با توجه به آیین نامه های طراحی موجود در زمینه جداساز لرزه ای، سیستم های جداساز لرزه ای در سازه ها می تواند برای ساختمان ها با هر ارتفاعی ساخته شود. از طرفی رفتار سازه های بلند مرتبه در زلزله های گذشته نشان دهنده رفتار متفاوت این سازه ها در مقایسه با ساختمان های کوتاه است. به همین منظور بررسی رفتار لرزه ای ساختمان خمشی فلزی متوسط بلند مرتبه جداسازی شده و مقایسه آن با ساختمان کوتاه و ساختمانی با تعداد طبقات زیاد جداسازی شده با استفاده از دو نوع جداساز، یعنی جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) و جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) هدف اصلی این پروژه می باشد. پژوهش حاضر شامل معرفی جداسازهای لرزه ای و تحقیقات گذشته انجام شده پیرامون آن می باشد و در نهایت استفاده بهینه از دو نوع جداساز معرفی شده برای ساختمان با ارتفاعات مختلف بررسی می شود. برای دستیابی به نتایج مذکور با روش های تحلیل سازه ای خطی و غیر خطی شامل تحلیل های استاتیکی خطی و دینامیکی خطی و تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی با استفاده از رکوردهای زلزله cape mendocino , el centro , norhtridge با کمک نرم افزارهای etabs9 و sap 2000 تحقق یافته است. دراین پژوهش، با تعریف 3 قاب با پایه ثابت و 4 قاب با پایه جداسازی شده به صورت مدل 2 بعدی برای 3 ساختمان با ارتفاع 5 ، 10 و 15 طبقه، اثر جداسازی بر رفتار سازه ای مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترهایی نظیر توزیع نیروی استاتیکی زلزله، برش پایه، تغییر مکان، تغییر مکان نسبی و زمان تناوب، با هم مقایسه می شوند. بطور کلی مشاهده گردید که جداسازی در رفتار سازه های بلند مرتبه تاثیر چندان مثبتی نداشته درحالیکه در سازه های کوتاه میزان برش پایه حتی به نصف تقلیل پیدا کرده است و با افزایش زمان تناوب سازه های جداسازی شده، اثر زلزله به نحو قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. همچنین این پژوهش نشان می دهد که در ساختمان 5 طبقه جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) رفتار بهتری نسبت به جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) از خود نشان می دهد ولی هر چه ارتفاع سازه زیاد می شود جداساز ها برعکس عمل می کنند یعنی در سازه های بلند جداساز لاستیکی با هسته سربی (lrb) رفتار بهتری نسبت به جداساز لاستیکی با میرائی بالا (hdrb) از خود نشان می دهند. لازم به ذکر است که نمودار تغییر مکان بام، برش پایه و توزیع مفاصل در تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان دهنده رفتار خطی سازه جداسازی شده نسبت به رفتار غیرخطی سازه هایی با پایه ثابت و کاهش انتقال نیروی زلزله به تیرها و ستون های طبقات فوقانی می باشد

با بررسی عملکرد ساختمانها در زلزله های گذشته مشخص می شود که معمولا ساختمانهای نامتقارن نسبت به ساختمانهای متقارن آسیب پذیرترند . قرارگیری نامناسب مهاربندها در ساختمان می تواند یک سازه نامتقارن ایجاد کند . اکثر تحقیقاتی که در زمینه تاثیرخروج از مرکزیت سختی در رفتار سازه انجام شده است محدود به ساختمانهای یک یا دو طبقه و با دهانه های کم می باشد . در این تحقیق سعی شده است تا عملکرد لرزه ای چند ساختمان فولادی متقارن (3 و 5 و 8 طبقه) با کاربری مسکونی و دارای سیستم مهاربند واگرا بر اساس آیین نامه های موجود در کشور تحلیل وطراحی شود . سپس در هیمن سازه ها با جابجا کردن محل مهاربند ها در یک جهت ساختمانهای نامتقارن ایجاد کرده و تحلیل و طراحی بر اساس آیین نامه های موجود کشور انجام می شود . همچنین جهت بررسی پیچش در سازه ها از تحلیل استاتیکی غیر خطی استفاده شده است . بر اساس توصیه دستور العمل بهسازی لرزه ای سازه ها الگوی بارگذاری مثلثی و یکنواخت می باشد ، نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی با نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی مقایسه شده است . پارامتر مورد استفاده در این تحقیق تغییر مکانی نسبی بین طبقات و برش پایه می باشد . نتایج نشان می دهد که جوابهای تحلیل استاتیکی غیر خطی با الگوی بارگذاری مثلثی به جوابهای تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی نزدیک است . همچنین با افزایش پیچش و ارتفاع نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی به نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی نزدیک می شود . کلمات کلیدی : تحلیل پوش آور ، تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی ، تغییر مکان هدف ، ساختمانهای نامتقارن .

کمانش پیچشی ـ جانبی جان تیر لانه زنبوری، یکی از مهم ترین صور گسیختگی این گونه تیرها می باشد، به نحوی که در بسیاری از موارد کنترل کننده ظرفیت باربری نهائی تیر است. در این تحقیق، عوامل موثر بر این پدیده که بر رفتار و عملکرد تیر لانه زنبوری اثرگذارند، به کمک روش اجزاء محدود و آنالیزهای متنوع مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند. از جمله مهمترین این عوامل که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته اند، می توان مشخصات مصالح، شرایط مرزی، نابه جائی، نوع بارگذاری و مشخصات فیزیکی شامل طول تیر (نسبت طول به ارتفاع) و شماره پروفیل را نام برد. علاوه بر این، یک مقایسه رفتاری بین تیرهای لانه زنبوری ساخته شده با الگوی برش مطابق استاندارد ایران و استاندارد آلمان نیز به عمل آمده است. در بخشی از این تحقیق که به بررسی اثر طول تیر لانه زنبوری بر عملکرد این گونه تیرها می پردازد، مطالعاتی پارامتریک برای تیرهایی با تعداد چشمه های متفاوت و در هر حالت با نابه جائی و شرایط مرزی متنوع محتمل برای این گونه تیرها، صورت گرفته و مقاومت نهائی تیر در هر حالت و میزان حساسیت نتایج به کمیت های فوق و نیز مکانیزم های کمانشی و حالات خرابی محتمل تر در هر یک از حالات مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. متعاقباً نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی قبلی و آنالیزهای این تحقیق مورد مقایسه قرار گرفته اند و نشان داده شده است که نتایج از نظر ماهیت رفتار و گونه گسیختگی غالب و هم چنین از نظر عددی تطابق مطلوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. در این خصوص منحنی اندرکنش خمش ـ برش مربوطه نیز ارائه گردیده است.

تجربه زلزله های گذشته نشان داده است که، سازه های مهندسی ساخته شده در مجاورت گسل در طی زلزله های شدید، دچار آسیب های جدی شده اند. در سال های اخیر، پیشرفت های حاصله در انواع تحلیل های غیر خطی لرزه ای موجب شده است تا مهندسین، برآوردی منطقی از رفتار غیر خطی سازه ها تحت اثر زلزله داشته باشند. در این میان، استفاده از مهاربند ها جهت تامین شکل پذیری و سختی لازم رشد چشمگیری کرده است. مهار بند زانویی یک سیستم جدید استهلاک انرژی در قابهای فولادی است که ترکیب بسیار خوبی از شکل پذیری و سختی جانبی را فراهم می آورد. در طی یک زلزله شدید، عضو زانویی زودتر از اعضای دیگر به حد تسلیم رسیده به طوریکه، اعضای اصلی سازه ( تیرها و ستون ها )دچار آسیب و خسارت های شدیدنمی شوند. در پایان نامه حاضر ابتدا به بهینه یابی موقعیت المان زانویی در قاب فولادی یک طبقه با دهانه های چهار،پنج و شش متر پرداخته و برای هر دهانه رابطه طراحی بهینه المان زانویی بیان شده است. سپس به بررسی رفتار قاب مهاربند زانویی تحت اثر سه شتاب نگاشت زلزله : نورتریج، سن فرناندو، کویوته پرداخته شده. بدین منظور از مدل تحلیلی دو بعدی قاب مهاربند زانویی با تعداد طبقات سه، پنج و هشت و با سه دهانه چهار متری استفاده شده است. مدل های تحلیلی به وسیله تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و طیفی و تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت اثر اعمال مجموعه ای از شتاب نگاشت های زلزله های یاد شده مورد بررسی قرار گرفته اند. بدلیل اینکه تغییر مکان جانبی سازه ، شاخص مناسبی برای خرابی اعضای سازه ای و غیر سازه ای می باشد، نمودار تغییر مکان جانبی سازه مورد نظر تحت اثر زلزله های یاد شده مورد آنالیز قرار داده شده. همچنین جهت بررسی میزان شکل پذیری قاب فولادی مهاربند زانویی در مقایسه با مهاربند ضربدری و شورون، به بررسی ضریب رفتار اینگونه سیستم ها در قاب های سه، پنج و هشت طبقه با سه دهانه چهار متری پرداخته شده. بررسی ها نشان داده است که درصد تاثیر مهاربند زانویی در کاهش میزان حداکثر تغییر مکان جانبی قاب فولادی خمشی سه طبقه تا 10 درصد و پنج طبقه تا 30 درصد و هشت طبقه تا 75 درصد می باشد و این امر بیانگر آن است که اثر مهاربند زانویی در طبقات بالا بیشتر بوده و استفاده از این سیستم را مقرون به صرفه می نماید.

در این تحقیق ارزیابی لرزه ای بر روی یک سازه 6 طبقه بتنی با قاب خمشی که بر اساس آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ویرایش دوم) طرح شده است انجام گردید. بر اساس مطالعات انجام گرفته ، با توجه به پاسخگو نبودن سازه و وجود ضعف در اعضای تیر و ستون ،بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) و مدلسازی سازه توسط برنامه sap2000 و با استفاده از روش تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) در سطح خطر 1و2 مورد ارزیابی قرار می گیرد، در ادامه بدلیل مشاهده عدم مقاومت کافی در اعضاء و ضعف های عملکردی در سازه ، عملیات بهسازی بر روی سازه مورد نظر با روش های روکش بتنی، دیوار برشی و کاهش وزن ساختمان ، مطابق با نشریه 360 انجام گردید. نتایج بررسی ها و مقایسه روش های بهسازی مذکور نشان می دهد که هر سه روش بهسازی در این تحقیق مناسبند ولی روکش بتنی که بهترین عملکرد را از خود نشان داد برای کل سازه روش مقرون بصرفه ای نیست و فقط در تعداد کم و بعنوان مکمل دیگر روش های بهسازی ، بعنوان پیشنهاد به همراه دیوار برشی که خود با افزایش مقاومت و سختی جانبی رفتار سازه را بهبود بخشید گزینه بسیار خوبی جهت بهسازی می باشد.

یکی از روش های مقاوم سازی سازه های فولادی، استفاده از سیستم های دوگانه قاب خمشی همراه با سیستم باربر جانبی مانند قاب های مهاربندی شده فولادی می باشد. سیستم مهاربندی برون محور فولادی یک راه حل مناسب برای ساختمان های چند طبقه واقع در مناطق لرزه خیز می باشند. در این پایان نامه با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و طیفی و تحلیل استاتیکی غیر خطی، رفتار لرزه ای سیستم مهاربند برون محوربا طول های مختلف تیر پیوند مورد برسی قرار گرفته است. رفتار غیر خطی سیستم مهاربند برون محور تحت تاثیر سه شتاب نگاشت زلزله نورتریج، کوبه، سن فرناندو مورد بررسی قرار گرفته است. ازآنجائیکه معیار ایمنی سازه ها، تغییر مکان جانبی آنها می باشد.لذا نتایج بدست آمده بر اساس تغییر مکان جانبی طبقات بیان شده است. نمودار تغییر مکان جانبی طبقات برای هر رکورد زلزله و بر اساس طول های مختلف تیر پیوند در سیستم مهاربند برون محور ترسیم شده است. ودرادامه ضمن بررسی تیر پیوند قائم و افقی درسه مدل ساختمانی سه طبقه پنج طبقه و هشت طبقه با در نظر گرفتن تغییر مکان هدف طول بهینه و مناسب برای هریک از آنهابرای رفتار غیر خطی سازه پیشنهاد شده است

سیستم های اتلاف انرژی در سازه ها در چند دهه اخیر به طور گسترده ای برای کاهش نیروهای ناشی از زلزله و باد و همچنین کاهش جابجایی های ساختمان ها در حد مجاز آیین نامه ای مورد استفاده قرار گرفته اند. یک نوع از این سیستم های اتلاف انرژی، میراگرهای ویسکوز می باشند که در رده سیستم های کنترل غیرفعال و میراگرهای متناسب با سرعت طبقه بندی می شوند و مورد توجه محققان و پژوهشگران زیادی قرار گرفته است. این میراگرها بر دو نوع خطی و غیرخطی می باشند که نوع کاربردی و معمول آن میراگرهای خطی با ضریب توانی سرعت یک می باشد. در طول یک زلزله و اتلاف انرژی که به علت وارد شدن اعضای سازه به محدوده غیرخطی و غیرارتجاعی رخ می دهد، آیین نامه های طراحی یک ضریب کاهشی(ضریب رفتار) را بر نیروهای وارده به سازه در نظر می گیرند و سازه را برای این نیروهای کاهش یافته در محدوده خطی طراحی می کنند. در این تحقیق تأثیر افزودن میراگرهای ویسکوز در قابهای خمشی بر ضریب رفتار آنها بررسی می شود. برای این منظور سه قاب خمشی فولادی با تعداد دهانه های 3، و تعداد طبقات 1، 3 و 6 انتخاب شده اند، ابتدا این سازه ها در حالت بدون میراگر مورد تحلیل استاتیکی غیرخطی و pga قرار گرفته و ضریب رفتار آنها محاسبه شده است. سپس با تحلیل pgaبر روی سازه هایی که در آنها از میراگر های ویسکوز با ضریب توانی سرعت 1، 8/0 و 6/0 استفاده شده ضریب رفتار آنها نیز در این حالت محاسبه و مشاهده شده که ضریب رفتار سازه ها با میراگرهای ویسکوز در مقایسه با سازه های بدون این میراگرها افزایش یافته است. میانگین ضریب افزایش ضریب رفتار برای سازه 1 طبقه حاصل از تحلیل pga با سه شتاب نگاشت ال سنترو، کوبه و نورتریج برابر با 24/1، وبرای سازه های 3 و 6 طبقه مقدار این ضریب به ترتیب برابر با 46/1 و 66/1 تعیین شده است. در فصل پایانی این سازه ها تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی قرار گرفته و با توجه به پاسخ آنها در سه حالت کنترل شده توسط تغییرمکان، سرعت وشتاب، نیروی میرایی بهینه آنها با توجه به شتاب و برش پایه حداکثر بدست آمده از fema273 برای سازه 1 طبقه 8/92، 3 طبقه 5/235 و سازه 6 طبقه 5/546 (kn) تعیین شده است.

یکی از روش ها در تقویت ساختمان های میان مرتبه استفاده از سیستم های دوگانه قاب خمشی همراه با سیستم باربر جانبی دیگر مانند قاب های مهاربندی شده فولادی می باشد. سیستم مهاربند برون محور یکی از سیستم های کارامد در مقابل زلزله است. در سیستم مهاربندی برون محور تغییر شکل های غیر ارتجاعی محدود به قسمتی از سازه به نام تیر پیوند می شود. تحقیقات نشان داده است که، بدلیل وجود تیر پیوند در سیستم مهاربند برون محور، شکل پذیری و سختی جانبی توامان تامین می شود. در پایان نامه حاضر رفتار قاب مهاربند برون محور در مقایسه با سیستم مهاربند ضربدری و شورون مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مدل های تحلیلی دو بعدی با تعداد طبقات سه، شش و نه طبقه و با سه دهانه با طول ثابت پنج متر، در مواجه با سه شتاب نگاشت زلزله: بم، آوج و کجور_ فیروز آباد قرار داده شده است. مدل های تحلیلی به وسیله تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و طیفی و تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت اثر مجموعه ای از شتاب نگاشت های زلزله های مطرح شده مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان داده است که سیستم مهاربند برون محور ضمن تامین شکل پذیری لازم دارای سختی جانبی خوبی می باشد. در مرحله بعد جهت بهینه یابی آرایش مهاربندها از چهار تیپ مهاربند برون محور ( قاب مهاربند برون محور هشتی، ترکیبی هفتی و هشتی، ضربدری، مورب) با تعداد طبقات سه، شش و نه طبقه و با سه دهانه با طول ثابت پنج متر، استفاده شده است. بررسی ها نشان داده است که، سیستم مهاربند برون محور ترکیبی هفتی و هشتی (تیپ دو) بهترین عملکرد را از خود نشان داده است.

در این مطالعه رفتار قابهای cmrf باتوزیع نامنظم جرم در ارتفاع سازه مورد بررسی قرار می گیرد. پاسخ سازه با استفاده از سه نوع تحلیل (دینامیکی خطی، استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی )ارزیابی می شود. در این مطالعه رفتار قابهای 8، 16 و 24 طبقه با اعمال سه نوع نامنظمی جرم در ارتفاع (1-نامنظمی در طبقه اول 2- نامنظمی در یکی از طبقات میانی 3- نامنظمی در یکی از طبقات بالا) مورد بررسی قرار می گیرد و پاسخ سازه در سه حوزه تغییر مکان نسبی طبقات، حداکثر تغییر مکان بام و نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک و توزیع آنها در قاب مدنظر قرار می گیرد. در این پایان نامه از تحلیل های خطی و غیر خطی استفاده شده است که برای ارزیابی اولیه از وضعیت سازه در هنگام زلزله از تحلیل های خطی استفاده شده است. مسلما در روشهای غیر خطی، رفتار و عملکرد سازه در طی زلزله به طور دقیقتر (به صورت لحظه به لحظه ) مورد ارزیابی قرار می گیرد. در نهایت می توان با مقایسه پاسخها در اعضاء مختلف، فهمید کدام اعضاء ضعیفتر هستند یا نامنظمی چه اثری در پاسخ اعضاء سازه دارد و در نهایت در صورت ایجاد ناهمگونی زیاد در پاسخ اعضاء، به تقویت آنها پرداخته شود یا حتی اگر تقویت آنها مقدور نبود لااقل از شدت نامنظمی کاسته شود. بعد از مدل سازی و اعمال سه نوع نامنظمی ذکر شده، مشخص شد برای قابهای خمشی نامنظمی نوع سوم بحرانیترین نوع نامنظمی بوده و نامنظمی های نوع دوم و اول به ترتیب در رده های دوم و سوم قرار دارند و اصولا برای این قابها باید تقویت در کل طبقات سازه انجام شود منتها تقویت در طبقات بالا با شدت بیشتری انجام شود.

در سال های اخیر به توسعه وسائل موثر در استهلاک انرژی لرزه ای در سازه ها اهمیت بیشتری داده شده است که پاسخ سازه را در ناحیه الاستیک نگه دارد. در این مورد میراگرها برای کم کردن اثر نیروی زلزله به سازه ها استفاده می شوند. برخی از میراگرها با تغییر فرکانس ارتعاشی سازه و با محدود ساختن شتاب انتقالی به سازه مانع نفوذ انرژی زلزله به سازه می شوند. همچنین تکنولوژی هایی برای مستهلک شدن انرژی سازه ای با قرار دادن جرم کمکی توسعه پیدا کرده است. در این تحقیق، سیستم ترکیبی میراگر جرمی ستون مایع به 2 حالت سری و موازی پیشنهاد شده است که هر یک از سیستم ها با استفاده از روابط تک میراگر طراحی شده اند. نسبت جرمی برای طراحی میراگرهای تک 04/0 و برای سیستم های ترکیبی 03/0-01/0، 02/0-02/0 و 035/0-005/0 در نظر گرفته شده است. مهم ترین پارامتر در طراحی این نوع میراگرها تنظیم دقیق فرکانس است. تحلیل تاریخچه زمانی تحت زلزله های نرتریج، طبس و loma prieta برای سازه های 10 و 20 طبقه در نرم افزار شبیه سازی مطلب انجام شده است. عملکرد سیستم های تک و ترکیبی برای سازه ها تحت زلزله ها بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که عملکرد میراگر ترکیبی نیز به نوع زلزله وابسته است و کارایی میراگر ترکیبی در کاهش پاسخ های تغییرمکان بیشتر است. با انتخاب نسبت فرکانسی و نسبت میرایی مناسب می توان کارایی سیستم های ترکیبی سری و موازی را افزایش داد. در سازه های 20 طبقه، با افزایش فرکانس مود اول عملکرد میراگر افزایش یافته است. تحت زلزله نرتریج، سیستم ترکیبی موازی با نسبت جرمی 02/0-02/0 در طبقه بام جذر میانگین پاسخ مربعات تغییرمکان را 65 درصد، جذر میانگین مربعات پاسخ سرعت را 49/58 درصد و جذر میانگین پاسخ شتاب را 28/34 درصد کاهش داده است.

در این تحقیق ابتدا تحلیل های خطی و غیر خطی (هندسی و مصالح) تحت بارهای استاتیکی بر روی سه مدل گنبد تک لایه لاملا،گنبد معلق لاملا با پیش تنیدگی و بدون پیش تنیدگی با مشخصات هندسی متفاوت و بارگذاری گوناگون (متقارن و نامتقارن) ،دهانه و خیزهای مختلف صورت گرفته و تغییر مکان های گره ای بدست آمده است .آنالیز مودال بر روی مدلهای گنبد انجام گرفت و همچنین تاثیر باربرف بر روی ویژگیهای دینامیکی گنبد و تعیین مودهای بالای ارتعاشی و اثر آن بر روی رفتار سازه بررسی شد .در این پایان نامه با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی رفتار غیر خطی سازه های گنبدی معلق بررسی شده است. برای انجام تحلیل تاریخچه زمانی ،از رکوردهای مصنوعی تولید شده که طیف پاسخ آن منطبق بر طیف طرح پیشنهادی آیین نامه 2800 ایران می باشد استفاده شده است .تحلیل های دینامیکی بر روی مدلها تحت زلزله افقی و قائم صورت گرفته و مدلهای مختلف گنبد تک لایه و گنبد معلق با هم مقایسه شده اند . نتایج نشان می دهد که نیروهای زلزله ی ایجاد شده در پایه گنبد بسیار بیشتر از مقادیر نیروها در ساختمان های معمولی بوده و مودهای قائم نیز در پاسخ دینامیکی، مشارکت موثر دارد. واژگان کلیدی: سازه فضا کار، گنبد معلق، سیستم سازه ای، تحلیل استاتیکی، تحلیل دینامیکی، پیش تنیدگی، رفتار لرزه ای، رکوردهای زلزله.

ارزیابی سازه های موجود در برابر خطر انفجار، یکی از موضوعات روز تحقیقات در داخل و خارج میباشد. این موضوع به علت تفاوتهای بارگذاری انفجار و بارگذاری لرزه ای (که تحقیقات زیادی در مورد آن انجام پذیرفته است)، اهمیت دو چندانی می یابد. یکی از نرم افزارهای کارآمد در زمینه تحلیل دینامیکی صریح سازه ها، اتوداین میباشد که میتوان در آن تمامی اثرات این نوع بارگذاری را مدل و تحلیل کرد. در این پایان نامه یک سازه بتن آرمه با تعداد 3 طبقه، و با سیستم قاب خمشی با شکل پذیری متوسط، بر اساس آیین نامه2800 لرزه ای ایران طراحی شده است. در این زمینه اقدام به تعیین ابعاد و مقاطع بتنی، میلگردهای فولادی و جزئیات میلگرد گذاری خاص این نوع شکل پذیری شده است. سپس با مدل سازی تمامی جزئیات این ساختمان به صورت سه بعدی در نرم افزار اتوداین، در سه سطح این سازه مورد بارگذاری قرار گرفته است. در انتها، با تحلیل و استنتاج نتایج پاسخ های سازه، در رده های پاسخ اجراء بتنی، فولادی، و کل سازه، نتایجی در زمینه نقاط ضعف این نوع سازه، از قبیل المانهای تخریب شده، تغییر مکان اجزاء و سطوح عملکرد اجزاء به ازای سطوح مختلف بارگذاری استخراج شده است.

اخیرا کنترل پاسخ سازه ها از طریق قابلیت جذب و استهلاک انرژی ورودی در هنگام زلزله از محبوبیت خاصی برخوردار شده است . در میان میراگرهای مختلفی که تاکنون به این منظور به کار گرفته شده است میراگرهای adas و tadas به علت حلقه های هیسترزیس پایدار و کاملی که دارند و با توجه به برتری نسبی آنها از لحاظ طراحی و کاربردشان توجه بسیاری از محققان را به خود معطوف کرده اند . در این پایان نامه ضمن مروری بر انواع میراگرهای موجود به بررسی استفاده از میراگرهای adas و tadas در محل تقاطع بادبندهای x شکل پرداخته شده و با حالت متداول یعنی میراگر با مهاربند 8 شکل مقایسه شده اند. تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی بر روی مدل ها در نرم افزار sap2000 انجام گرفته است و ازمیان چهار پارامتری که مقایسه شده اند دو پارامتر زمان تناوب سازه ها و حداکثر شتاب به وجود آمده در بام در حالت میراگر با مهاربند x شکل و دو پارامتر حداکثر شتاب قابل تحمل و میزان جذب انرژی در حالت میراگر با مهاربند 8 شکل نسبت به حالت دیگر برتری نسبی داشته اند.

ستون مرکب ( فولاد- بتن ) یک عضو فشاری است که عموماً به عنوان یک عضو باربر در سازه های قابی مرکب به کار برده می شود، این نوع از ستون ها به علت مقاومت بالای فشاری و سختی بیشتر نسبت به ستون های فولادی و بتنی مسلح مرسوم، اغلب در ساخت سازه های بلند مرتبه و ساختمان های مهم مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق رفتار غیرخطی ستونهای مرکب شامل مقاطع فولادی i شکل پرشده با بتن به صورت سه بعدی توسط روش اجزای محدود با کمک نرم افزار abaqus مدل شده و با حالت استفاده از فولاد بدون بتن مورد بررسی ومقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهدکه این ستون ها دارای شکل پذیری، سختی، ظرفیت تحمل بار بیشتر و همچنین رفتارکمانشی و پس کمانشی مطلوب تر نسبت به ستون های فولادی بدون بتن می باشند.

یکی از حالت هایی که ممکن است تیرهای فولادی زبانه شده در محل اتصال، دچار شکست شوند پدیده گسیختگی قالبی می باشد. اگرچه این پدیده در دهه های اخیر مورد بررسی دقیق قرار گرفته ولی تا کنون یک نظریه جامع و کامل جهت کنتـرل آن، به خصـوص در اتصال های جوشی، ارائه نشده است. در این پایان نامه چگونگی رخداد برش قالبی و پارامترهای موثر بر آن، در اتصال برشی جان تیرهای فولادی زبانه شده مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفته است. منظور از اتصال برشی، نبشی اتصال دهنده جان می باشد که به وسیله جوش به جان تیر فولادی زبانه شده متصل می شود. با در نظر گرفتن مطالعات آزمایشگاهی، تیرهای فولادی زبانه شده با اتصال جوشی بصورت سه بعدی و غیر خطی مدل سازی شده و به روش اجزای محدود تحلیل شده اند. مطالعات آزمایشـگاهی نشـان می دهـد که در حالت کلی دو نوع شکسـت در این نوع اتصـال رخ می دهـد: 1- گسیخـتگی قالبی 2- کمانش جان در محـل زبانه شـده. در این پایان نامه حالت گسیختگی قالبی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. همچنین مطالعات آزمایشگاهی و تحلیل انجام شده به روش اجزای محدود با روابط ذکر شده در آیین نامه های معتبر مقایسه شده اند. از آنجا که روابطی که تا کنون ارائه شده است بر پایه مشـاهدات آزمایشگاهی و بر اسـاس تحقیقات انجـام شده بر روی صفحات اعضای خرپایی با اتصـال های پیچی می باشند، ضرورت مطالعه بر روی اینگونه اتصال بیش از پیش احساس می شود. از این رو در این پایان نامه مناسب ترین روابط جهت محاسبه ظرفیت تیرهای فولادی زبانه شده با اتصال جوشی ارائه و در انتها تاثیر پارامترهای مختلف بر روی ظرفیت اتصال بررسی و پیشنهادات ذکر شده اند.

در این پایان نامه به ارزیابی ساختمان های با سیستم مهار بندی جانبی قاب خمشی فولادی تحت حالت های مختلف پرداخته شده است . هدف اصلی این پژوهش تسهیل در تصمیم گیری در مورد سازه هایی که یک بار زلزله را تجربه نموده اند می باشد و برای نیل به این هدف از آئین نامه های معتبر و نرم افزار قدرتمند تحلیل غیر خطی استفاده نموده است . بر اساس روندی که در این پژوهش ارائه میگردد ، شرکت های مشاور و مهندسان می توانند و یک روند ارزیابی نه چندان پیچیده ، یک قضاوت موقّت در رابطه با سازه ی آسیب دیده ( قبل از انجام تعمیرات سازه ای ) که آیا سازه قابلیت سکونت دارد و یا خیر ارائه دهند . البته حائز به ذکر است که این پژوهش تنها برای سازه هایی با شرایط ارتفاعی و پلانی مشابه با آنچه در این پژوهش ارائه گردیده است قابل تعمیم بوده و برای سایر سازه ها بایستی مطالعات موردی و دقیق تری انجام نمود .

مقاطع فولادی ساخته شده از ورق و با ارتفاع جان متغیر به علت صرفه جویی قابل ملاحظه ای که در مصرف مصالح ایجاد می کنند امروزه به طور گسترده ای در معرض استفاده قرار دارند . در سازه هایی که نمودار لنگر خمشی به شکلی است که در نقطه ای در طول سازه مقدار لنگر زیاد و در جایی دیگر مقدار آن کم است ، لزومی ندارد که ممان اینرسی مقاطع همه جا ثابت بماند . با تغییر ارتفاع جان به آسانی می توان در هر مقطع ، متناسب با لنگر خمشی وارده ، ممان اینرسی لازم را ایجاد نمود . در اینگونه المانهای با مقطع متغیر برای تعیین ضریب طول موثرنیاز به اعمال ضرایب اصلاحی است بطوریکه طی سال های گذشته توسط پژوهشگران مختلف نگرش های متفاوتی در محاسبه این ضرایب اصلاحی ارایه شده است. ضوابط ارایه شده توسط این محققان در بسیاری از حالات به تایید آیین نامه های معتبر رسیده و در ضمیمه این آیین نامه ها نیز آمده بطوریکه این آیین نامه ها با فرضیات ساده کننده ای به استخراج روابطی مبتنی بر آن برای سیستمهای تک عضوی و اعضای سیستم قاب پرداخته اند . در پایان نامه حاضر با استفاده از ایده اجزای محدود و تکنیک های آنالیز ماتریسی سازه ها با روش آنالیز مقدار ویژه ( ) که به اعتراف تمامی مراجع ارائه شده دقیق ترین و قویترین روش جهت محاسبه این ضرایب چه در اعضای منشوری و چه در اعضای با مقطع متغیر می باشد ، نسبت به استخراج گرافهای طراحی دقیق برای اعضای قاب سالنهای صنعتی (سوله ها) با سطح مقطع متغیر بطوریکه تغییرات سختی خمشی در طول المان به صورت غیر خطی می باشد، اقدام گردیده است

با عنایت به اینکه کشور عزیزمان ایران دارای صدهاکیلومتر خط ساحلی میباشد و سالیانه هزینه های کلانی صرف بازسازی و ترمیم سازه های دریایی می شود ، باید راهکاری برای پیشگیری از آسیب سازه های ساحلی و فراساحلی پیدا نمودکه یکی از این راهکار ها استفاده از بتن ای هست که همراه با نفوذپذیری کم دارای مقاومت فشاری مناسبی باشد . همچنین همانطور که در سیاست گذاری کلان کشور در سند چشم انداز بیست ساله ، به ضرورت استفاده از فناوری های نوین وکاربردی کردن در آن اشاره شده است، باید تحقیقات را رو به سوی استفاده و کاربردی کردن فناوریهای نوینی چون نانو پیشبرد . علاوه بر این درحال حاضر بتن یکی از پر مصرف ترین و پر کاربرد ترین مصالح ساختمانی در جهان میباشد با توجه به توسعه کارهای ساختمانی بتنی در سراسر جهان و کمبود سیمان در اکثر کشورها و در نتیجه گام برداشتن کشورها در جهت تولید یا واردات بیشتر سیمان که باعث خروج ارز و صرف هزینه و انرژی زیاد باید بفکر ماده ای جایگزین سیمان بود که یک راهکار استفاده از مواد پوزولانی چون نانو سیلیس ومیکرو سیلیس هست . با توجه به موارد مذکور در این طرح ابتدا سیمان های کاربردی ورایج در عرصه صنعت ساخت وساز کشور عزیزمون شناسایی شد و سپس در این پایان نامه روی آنها کار شد که عبارتند از 3 نوع تیپ سیمان پرتلند (تیپ 2و5 و پوزولانی) ، بطوریکه با استفاده از 27 طرح اختلاط، 162 نمونه ساخته شد که، 81 نمونه جهت آزمون تعیین مقاومت فشاری 28 روزه و 81 نمونه جهت آزمون تعیین درصد جذب آب 7 روزه در نظر گرفته شد .نتایج بدست آمده در آزمون مقاومت فشاری در فصل پایانی مفصل توضیح داده شده است اما بطور خلاصه میتوان اینطور بیان کرد که ، الگوی رفتاری سیمان پرتلند تیپ 2 و پوزولانی در زمینه مقاومت فشاری بسیار نزدیک وشبیه هم بود بطوریکه نانو سیلیس نقش بسزایی در افزایش مقاومت فشاری ایفا نکرد در حالیکه در سیمان تیپ 5 رفتار نمونه ها متفاوت بود ونانو سیلیس تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت فشاری نشان داد.در حالیکه در نتایج بدست آمده در رابطه با آزمون جذب آب که نشان دهنده نفوذ پذیری میباشد رفتار هر سه نوع تیپ سیمان همانند هم بود ، بطوریکه در هر سه نوع سیمان با افزایش میزان نانو سیلیس ومیکرو سیلیس ، جذب آب نیز کاهش یافته ومقاومت در برابر نفوذ پذیری نیز افزایش می یابد.با توجه به نتایج بدست آمده در آزمون های هر بخش اعم از تعیین مقاومت فشاری وتعیین درصد جذب آب و تعیین روانی ،میتوان طرح اختلاط بهینه را برای هر نوع تیپ سیمان پیش بینی نمود . البته یاد آور میشوم که چون طرح مورد نظر بصورت آزمایشگاهی(آزمایشگاه بتن شرکت مشاور عمران ایران) صورت گرفته است ، لازمه استفاده از نتایج این پایان نامه ، توجه بسیار دقیق به آنالیز مصالح بکاررفته وشرایط آزمایشگاهی ذکر شده در این پایان نامه میباشد ، چه بسا باتغییراتی در آنالیز مصالح یا شرایط آزمایشگاهی ، نتایج بکلی تغییر کند، که این امر در کلیه تحقیقات آزمایشگاهی امری طبیعیست .

وجود میانقابها ی آجری در ساختمانها و اثرات آنها بر روی رفتار قاب های ساختمانی از دیرباز مورد توجه قرار گرفته شده است. در این تحقیق رفتار قاب یک طبقه ی بتن مسلح دارای میانقاب آجری تحت بار یکنواخت و با فرض مصالح غیر خطی ارزیابی شده است. آنالیز از نوع اجزا محدود و توسط نرم افزار abaqus انجام شده و اثرات پارامترهای تعامل قاب و میانقاب، نسبت دهانه به ارتفاع قاب، نسبت لنگر سطح تیر به ستون و مدول الاستیسیته دیوار آجری ارزیابی شده و در نهایت سختی قاب، چگونگی توزیع تنش و تغییرات تنش های قاب در حالت وجود و عدم وجود میانقاب مقایسه شده است.

الیاف فولادی مصالحی هستند که با ترکیب شدن با بتن مشخصه های مکانیکی بتن از جمله مقاومت در برابر خستگی ، شکل پذیری ،توان جذب انرژی و عمر بتن را بهبود می بخشند . این تحقیق شامل دو بخش عددی و آزمایشگاهی می باشد ، نمونه ها در آزمایشگاه با سه تیپ متفاوت از مخلوط بتن ، شامل بتن ساده ، بتن مسلح شده با 50 کیلوگرم از الیاف فولادی و بتن مسلح شده با 70 کیلوگرم از الیاف فولادی ساخته شدند . در ابتدا با بررسی بروی نمونه های مکعبی مقاومت های فشاری تیپ های مختلف بتن بدست آمد ، و سپس رفتار تیپ های مختلف بتن از جمله بتن ساده و بتن مسلح شده به الیاف فولادی (sfrc) شامل تنش ، کرنش و مشخصه های دیگر با انجام آزمایش برروی نمونه های استوانه ای استخراج گردید و در ادامه دالهای بتنی در نرم افزار المان اجزا محدودی (fem) آباکوس مدلسازی گردید و گسیختگی دال و نحوه گسترش ترکها در اثر اعمال بار از نرم افزار بدست آمد و بر این اساس نقاط بحرانی بروی دالها علامت گذاری شده و با چسباندن کرنش سنج و همچنین نصب سنسورهای lvdt برروی دالها خروجی هایی از جمله بار،جابجایی و کرنش را برای نقاط بحرانی بدست آمد و این خروجی ها با نتایج حاصل از نرم افزار ، همچنین نحوه گسیختگی و انتشار ترکها در همه دالها مورد مطالعه ،بررسی و نتایج حاصل از آزمایشگاه و نرم افزار مقایسه گردید.نتایج حاکی از افزایش مقاومت فشاری 30 % و 39% برای نمونه های مسلح شده به الیاف فولادی با دوز های فیبر 50 و 70 کیلوگرم نسبت به نمونه ساخته شده با بتن ساده دارد ، همچنین در نمونه های دال با ابعاد 0.5*0.5*0.05 سانتیمتر در شرایط سه طرف تکیه گاه و یک طرف آزاد با افزودن 50 کیلوگرم از الیاف، 65% و با افزودن 70 کیلوگرم از الیاف، 74% افزایش در ظرفیت خمشی بدست آمد ضمن اینکه مدل رفتار بتن آسیب دیده پلاستیک (cdp) برای مدلسازی بتن مسلح شده با الیاف فولادی با توجه به همخوانی قابل ملاحظه گسیختگی در نرم افزار و آزمایشگاه بسیار مناسب ارزیابی گردید.