یکی از روشهای مقاوم سازی سازه های موجود، افزایش سختی سیستم با افزودن یک سیستم باربر جانبی به سازه می باشد. دیوارهای برشی فولادی ازجمله این سیستم های باربر جانبی می باشند که در چند دهه اخیر برای تقویت سازه های موجود به کار رفته اند. یکی از عوامل موثر بر رفتار قابهای ساختمانی اثر نوع اتصالات تیر به ستون است، نوع اتصال تیر به ستون می تواند بر روی میزان شکل پذیری، سختی، مقاومت و جذب انرژی قابهای مقاوم سازی شده با دیوار برشی فولادی تاثیر داشته باشد. پس از زلزله نورث ریج تغییرات زیادی در نحوه طرح و اجرای اتصالات سازه های فولادی پیشنهاد شدکه اساس عملکرد این اتصالات به گونه ایست که مفصل پلاستیک را از بر ستون دور کرده و به داخل تیر منتقل می کند و ناپایداری جانبی سازه را در صورت تسلیم مقاطع حفظ می کند. به همین دلیل به نظر می رسد که برای درک صحیح تری از تاثیر اتصالات بر رفتار قابها باید تحقیقات بیشتری انجام شود. در این پایان نامه به بررسی تاثیر انواع اتصالات ساده، گیردار، اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته(rbs) و اتصال تیر با جان شکافته (swb) بر روی قابهای چند دهانه با دیوار برشی فولادی پرداخته می شود. مدل های در نظر گرفته شده قاب های سه دهانه مقاوم سازی شده با دیوار برشی فولادی در سه سطح ارتفاعی 3، 6 و10 طبقه می باشد. بررسی اتصالات هم بر روی دهانه های بدون دیوار برشی و هم بر روی دهانه دارای دیوار برشی فولادی انجام شده و امکان حضور انواع اتصالات و راهکارهای احتمالی برای بهبود عملکرد رفتار اتصالات در این دهانه انجام شده است. مدل ها به وسیله نرم افزار اجزاء محدودی abaqus انجام شده و تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش آور) بر روی آنها انجام می شود. نمودارهای ظرفیت، تنشهای گسترش یافته اتصالات تیر در بر ستون، میزان شکل پذیری، ضریب کاهش شکل پذیری، ضریب کاهش مقاومت ، ضریب رفتار و جذب انرژی هر مدل محاسبه شده و نمودارها و نتایج با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج نشان دهنده تاثیر نوع اتصال تیر به ستون بر شکل پذیری ، جذب انرژی و ضریب رفتار سازه های مورد مطالعه می باشد. همچنین نتایج عملکرد بسیار خوب اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته و تیر با جان شکافدار را در دور کردن تنشها و مفصل پلاستیک از محل اتصال تیر به ستون را نشان می دهد.

بهینه سازی عبارتست از انتخاب متغیرهای طراحی به طوریکه هزینه سازه به کمترین مقدار ممکن برسد و در عین حال محدودیت های طراحی نیز ارضا شوند. هدف از این تحقیق طراحی بهینه سدهای وزنی بتنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب- فونداسیون تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی است. بارهای وارد بر سد شامل وزن سد، فشارهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک ناشی از آب و زلزله ای که در امتداد جریان آب وارد می شود، می باشند. در طراحی بهینه، متغیرهای طراحی شامل پارامترهای هندسی سد وزنی می باشند. تابع هدف سطح مقطع سد وزنی است که باید حداقل شود. قیود طراحی نیز شامل محدودیت هایی بر روی تنشهای اصلی سد است. همچنین تعدادی قیود معماری و پایداری سد نیز در نظر گرفته می شوند. بهینه سازی نیز با استفاده از الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی بر آشفته سازی همزمان انجام می شود. طرح بهینه سد وزنی در این تحقیق با سه بخش اصلی شبیه سازی سد به منظور تحلیل آن، تهیه یک الگوریتم بهینه سازی کارا و ترکیب مدل تحلیلی و الگوریتم بهینه سازی در ارتباط است. شبیه سازی سد وزنی با استفاده از روش اجزا محدود با در نظر گرفتن اندرکنش سد-آب- فونداسیون انجام می شود. برای این منظور از نرم افزار اجزا محدود ansys استفاده می شود. به منظور اطمینان از فرضیات بکار رفته در شبیه سازی سد، نتایج مدل ارائه شده با نتایج موجود در مراجع معتبر مقایسه می شوند و صحت آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس یک الگوریم کارا به منظور بهینه سازی سدهای وزنی آماده می شود. در این مطالعه از الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی برآشفته سازی همزمان که در محیط نرم افزار mtlab نوشته می شود استفاده می شود. سرانجام برنامه های تحلیل و بهینه سازی با هم ترکیب می شوند تا با استفاده از آن بتوان طرح بهینه سد را پیدا نمود. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان دهنده کارائی خوب روش های بکار رفته در بهینه سازی سدهای وزنی است.

امروزه استفاده از سازه های فضاکار به خاطر کارائی و مزیتهای فراوانشان مانند طراحی و اجرای آسان، سبک و اقتصادی بودن و قابلیت پوشش دهانه های بزرگ در مقایسه با سازه های سنتی مشابه شامل گسترش یافته است. در این تحقیق برای بهینه سازی شکل سازه های فضاکار یک شکل اصلاح شده از الگوریتم بهینه سازی جامعه پرندگان که دراین مطالعه بهینه سازی جامعه پرندگان اصلاح شده نامیده می شود، ارائه می شود. در این تحقیق از سه نوع بهینه سازی، شامل بهینه سازی اندازه، بهینه سازی شکل، بهینه سازی اندازه و شکل، استفاده شده است. متغیرهای طراحی با توجه به نوع بهینه سازی شامل سطح مقطع اعضاء سازه، مختصات گره ها، سطح مقطع اعضاء سازه و مختصات گره ها می باشند و در کلیه مسائل وزن کل سازه نیز به عنوان تابع هدف انتخاب می شود. قیود طراحی در بهینه سازی شامل محدودیت تنش در اعضاء، تغییر مکانهای گره ای و تعدادی قیود هندسی می باشند. به منظور بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی چند مثال استاندارد از مراجع معتبر در نظر گرفته می شوند. نتایج حاصل از مطالعه اخیر و مقایسه آن با نتایج ارائه شده در مراجع معتبر نشان دهنده کارایی خوب الگوریتم ارائه شده می باشد.

چکیده امروزه برپایی ساختمانها به دلیل عدم رعایت موارد فنی در حین اجرا، استفاده از مصالح غیر استاندارد، دلیلی برای نگرانی و آسیبپذیری آنها در قبال زلزله میباشد. آسیب دیدن اینگونه از سازه- ها علاوه بر خسارات اقتصادی، ممکن است تلفات جانی در بر داشته باشد. بنابراین، مطالعه و بررسی عوامل آسیبپذیری سازهها امری ضروری به نظر میرسد. از عوامل پیدایش اینگونه آسیبها، عدم رعایت ضوابط مقررات ملی، طرح و اجرای ساختمانهای فولادی، عدم تسلط و توجه کافی مهندسین ناظر به اصول اجرایی میباشد، که با توجه به زلزلههای گذشته خسارات سنگینی را بر جای گذاشته است. در مطالعه پیش رو به بررسی آثار ضعفهای اجرایی در مهاربندهای هممحور فولادی در طراحی پانلهای مهاربندی شده در ساختمانهای فولادی، پرداخته شده است. بر اساس مطالعات و تحقیقات صورت گرفته در کارگاههای ساختمانی، در اجرای سازههای فولادی مهاربندی شده، معضلات اجرایی در برپایی مهاربندها شناسایی شدند. انحراف مهاربندها از آکس سازهای، اتصال مهاربند به ورق اتصال، دوران جزیی داخل یا خارج صفجه مهاربندها، از جمله مهمترین نقاط ضعف اجرایی سازههای فولادی هستند که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفتهاند. برای ارزیابی رفتار و عملکرد لرزه ای و مطالعات پارامتریک بر روی 9 قاب با طبقات متفاوت، از نرم افزار اجزا محدود غیرخطی abaqus جهت بررسی اثر نقایص نام برده استفاده شد. در هر مرتبه یکی از نقایص مذکور در مدلسازی وارد شده و به تدریج شدت نقص افزایش داده شد تا با بررسی مقادیر مختلف انحراف، نتایج بررسی شوند. نتایج نشان داد که مفصل پلاستیک در طبقات اول تمامی مدلهای شبیهسازی شده تشکیل می گردد. منحنی پوشآور تمامی نمونهها مدلشده، قابلیت جذب انرژی کمتر و افت مقاومت خمشی در این طبقات را مشخص می کند.

در این پایان نامه به بررسی مقاطع مرکب و اتصال بکار رفته در آن پرداخته می شود. مدل ها برای اتصال تیر به ستون کناری یک ساختمان مسکونی با ارتفاع ستون cm 300 در نظر گرفته شده و به وسیله نرم افزار اجزای محدود abaqus ایجاد شده و تحلیل استاتیکی غیر خطی برروی آنها انجام می شود. نمودارهای ظرفیت وتنشهای گسترش یافته اتصالات تیر در بر ستون برای هر مدل محاسبه شده و نمودارها و نتایج با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که وجود بتن در ستون دوبل، باعث تقویت چشمه اتصال شده و هسته بتنی کل نیروها و کوپل ایجاد شده در بر اتصال را جذب می کند و همچنین وجود بتن باعث افزایش درصد گیرداری و کاهش چرخش اتصال می شود. کلمات کلیدی: ستون دوبل پرشده با بتن، اتصال خمشی، قاب خمشی، تحلیل اجزاء محدود، مفصل پلاستیک، انعطاف پذیری، شکل پذیری