حوزه بررسی سازه های بتنی فرض میشود که بتن یک ماده همگن است در صورتیکه در اصل بتن شامل اجزا مختلفی مانند خمیر سیمان، سنگدانه شن ،ماسه، و هوا میباشد که وجود این اجزا در تعیین رفتار بتن حائز اهمیت است لذا برای بیان اثرات ساختار بتن بر روی رفتار درشت بینی آن نیاز به استفاده از مدل در مقیاس ریز بینی خواهیم داشت. در مدلهای اولیه، بتن بصورت دو فاز شامل سنگدانه و خمیر سیمان در نظر گرفته می شد اما تحقیقات امروزه نشان میدهد که بتن باید بصورت کمپوزیت سه فازه در مقیاس ریز بینی در نظر گرفت، یعنی فاز سوم، ناحیه انتقالی بین سنگدانه و خمیر سیمان را نیز مد نظر قرار داد. هدف این پایان بررسی مسئله شکست مصالح بتنی در اثر بارهای استاتیکی است، که در آن ساختار داخلی بتن در مقیاس ریز در نظر گرفته و یک ماده سه فازه مشتمل بر ذرات سنگدانه ها، ماتریس و ناحیه انتقالی بین ماتریس و سنگدانه ها (itz) بعنوان ساختار داخلی بتن مدلسازی می شود. برای این منظور از تلفیق تئوری چند صفحه ای و همچنین مکانیک شکست پیوسته استفاده می شود. انتخاب نوع سنگدانه ها، اندازه و توزیع آنها خواص بتن را تحت تاثیر قرار میدهد. با توجه به توزیع تصادفی سنگدانه ها و تنوع اندازه آنها در بتن ، مدلسازی رفتار بتن بر اساس اجزاء ساختاری آن در مقیاس ریزبینی مشکل است برای این منظور باید فرضیات ساده کننده ای را بکار ببریم. لذا با داشتن یک طرح اختلاط مشخص توام با منحنی دانه بندی با توزیع و تنوع اندازه سنگدانه ای معین ، روش ساده ای برای جایگزینی سنگدانه های واقعی با سنگدانه کروی معادل با قطر موثر ، بهمراه ضرایب مربوطه بیان میشود. یعنی میتوان در یک نمونه بتنی، بجای روشهای پیچیده هندسی و مبتنی بر احتمالات و یا روشهای تصویر برداری با استفاده از روشی ساده ، قطر موثر را تعیین و سپس با آن قطر دو نوع چینش مرزی با حداکثر و حداقل حجم سنگ دانه ها را بعنوان یک المان پایه قابل تکرار استخراج نمود، در نتیجه یک المان ساده شده را خواهیم داشت که میتوان از آن در مدلسازی رفتاری نمونه های بتنی در حالت ریز مقیاس و سه فازی استفاده نمود. برای این منظور ابتداء یک هندسه مناسب از چینش و موقعیت سنگ دانه ها در بتن بیان شده و هندسه و خواص هر یک از اجزاء بتن تعریف می شود. آنگاه روابط ساختاری مناسب برای هر کدام از فازهای سه گانه در نظر گرفته می شود. برای مدل سازی هر ذره ای نیاز به خواص مخصوص به خود برای توصیف رفتار المان ها در مقیاس میکرو مانند مدول ارتجاعی ، ضریب پواسون ، انرژی ، مقاومت کششی و فشاری فازها می باشد آنگاه با استفاده از برنامه توسعه یافته المان معادل را بدست آورده و سپس از آن المان در تحلیل نمونه های بتنی استفاده میشود .نتایج نشان میدهد که میتوان بطور ساده با داشتن منحنی دانه بندی و بدست آوردن المان معادل، سازه های بتنی را مدلسازی نمود .هماهنگی مدل با نتایج آزمایشگاهی موید مطلب فوق می باشد.

مشخصات ماکروسکپیک بتن تحت تأثیر خواص ریزساختار این ماده هستند. به منظور درک بهتر رفتار مکانیکی بتن، شناخت خصوصیات اجزای تشکیل دهنده ی آن و نحوه ی اثرگذاری آن ها بر رفتار این ماده امری ضروری می باشد. علاوه بر این، با حرکت در این راستا اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با نحوه ی بهبود کیفیت این ماده به دست می آید. در مطالعه ی حاضر، مدل میان مقیاس به منظور تحلیل تأثیر خصوصیات ریزساختار بتن و مروری اجمالی بر اثر اندازه در سازه های بتنی به کار بسته شده است. در میان مقیاس، اغلب بتن به عنوان ماده ای سه فازه شناخته می شود. در این مقیاس سنگدانه های درشت، ماتریس سیمان و ناحیه ی اتصال انتقال(itz) اجزای تشکیل-دهنده ی بتن هستند. ناحیه ی انتقال فصل مشترک دو فاز سنگدانه و ماتریس است. در این پایان نامه،شبیه سازی پاسخ نیرو- جابه جایی نمونه ی تحت خمش سه نقطه،از طریق روش اجرای محدود توسعه(xfem) یافته صورت پذیرفته است. تأثیر تغییر مشخصه های گوناگون اجزای تشکیل دهنده ی بتن بر رفتار این ماده مورد تحقیق قرار گرفته است.بهبود مدول الاستیک و مقاومت کششی ماتریس رفتار قبل و بعد از بار بحرانی نمونه را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. به علاوه نسبت حجمی ناحیه ی انتقال نیز، یکی دیگر از عوامل موثر بر رفتار نمونه می-باشد.

دراین پایان نامه تاثیر ضخامت، افزایش ارتفاع،افزایش طول دهانه قاب و جنس فولاد مصرفی درمیزان شکل پذیری، مقاومت نهایی وضریب رفتار قاب دیوار برشی فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. لذا ابتدا با نرم افزار اجزا محدود abaqus نمونه آزمایشگاهی مدلسازی شده و پس از صحت سنجی، مدل های متعددی با مقادیر ضخامت، ارتفاع و طول دهانه مختلف مدلسازی شده اند. با استفاده از سه روش ساده سازی، منحنی های پوش آور دو خطی شده و با یکدیگر مقایسه شده اند، سپس پارامترهای مورد نیاز از این منحنی بدست آمده و در ادامه ضریب رفتار دیوار برشی فولادی به دو روش میراندا وبرترو و روش نیومارک و هال محاسبه گردیده و بایکدیگر مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که افزایش ضخامت و طول دهانه موجب افزایش مقاومت نهایی شده ولی افزایش ارتفاع موجب کاهش مقاومت نهایی می گردد. همچنین بررسی ها نشان داده اند که افزایش طول دهانه و ارتفاع باعث افزایش شکل پذیری و ضریب رفتار می گردد که طبق مطالعاتی که توسط ولادی وهمکاران صورت گرفته نیز نتایج آنها حاکی از افزایش شکل پذیری با افزایش ارتفاع بود است. طبق بررسی های این پایان نامه می توان ضریب رفتار دیوارهای برشی فولادی را برابر 11 در نظر گرفت.

سازه‏‏ های بتن مسلح از چند جهت در معرض آسیب هستند، این سازه ها ممکن است در زمان ساخت بر اثر ضعف های اجرایی دچار نقص هایی شده باشند که این نقص ها مشکلاتی در کاربری آتی سازه ایجاد می‏ کنند و عامل دیگر شرایط نامناسب محیطی است که باعث آسیب به این سازه ها می شود. علاوه بر موارد اشاره شده، پیشرفت علم و درک رفتار سازه ها نیز تأثیرگذار است. بدین صورت که با گذشت زمان و پیشرفت علم و تکنولوژی و درک بهتر رفتار سازه ها در برابر بارهای وارده، اصلاحات و تغییراتی در آیین‏ نامه ها ایجاد می شود، پس لازم است سازه هایی که با آیین نامه های قدیمی طراحی شده اند با نگارش های جدیدتر آیین نامه کنترل شوند. با توجه به موارد اشاره شده سازه های بتن مسلح که آسیب‏ پذیری آن ها به اثبات رسیده است نیاز به بهسازی دارند. این بهسازی شامل بهسازی عناصر تیر، ستون، دیوار برشی، اتصالات، فونداسیون و... می شود. برای بهسازی این سازه ها راهبردهای مختلفی وجود دارد. پژوهش حاضر انواع آسیب های محیطی و اجرایی تأثیرگذار بر سازه‏ های بتن مسلح را بررسی و پس از آن به روش‏ های بهسازی این سازه ها اشاره می کند. در نهایت برای مطالعه موردی، سازه بتنی ورزشگاه 5 مهر آبادان بررسی می شود. این سازه در اثر عوامل محیطی و اجرایی دچار آسیب های زیادی شده است. با توجه به بهره‏ برداری آینده سازه لازم است این سازه بهسازی گردد. سازه مذکور با شرایط اجرا شده به صورت غیرخطی مدل سازی و اعضای آسیب‏ پذیر مشخص شدند. برای بهسازی اعضا روش های مختلفی ارائه و با توجه به عوامل محیطی و اجرایی و هزینه ی اجرا بهترین روش انتخاب شده است، از این لحاظ روش انتخابی، بهسازی با ژاکت بتنی است.

تعیین بسیاری از مشخصات و رفتار بتن تابع اجزای تشکیل دهنده ی آن می باشد. و برای اینکه بتوانیم نحوه ی ترک خوردگی و تأثیر مشخصات مکانیکی و هندسی اجزای بتن را روی رفتار آن مدل کنیم لازم است که بتن را بصورت غیرهمگن مدلسازی کنیم. غیرهمگنی بتن را در مقیاس های مختلف ماکروسکوپی، میکروسکوپی و یا میان مقیاس قابل بررسی است. در یک بررسی میان مقیاس بتن به عنوان یک ماده غیر همگن سه فازه مشتمل بر سه فاز سنگدانه، خمیرسیمان و ناحیه انتقال ( itz ) در نظر گرفته می شود. بتن دارای دو نقطه ضعف عمده است: مقاومت کششی پایین و شکنندگی بالا، که باعث وقوع فروریختگی بتن در زمان کوتاهی پس از شکل گیری اولین ترکها می شود. از اینرو کاربرد بتن در مواجهه ی با بارگذاری های ضربه ای، لرزه ای و خستگی دارای محدودیت های بسیار زیادی است. یک روش مناسب برای رفع این دو نقیصه و دست یافتن به یک جایگزین تقویت کننده ی مناسب، افزودن الیاف های گسسته ی کوتاه است، که به صورت رندوم در نمونه توزیع میشوند. بسیاری از سازه های بتنی ممکن است تحت تأثیر بارگذاری های ناگهانی مانند ضربات ناشی از پرتابه های گوناگون، موج های تنشی در اثر انفجار و سایر منابع بارگذاری با نرخ کرنش بالا قرار گیرند. رفتار دینامیکی بتن با رفتار استاتیکی و شبه استاتیکی آن تفاوت دارد، و مقاومت دینامیکی آن به نرخ بارگذاری بستگی دارد. در این تحقیق، بتن به صورت ماده ای سه فازه مدلسازی می شود و پس از آن الیاف های فولادی به عنوان فاز چهارم تشکیل دهنده بتن به آن افزوده می شوند. در میان مدلهای میان مقیاس موجود جهت مدلسازی بتن، از مدل تیر مشبک که یک مدل المان گسسته است استفاده شده است. مدل تشکیل شده تحت بارگذاری های استاتیکی و دینامیکی قرار می گیرد و روند شکل گیری ترک ها و همچنین نمودار نیرو-تغییرمکان بدست آمده با کارهای آزمایشگاهی موجود مقایسه می شوند. نتایج بدست آمده حاکی از تأثیر قابل توجه الیاف ها در روند شکل گیری ترک ها و افزایش شکل پذیری بتن دارد. همچنین با افزایش نرخ بارگذاری مقاومت نهایی نمونه های بتنی افزایش می یابد.

امروزه با توجه به وسعت خاک های تورمی و همچنین خرابی های تاشی از فشارهای حاصل از تورم این خاک ها که موجبات اهدام کامل ساختمان های سبک، پوشش کانال های آبیاری، کف سازی ها و ترک در پی ها را به وجود می آورد. از طرفی هر ساله تعداد بسیار زیادی از سازه های جدید بر روی خاک های متورم شونده ساخته می شود. این موضوعات اهمیت مطالعات لازم جهت شناسایی رفتار تغییر حجم خاک های ریزدانه و یافتن راه حلی برای کاهش تمایل به جذب آب در این خاک ها را بیش از پیش افزایش می دهد. از آن جایی که در میان خاک های رسی، خاک بنتونیت تمایل زیادی به جذب آب و متورم شدن دارد و اضافه کردن آهک به خاک رس و جابه جایی یون++ca آهک با کاتیون های خاک سبب انعقاد و ایجاد تغییر در ساختار خاک می شود.؛ تحقیق حاضر به مقایسه تأثیر انواع آهک بر مقدار و زمان فشار تورم خاک بنتونیت پرداخته است. در این تحقیق از میان روش های ارزیابی میزان فشار تورم خاک، روش تورم با حجم ثابت که از مجموعه آزمایشات اندازه گیری مستقیم می باشد، استفاده شده است. در ابتدا حدود اتربرگ و درصد رطوبت بهینه بنتونیت و مخلوط آن با 3% آهک هیدراته صنعتی، آهک زنده صنعتی، آهک هیدراته سنتی و آهک زنده سنتی اندازه گیری شد. سپس تغییرات فشار و زمان تورم نمونه های متراکم شده از خاک های مذکور در رطوبت 2% الی3% کمتر از رطوبت بهینه در زمان های عمل آوری 0، 1، 7، 28 و90 روزه مورد بررسی قرار گرفت. پس از برآورد فشار تورم، باربرداری از نمونه ها به دو روش کنترل کرنش و کنترل تنش صورت گرفت. نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که پتانسیل فشار تورم با کاهش شاخص خمیری در خاک کاهش می یابد؛ همچنین تأثیر افزودن آهک زنده به بنتونیت در کاهش مقادیر فشار و زمان تورم، سرعت فشار تورم ثانویه، ضریب باربرداری کنترل کرنش و کنترل تنش بیشتر از آهک هیدراته می باشد. به علاوه مشاهده گردید که با افزایش درصد هیدروکسید کلسیم در آهک هیدراته و اکسیدکلسیم در آهک زنده شاخص های تورمی ذکر شده در بالا، در نمونه ها کاهش یافته اند. در ضمن علی رغم این که افزایش زمان عمل آوری از 7 به 28 روزه کاهش شدیدی را در پارامترهای تورمی به وجود آورد، کاهش این مقادیر از زمان عمل آوری 90 به 28 روزه از شدت بالایی برخوردار نبود؛ به همین دلیل جهت کاهش فشار تورم خاک بنتونیت، استفاده از آهک زنده با درصد بالای اکسیدکلسیم با عمل آوری 28 روزه پیشنهاد می گردد.

منظور از مقاومت برشی خاکها، مقاومت در برابر حرکت دانه?ها در سطوح تماس آنها است که نتیجه درهم قفل شدگی ذرات و پیوندهای موجود بین ذرات خاک میباشد. پیوند شیمیایی که یکی از انواع پیوندهای بین ذرهای است و نتیجه وجود کربنات کلسیم میباشد که عامل مقاومت ذرات دربرابر جابجایی است و ازآن به سمنتاسیون نام برده میشود و میتواند عامل مهمی در افزایش مقاومت برشی زهکشی شده خاکهای رسی پیش تحکیم یافته باشد. جهت بررسی اثر این پیوند بر مقاومت برشی زهکشی شده و پارامترهای مربوطه در شرایط دست نخورده و پسماند، از یک ترکیب ثابت که مخلوطی از 50% ماسه بادی و 50% رس بنتونیت میباشد استفاده شده است. در این ترکیب خاص با اضافه کردن مقدار 3% وزنی مخلوط از سیمان، نمونههای پیش تحکیم یافتهای با درجات مختلف سمنتاسیون در سن 7، 28 و 90 روز ایجاد شده و تحت آزمایش برش مستقیم قرار گرفته است و نتایج با مقاومت برشی زهکشی شده نمونه?های بدون سیمان مقایسه شده است. نتایج حاکی از آن است که در یک تنش نرمال موثر با افزایش درجه سمنتاسیون،در شرایط دست نخورده و پسماند ترکیبات مقاومت برشی بالاتری نسبت به مخلوط بدون سیمان نشان داده است و با افزایش درجه سمنتاسیون، ترکیبات دارای یک گسیختگی تردتر بوده و ضریب m، زاویه اصطکاک داخلی و ضریب mr کاهش و مقاومت چسبندگی ?^? و زاویه اصطکاک نمونه ها افزایش یافت.

مقاومت برشی خاک، مقاومت داخلی در واحد سطح آن است یعنی مقاومتی که خاک می‏تواند برای تاب آوردن در برابر گسیختگی و لغزش در امتداد هر صفحه دلخواه در داخل خود بسیج کند. در خاک‏های بسیار پیش‏تحکیم یافته سفت و چسبنده پس‏از جابجابجایی برش زیاد که در امتداد یک سطح ناپیوستگی اصلی رخ داده است مقاومت برش پسماند ظاهر می‏شود. کاهش در مقاومت برشی در اثر قرارگیری مجدد ذرات در جهتی موازی با جهت برش صورت می‏گیرد. که در نتیجه آن، درگیری ذرات به صورت وجه‏به‏وجه افزایش می‏یابد. برای رسیدن به خاکی با خصوصیات مهندسی بهتر و وضعیت قابل قبول‏تر امروزه به صورت روزافزونی در دنیا اصلاح خاک در حال پیشرفت می‏باشد از همین رو تکنیک‏هایی برای اصلاح خاک به وجود آمده که می‏توان به روش‏های پیش‏بارگذاری و زهکشی، متراکم کردن، خاک مسلح و تثبیت خاک با مواد افزودنی اشاره کرد.استفاده از آهک به عنوان یک ماده افزودنی به دو روش سطحی و روش‏های اختلاط عمیق به کار گرفته شده است. در این تحقیق جهت بررسی اثر این پیوند بر مقاومت برشی، مقاومت برشی پسماند و ضریبm خاک‏هایی از یک ترکیب ثابت شامل مخلوطی از50% ماسه و 50% رس بنتونیت استفاده شده است. در این ترکیب خاص با اضافه کردن مقدار 3% وزنی از آهک، نمونه‏های پیش‏تحکیم در سن 7 روز، 28 روزه و 90 روزه ایجاد شده که تحت تنش موثر قائم 55 و 111 و 222 و 416 کیلوپاسکال در آزمایش برش مستقیم قرار گرفته است و نتایج با مقاومت برشی پیش‏تحکیم یافته نمونه‏های بدون آهک مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهند که با افزایش درجه سمنتاسیون مقاومت برشی افزایش و مقدار m کاهش می‏یابد.

فرار آب ذخیره شده در پشت سدهای خاکی از طریق پی سد در صورتیکه کنترل مناسب وجود نداشته باشد می تواند باعث بروز مشکلات جدی برای سد شود . بیشترین مشکل ناشی از افزایش گرادیان خروجی آب بوده است که سبب شناوری ذرات خاک در پاشنه سد و در نتیجه آغاز حرکت ذرات خاک می شود . برای کنترل تراوش از پی سد روشهایی برای کاهش تراوش آب به کار می برند . یکی از روشهای کاهش تراوش از پی حفر ترانشه در پی سد و پر کردن آن با مصالح بتن پلاستیک می باشد. بتن پلاستیک از مصالح نوظهوریست که بعنوان پر کننده جهت ساخت دیواره های آببند به کار می رود. این بتن که مصالح تشکیل دهنده آن شبیه به بتن معمولی می باشد، این تفاوت را داراست که به جهت بالا بردن شکل پذیری از بنتونیت استفاده می گردد. در این پژوهش آزمایشگاهی ، ابتدا چهار طرح اختلاط مبنا با توجه به استانداردهای موجود در نظر گرفته می شود. سپس در هرکدام از طرح های اختلاط مبنا، سه نمونه با مقدار دوغاب بنتونیت ثابت و سیمان متغیر ساخته خواهد شد. نمونه ها را 24 ساعت پس از ساخت از قالب باز کرده و در حوض آب عمل آوری می کنیم. سپس برای تعیین میزان مقاومت فرسایشی نمونه های 1روزه، 7 روزه و 28 روزه، آنها را در معرض آزمایش پین هول و برای تعیین میزان نفوذپذیری، مدول الاستیسیته و مقاومت فشاری تحت آزمایشات مربوطه قرار می دهیم. نتایج نشان داد که به ازای افزایش میزان سیمان به مقدار 10%، در نمونه های یک روزه، میزان کدر شدگی و فرسایش سوراخ ایجاد شده در نمونه به شدت کاهش می یابد. همچنین بر اساس مقایسه و تحلیل نتایج آزمایشات، نسبت بهینه ی دوغاب بنتونیت به سیمان، برابر با 1.7 تعیین گردید.

امروزه استفاده از مصالح با وزن کمتر و اتصالات با سرعت عملیاتی بالا جهت انجام هر چه سریعتر پروژه ها روز بروز افزایش می یابد . با توجه به آنکه امروزه ساختمانهای اسکلت بتنی نسبت به ساختمان های فلزی ارزانتر هستند و بیشتر مورد بهره برداری قرار میگرند با توجه به قطع میلگرد و نیاز به همپوشانی آن حجم زیادی از فولاد مصرفی در محل پوشش ها در قیمت تمام شده سازه بتنی قابل توجه است لذا در سال های اخیر تلاش های زیادی در جهت اتصالات جایگزین مانند اتصالات جوشی ، مکانیکی و اتکایی که هر کدام شامل نمونه های زیادی می باشند شده است. در این تحقیق در راستای فوق اتصال دیگری استفاده شده است که به آن اتصال قالبی گویند که از آج عرضی آرماتور جهت انتقال کشش استفاده شده است پس از چندین تست آزمایشگاهی طول لازم برای هر سایز میلگرد نیز مشخص گردید و نتایج همچنین بصورت عددی نیز کنترل شده و سایر مشخصات نیز نشان داد که این نوع اتصال قابل قبول بوده ، همچنین این اتصال با سایر اتصالات مقایسه شده است.

مقاوم‏سازی سازه‏هایی که ضوابط آیین‏نامه‏های جدید طراحی را برآورده نمی‏سازند؛ امری ضروری به نظر می‏رسد. از جمله‏ی این سازه‏ها، ورزشگاه پنج مهر آبادان است که علاوه بر ضعف در طراحی و اجرا، به علت گذشت زمان و تحت تاثیر شرایط نامناسب محیطی دچار آسیب شده است. اتصالات تیر به ستون بتن‏آرمه یکی از مهمترین قسمت‏های انتقال نیرو در سازه‏های بتنی است که ناپایداری در آن به خصوص در قاب‏های خمشی می‏تواند منجر به ناپایداری کلی سازه شود. بنابراین اتصالات نسبت به سایر عناصر سازه‏ای نیاز به توجه خاص در طراحی و ساخت دارند. پژوهش حاضر انواع آسیب های محیطی و اجرایی تأثیرگذار بر سازه‏های بتن مسلح را بررسی و پس از آن به روش‏های بهسازی اتصالات در سازه‏های بتنی اشاره می‏کند. در نهایت برای مطالعه موردی، رفتار انواع اتصالات تیر به ستون سازه‏ی بتنی ورزشگاه پنج مهر آبادان که به‏وسیله‏ی چهار روش تقویت به‏وسیله‏ی ماهیچه‏ی بتنی، تقویت به‏وسیله‏ی ورق لچکی فولادی، تقویت به‏وسیله‏ی دستک فولادی و تقویت با ورقه‏های frp، مقاوم‏سازی شده‏اند بررسی می‏گردد. بدین منظور پنج نمونه از اتصالات سازه‏ی ورزشگاه، قبل و بعد از مقاوم‏سازی با هریک از چهار روش ذکر شده در نرم‏افزار abaqus، به صورت غیر خطی تحلیل و نتایج آنها مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهد؛ تقویت اتصال با استفاده از هر چهار روش میزان باربری اتصال و مقدار جذب انرژی آن را افزایش می‏دهند. ولی اتصال تقویت شده با ورقه‏های frp شکل‏پذیرتر از اتصالات تقویت شده با دستک فولادی، لچکی فولادی و ماهیچه بتنی است.

نشست زمین و نشست ساختمانی یکی از مخاطراتی است که در شهرها به ویژه شهر اهواز به عنوان یکی از مشکلاتی که زیرساخت ها و ساخت و سازهای شهری را تهدید می کند مطرح است. لزوم پرداختن به موضوع نشست زمین در اهواز به لحاظ سستی خاک (در برخی نقاط شهر) از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات انتشار یافته در زمینه روش های پیش بینی نشست پی روی زمین های شن و ماسه ای در مقایسه با زمین-های رسی بیشتر است با این وجود این گزارش ها تنها به بحث درباره نشست بلند مدت در موارد ویژه پرداخته و ویژگی ها و روش های عمومی مربوط به نشست در زیر خاک های رسی ارائه نشده است. در این تحقیق توسط روش محاسبات دستی و نرم افزار اجزاء محدود plaxis به بررسی تأثیر پارامترهای مختلف ]ابعاد پی، بار وارده و عمق نفوذ[ بر نشست ساختمان پرداخته می شود. باتوجه به شرایط ژئوتکنیکی منطقه پادادشهر، که از رس و سیلت تشکیل شده، تصمیم به مطالعه این منطقه جهت بررسی نشست ساختمان گرفته شد. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که نشست حاصل از محاسبات دستی با مقدار محاسبات نرم افزار با تبعیت از قانون موهر-کلمب که به صورت المان محدود و از طریق مش بندی محاسبات را انجام می دهد تفاوت دارد اما نه تنها ناقض هم نیستند بلکه مدل نمایی برای تحلیل نشست و پیش بینی نشست آینده ساختمان کارآمد است(روشی سریع است و از نظر اقتصادی توجیه دارد).

در اثر ضربات تصادف و حوادث مشابه ممکن است که یک عضو اصلی یا اعضای کلیدی سازه شکسته شوند و در صورتی که دیگر اعضاء نتوانند به کمک این المان های ناقص بیایند، شکست به سمت تخریب اعضای مجاور گسترش یافته و در نهایت کل سازه یا قسمتی از آن فرو می ریزد. به این دلیل که تا کنون کسی روی موضوع این تحقیق کار نکرده است لذا هدف این پایان نامه، ارزیابی اثر پدیده خرابی پیشرونده بر رفتار سازه های بتن مسلح می باشد. در پایان نامه حاضر از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی در تحلیل ها استفاده شده است و نرم افزار المان محدود مورد استفاده در این مطالعه نیز abaqus می باشد. مدل انتخابی، یک ساختمان مسلح بتنی سه طبقه است. تعداد مدل های استفاده شده، 16 مدل است که مدل های 1 تا 4 مدل های پایه به منظور مقایسه حالات مختلف حذف ستون، مدل های 5 تا 8 به منظور بررسی تاثیر ضخامت دال بتنی، مدل های 9 تا 12 به منظور بررسی تاثیر وجود و یا عدم وجود دیوار برشی و در نهایت مدل های 13 تا 16 به منظور بررسی تاثیر نوع چیدمان دیوار برشی در پلان استفاده شده است. نتایج کلی این مطالعه حاکی از آن است که افزایش ضخامت دال بتنی، جابجایی سازه را به اندازه قابل توجهی کاهش می دهد و می توان گفت که افزایش ضخامت دال بتنی برای این منظور، روش قابل قبولی است. دیوار برشی عملکرد سازه را در برابر پدیده خرابی پیشرونده بهبود می بخشد و بخش زیادی از نیروی ستون حذف شده را جذب می کند. همچنین نتایج این مطالعه برای چینش دیوارهای برشی نشان می دهد که چینش بیرونی در هنگام انهدام بخشی از سازه، نسبت به چینش داخلی عملکرد بهتری دارد و توزیع تنش مناسب تری را دارا می باشد.

درسازه های متداول انرژی ورودی به سازه با ایجاد مفاصل پلاستیک در اعضای فولادی، گسترش ترکها در سازه های بتنی و یا شکست در سازه های بنایی غیرمسلح جذب می شود. این روش جذب انرژی باعث ایجاد تغییر شکل های ماندگار در اعضای باربر ثقلی شده که تخریب کلی سازه یا هزینه ی بسیار بالای تامین دوباره شرایط بهره برداری را به دنبال خواهد داشت. در روش های نوین طراحی لرزه ایی، دو دیدگاه کلی برای مقابله با انرژی ورودی به سازه وجود دارد. دیدگاه اول شامل روش هایی است که باعث کاهش نیروی ورودی به سازه با استفاده از جدا ساختن سازه از ارتعاش زمین می شوند که سیستم های جداساز پایه در این دسته قرار می گیرند. در دیدگاه دوم جایگزین ساختن تجهیزات اتلاف انرژی یا میراگر مبنای عمل می باشد. میراگر های مایع لزج (میراگر های ویسکوز) جزو دسته میراگر های غیرفعال طبقه بندی می شوند که با ایجاد تلاطم در سیال خود انرژی ورودی به سازه را جذب کرده و آن را به نیرویی برای مقابله با تحریک ورودی تبدیل می کنند. با توجه به این نکته که میراگر ویسکوز یک میراگر وابسته به سرعت است و بارهای ضربه ایی و انفجاری نیز سرعت اولیه زیادی به سازه اعمال می کنند، این انتظار می رود که میراگر ویسکوز در برابر بار-های انفجاری عملکرد مناسبی داشته باشد. از این رو در این تحقیق سعی شده است برای تعیین تأثیر اضافه کردن میراگر ویسکوز بر رفتار دینامیکی قاب خمشی فولادی با مهاربند قطری در مواجه با بارهای انفجاری. بدین منظور قاب های دو، پنج و ده طبقه هرکدام با سه و پنج دهانه، براساس آیین نامه های لرزه ایی طراحی شده وسپس به صورت دو بعدی و با یک درجه آزادی انتقالی در هر طبقه مدل شده اند. فاصله مواد منفجره از سازه، ثابت و برابر 20 متر در نظر گرفته شده و وزن مواد منفجره معادل tnt از 50 کیلوگرم تا 800 کیلوگرم متغیر خواهد بود که در هر مرحله وزن مواد منفجره 50 کیلوگرم افزایش می یابد. در این تحقیق از میراگر ویسکوز خطی با ضریب میرایی برابر با 54×〖10〗^6 (n ∙ sec)/m استفاده شده و مدلسازی و انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی در نرم افزار opensees انجام گرفته است. نتایج حاکی از آن است که در سازه های مجهز به میراگر نسبت به سازه های بدون میراگر، آستانه تحمل سازه به شدت بالا می رود. در واقع با افزودن میراگر، مقاومت سازه در برابر بار های انفجاری بیشتر می شود. تأثیر میراگر ویسکوز خطی غیرفعال بر کاهش پارامتر حداکثر جابجایی بام، در قاب های سه دهانه بین 40 تا 60 درصد و در قاب های پنج دهانه بین 30 تا 50 درصد بوده و مقدار آن زیاد تحت تأثیر عوامل دیگر قرار نمی گیرد. همچنین میراگر ویسکوز باعث کاهش در پارامتر حداکثر دریفت طبقات نیز می گردد. این کاهش در قاب های سه دهانه بین 50 تا 75 درصد و در قاب های پنج دهانه بین 40 تا 65 درصد برآورد می شود. از سوی دیگر تأثیر میراگر ویسکوز خطی غیرفعال بر کاهش پارامتر حداکثر برش پایه در قاب های سه دهانه بین 5 تا 55 درصد و در قاب های پنج دهانه بین 5 تا 45 درصد بوده که مقادیر فوق نسبت به تعداد دهانه ها و تعداد طبقات حساسیت چندانی نداشته ولی به میزان زیادی به شدت بار انفجاری وابسته هستند. پژوهش حاضر میزان کاهش در پارامتر جابجایی ماندگار برای بام را بیش از 80 درصد اعلام می کند که این مقدار با افزایش تعداد طبقات سازه بیشتر نیز می شود. نهایتاً عملکرد میراگر ویسکوز خطی در گستره وسیعی از تغییرات سازه ایی و بارگذاری، بسیار اعتمادپذیر و با قابلیت تطبیق پذیری بالا گزارش می گردد.

در بررسی رفتار مکانیکی بتن فرض همگن بودن ماده در تحلیـل ترک بتن،منجر به نتایج غیر واقعی می شود و با توجه به اینکه محیط از حالت پیوسته به حالت ناپیوسته(گسسته) تبدیل می شود، لذا تحلیل های کلاسیک المان محدود امکان پذیر نیست. با توجه به توان کامپیوترهای امروزی و اهمیت دقت نتایج،در این تحقیق از مدل میان مقیاس استفاده میشود. در یک بررسی میان مقیاس بتن به عنوان یک ماده غیر همگن سه فازه مشتمل بر سه فاز سنگدانه، خمیرسیمان و ناحیه انتقال در نظر گرفته می شود.

شالوده های شمعی در بستر سازه ها ازاهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار می باشند و اهمیت ویژه اندرکنش شمع با محیط خاکی بهدلیل امکان لغزش جداره ی شمع با خاک و ایجاد تنش هایی که در خاک و شمع در جوار هم ایجاد می شود عملکرد مکانیکی شمع را بطور موثر تحت تأثیر قرارداده و شایسته است تا با الگوسنجی مناسب ویژگی های رفتاری خاک و اندرکنش آن بطور دقیق تری ارزیابی شود تا طراحی ایمن و اقتصادی شالوده های شمعی حاصل شود. در این تحقیق قصد برآن است که با استفاده از روش عددی و الگوی رفتاری مناسب تغییرشکل پذیری خاک اطراف شمع و اندرکنش شمع و خاک بررسی شود. الگوی کشسان- خمیری بکارگرفته شده، براساس نظریهی چندصفحهای با قابلیت اعمال ناهمسانی ذاتی و تحمیلی در خاک و سطح تماس خاک با شمع است. این الگو دارای قابلیت پیشبینی ویژگی های رفتاری مانند غیرهمسان بودن ، اثر چرخش محورهای اصلی تنش و کرنش در هنگام تغییرشکلهای خمیری در ماده و بالاخره قابلیت پیشبینی امتداد مکانیزم گسیختگی در بخشهای مختلف سازه است.