار گرفته است به منظور دستیابی به این اهداف مجموعا 110 نگاشت از زلزله های مختلف ایران ثبت شده در خاکهای چهارگانه براساس دسته بندی آیین نامه طراحی ساختمانهای در برابر زلزله آیین نامه 2800 انتخاب و تحلیل دینامیکی سازه ای انجام و طیف طرح انرژی ورودی برای کشور ایران پیشنهاد گردید.

در این پژوهش ابتدا مروری بر تحقیقات گذشتگان با موضوع تاثیر خوردگی آرماتور بر رفتار سازه های بتن مسلح صورت می پذیرد. همانطور که مشخص است از مهمترین تبعات منفی پدیده خوردگی آرماتور در سازه های بتن مسلح خرابی پیوستگی فولاد و بتن می باشد به همین دلیل یک مدل جدید برای سخت شوندگی کششی بتن معرفی می شوند این مدل می تواند اثرات رفتار لغزش –پیوستگی و خوردگی آرماتور را در برگیرد مدل پیشنهادی منحنی تنش کرنش کششی را برای یک المان بن مسلح با توجه به ویژگی های آن المان تولید می کند. این مدل در یک نرم افزار تحلیل غیر خطی سازه های بتن آرمه hoda بکار بسته می شود سپس به کمک آن چند نمونه از اعضای بتن آرمه که نتایج آزمایشگاهی آنها موجود است مورد تحلیل قرار می گیرد نهایتا با مقایسه بین نتایج تیوری و ازمایشگاهی نتیجه گیریهای لازم صورت می پذیرد. در این تحلیلیها اکثر پدیده های مربوط به رفتار غیر خطی مصالح بتن آرمه در نظر گرفته شده است که می توان به رفتار غیر خطی تنش کرنش در فشار ترک خوردگی بتن قفل وبست دانه ای اثر زبانه ای و رفتار لغزش –پیوستگی فولاد خورد شده و نشده اشاره کرد. مقایسه های انجام کرفته نشان داده است که پاسخ محاسباتی ونتایج آزمایشگاهی از توافق خوبی برخورد ارند.

رفتار نامطلوب ساختمانهای طراحی شده براساس آیین نامه های سنتی در زلزله های اخیر باعث شدت گرفتن بحث هایی راجع به بازنگری در این آیین نامه ها شده و محققان را بر آن داشته است با به دنبال روش مطمین تری در طراحی لرزه ای ساختمانها باشند که در این راستا اخیرا روش طراحی براساس عملکرد مورد استقبال فراوان قرار گرفته است . در این پژوهش دو قاب سه طبقه ود و قاب پنج طبقه بتنی به روش سطح عملکرد تحت دو زلزله طبس و ناغان طراحی شده اند. با توجه به اینکه در پاسخ لرزه ای سازه ها بحث نیرو-تغییر مکان به تنهایی نمی تواند توجیه کننده تمامی رفتارهای لرزه ای قابها باشد در روش طراحی ارایه شده علاوه بر معیارهای تغییر مکانی تاثیرات انرژی نیز مورد توجه قرار گرفته است در تعیین سطح عملکرد قابها استفاده از شاخصهای خرابی بیش از روشهای دیگر مورد استقبال قرار گرفته لذا در این مطالعه در تعیین سطح عملکرد از شاخص خرابیpark و ang که یک شاخص تحمعی بر پایه انرژی است استفاده شده است و در نهایت سعی گردیدهکه یک روش کلی در طراحی لرزه ای به روش سطح عملکرد و با استفاده از مفاهیم انرژی تدوین شود با این وجود هنوز هم ناشناخته ها و کاستیهای فراوانی در روش انرژی وجود دارد که مانع از ارایه آن بعنوان یک روش جامع در قالب آیین نامه ای مطمین گشته است با توجه به تحقیقات و پژوهشهای گسترده ای که در حال حاضر روی این موضوع در سطح جهان صورت می گیرد آینده ای روشن برای آن پیش بینی می گردد و چه بسا در اینده ای نزدیک اصول و ضوابط فعلی در آیین نامه ها با اصول و ضوابط انرژی جایگزین گردند. در قسمت ارزیابی نیز به اهمیت تاثیر انرژی در خرابی سازه که در اکثر آیین نامه ها نادیده گرفته شده اشاره گردیده و نتایجی حاصل شده است

تحلیل دینامیکی سازه برای مطالعه پاسخ لرزه ای قاب های خمشی فلزی بلند مرتبه در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد قاب خمشی در مقابل زلزله و در حالیکه نامنظمی جرم در ارتفاع ساختمان وجود دارد بررسی می شود. پاسخ سازه در سه حوزه تغییر مکان نسبی طبقات، نحوه تشکیل مفصل پلاستیک و توزیع آن ها در قاب و انرژی جذب شده در سازه مد نظر قرار می گیرد. انرژی چذب شده در هر طبقه و در اعضا نیز به صورت جزیی تر بررسی می شود. زلزله ها در سطح خطر 1 (10% در 50 سال) به سازه اعمال می شوند. در این پایان نامه از تحلیل های خطی و غیر خطی استفاده شده است برای ارزیابی اولیه از وضعیت سازه در هنگام زلزله از تحلیل های خطی مورد استفاده می شود و در نهایت برای ارزیابی دقیقتر عملکرد اعضاء سازه در هنگام رخداد زلزله از تحلیل های غیر خطی استفاده شده است. مسلما در روش های غیر خطی، رفتار و عملکرد سازه در طی زلزله به طور دقیقتر (به صورت لحظه به لحظه) مورد ارزیابی قرار می گیرد و به نوعی قابلیت اعتماد به این روش ها به مراتب بیشتر از روش های خطی است چرا که در حالت طبیعی در طی یک زلزله مطمینا بسیاری از اعضا وارد مرحله غیر خطی شده اند و نتایج حاصل از این تحلیل به واقعیت نزدیکتر است. به کمک نرم افزارram-perform 2d(ver1.3) آنالیز دینامیکی غیر خطی (تحلیل تاریخچه زمان ی غیر خطی) را انجام داده و در نهایت پاسخ سازه (در سه حوزه تغییر مکان جانبی طبقات، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و چگونگی توزیع جذب انرژی در اعضاء) مورد ارزیابی قرار می گیرد.در نهایت میتوان با مقایسه پاسخ ها در اعضاء مختلف؛ فهمید کدام اعضاء ضعیفتر هستند یا نامنظمی جه اثری در پاسخ اعضاء سازه دارد و در نهایت در صورت ایجاد ناهمگونی زیاد در پاسخ اعضاء، به تقویت آن ها پرداخته شود و یا حتی اگر تقویت آن ها مقدور نبود لا اقل از شدت نامنظمی کاسته شود. (یعنی مثلا اختلاف جرم طبقه نامنظم با طبقه مجاور را کم کرد یا حتی از بین برد تا اثرات مخرب نامنظمی به حد اقل برسد). بعد از مدل سازی سه قاب خمشی 8 طبقه، 16 طبقه و 24 طبقه و اعمال سه نوع نامنظمی (1- نامنظمی در طبقه اول 2- نامنظمی در یکی از طبقات میانی 3- نامنظمی در یکی از طبقات بالا) و انجام دو نوع طراحی ( 1- طرح معمولی 2- طرح ویژه) مشخص شد نامنظمی نوع سوم بحر انیترین نوع نامنظمی بوده و نامنظمی های نوع دوم و اول (از لحاظ شدت اثرات مخرب در اعضاء سازه) به ترتیب در رده های دوم و سوم قرار دارند و اصولا باید تقویت در کل طبقات سازه انجام شود منتها تقویت در طبقات بالا باید با شدت بیشتری انجام شود ضمنا مشخص شد اثرات مخرب نامنظمی در طرح معمولی شدت بیشتر دارد بنابر این باید در قاب های نامنظم از طرح معمولی اجتناب کرد.

پلهای قوسی یکی از اولین انوا ع سازه های ساخته شده توسط بشر می باشند که قدمت ساخت آنها نزدیک پنج هزار سال می باشد اگرچه امروزه پلهای قوسی با مصالح بنایی به ندرت ساخته می شوند لیکن هنوز بسیاری از این گونه پلها پابرجا هستند و با توجه به داوم پایداری بسیاری خوب در حال سرویس دهی می باشند با اختراع راه آهن پلهای بسیاری برای ایجاد خوط آهن در کشورهای مختلف ساخته شدند که امروزه قدمتی بین 50 تا 200 سال دارند و بسیاری از آنها هنوز هم به همین منظور تحت سرویس دهی می باشند تعداد بسیار زیاد این پلها امکان جایگزینی آنها را محدود کرده است به علاوه دوام و پایداری آنها به قدرت زیادی است که امکان استفاده از آنها تا چندین سال دیگر را فرام می سازد بهعنوان مثال در کشور انگلستان بیش از هفتاد هزار پل قوسی بنایی در بزرگراه ها و خطوط آهن در حال سرویس دهی می باشند در کشور ما نیز تنها در خط آهن جنوب بیش از شش هزار پل قوسی بنایی وجود دارد می توان تخمین زد که تعداد پلهای مذکور در مسیر راه آهن کشورمان بیش از ده هزار بنا باشد لذا با توحه به اهمیت فوق العاده راه آهن که یکی از شریانهای اصلی در حمل ونقل اقتصاد کشور می باشد می توان به اهمیت فوق العاده این سازه ها پی برد اگر چه پلهای مذکور دارای قدمت زیادی هستند لیکن به دلیل رفتار بسیار پیچیده این گونه سازه ها به نسبت انواع فولادی و بتنی فاقد روش های ارزیابی کمی شناخته شده ای می باشند با ورود کامپیوتر به صحنه تکنولوژی امکان بیشتری برای پیش بینی رفتار این سازه ها ایجاد شده است از حدود بیست سال پیش اولین استفاده ها از روش اجزا محدود برای ارزیابی کمی پلهای قوسی صورت گرفت.لیکن در ابتدا مدلهای ساخته شده خیلی ساده بودند و به مدلهای یک بعدی خلاصه می شوند اما با پیشرفت تکنولوژی محاسبات امکان ایجاد مدلهای پیچیده تر دو بعدی و سه بعدی فراهم شده است و امروز روش های مختلف و پیچیده ای برای مدلسازی این سازه ها به کار می رود لیکن بیساری از این روش ها به قدرت پیچیده هستند که یا استفاده از آنها امکان پذیر نبوده و یا صرفه اقتصادی ندارند در این تحقیق سعی شده است با استفاده از آخرین امکانات موجود نرم افزاری مدلی ساده و در عین حال با دقت مناسب جهت ارزیابی کمی این گونه پلها ارائه شود مدل مذکور دارای خواص غیر خطی همچون ترک خوردگی خردشدگی رفتار پلاستیک و المانهای تماسی می باشد و برای بررسی صحت آن از نتایج تجربی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از آنالیز همخوانی مناسبی با نتایج تجربی دارند و می توان نتیجه گرفت که با استفاده از مدل اجزا محدود غیر خطی سه بعدی می توان با تقریب مناسبی رفتار پلهای قوسی سنگی رامور برسی قرار داد و در ارزیابی کمی این سازه ها از این روش استفاده کرد

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

این پژوهش ایده جدیدی برای افزایش سختی جانبی سازه های قاب - دیواردر ساختمان بلند بوسیله سخت کردن طبقات ،دریک طبقه ویا تعدادی از آنهادر ارتفاع میانی ویا بالایی ارائه می دهد. سختی برشی سیستم قاب بوسیله سخت کردن طبقه ای از سازه به کمک بتن یا مصالح بنایی ویا اضافه کردن بادبند به آن طبقه ویا افزایش اندازه ستون ها و تیرهای آن طبقه صورت می گیرد . کارایی این روش و ارزیابی پارامترهایی که در رفتار سازه های سخت شده دخالت دارندبوسیله روش مدل محیط پیوسته شرح داده شده است . همچنین ایده فوق در ساختمان های بلند (20 ،40 ،60 طبقه )بوسیله روش مدل محیط پیوسته آزمون خواهدشدومحدودیت های احتمالی کاربرد مدل مزبور از مقایسه نتایج آن با نتایج حاصل از روش اجزای محدودبیان خواهد شد . نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سازه روش تقریبی محیط پیوسته به علت فرضیات ساده کننده ای که وجود دارد دقت خود را از دست می دهد . بطور مثال در سازه 20طبقه مزبور نتایج رضایت بخش می باشدولی با ارتفاع چنین نخواهدبود، در مقابل روش اجزای محدوداز چنین محدودیتی برخوردار نیست . همچنین نتایج نشان می دهدبا افزودن ارتفاع سازه ، تعدادطبقات سخت شده نیز افزایش می یابد.

بعلت خطرات ایجاد شده توسط زلزله و سایر بارهای فوق العاده نیاز به محاسبه پاسخهای استاتیکی و دینامیکی غیرخطی سازه ها، بیش از پیش احساس می شود و بطور کلی اطلاعات دقیقی همچون ظرفیت مقاومت سازه، مد خرابی شکل پذیری، ظرفیت جذب انرژی و میزان کارایی روشهای مختلف ترمیم و تقویت سازه، عمدتا به کمک آنالیز غیرخطی امکان پذیر می شود. آنالیز غیرخطی براساس روش اجزا محدود بعنوان مکملی برای آزمایشات و یا در مواردیکه انجام آزمایش مشکل و پرهزینه و یا اصلا غیرممکن است ، می تواند مورد استفاده قرار گرفته و نتایج عددی بدست آمده، بعنوان نتایج واقعی قلمداد شود. در این تحقیق به بررسی رفتار غیرخطی چند نمونه قاب خمشی بتن آرمه که بر مبنای آیین نامه بتن ایران طراحی شده اند، تحت اثر بارهای جانبی افزایش یابنده پرداخته شده و در طی بارگذاری، شاخصهایی نظیر الگوی ترک خوردگی المانها، محل تشکیل مفصلهای پلاستیک ، منحنیهای تغییر مکان طبقات و نیز اضافه مقاومت و حاشیه اطمینان موجود در طراحی، مورد مطالعه قرار گرفته اند.

در این پایان نامه اثر اندازه المان در تحلیل المان محدود غیرخطی دیوارهای بتنی مسلح، تحت بارهای تدریجی افزایشی، مورد مطالعه قرار گرفته است . اثر اندازه المان بر روی جنبه های مختلف رفتاری دیوارهای برشی بتنی مسلح از جمله نمودار بار - چابجایی، بار - نمودار بار - جابجایی، بار - کرنش ، الگوی ترک و ظرفیت باربری مورد بررسی واقع شده و نتایج تحلیلی بدست آمده با نتایج تجربی موجود مقایسه گردیده است . در این مطالعه از یک رابطه مشخصه هیپوالاستیسیته جدید همراه با دوران محورهای مصالح استفاده گردیده است . در مدل سازی نمونه ها نیز از دو مدل ترک چرخشی و ثابت در کنار مدل ترک خوردگی گسترده و همچنین از یک رابطه تنش - کرنش تک محوری جدید برای بتن استفاده شده است . جهت حذف پدیده حساسیت المان، از یک رابطه ساده در فرمولبندی المان محدوده غیرخطی استفاده شده و نتایج تحلیلی حاصل از مدلهای بکار گرفته شده با نتایج حاصل از مدلهای تحلیلی دیگر و نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده است و مشاهده شده که مدلهای بکار گرفته شده دارای نتایج بهتری نسبت به مدلهای تحلیلی دیگر بوده و تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. بخصوص اینکه مدلهای بکار رفته را می توان جهت تحلیل غیرخطی سازه ها با مش بندی درشت و با دقت قابل قبول استفاده نمود و زمان آنالیز را بطور قابل توجهی کاهش داد.

در این پایان نامه ابتدا سه هسته بتنی پنج، ده و پانزده طبقه به صورت خطی تحلیل و با استفاده از ضوابط شکل پذیری زیاد آیین نامه بتن ایران طراحی شده اند. سپس این سازه ها با استفاده از برنامه آنالیز المان محدود غیرخطی hoda تا حد خرابی تحت اثر بارهای جانبی منوتونیک قرار گرفته اند. همچنین تغییراتی در میزان فولادگذاری گسترده هسته پنج طبقه داده شده و اثرات آن بر روی باربری نهایی سازه بررسی شده است . نحوه رفتار این سازه ها شامل الگوی ترک خوردگی بتن، جاری شدن فولادها و تغییر مکانهای قائم و افقی نقاط حساس سازه، از جمله نتایج بدست آمده این تحقیق می باشد که در نهایت تصویر واقع بینانه تری را از رفتار این نمونه در اختیار ما قرار می دهد.

در این پایان نامه با استفاده از روش المان محدود به آنالیز غیرخطی دیواره های سازه ای با المان مرزی پرداخته شده است . با مطالعه ی نتایج حاصل از قبیل الگوی ترک خوردگی المانها، منحنی های تغییر مکان بام، الگوی جاری شدگی فولادهای مقطع، اضافه مقاومت و شکل پذیری دیوارهای مزبور، اثر طول المان مرزی و ضوابط موجود در آیین نامه aci در خصوص ارتفاع لازم آرماتورهای عرضی ویژه در المانهای مرزی مورد ارزیابی قرار گرفته و توصیه هایی جهت رفع نواقص احتمالی بیان شده است . بررسی ارتفاع لازم جهت آرماتورهای عرضی ویژه از منحنی بار-تغییر مکان به عنوان شاخصی جهت مقایسه رفتار دیوارهای برشی استفاده شده است . در نتایج ایت پایان نامه اثرات p- و کمانش آرماتورهای عرضی در نظر گرفته نشده است .

این پژوهش ایده ای برای افزایش سختی جانبی سازه های قاب - دیوار در ساختمان های بلند بوسیله سخت کردن یک و یا تعدادی از طبقات در ارتفاع میانی یا بالایی ارائه می دهد. سختی برشی قاب بوسیله سخت کردن طبقه ای از سازه به کمک بتن یا مصالح بنایی و یا اضافه کردن بادبند به آن طبقه و یا افزایش اندازه ستون ها و تیرهای آن طبقه صورت می گیرد. کارایی این روش و ارزیابی پارامترهایی که در رفتار سازه های سخت شده دخالت دارند بوسیله روش مدل محیط پیوسته و شرح داده شده است. همچنین ایده فوق در ساختمان بلند (20 طبقه) بوسیله روش مدل محیط پیوسته آزمون خواهد شد و محدودیت های احتمالی کاربرد مدل مزبور از مقایسه نتایج آن با نتایج حاصل از روش اجزای محدود بیان خواهد شد. این تحقیق نشان می دهد با به کاربردن این روش در سازه های قاب - دیوار، می توان سختی جانبی سازه را تا حدود 70 درصد افزایش داد.

ساختمانهای بتن آرمه که قبل از سالهای دهه 1970 در ایران طراحی شده اند اکثرا برای بارهای ثقلی طراحی شده و دارای مقاومت لرزه ای لازم نیستند، این قابها علاوه بر مقاومت لرزه ای کم، دارای جزئیات اجرایی ضعیف هستند. بنابراین هر نوع طرح تقویت باید با در نظر گرفتن ضعفهای موجود در سازه انجام شود. در این رساله بعد از بررسی رفتار اعضای بتن آرمه تحت اثر بارهای سیکلی، توابع آسیب پذیری به طور جامع مورد بررسی قرار می گیرند، سپس دوازده مورد قاب بتن آرمه با سه دهانه به طول مجموع 13 متر در نظر گرفته شده و تحت اثر زلزله طبس، ناغان و منجیل با استفاده از برنامه ‏‎idarc‎‏ آنالیز و بررسی شده اند. سپس سه مورد از آنها با استفاده از بادبند ضربدری تقویت شده اند. نتایج بررسی نشان می دهد که این سازه ها دارای ضعف در برابر زلزله بوده و تغییر مکان جانبی زیاد و آسیب دیدگی شدید ستونها در همه آنها مشاهده می شود. و احتمالا قادر به تحمل زلزله های محتمل در بسیاری از شهرهای ایران نیستند، اما استفاده از بادبند ضربدری بدلیل سختی جانبی زیاد مانع از بروز ضعفهای این سازه ها می شود.

یکی از روشهای رایج امروزی برای مقاوم سازی قاب های بتنی برای تحمل بارهای جانبی استفاده از بادبند فلزی میباشد. این روش علاوه بر اینکه باعث افزایش مقاومت و سختی جانبی قاب می شود، حرکت جانبی قاب بتنی و تغییر مکان نسبی طبقات را محدود می کند. در این پژوهش هدف بررسی رفتار غیرخطی قاب های بتن مسلح با بادبند فلزی است و برای این منظور از نرم افزار غیرخطی ‏‎drain-3dx‎‏ استفاده شده است. به کمک قاب های نمونه 1 تا 20 طبقه برای مقاومت های مختلف بادبندی، اثر این بادبندهای فلزی در قاب بتنی بررسی گشته است. با استفاده از نتایج بیش از 200 تحلیل دینامیکی غیرخطی عملکرد بادبندهای فلزی در کنترل جابجایی نسبی طبقا، جابجایی تراز بام و دوران گره ها بررسی شده و با ارائه روابطی کارایی مقاومت های مختلف بادبندی در قاب های با تعداد طبقات مختلف برای کنترل جابجایی نسبی طبقات بدون نیاز به انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی پیش بینی شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهد که نحوه توزیع نیروی جانبی زلزله آیین نامه 2800 در طراحی بادبندها، قادر نیست جابجایی نسبی طبقات را به صورت همگونی درآورد. لذا در این تحقیق سعی شده توزیع بهینه ای برای سختی بادبندی در ارتفاع قاب نمونه ارائه شود.

دیوارهای برشی کوپله از جمله سیستم های سازه ای موثر، به منظور تحمل نیروهای جانبی می باشند، در این پایان نامه ایده ای برای افزایش سختی جانبی سازه های دیوار برشی کوپله بوسیله سخت کردن یک یا دو تیر از تیرهای رابط آنها ارائه شده است. با افزایش سختی دیوارهای برشی کوپل، تغییر مکان جانبی آنها کاهش می یابد. سخت کردن تیرهای رابط، بوسیله افزایش ممان اینرسی آنها با افزایش ارتفاع تیر صورت می گیرد، بطوریکه می توان ارتفاع تیر را در یک یا دو طبقه، کف تا کف در نظر گرفت. کارایی این روش و ارزیابی پارامترهایی که در رفتار سازه های سخت شده دخالت دارند، بوسیله روش اجزا محدود با تحلیل استاتیکی، خط دینامیکی و غیرخطی دینامیکی شرح داده شده است. همچنین ایده فوق در دو گروه از ساختمانها-سازه های کوتاهتر از 30 متر و سازه های بلندتر از 30 متر-بوسیله روش اجزا محدود آزمون شده و نتایج آن با نتایج حاصل از روش محیط پیوسته مقایسه گردیده است. نتایج تحلیل نشان داده اند که، در همه حالات بارگذاری-استاتیکی، دینامیکی و غیر خطی دینامیکی-وقتی که در سازه های بلند تیرهای سخت کننده در موقعیت (3/1 و 3/2) ارتفاع قرار دارند بیشترین کارایی حاصل می شود و تراز بهینه برای یک تیر سخت کننده در سازه های کوتاه، حدود 6/0 تا 75/0 ارتفاع بدست آمده است. همچنین این تحقیق نشان می دهد که با سخت کردن یک یا دو تیر رابط دیوارهای کوپله، می توان تغییرمکان جانبی سازه را بیش از 50% کاهش داد.

در این پژوهش روش محیط پیوسته برای سازه های قاب-دیوار تشریح شده است. دیوار برشی کوپل به علت خواصی که دارد می تواند نماینده ای از سازه های خمشی باشد. با استفاده ازاین تئوری در فرمول های محیط پیوسته مربوط به سازه های قاب-دیوار، انعطاف پذیری ستون ها را کرده و ایده ای برای افزایش سختی جانبی سازه های قاب-دیوار در ساختمان های بلند بوسیله سخت کردن یک یا تعدادی از طبقات در ارتفاع میانی یا بالای ارائه شده است. سخت کردن طبقه یا طبقات با پرکردن یک یا چند دهانه از قاب بوسیله بتن یا مصالح بنایی یا اضافه کردن بادبند یا افزایش اندازه ستونها و تیرهای اطراف طبقه/طبقات صورت می گیرد. این روش و ارزیابی پارامترهایی که در رفتار سازه های سخت شده دخالت دارند بوسیله روش مدل محیط پیوسته و روش اجزا محدود شرح داده شده است. همچنین این روش در دو ساختمان 20 و 25 طبقه به کار برده شده است. ترازهای بهینه طبقات سخت شده با استفاده از روش محیط پیوسته و اجزا محدود خطی و غیرخطی بدست آمده است. در نهایت تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه نیز مورد نظر قرار گرفته ونتایج این تکنیک با استفاده ازاین روش نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است.