نام پژوهشگر: حمید رضا اشرفی

بررسی عددی رفتار الکترودینامیکی صفحات هوشمند پیزوالکتریک لایه لایه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - پژوهشکده فنی و مهندسی 1389
  علیرضا پولادخان   حمید رضا اشرفی

در این پایان نامه، در ابتدا می خواهیم با روابط ساختاری حاکم بر مواد هوشمند پیزوالکتریک و ارتباط بین کمیت های مکانیکی (تانسورهای تنش و کرنش) و الکتریکی (بردارهای شدت میدان الکتریکی و چگالی شار الکتریکی) آشنا شویم. در این راستا، از دو دیدگاه به بررسی معادلات ساختاری مواد پیزوالکتریک خواهیم پرداخت، دیدگاه کلاسیک (مبانی پیزوالکتریک) و دیدگاه مکانیک محیط های پیوسته (تئوری پیزوالکتریسیته). در نهایت پس از آشنایی با تئوری پیزوالکتریسیته، تانسورهای الاستیسیته، پیزوالکتریسیته و دی الکتریسیته برای مواد همسانگرد عرضی جهت تحلیل مسائل هوشمند پیزوالکتریک قابل استخراج خواهند بود. در ادامه پس از معرفی تانسورهای مذکور، به بررسی عددی سازه های هوشمند می پردازیم. در دو مسئله اول، به بررسی رفتار الکترواستاتیکی میله هوشمند سرامیکی و ورق هوشمند سرامیکی تحت اثر بارگذاری استاتیکی خواهیم پرداخت. در این مسائل، حل های دقیقی برای شرایط مرزی الکتریکی اتصال کوتاه و مدار باز ارائه خواهد شد و در نهایت با روش عددی المان محدود به کمک نرم افزار abaqus پاسخ های سازه هوشمند همانند مقادیر تنش و کرنش های مکانیکی، شدت میدان الکتریکی و چگالی شار الکتریکی، مقایسه خواهد گردید. در مسئله سوم، به بررسی عددی زاویه بردار قطبش بر روی حداکثر خیز و تنش ایجاد شده در ورق هوشمند سه لایه تحت اثر ولتاژ الکتریکی خواهیم پرداخت. در نهایت، به بررسی عددی رفتار الکترودینامیکی دیوار برشی فولادی هوشمند با بکارگیری وصله-های پیزوالکتریک می پردازیم و فرکانس های طبیعی ایجاد شده را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.

بررسی پارامترهای موثر در سازه ها ی دارای میراگر جاذب انرژی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - پژوهشکده فنی و مهندسی 1391
  شاهین بیدمشکی   حمید رضا اشرفی

وقوع اجتناب ناپذیر زلزله ها و تحمیل خسارتهای فراوان جانی و مالی، به ویژه زلزله های ویرانگری که در سالهای اخیر در نقاط مختلف دنیا رخ داده اند، تاکیدی بر لزوم یافتن راه حلی مناسب و قابل اعتماد جهت مقابله با این پدیده طبیعی است. روشهای گوناگونی به منظور رویارویی با نیروهای ناشی از زلزله های بزرگ وجود دارد. در میان این روشها، جداسازی سازه از زمین، فراهم نمودن سیستم های اتلاف کنند? انرژی غیر فعال، و کنترل پاسخ های غیر الاستیک سازه، موثرترین و رایج ترین روشهای مورد استفاده می باشند. در این پژوهش یکی از این روشها، یعنی کنترل غیر فعال سازه ها با استفاده از میراگرهای ویسکوز مایع، بررسی می گردد. در بخش اول این تحقیق، نیروهای برشی پایه و تغییر مکانهای نسبی سه قاب 4، 8 و 12 طبقه در سه حالت قاب خمشی فولادی متوسط، قاب ساده ساختمانی با مهاربند واگرا و قاب خمشی مجهز به میراگر ویسکوز مایع، به روش تحلیل غیر خطی استاتیکی مقایسه می شوند. در مرحله دوم این تحقیق نیز، پاسخ غیر الاستیک قاب های مذکور به روش تحلیل دینامیکی غیر خطی مقایسه شده اند. در این مرحله به منظور مقایسه پاسخها از اشکال متفاوت میراگر استفاده شده است. علت این امر آن است که می خواهیم تأثیر قرار گیری میراگر ویسکوز مایع را در قاب خمشی ارزیابی نماییم. انتظار میرود که ساز? دارای میراگر رفتار مناسب تری را در برابر زلزله ها از خود نشان دهد. بعلاوه، توان سرعت وسیل? میراگر نیز در دو حالت مقایسه می گردد، تا تأثیر توان سرعت وسیله میراگر نیز ارزیابی گردد. در خاتمه نقش زلزله های متفاوت نیز مورد ارزیابی قرار می گیرد. پس از انجام مراحل تحلیل مشاهده شده که افزودن میراگر به قاب خمشی، سبب افزایش اتلاف انرژی می گردد. در اکثر حالات، قاب مجهز به میراگر خطی، انرژی بیشتری را مستهلک می نماید. به هنگام استفاده از روش استاتیکی غیر خطی، حضور میراگرها بر منحنی ظرفیت تأثیری نداشته، بلکه فقط سبب تغییر منحنی تقاضا می شود. در حقیقت، افزودن میراگرهای ویسکوز مایع سبب کاهش تغییر مکان هدف( تقاضا) می شود. مشاهد شد که میراگرهای غیر خطی، تغییر مکان هدف را بیشتر کاهش می دهند. قاب های دارای میراگر در برخی از حالات نه تنها نیروی برشی پایه را کاهش ندادند، بلکه سبب افزایش آن نیز هم شدند. اما در اکثر حالات تأثیر میراگرهای غیرخطی در کاهش نیروی برشی پایه، کاملاً مشهود است. رفتار نیرو تغییر مکان میراگرها به شدت به محتویات فرکانسی زلزله ها وابسته می باشد. در خاتمه می توان نقش ارتفاع سازه، شکل قرار گیری میراگرها و همچنین رفتار خطی یا غیر خطی میراگرها را نیز از جمله عوامل تأثیر گذار در پاسخ سازه به شمار آورد.

بررسی عملکرد چند نمونه میراگرهای غیرفعال در ساختمانهای فلزی و مقایسه آن با عملکرد بادبندهای cbf با اتصالات پیچی در ساختمانهای فلزی متعارف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1390
  پیمان تدرو   حمید رضا اشرفی

در این پایان نامه بررسی جایگزینی سیستم های بادبند با اتصالات پیچی با میراگرهای استهلاک کننده انرژی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از میراگرهای اصطکاکی پال و همچنین میراگر ویسکوز به عنوان سیستم مستهلک کننده انرژی جانبی سازه استفاده شده است . در این تحقیق 3 قاب سازه ای 4، 8 و 12 طبقه فولادی به عنوان مدل های تحت بررسی انتخاب شدند. این مدل ها بر اساس آئین نامه های موجود تحلیل و طراحی شدند تا نمونه ای از سازه های موجود باشند. هر دو میراگر برای استفاده در سازه طراحی شدند و پارامترهای مدلسازی آنها در نرم افزار2000 sap بصورت کامل تعیین گردید. همچنین برای بررسی تاثیرات ویژگیهای مشخصه سیستم میراگر ویسکوز مقادیر هدف 15 و 25 درصد برای نسبت میرایی موثر سیستم میراگر در نظر گرفته شد. پس از انجام تحلیل های تاریخچه زمانی بر روی مدل های ایجاد شده و تحت 3 رکورد مقیاس شده زلزله به طیف طرح آئین نامه 2800 ایران – ویرایش سوم- ، مقادیر حداکثر پاسخ تغییرمکان نسبی طبقات و حلقه پسماند برای هر یک از حالت ها میراگر محاسبه شد. نتایج کلی تحقیق نشان می دهند که سیستم میراگر تاثیرات زیادی بر مشخصات دینامیکی سازه داشته و با بالا رفتن مقدار میرایی سیستم میراگر مقادیر پاسخ لرزه ای به میزان چشمگیری کاهش می یابند. سیستم مهاربند بادبندی عموما" تاثیر بالایی در کاهش پاسخ سازه دارد ولی با افزایش ارتفاع سازه میزان جذب انرژی و اثر پذیری بادبندهای مهاری در کاهش پاسخ سازه به میزان محسوسی کاهش می یابد. در نتیجه با توجه به جنبه های اقتصادی و هزینه های بسیار پائین تر میراگرهای اصطکاکی، این میراگر به عنوان یک گزینه مطلوب محسوب شود.

بررسی پتانسیل ایجاد طبقه ضعیف بر اثر گسیختگی مهاربندهای قابهای دوگانه فولادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1391
  سیروان طاهرپور   حمید رضا اشرفی

گسترش روزافزون سازه های فولادی بنابه دلایل گوناگون از جمله سرعت و سهولت اجرای این سازه ها نیاز به شناخت دقیق رفتار آنها را بیشتر می کند. شناخت دقیق رفتار سازه ها و پدیده هایی که رخداد آنها محتمل است ما را در جهت آگاهی از عملکرد سازه حین وقوع زلزله یاری میکند. از جمله این پدیده ها میتوان به خستگی کم دوره و کمانش کلی در بادبندیها اشاره کرد. همانگونه که میدانیم چون پاسخ لرزه ای و عملکرد سازه بادبندی شده هم محور بسیار به رفتارهای المانهای بادبندی وابسته می باشد، نقطه شروع منطقی برای هرگونه تلاش در جهت ارزیابی عملکرد، تصحیح و بهبود توانایی مدل عددی است تا رفتار هیسترتیک اعضای بادبندی را که ممکن است تسلیم شوند، کمانش کنند یا تحت زلزله های سنگین گسیخته شوند را شبیه سازی کنند. در تحقیق حاضر قصد بر آن است تا تشکیل طبقه نرم در سازه های فولادی با سیستم باربر جانبی دوگانه را در صورت گسیختگی بادبندیها بررسی کنیم لذا سازهای 15 و 25 طبقه فولادی متقارن با سیستم باربر جانبی دوگانه که که در هر طرف دارای سه دهانه با بارگذاری شطرنجی می باشد مورد بررسی قرار گرفت. سازه های مورد بررسی بر اساس آیین نامه 2800 و مقررات ملی ساختمان مبحث دهم طراحی گردید. دو اثر خستگی کم دوره و کمانش کلی در بادبندیها مدل شدند و قابهای مذکور تحت شتابنگاشتهای سه زلزله ال‍‍سنترو، نورتریج و لوما پریتا که بر اساس آیین نامه 2800 با سطوح خطر dbe و mce مقیاس شده بودند قرار گرفته و تحلیل دینامیکی غیرخطی دوبعدی با استفاده از نرم افزار کد باز opensees بر روی آنها انجام گردید. پس از تحلیل سازه ها مشاهده گردید که هر دو اثر کمانش کلی و خستگی کم دوره در بادبندیها رخ داده و در برخی طبقات موجب دریفتهای بالا و در نتیجه خسارات و خرابیهای قابل توجهی در سازه گردید که این خرابیها در سطوح خطر بالاتر موجب خسارات شدیدتری شده و حتی در طبقات بالایی و پایینی سازه موجب فروریزش سازه میگردد ضمن آنکه فقط با مدل کردن اثر کمانش کلی بادبند نیز سازه در برخی طبقات متحمل دریفتهای به مراتب بیشتر از مقادیر مجاز آیین نامه ای شد. لازم بذکر است دریفت سازه ها در طبقات میانی در محدوده مجاز آیین نامه ای باقی میمانند. نیروی زلزله در طبقات نیز بصورت یکنواخت توزیع میگردد که بیانگر وجود طبقه نرم و ضعیف در سازه میباشد خصوصاً در سازه 25 طبقه این نکته به آسانی قابل مشاهده میباشد. . مقادیر حداکثر برش طبقه، نیروی طبقه، شتاب و سرعت طبقات پیش و پس از وقوع پدیده خستگی کم دوره تغییر قابل توجهی نخواهد داشت. با توجه به نتایج بدست آمده به نظر میرسد طراحی قابهای خمشی برای 25 درصد نیروی زلزله در سیستم باربر جانبی مقدار مناسبی نبوده و لازم است این مقدار مورد بازبینی قرار گیرد اگرچه در طبقات میانی عملکرد سیستم دوگانه بسیار مناسب است اما در طبقات بالایی و پایینی، قاب خمشی در صورت گسیختگی بادبندیها قادر به کنترل دریفت طبقه نمیباشد.

بررسی تاثیر استفاده از مهاربند های کمانش ناپذیر بر شکل پذیری و تغییر مکان های سازه های فولادی مهاربندی شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1391
  سلمان قوره جیلی   حمید رضا اشرفی

امروزه آیین نامه های ساختمانی به منظور طرح اقتصادی ساختمان و استهلاک بیشتر انرژی ناشی از نیروهای زلزله، خاصیت شکل پذیری را یکی از نیاز های اساسی سازه ها برشمرده اند. قاب های دارای مهاربند کمانش ناپذیر (brbf)، قابلیت استهلاک انرژی بسیار مطلوبی از خود در مقابل زلزله نشان داده اند. مطالعات آزمایشگاهی زیادی که در گذشته بر روی مهاربند کمانش ناپذیر صورت گرفته است، نشان می دهد که اینگونه مهاربند ها خاصیت شکل پذیری بسیار مطلوبی دارند. در این پایان نامه به منظور تاثیر مهاربند کمانش ناپذیر بر شکل پذیری سازه ها، شکل پذیری سیستم مهاربند کمانش ناپذیر با پیکربندی شورون را با شکل پذیری سیستم مهاربندی همگرا و واگرای ساخته شده با مقاطع عمومی، مورد مقایسه قرار گرفته اند. بر روی این سه ساختمان تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) صورت گرفته است.

ارزیابی رفتار ستون بتن مسلح کوتاه مربعی با آرماتورهای طولی و عرضی ( تنگ بسته ) از جنس آلیاژهای حافظه دار شکلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1391
  محسن بزگداری   حمید رضا اشرفی

استعداد بازگشت به شکل اولیه و رفع کرنش های قابل توجه (10-3 درصد) با اعمال شرایط مناسب حرارتی و بارگذاری مبنای معرفی دسته ای از آلیاژهای فلزی تحت عنوان آلیاژهای حافظه دار شکلی شده است. این آلیاژها در رده مواد هوشمند گروه دوم که محرک های محیطی اصلی آنها دما و تنش می باشند، محسوب می گردند. با توجه به دما، این آلیاژها در دو فاز پایدار آستنیت (فاز در دمای بالا) و مارتنزیت (فاز در دمای پایین) رفتار نموده که تحت محرک های محیطی یاد شده قابلیت تغییر فاز را دارا می باشند. با توجه به نوع فلز پایه، آلیاژهای با پایه نیکل، مس و آهن از انواع معروف و پرکاربرد این نوع از آلیاژها هستند. خواص ویژه و منحصر به فرد این آلیاژها باعث کاربرد روز افزون آنها شده به نحوی که از مهندسی پزشکی گرفته تا سایر شاخه های مهندسی مانند هوا فضا، مکانیک و سازه و . . . . . . در صدد بهره برداری از این خواصند. اثر حافظه شکلی و خاصیت فوق ارتجاعی ( سوپرالاستیک ) دو ویژگی اختصاصی این آلیاژهاست که در مهندسی سازه امکان کاربرد این آلیاژها به عنوان مستهلک کننده های انرژی ، رفع کننده و یا کاهش دهنده تغییر شکل ها ، ایجاد کننده پیش و پس کرنش در المان های سازه ای را فراهم می نمایند. حد خستگی بالا و مقاومت مناسب در برابر عوامل خورنده از دیگر مزایای این آلیاژهاست. در این تحقیق و در مطالعه ای نرم افزاری کاربرد این آلیاژها به عنوان آرماتورهای طولی و عرضی ( تنگ بسته ) در ستون های بتن مسلح کوتاه مورد ارزیابی قرار می گیرد. تنگ های بسته حافظه دار در دو حالت غیر فعال و فعال مدل سازی شده و با مبنا قرار دادن نوع آلیاژ حافظه دار شکلی ( آلیاژ با پایه مس و نیکل ) و فواصل تنگ های بسته رفتار ستون تحت بارهای محوری فشاری مورد مطالعه قرار می گیرد. منظور از حالت فعال ایجاد پیش کرنش های کششی در تنگ های بسته حافظه دار با بهره گیری از ویژگی اثر حافظه شکلی می باشد. نتایج حاصله از عدم کارایی مناسب آلیاژهای حافظه دار شکلی در قالب تنگ های بسته در حالت فعال و غیر فعال در ستون های تحت بارهای محوری فشاری حکایت دارند.

ارائه مدل انتشار یون های کلراید در بتن های حاوی دوده سیلیسی، بر پایه نتایج آزمایشگاهی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  حمید رضا اشرفی   علی اکبر رمضانیان پور

امروزه استفاده از بتن برای ساخت انواع سازه ها و اجزای سازه ای و غیرسازه ای بسیار گسترش یافته و روز به روز نیز بر ابعاد استفاده از آن افزوده می شود. در این راستا، مسیله داوم انواع بتن های مصرفی از ویژگی و اهمیت خاصی برخوردار است. سواحل و جزایر خلیج فارس و دریای عمان، به عنوان مرز ارتباطی کشور با دریای آزاد، و نیز به دلیل منابع نفتی استانهای جنوب و جنوب غربی کشور، بخش عمده ای از مهمترین مناطق صنعتی و تجاری و صنایع و بنادر کشور را در خود جای داده است، و این امر، خود نیاز به احداث سازه ها، بنادر و اسکله های بتنی زیادی را موجب شده است. ناحیه مزبور، به دلیل شرایط اقلیمی و آب و هوایی، وضعیت ویژه ای را در جهان دارد که بسیاری از شرایط نامساعد را برای تخریب و انهدام سازه های بتن آرمه، همزمان دارا است. از سوی دیگر، استفاده از بتن حاوی دوده سیلیس، به منظور افزایش دوام آن، در این مناطق در سالهای اخیر بسیار توسعه پیدا کرده است. بر این اساس، ضرورت شناخت رفتار سازه های بتنی مسلح از نظر دوام ، بویژه سازه های بتنی حاوی دوده سیلیس در این مناطق از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. این بررسی می یابد بر اساس آزمایش ها و مطالعات انجام شده بر روی مصالح مصرفی کشور و در شرایط اقلیمی مزبور صورت گیرد. هدف از این تحقیق، دستیابی به مدل انتشار کلراید در داخل بتن، بر اساس نتایج داده های آزمایشگاهی در شرایط شبیه سازی شده با شرایط محیطی خلیج فارس و دریای عمان، و سپس تصحیح نتایج بر اساس نتایج داده های آزمایشگاهی نمونه های آزمایشگاهی واقع در شرایط محیطی واقعی در خلیج فارس و دریای عمان، و نیز ساختمانهای واقعی موجود در این شرایط محیطی است. آزمایش های مورد استفاده در این تحقیق عبارتند از: تعیین مقاومت فشاری، آزمایش سریع تعیین تراوایی بتن در برابر نفوذ کلراید (rcpt)، آزمایش تعیین نفوذ پذیری بتن تحت فشار، و نهایتاً آزمایش nt build 443 و تعیین پروفیلهای یون کلراید. مدلهایی که در این تحقیق ارایه می شود عبارتند از: مدل ضریب انتشار کلراید در بتن، مدل ضریب انتشار بحرانی کلراید در بتن، و دوره زمانی شروع خوردگی آرماتور در بتن. متغیرهایی که مدلها بر اساس آنها تعریف شده اند، حسب مورد عبارتند از: زمان، نسبت آب به سیمان، درصد دوده سیلیس، و در پاره ای از مدلها: نتایج rcpt، و عمق نفوذ آب در آزمایش تعیین نفوذپذیری بتن تحت فشار. برای ایجاد مدلها، علاوه بر دستیابی به فرمول هایی در این زمینه، مدل هایی نیز با استفاده از شبکه های عصبی ساخته شده است. همانگونه که انتظار می رود، استفاده از دوده سیلیس موجب بهبود رفتار بتن، هم از نظر مقاومت و هم از نظر دوام می شود، واین تأثیر در درازمدت در همه انواع بتن ها بیشتر است.

بررسی رفتار لرزه ای ستون های مرکب فولاد - بتن cft-src تقویت شده با دوبل ipe
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1393
  مهدی رسائی   حمید رضا اشرفی

هدف از این تحقیق، بررسی رفتار نوع خاصی از ستون¬های مرکب فولاد – بتن تحت تغییر مکان های چرخه ای است. در دهه¬های اخیر با بررسی لرزه های پیشین و خسارت های وارد به سازه ها، پرداختن به مفاهیم شکل پذیری اهمیت ویژه ای یافته و بهره گیری از این قابلیت در تأمین عملکرد مناسب در هنگام زلزله، بیش ازپیش موردتوجه محققین قرارگرفته است. ابتدایی ترین مطالعات بر روی ستون های مرکب فولاد – بتن، در اوایل قرن بیستم میلادی انجام گرفته و پس ازآن با گسترش تحقیقات در اواسط قرن بیستم، این ستون ها در سیستم های سازه ای مورداستفاده قرار گرفتند. ستون های مرکب فولاد – بتن به دودسته کلی ستون های فولادی بتن پر (cft) و ستون های فولادی مدفون در بتن (src) تقسیم بندی می شوند. بر مبنای مطالعات انجام گرفته در انواع ذکرشده، به منظور بهبود عملکرد ستون ها در ظرفیت باربری، مقاومت در برابر آتش سوزی و خوردگی آرماتور ها و ...، ستون های بتنی تقویت شده با مقطع فولادی پرشده با بتن (cft-src) توسعه یافتند. استفاده از این دسته از ستون¬های مرکب نوظهور، به علت عملکرد بهتر، در انواع مختلف سیستم¬های سازه ای در سرتاسر جهان رو به افزایش است. با اضافه شدن ضوابط طراحی ستون های مرکب فولاد – بتن در ویرایش چهارم مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان¬های فولادی)، استفاده از آن¬ها نیز در ایران گسترش خواهد یافت.با توجه به استفاده رایج مقطع دوبل ipe در ایران، در تحقیق حاضر از این مقطع به دو صورت پا بسته و پا باز برای تقویت ستون بتن آرمه، استفاده شده است و رفتار آن تحت تغییر مکان های چرخه ای موردبررسی قرارگرفته اند. در این تحقیق، مدل سازی ستون ها طبق ضوابط آیین نامه های ایران و توسط نرم افزار abaqus 6.13-1 به انجام رسیده است. مدل مبنا یک ستون بتنی مربعی در نظر گرفته شده است که توسط مقطع دوبل ipe به صورت پا بسته تقویت شده و انتهای آن تحت دو الگوی تغییر مکان چرخه ای قرارگرفته است.نتایج نشان داد که تقویت ستون بتن آرمه با مقطع دوبل ipe، باعث افزایش ظرفیت باربری، حداکثر مقاومت جانبی، میزان جذب انرژی و شکل پذیری ستون بتن آرمه می شود. مقطع دوبل ipe، موجب جلوگیری از افت مقاومت ستون در تغییر مکان های جانبی زیاد شده و باعث بهبود رفتار ستون در تغییر مکان های چرخه ای می گردد. با توجه به نتایج به دست آمده بهتر است برای افزایش ظرفیت باربری، حداکثر مقاومت جانبی و میزان جذب انرژی ستون مرکب فولاد - بتن تقویت شده با دوبل ipe، از افزایش مقاومت بتن استفاده گردد چراکه افزایش مقاومت فولاد، تأثیر کمتری دارد و نیز افزایش مقاومت مقطع دوبل ipe، باعث کاهش کرنش نهایی آن می شود و به دنبال آن شکل پذیری ستون کاهش می یابد. این در حالی است که افزایش مقاومت بتن، باعث ترد شدن آن و کاهش شکل پذیری ستون بتن آرمه می¬شود، اما در ستون مرکب فولاد – بتن تقویت¬شده با دوبل ipe، به علت محصور-کنندگی مقطع دوبل ipe، با افزایش مقاومت بتن شکل¬پذیری کمی افزایش می یابد. تبدیل مقطع دوبل ipe از حالت پا بسته به حالت پا باز، باعث می¬شود تا ظرفیت باربری، حداکثر مقاومت جانبی و جذب انرژی ستون به طور قابل توجهی افزایش یابد. همچنین اثر محصور کنندگی مقطع دوبل ipe در حالت پا باز، بیش تر از حالت پا بسته است که باعث افزایش زیاد شکل پذیری می¬گردد.

تشخیص آسیب های سازه ای در صفحات با استفاده از تبدیل موجک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1393
  کامران رستم پور   حمید رضا اشرفی

ممکن است بنا به دلایل طبیعی یا غیرطبیعی و ناگهانی یا تدریجی، مانند زلزله، آتش سوزی، خوردگی، خستگی و نظایر آن ها، آسیب هایی سازه ای یا غیر سازه ای در اعضای سازه ها بوجود آیند.از جمله ی این آسیب ها می توان به گسیختگی تمام یا برخی از اعضاء، تسلیم فولاد، خردشدگی بتن، کاهش مقاومت و ضریب الاستیسیته ی ماده، تشکیل مفصل پلاستیک، ترک خوردگی و موارد مشابه اشاره کرد. این آسیب ها عموماً موجب بروز تأثیرات سازه ای درازمدت یا کوتاه مدت، نظیر کاهش مقاومت، کاهش سختی، کاهش شکل پذیری، از بین رفتن پایداری سازه و موارد نظیر می شوند. در صورتی که این آسیب ها در مراحل اولیه ی شکل گیری، شناسایی شوند، آنگاه می توان عضو آسیب دیده را تعمیر و یا حتی تعویض کرده و به این ترتیب از خرابی های کلی و بزرگ تر سازه جلوگیری کرد. در عین حال، عمر مفید خدمت دهی سازه نیز افزایش می یابد. این امر، اهمیت روش های تشخیص آسیب را نشان می دهد. یکی از روش هایی که از اوایل دهه ی اخیر برای تشخیص آسیب مورد استفاده قرار گرفته، روش تبدیل موجک است. تبدیل موجک ابزاری مناسب و قدرتمند برای تحلیل سیگنال ها است، که نسبت به روش های مشابه خود برتر است. در پژوهش حاضر، با استفاده از این روش، به بررسی تشخیص آسیب در صفحات پرداخته می شود. برای استفاده از این روش، پاسخ های بدست آمده از تحلیل اجزاء محدود صفحه را به صورت یک سیگنال دوبعدی به نرم افزار معرفی کرده و پاسخ ها تحلیل می شوند. پس از تحلیل، نتایج به صورت نمودارهای ضرایب موجک نشان داده می شوند که در این نمودارها، آسیب ها به صورت محل هایی با تغییرات ناگهانی و نقاط اوج، مشخص هستند. صفحه ی مورد نظر، مربعی شکل و به ضلع یک متر است، که برحسب نیاز، شرایط و مشخصات آن تغییر می کند. برای مدلسازی صفحه و بدست آوردن پاسخ های آن، از نرم افزار ansys و برای تحلیل نتایج از نرم افزار matlab و تبدیل موجک گسسته ی دوبعدی استفاده می شود، که عملکرد آن نسبت به تبدیل موجک پیوسته، سریع تر و ساده تر است. در این پژوهش، هشت مورد مختلف بررسی می شود؛ از جمله اثر تعداد نقاط نمونه برداری، اثر شرایط تکیه گاهی صفحه بر تشخیص آسیب، تخمین عمق ترک، اثر بارگذاری متمرکز، بررسی صفحاتی با چند آسیب و مواردی دیگر. در همه ی این موارد، محل آسیب ها توسط این روش به خوبی نشان داده می شود، تأثیر تعداد نقاط نمونه برداری بر تشخیص ترک های ریز نشان داده می شود، المان بندی مناسب برای صفحه ی مفروض پیشنهاد می شود، ریزترین ترکی که توسط این روش قابل شناسایی است، بدست می آید، روشی برای تخمین عمق ترک پیشنهاد می شود و شرایط تکیه گاهی و بارگذاری مناسب تر برای تشخیص آسیب، مشخص می شود. از جمله تفاوت های پژوهش حاضر با پژوهش های مشابه در زمینه ی صفحات، می توان به استفاده از روش ساده و سریع تبدیل موجک گسسته ی دوبعدی، استفاده از اطلاعات سازه ی آسیب دیده، به تنهایی و نیز بررسی مواردی جدید در این زمینه، اشاره کرد.