رویکرد جدید طراحی ساختمان ها بر اساس عملکرد، باعث شده که جهت گیری تدوین ضوابط آئین-نامه ها به سمتی باشد که سازه های طراحی شده بر اساس آئین نامه ها، می بایست سطح عملکرد مورد نیاز را بر آورده نمایند. بررسی آیین نامه ها به طرق مختلفی صورت می پذیرد که یکی از روش ها، واسنجی آئین نامه ها با مقایسه آن ها با یکدیگر بر اساس معیار های یکسان می باشد( به عنوان مثال قابلیت اعتماد). برای بررسی دقیق رفتار یک سازه طراحی شده، تخمین دقیقی از بارهای وارد بر سازه در مدت عمر مفید آن و همچنین مقاومتی که سازه از خود نشان می دهد، نیاز است. اما وجود عدم قطعیت در بارهای وارده (بارهای ثقلی، بار باد، بار زلزله و ...) و مقاومت سازه همواره اجتناب ناپذیر است. از اینرو، آئین نامه های طراحی با در نظر گرفتن تدابیری همچون ضرایب ترکیب بار، سعی بر در نظر گرفتن این ماهیت های احتمالاتی دارند. در این تحقیق اثر ضرایب ترکیب بار طراحی آئین نامه های ایران و aisc، بر قابلیت اطمینان لرزه ای قاب های خمشی فولادی ویژه، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. به منظور آنالیز احتمالاتی و مقایسه قاب ها از نمودارهای شکنندگی استفاده و برای ترسیم نمودارهای شکنندگی از نتایج آنالیزهای دینامیکی افزایشی بیست شتاب نگاشت منتخب استفاده شده است. در طراحی قاب های خمشی ضوابطی همچون، نسبت مقاومت ستون به تیر و ضابطه کنترل تغییر مکان نسبی طبقات نیز در عملکرد لرزه ای این نوع قاب ها موثر می باشند. در این تحقیق اثر این ضوابط نیز مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج نشان داد که ضرایب ترکیب بار آیین نامه ایران و aisc، شاخص قابلیت اعتماد نزدیک به یکدیگر را در بر خواهند داشت هر چند که شاخص قابلیت اعتماد قاب های طراحی شده بر اساس ضرایب ترکیب بار آئین نامه aisc، همواره به میزان کمی از آیین نامه ایران بیشتر است ولی ضوابطی همچون تیر ضعیف-ستون قوی و کنترل تغییر مکان نسبی طبقات در قابلیت اعتماد لرزه ای این نوع قاب ها تأثیر زیادی دارند، به نحوی که با کاربرد این ضوابط در کنار نتایج حاصله از ضریب ترکیب بار طراحی، عملکرد لرزه ای مطلوبی را از قاب های خمشی ویژه شاهد خواهیم بود.

در آنالیزهای کامپیوتری سازه های با اعضا لوله ای همانند سکوهای دریایی اتصالات بین اعضا بر اساس روشهای متداول قدیمی صلب فرض می گردند.در واقع، اتصال بصورت یک نقطه بدون بعد که در آن اعضا به گونه ای صلب به هم متصل می گردند در نظر گرفته می شود و به صورت یک عضو سازه ای مدل نمی گردد. این فرض بدان معنا است که هیچ گونه تغییر شکل محوری و یا چرخشی در انتهای اعضا فرعی نسبت به محور عضو اصلی وجود ندارد. در حالیکه در واقعیت، تغییر شکلهایی به صورت محلی در سطح مقطع دایروی عضو اصلی تحت بارهای اعمالی عضو فرعی ایجاد می گردند. این امر نشاندهنده آن است که اتصالات لوله ای دارای انعطاف پذیری قابل ملاحظه ای در محدوده الاستو-پلاستیک می باشند. از این رو نتایج تحلیل ها بر پایه فرض صلبیت اتصال تفاوت هایی با ر.....

بررسی ها نشان می دهد که تقریبا نزدیک به هفتاد درصد ساختمان های موجود در ایران از نوع مصالح بنایی است. گروهی از ساختمان های مصالح بنایی در قسمت های میانی دارای قاب فولادی هستند که ساختمان های مختلط(نیمه اسکلت) نامیده می شوند. زلزله های گذشته نشان داده است که این گونه ساختمان ها در مقابل لرزش های ناشی از زلزله بسیار آسیب پذیر بوده و حتی نسبت به ساختمان های بنایی معمولی نیز خسارات بیشتری متحمل شده اند. تحقیقات نشان داده است آسیب پذیر بودن این ساختمان ها اغلب به دلیل کمبود دیوار نسبی و اختلاف در پریود طبیعی ارتعاشی قسمت های مختلف آجری و فولادی سازه آنها است که منجر به ایجاد مود های ارتعاشی ناهمگون در ساختمان و در نتیجه افزایش تخریب می گردد. محققین در سال های اخیر راهکارهای مختلفی برای ایمن سازی این ساختمان ها ارائه داده اند. یکی از این راهکارها اجرای میانقاب آجری در قاب فولادی موجود در این گونه ساختمان ها است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ansys10، مطالعاتی به صورت تحلیلی در رابطه با تاثیر استفاده از میانقاب آجری بر رفتار لرزه ای قاب فولادی ساختمان های مختلط انجام شده است. به طور کلی مدل سازی اجزای محدود مصالح بنایی به دو روش ریزمدل سازی و درشت مدلسازی انجام می شود. روش ریز مدل سازی اگر چه داری دقت بیشتری می باشد ولی به دلیل پیچیدگی و انجام محاسبات بسیار زیاد، زمان بر و پر هزینه می باشد، به همین دلیل در این پژوهش از روش درشت مدل سازی استفاده شده است. برای اطمینان از صحت مدل سازی های انجام شده یک نمونه آزمایشگاهی که توسط مسلم و همکاران در سال 1997 در دانشگاه ایالتی نیویورک در بوفالو انجام شده است، به روش مشابهی مورد مدل سازی قرار گرفت و تطابق قابل قبولی بین نتایج حاصل گردید. در این پژوهش ابتدا رفتار لرزه ای قاب فولادی تحت بار سیکلی مورد بررسی قرار گرفت. سپس تاثیر افزودن میانقاب آجری با مقاومت ها و ضخامت های متفاوت بررسی شده و نتایج نشان داد افزودن میانقاب باعث بالاتر رفتن سختی و ظرفیت اتلاف انرژی در سیستم خواهد شد. تاثیر اجرای بازشو و تغییر در محل آن نیز در میانقاب بررسی شده و پس از آن تاثیر اجرای شاتکریت روی میانقاب آجری و نیز افزودن مش فولادی با مقدار فولاد متفاوت بررسی شده و مشاهد شد با افزایش درصد فولاد تغییرشکل قابل تحمل در میانقاب بیشتر شده اگر چه در سختی تغییرات اندکی مشاهده می شود و در نهایت محل اجرای میانقاب تغییر داده شد و اثرات آن در رفتار قاب مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد با فرض عدم فروپاشی قاب فولادی، روش های استفاده شده اثرات مطلوبی بر بهبود رفتار لرزه ای سازه دارند.

چکیده : از سالیان پیش، استفاده از دوغاب سیمان یکی از بهترین و در عین حال موثرترین روش های موجود در جهت تامین ارتباط میان پایه های سکوهای نوع جاکت و شمع های عبوری از آنها بوده است. چرا که در این حالت دوغاب علاوه بر آن که سبب پوشش کامل فضای میان این دو بخش از سازه و ارتباط آنها با یکدیگر می شود، سبب توزیع یکنواخت و بهتر نیروها به لایه های زیرین آنها نیز می شود و به تبع این موضوع علاوه بر آن که موجب استحکام بیشتر سازه می شود، در نهایت می تواند منجر به بهبود رفتار کلی سازه در برابر پدیده خستگی نیز باشد. بنابراین با توجه به اهمیت حضور دوغاب در این گروه از سازه ها و تغییرات ناشی از آن بر رفتار سازه، در این پایان نامه سعی شده است تا تاثیر ناشی از تزریق دوغاب سیمان بر ظرفیت اتصالات لوله ای تشکیل شده در این گروه از سکوها مورد مطالعه قرار گیرد. در این راستا 48 اتصال t و 16 اتصال k تشکیل شده با دوغاب سیمان تحت بارهای کششی، فشاری و خمشی قرار گرفته و به کمک برنامه ansys مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته اند تا به کمک آنها بتوان تخمینی از ظرفیت این گروه از اتصالات به دست آورد. برای این منظور سعی شده است تا در نخستین گام و پس از تعیین پارامترهای مرتبط و ابعاد هندسی اتصالات مورد مطالعه و در نهایت تحلیل آنها، مقایسه ای میان نتایج حاصل از تحلیل های عددی انجام شده و روابط ارائه شده از سوی آیین نامه های api و norsok انجام گیرد. از طرفی به موازات این موضوع نیز به بررسی تاثیر هر یک از پارامترهای اثرگذار بر ظرفیت این گروه از اتصالات بر ظرفیت آن پرداخته شده است تا به این ترتیب و پس از آشنایی با میزان مشارکت هر یک از آنها بر ظرفیت اتصالات لوله ای دو پوسته ای، روابطی جهت تعیین ظرفیت این گروه از اتصالات ارائه شود. همچنین در ادامه مطالب نیز سعی شده است تا به بررسی دقت روابط پیشنهادی جهت تعیین ظرفیت اتصالات لوله ای دو پوسته ای بپردازیم و آن را با روابط ارائه شده از سوی آیین نامه api و نتایج به دست آمده از تحلیل های عددی انجام شده مقایسه نماییم. در ارتباط با این بخش از فعالیت های انجام شده نیز باید گفت که بر اساس مطالعات صورت گرفته و نتایج حاصل از آنها به نظر می رسد که روابط ارائه شده از سوی آیین نامه api که برای تعیین ظرفیت اتصالات لوله ای تشکیل شده با دوغاب سیمان ارائه شده اند چندان مناسب برای اتصالات لوله ای دو پوسته ای نمی باشند و این در حالی است که بر خلاف اتصالات لوله ای دو پوسته ای، همین روابط با تقریب قابل قبولی قادر به تعیین ظرفیت اتصالات لوله ای با تزریق کامل دوغاب هستند.

در این پژوهش رفتار خمشی تیرهای فولادی ترک خورده، قبل و بعد از بهسازی با ورقهای cfrp مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا رفتار تیرهای فولادی ترک خورده از نظر سختی و مقاومت بررسی شده و میزان تأثیر پارامترهای مختلف از جمله طول، عرض، زاویه و فواصل ترکها مطالعه گردیده است. این مطالعات با فرض ثابت بودن ابعاد ترک در حین بارگذاری استاتیکی مونوتونیک انجام شده است. بر اساس نتایج بدست آمده عرض و زاویه ترک تأثیر چندانی در سختی و مقاومت تیر ندارند. مطالعه طول ترکها نشان داده که ترکهایی که در محدوده بال کششی تیر می باشند، سختی تیر را چندان کاهش نمی دهند، اما ترکهایی که وارد جان تیر شده اند سختی تیر را بشدت تحت تأثیر قرار می دهند. مقاومت تیرهای ترک خورده با افزایش طول ترک، کاهش یافته است. مشاهده شده در تیرهای با ترکهای عمیق، بعلت جابجا شدن تارخنثی تیر در مقطع ترک، مقاومت نهایی تیر کمی بیشتر از مقدار محاسبه شده با روابط تحلیل پلاستیک تیر می باشد. روش مدلسازی ترک با فنر دورانی مورد مطالعه قرار گرفته و برای تحلیل غیرخطی تیرهای ترک خورده توسعه یافته است. مطالعات انجام شده در زمینه رفتار غیرخطی چسب نشان داده که مدلهای چسبندگی-لغزش دوخطی موجود در محاسبه سختی الاستیک و مقاومت نهایی اتصال چسبی مشکلاتی دارند. در این رساله یک مدل چسبندگی-لغزش جدید با افزودن شاخه پلاستیک به مدل قبلی، برای تحلیل اتصالات چسبی در سازه های فولادی پیشنهاد شده است. این مدل بر مبنای معادلات تئوریک حاکم بر مسأله و مطالعات قبلی در زمینه اتصال چسبی فولاد و frp ارائه گردیده است. مدل پیشنهادی در مورد شش نمونه عملی آزمایش شده توسط دیگر پژوهشگران پیاده سازی گردیده و نتایج بدست آمده نشان دهنده دقت بسیار خوب آن بوده اند. روش تحلیل اتصالات چسبی با فنرهای گسسته ارائه و پیاده سازی گردیده است. این روش نسبت به روشهای ریاضی و اجزاء محدود کنونی ساده تر و سریعتر به نتیجه می رسد. مقایسه نتایج تحلیل اتصالات چسبی با این روش و نتایج روش اجزاء محدود و همچنین آزمایشهای انجام شده توسط محققان قبلی تطابق خوبی را نشان داده است. روابط محاسبه نقاط مشخصه منحنی رفتاری یک اتصال چسبی و همچنین طول گیرایی اتصال در حالات الاستیک و غیرالاستیک بصورت فرمولهای بسته ریاضی بدست آمده اند. بر خلاف برخی تحقیقات قبلی که با فرض منحنی چسبندگی-لغزش دوخطی صورت گرفته بود، فرمولهای پیشنهاد شده برای انواع منحنی های چسبندگی-لغزش از جمله منحنی پیشنهادی قابل استفاده می باشند. با استفاده از روابط بدست آمده روش جدیدی برای مدلسازی ساده اتصالات چسبی در سازه های فولادی پیشنهاد گردیده است. در زمینه بهسازی سازه های فولادی ترک خورده، فرمولاسیون محاسبه سختی تیرهای فولادی ترک خورده پس از بهسازی با ورقهای cfrp-تحت اثر بارگذاری استاتیکی مونوتونیک که ورق cfrp را تحت کشش قرار می دهد- ارائه گردیده است. در این فرمولاسیون ترک و سیستم تقویت کننده با یک فنر دورانی معادل جایگزین گردیده و سختی مجموعه تیر و فنر دورانی بر اساس روابط حاکم بر سیستمهای فنرهای مرکب استخراج گردیده است. با استفاده روش پیشنهاد شده می توان بدون نیاز به استفاده از مدلهای پیچیده اجزاء محدود، مقدار مصالح مورد نیاز برای بهسازی سازه های فولادی را بسادگی و سرعت تعیین نمود. با توجه به نتایج بدست آمده، روش ساده شده ای نیز ارائه شده که در آن نیازی به تعیین سختی تیر ترک خورده و عمق ترک نمی باشد. این روش می تواند در کاربردهای عملی طرح بهسازی سازه های فولادی بسیار مفید واقع شود. مراحل گام به گام طرح بهسازی تیرهای ترک خورده فولادی با استفاده از روش ارائه شده شرح داده شده و در مورد یک نمونه عملی پیاده سازی گردیده است.

با گسترش استفاده از خط لوله دریایی به ویژه جهت انتقال نفت و گاز، توجه ویژه به طراحی بهینه و کارایی مناسب در طول عمر بهره برداری آن ضروری می باشد. یکی از پارامترهای تاثیر گذار در طراحی خط لوله دریایی روش نصب آن است؛ بنابراین انتخاب روش مناسب با توجه به تجهیزات و محدودیت-های موجود جهت نصب خط لوله بدون آسیب لازم است. نصب خطوط لوله دریایی به دو روش lay و tow انجام می گیرد. در آب های کم عمق با توجه به محدودیت هایی که برای بارج لوله گذار به روش lay وجود دارد، روش tow بسیار مناسب می باشد. در این روش خط لوله با طول مشخص در ساحل ساخته شده و به آب انداخته می شود و سپس با توجه به شرایط محیطی و محدودیت های موجود خط لوله با فاصله مشخص از بستر دریا به سایت نصب کشیده می شود. در تحقیق حاضر تنش و تغییر شکل در طول خط لوله در حین انتقال به سایت نصب به روش کشیدن روی سطح آب و در عمق آب کم، بررسی شده است. جهت رسیدن به این هدف، مطالعه پارامتریک روی پاسخ های خط لوله تحت تاثیر بارهای محیطی ناشی از موج و جریان انجام شده است. به طور کلی تحلیل ها برای سه حالت شامل خط لوله ساکن، خط لوله در حال انتقال و خط لوله در حال قرار دادن روی بستر دریا انجام شده است. اهم نتایج بدست آمده به شرح زیر است: • جابجائی جانبی خط لوله ناشی از طیف موج کمتر از موج تکرنگ با ارتفاع ماکزیمم می باشد، حال آنکه لنگرخمشی برای طیف موج بیشتر از موج تکرنگ با ارتفاع ماکزیمم می باشد. از طرفی ماکزیمم جابجائی قائم خط لوله ناشی از طیف موج بیشتر از موج تکرنگ با ارتفاع ماکزیمم می باشد. • با حرکت یدک کش ها انحنای جانبی خط لوله به تدریج به سمت انتهای خط لوله انتقال می یابد، ولی انحنای قائم خط لوله تغییر محسوسی ندارند. همچنین تنش معادل در ابتدا و انتهای خط لوله ماکزیمم مقدار را دارد که مقدار ماکزیمم در ابتدای خط لوله بیشتر تحت اثر تنش محوری است و در انتهای خط لوله بیشتر تحت اثر تنش خمشی است.

قاب های فولادی دارای اتصال خورجینی طیف گسترده ای از سازه های ساختمانی فولادی موجود در کشور را در بر می گیرد. این نوع قاب های فولادی به ویژه در دهه 60 و قبل از آن که ساخت و سازهایی بدون توجه به ضوابط و مقررات طرح لرزه ای ساختمان ها در کشور ما انجام شده است فراگیری بیشتری داشته است. لذا بررسی و شناخت صحیح رفتار این قاب ها در سال های اخیر از دغدغه های اصلی مراکز علمی و تحقیقاتی کشور بوده است. در قاب های فولادی دارای اتصال خورجینی نیز مانند دیگر انواع قاب های ساختمانی، میانقاب-هایی وجود دارد که معمولاً از جنس مصالح بنایی می باشند. بررسی اثر این میانقاب ها بر روی قاب پیرامونی دارای اتصال خورجینی از مسائلی است که در تحقیقات انجام شده در زمینه قاب های فولادی مذکور کمتر بدان توجه شده است. آنچه در این تحقیق دنبال شده است، بررسی اثر میانقاب های مصالح بنایی تقویت نشده و تقویت شده (با شاتکریت و شبکه فولادی) بر روی رفتار قاب های فولادی دارای اتصال خورجینی می باشد. علاوه بر سختی و مقاوت نهایی قاب مرکب، اثر اندر کنش قاب و میانقاب بر روی تیر، ستون و اتصال خورجینی نیز در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی های عددی در این تحقیق در نرم افزار اجزاء محدود abaqus صورت پذیرفته است. ابتدا با مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی، درستی روش انتخاب شده برای مدل سازی میانقاب مصالح بنایی کنترل گردیده و سپس قاب های دو دهانه و چهار دهانه فولادی دارای اتصالات خورجینی، مهاربند ضربدری و میانقاب مصالح بنایی تقویت شده و نشده در نرم افزار مدل شده و تأثیر میانقاب بر سختی و مقاومت نهایی قاب، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثرات منفی میانقاب بر روی اعضای مجاور آن (تیر، ستون و اتصال) نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج کلی بدست آمده، حاکی از اثرات مثبت میانقاب ها بر روی سختی و مقاومت نهایی قاب مرکب و اثرات منفی این اعضاء بر روی اعضای مجاور خود (تیر، ستون و به ویژه اتصال خورجینی) می باشد که لزوم در نظر گرفتن این اثرات منفی و تقویت اعضای مجاور را قبل از در نظر گرفتن اثرات مثبت میانقاب ها گوشزد می نماید.

تخمین دقیق نیازهای لرزه ای از جمله تغییر مکان و دریفت یکی از مهمترین دغدغه ها در ذهن مهندسین است. در این رابطه تحلیل استاتیکی غیر خطی به خاطر سادگی و سرعت در میان مهندسین رایج شده است. این تحلیل در ساختمانهایی که پاسخ آنها بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر مدهای بالاتراست دچار ضعف است. ساختمانهای با عقب نشینی یک و دو طرفه جز ساختمان هایی هستند که شامل هر دو نوع نامتقارنی در پلان و ارتفاع هستند. دقت تحلیل استاتیکی غیرخطی با توجه به پیچیدگی رفتار این ساختمانها دچار تردید می شود. در این تحقیق همچنین صحت تحلیل پوش آور در تخمین تغییر مکان و دریفت مورد بررسی قرار می گیرد.

قاب های مهاربندی شده همگرا یکی از سیستم های رایج مقاوم در برابر زلزله است. در این میان قاب-های مهاربندی شده شورون همواره مورد نظر طراحان بوده است. کمانش مهاربند فشاری در قاب های شورون(هشتی) باعث اعمال نیروی نامتعادل به تیر شورون می گردد. این نیرو سبب جاری شدن تیر شورون و رفتار خاص این گونه قاب های مهاربندی شده می گردد. در این مطالعه به بررسی رفتار قاب های مهاربندی شده هشتی، ضربدری بزرگ، هشتی با ستون همبند و معلق هشتی با ستون همبند پرداخته شده است. در این راستا ابتدا شش تیپ قاب مهاربندی شده شورون در نظر گرفته شده است. این شش تیپ فقط در ویژگی های مقطع تیر باهم متفاوت هستند. از این شش تیپ سازه پنج تیپ سازه به ضربدری بزرگ، شش تیپ به سیستم هشتی با ستون همبند و یک تیپ به سیستم معلق هشتی با ستون همبند تغییر یافته است. عملکرد این سازه ها با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با بررسی عملکرد اعضای مختلف سیستم هشتی مشخص گردید رفتار این گونه قاب ها در صورتی قابل اعتماد است که تیر شورون به اندازه کافی قوی باشد تا نیروی نامتعادل حاصل را به صورت خطی تحمل نماید. همچنین مشخص شد با تغییر چیدمان سیستم هشتی به ضربدری بزرگ رفتار این گونه قاب ها بهبود می یابد. تحلیل های غیرخطی نشان می دهد اضافه نمودن ستون های همبند زمانی می تواند به بهبود رفتار سازه کمک نماید که قاب مذکور تشکیل سیستم معلق هشتی با ستون همبند دهد. در پایان با استفاده از نتایج حاصل از رفتارشناسی این سیستم ها یک مطالعه موردی برای بهسازی یک قاب چهار طبقه با استفاده از مهاربندهای شورون انجام گرفته است. سیستم ضربدری بزرگ به عنوان گزینه برتر در این مورد معرفی شده است.

در سال های اخیر تحقیقاتی بر روی رفتار کلی قاب های فولادی دارای میانقاب بتن مسلح انجام گرفته است، اما در این پژوهش به ارزیابی تاثیر اتصال میانقاب بتن مسلح به قاب فولادی پیرامونی، بر روی رفتار لرزه ای این سیستم پرداخته شده است. برای این منظور از نرم افزار اجزاء محدود abaqus برای انجام تحلیل های اجزا محدود استفاده شده است. در این تحقیق ابتدا چند نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار مدلسازی گردیده اند تا روند مدلسازی و صحت آن کنترل گردد، سپس یک ساختمان 8 طبقه با استفاده آیین نامه های موجود طراحی شده است و یکی از قاب های این ساختمان را که دارای میانقاب بتنی می باشد را انتخاب کرده و مدل های نهایی از این قاب استخراج گردیده اند. قاب های استخراج شده عبارتند از قاب یک طبقه و قاب سه طبقه. در این قاب ها چهار رویکرد مختلف به منظور اتصال میانقاب به قاب پیرامونی مورد ارزیابی قرار گرفته است که در حالت اول میانقاب فاقد اتصال برشی با قاب پیرامونی، در رویکرد دوم میانقاب در سطوح مشترک با تیرها و ستون های فولادی دارای اتصال برشی سراسری، در رویکرد سوم میانقاب تنها در سطح مشترک با تیرهای فولادی دارای اتصال برشی بوده، و در رویکرد آخر اتصال میانقاب به قاب پیرامونی تنها در سطوح مشترک میانقاب و ستون های فولادی اتفاق می افتد. در حالتی که میانقاب بصورت سراسری به قاب پیرامونی متصل شده است سختی و مقاومت افزایش قابل توجهی در مقایسه با سایر حالت ها از خود نشان می دهد که میزان افزایش بسته به جزئیات اتصال و نوع رفتار مدل متغیر است، بطوریکه در مدل های یک طبقه، در حالتی که میانقاب به تیرهای قاب فولادی متصل گردیده از لحاظ سختی جانبی و مقاومت نهایی رفتاری نزدیک به حالتی را نشان می دهد که در آن میانقاب بصورت سراسری به قاب پیرامونی متصل گریده بود. در نمونه سه طبقه رفتار قاب مرکب در حالتی که میانقاب به ستون ها متصل گردیده به حالتی که میانقاب به تیرها متصل شده بود نزدیکتر شده و بعبارتی نقش اتصال میانقاب به ستون ها در این نمونه ها پررنگ ترشده بود. علاوه برین در هر یک از جزئیات اتصال توزیع تنش ها و کرنش ها و شروع خرابی ها مورد ارزیابی قرار گرفته است.

برای مقاوم کردن سازه ها در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله، سیستم های مقاوم مختلفی مورداستفاده قرار می گیردکه هرکدام ازاین سیستم ها معایب و محاسنی دارند و گاهی اوقات برای رفع معایب یک سیستم،ازترکیب آن با سیستم دیگراستفاده می شود.در این تحقیق دو دسته ساختمان های فولادی دارای سیستم قاب خمشی و ساختمان های با سیستم دوگانه یا ترکیبی قاب خمشی و دیواربرشی بتنی در دو سطح شکل پذیری متوسط و زیاد و به دو روش تنش های مجاز وحالات حدی با تعداد طبقات 3،5،8،12و15 طبقه بر اساس استاندارد 2800 و ویرایش قبلی و فعلی مبحث دهم مقررات ملی ایران به صورت سه بعدی طراحی شده و در گام بعد سطح عملکردی کلیه سازه های فوق در دو سطح خطر مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی سطح عملکرد ساختمانهای مذکورتمامی آنها در نرم افزار perform 3dبه صورت سه بعدی مدل شده و تحلیل بارافزون بر روی آنها از روش های مختلف آیین نامه ای چون "روش ضرایب تغییرمکان" در fema-356،" روش طیف ظرفیت" در atc-40، "روش خطی سازی معادل" و "روش ضرایب اصلاح شده" در fema-440 انجام شده است . سپس نتایج تحلیل های بار افزون با نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی مقایسه شده اند و دقت نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است . در پایان نیز دو دسته ساختمان طراحی شده از لحاظ میزان مصالح مصرفی مورد مقا یسه قرار گرفته است.

امروزه به منظور اتلاف انرژی زلزله مستهلک کننده و میراگرهای متنوعی ساخته شده که از انواع این میراگرها می توان به مستهلک کنندهای das و adas که با استفاده از تغییر شکل های خمیری انرژی زلزله را اتلاف می کنند و یا مستهلک کننده های لزج که با تکیه بر خواص سیالات به استهلاک انرژی می پردازند، اشاره نمود. مستلک کننده مورد نظر ما (مستهلک کننده آکاردئونی) نیز بر اساس تغییر شکل های خمیری به استهلاک انرژی خواهد پرداخت. به منظور بررسی رفتار این مستهلک کننده تحت بارگذاری چرخه ای در ابتدا ملزم به تعیین یک الگوی شکست نرم مناسب برای ماده مورد استفاده می باشیم. یکی از الگوهای رایج و ساده برای مشخص کردن شکست نرم معیار شروع شکست بر اساس کرنش خمیری بحرانی است. پس از تحقیقات انجام شده در این زمینه مشخص شد که این معیار به دلیل در نظر نگرفتن تاثیر تنش سه محوری در رشد حفره ها و ایجاد ترک معیار مناسبی نیست. لذا در این تحقیق سعی بر آن بوده تا با استفاده از معیار خستگی کم سیکل ارائه شده توسط کانوینده مستهلک کننده ای آکاردئونی طراحی گردد و تاثیر متغیرهای گوناگون بر زمان شکست و انرژی خمیری اتلافی در آن دیده شود. برای این منظور فولاد ساختمانی ایران به عنوان ماده سازنده نمونه ها مورد استفاده قرار گرفته و در نتیجه متغیرهای مورد نیاز در روابط برای این فولاد کالیبره گردیده اند. در ادامه با استفاده از معیار خستگی کانوینده و زبان برنامه نویسی زمان شکست نمونه ها، محدوده بحرانی و مکان شروع شکست تعیین می گردد. در نهایت با تغییر مشخصات هندسی مستهلک کننده به بررسی نقش نقش هر یک از این متغیرها در زمان شکست و انرژی اتلافی پرداخته شده است، که این امر می تواند ما را به نحو مطلوب در ساخت یک مستهلک کننده آکاردئونی بهینه راهنمایی نماید.

مخازن و برجهای فولادی تحت فشار کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف نظیر صنایع نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، صنایع و تاسیسات اتمی و ... دارند. در معدود آیین نامه ها و دستورالعملهای موجود، در مورد ضوابط ارزیابی لرزه ای این برجها تنها به ذکر کلیاتی پرداخته شده است. بنابراین تعیین رفتار لرزه ای این برجها و ارزیابی لرزه ای آنها و همچنین تعیین نوع مکانیسمهای خرابی برای آنها ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق جهت ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای برجهای مورد نظر، از منحنیهای شکنندگی استفاده میشود. این منحنیها برای پیش بینی رفتار و مقدار خسارت احتمالی به کار میروند. تولید این منحنیها با انجام تحلیلهای دینامیکی غیرخطی با استفاده از 12 شتابنگاشت متناسب با ساختگاه مورد نظر و در سطوح مختلف تحریک صورت میپذیرد. همچنین منحنی شاخص قابلیت اعتماد سازه از روی این منحنیها بدست می آید. مطالعه رفتار برج تحت رویکردهای مختلف در طراحی فونداسیون از دیگر بخشهای این تحقیق است. این پژوهش بر روی نمونه ای از این برجها با ارتفاع 96 متر که در پالایشگاه اراک واقع شده، و براساس آیین نامه های asme و ubc97 طراحی شده است، انجام میشود. مدلسازی این برج در نرم افزار اجزا محدود abaqus و با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه انجام میشود. نتایج نشان میدهند که سازه مورد نظر تحت بیشینه شتابهای کمتر از g0.5 دارای شاخص قابلیت اعتماد بیشتر از 3 (احتمال خرابی کمتر از 0.001) است و در نتیجه عملکرد مطلوبی دارد. همچنین مود خرابی غالب در این سازه ها، کمانش جداره برج بوده و سایر مودهای خرابی از قبیل کشیدگی میل مهارها، لهیدگی حلقه پایینی و دوران بیش از حد پی رخ نمیدهد. همچنین نتایج تحلیلها بر روی سازه با فونداسیون با ابعاد متفاوت نشان میدهد با طراحی فونداسیون برای میزان بلندشدگی 10 درصد (با ابعاد 18 متر)، شاهد کاهش جابجایی عمود بر محور فونداسیون برج و در نتیجه کاهش تنشهای جداره آن هستیم، به صورتی که میتواند سبب یک طرح اقتصادیتر برای سازه برج شود.

فروریزش پیشرونده یک حادثه نادر است که در طی آن همه یا قسمتی از یک سازه به علت آسیب یا گسیختگی قسمت کوچکی از سازه دچار تخریب می گردد. فروریزش پیشرونده ناشی از بارهای غیر عادی و خطاهای طراحی و ساخت می تواند منجر به خسارات مالی و جانی زیادی گردد. از اینرو توجه بسیاری از مهندسین به این نوع تخریب جلب شده است. رفتار میانقاب ها در روند فروریزش پیشرونده موثر و با اهمیت تشخیص داده شده است. میانقابهای بنایی به دلایل معماری و همچنین سازه ای به صورت گسترده ای در ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. تعیین رفتار ساختمان در این حالت خرابی و شکست نیازمند ارزیابی دقیق نقش میانقاب ها در پاسخ سازه نسبت به بارگذاری وارده می باشد. در این پژوهش ابتدا ضوابط آئین نامه های مربوط به فروریزش پیشرونده مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به مدل سازی فروریزش پیشرونده در قابهای بتن مسلح طراحی شده مطابق آئین نامه بتن ایران (آبا) با شکل پذیری زیاد و همچنین در ساختمانهایی دارای ضعف طراحی (ساختمانهای طراحی نشده برای بار لرزه ای) پرداخته شده و نتایج آنها مقایسه گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که ساختمانهای طراحی شده مطابق آبا و با شکل پذیری زیاد در مقابل فروریزش مقاوم هستند و ضوابط آبا بمنظور اجتناب از این نوع فروریزش کفایت می کند. ولی برای ساختمان دارای ضعف طراحی (ساختمانهای طراحی نشده برای بار لرزه ای) بایستی کنترل فروریزش پیشرونده صورت گیرد. نتایج تحقیق نشان می دهد در ساختمانهای با احتمال زیاد وقوع فرویزش باید به نقش میانقابهای موجود برای ارزیابی و همچنین طرح بهسازی توجه شود. در ادامه رفتار میانقاب ها تحت تغییر شکل های ناشی از فرو ریزش پیشرونده بررسی و مدل ساده شده ای برای مدل سازی رفتار میانقاب در قاب بتن مسلح ارائه شده است. سپس نتایج حاصل از بکارگیری میانقابها در همان ساختمان ها در اثر حذف المان باربر با نتایج حاصل از ساختمان بدون میانقاب مقایسه گردید. نتایج تحلیل نشان می دهد که میانقاب ها منجر به ارتقای ظرفیت سازه در برابر فروریزش خواهند شد. همچنین نشان داده شده که با افزایش تعداد طبقات، تعداد دهانه ،کاهش طول دهانه و افزایش شکل پذیری، مقاومت در برابر فروریزش افزایش می یابد.

دیوارهای برشی فولادی یکی از سیستمهای مقاوم در برابر بار جانبی است که به علت عملکرد بسیار عالی خود در زمینه مقاومت، سختی، شکل پذیری و جذب انرژی، در طول 40 سال گذشته مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته و تحقیقات زیادی به صورت تئوریک و آزمایشگاهی در مورد آن صورت گرفته است و روشهای مختلفی جهت طراحی آن پیشنهاد شده است. این سیستم در چند ساختمان مهم در نقاط مختلف دنیا به کار رفته است که بعضی از آنها در معرض زلزله های واقعی نیز قرار گرفته اند. گزارشهای مختلف نشان داده اند که پایداری سازه ای ساختمانهایی که در آنها از این سیستم استفاده شده است، در هنگام اعمال زلزله های واقعی به طور کامل حفظ شده است. یکی از مشکلات اساسی در زمینه بهره برداری از این سیستم، اعمال تنشهای نسبتاً بزرگی است که به سبب عمل میدان کشش، از طرف ورق در طول ستونهای کنار ورق وارد می شود. این موضوع باعث می شود که در مقاطع مختلف ستون لنگرهای خمشی بزرگی پدید آید، طوری که اگر مقطع آن کافی نباشد، در نقطه ای از ستون مفصل پلاستیک ایجاد می شود و پایداری کلی سازه در معرض تهدید قرار می گیرد. به همین دلیل محققین، شرایطی را پیشنهاد داده اند تا از بروز چنین وضعیتی در ستون اجتناب شود. ارضاء این شرایط باعث می شود که مقطع به کار رفته برای این ستون در مقایسه با ستونی که در کنار ورق دیوار نیست، بسیار قوی گردد، طوری که تناسب طرح بعضاً به هم خورده و حالتی غیراقتصادی برای ستون مزبور ایجاد بشود. برای حل این مشکل از حدود 10 سال پیش ایده ای مطرح شد که براساس آن از اتصال ورق به ستون اصلی سازه جلوگیری شود. پس از آن، با اتصال ورق به ستونی فرعی که در باربری قائم نقش ندارد و صرفاً به ایجاد میدان کشش در ورق و باربری جانبی کمک می کند، ایده فوق بهبود پیدا کرد. چند آزمایش برای امتحان این ایده انجام شد و نشان داده شد که این روش کارایی لازم برای عملکرد مطلوب سیستم را حفظ کرده و به علاوه مشکل فوق نیز مرتفع می شود، طوری که در مصرف فولاد می توان تا 30% صرفه جویی ایجاد کرد. از این سیستم با نام "دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها" یاد می شود. در این رساله سعی شده است تا بین بار جانبی معلوم و مشخصات هندسی سیستم ذکر شده در بالا ارتباطی منطقی و در ضمن اقتصادی برقرار شود. روش کار در این رساله، براساس استفاده از روش تحلیل پلاستیک سازه ها و روشهای کرانه بالا و پایین می باشد و براساس تشابه این سیستم با تیرورقها، از یکی از مکانیزمهای پیشنهادی برای رفتار خرابی تیرورقها استفاده شده است، طوری که با در نظر گرفتن اثرات خمش، این مکانیزم برای این سیستم تعمیم داده شده است. نهایتاً الگوریتمی بدست می آید که با طی آن بین مشخصات هندسی و مادی مصالح مصرفی و بارگذاری سیستم، ارتباطی دوسویه برقرار می شود و با استفاده از نتایج حاصله، منحنیهای اندرکنش لنگر واژگونی- ظرفیت برشی سیستم بدست می آید، طوری که با استفاده از آنها آنالیز و طراحی این سیستم امکان پذیر می گردد. مثالهای حل شده توافق بسیار خوبی را بین روش یاد شده و روش اجزاء محدود نشان می دهد. مزیت این روش نسبت به روش اجزاء محدود این است که در این روش با یک گام، حداکثر ظرفیت باربری و تغییرمکان متناظر با آن بدست می آید و در ضمن ابعاد سازه تاثیری در زمان و حجم محاسبات ندارد. قسمتی از این رساله اختصاص به اندرکنش دیوار وقاب پیرامونی آن دارد که شامل ملاحظاتی در مورد رفتار خمشی یا برشی قاب-دیوار نیز می شود. در این قسمت دو مطالعه آزمایشگاهی ذکر می گردد که اولی در تحقیقات گذشته انجام شده و صرفاً از نتایج آن استفاده می شود و دومی بخشی از این رساله بوده که ضمن شرح مفصل آن، نتایج آن نیز که موضوعات مقاومت و سختی نمونه ها، جذب انرژی و حداکثر تغییرمکان نسبی نمونه ها را دربرمی گیرد، بررسی می گردد. نتایج بدست آمده از هر دو مطالعه آزمایشگاهی با روش پیشنهادی مقایسه شده است که نشان دهنده توافق خوبی بین دو روش می باشد.

میراگرهای الحاقی به منظور کاستن از پاسخ دینامیکی سازه ها در برابر بارگذاری باد و زلزله استفاده می شوند. مکانیزم عملکردی این وسایل به گونه ای می باشد که مقدار زیادی از انرژی ورودی به سازه بر اثر بارگذاری دینامیکی، جذب و مستهلک می شود. عملکرد این وسایل موجب می گردد که انرژی دریافتی سایر اعضای سازه ای کاهش یافته و در نتیجه تغییر شکل زیادی در آنها ایجاد نشود. میراگر اصطکاکی براساس مکانیزم اصطکاک بین اجسام صلب نسبت به یکدیگر عمل می کند. میراگر اصطکاکی دورانی، نوع خاصی از میراگر اصطکاکی می باشد که دارای مزایای متعددی از جمله تکنولوژی بسیار ساده، ساخت، نصب و نگهداری آسان و قابلیت چندین بار استفاده است. در پژوهش های محققین پیرامون کاربرد میراگرهای اصطکاکی دورانی، همواره کارایی این نوع میراگرها در قاب های خمشی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق کارایی میراگرهای اصطکاکی دورانی در قاب های ساده نیز مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور از دو نوع قاب یعنی قاب خمشی و قاب ساده مهاربندی شده استفاده می شود تا تأثیر اضافه نمودن این نوع میراگر به هریک از این دو نوع قاب مشاهده گردد و شرایط استفاده از این میراگر در هریک از این قاب ها معلوم گردد. در هریک از حالات فوق، سه قاب 3، 7 و 12 طبقه بررسی می شود. برای انجام تحلیل ها از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی استفاده می شود. در تحلیل های دینامیکی از هفت شتاب نگاشت اصلاح و مقیاس شده استفاده شده و بین پاسخ های این هفت شتاب نگاشت عمل میانگین گیری انجام می شود. بعد از انجام تحلیل های دینامیکی مشاهده شد که کاربرد میراگرهای اصطکاکی دورانی در قاب های خمشی نسبت به قاب های ساده مهاربندی شده شورون مناسب تر بوده و در قاب های خمشی با جذب و استهلاک درصد بالایی از انرژی ورودی به سازه، شرایط ایمن و پایداری را نسبت به ساختمان های مشابه فراهم می کنند. در انتها با استفاده از تحلیل پوش اور میرایی موثر قاب های خمشی مجهز به این نوع میراگر بدست آمد و مشاهده گردید پاسخ های این سازه ها با پاسخ های قاب های خمشی بدون میراگر با میرایی برابر با میرایی موثری که از سازه های دارای میراگر اصطکاکی دورانی بدست آمده، انطباق بسیار خوبی دارد.

قابهای مهاربندی همگرای فولادی یکی از متدوالترین سیستم های سازه ای برای مقابله با بارهای جانبی از قبیل زلزله و باد می باشد. این گونه سیستم های سازه ای بسیار اقتصادی هستند و از سختی و مقاومت بالایی بر خوردار هستند. سختی زیاد آن ها از شکل پذیر بودن آن می کاهد. از طرفی نیاز به شکل پذیر بودن سیتم های سازه ای برای مستهلک کردن انرژی در حین زلزله، لازم می باشد. از این رو نیاز به اعمال ضوابطی برای شکل پذیر تر کردن قابهای مهاربندی همگرا احساس می شد. اخیرا آیین نامه های لرزه ای ضوابطی را برای شکل پذیر کردن این نوع سیستم های سازه ای ارائه و آن ها را به دو گروه با شکل پذیری ویژه و عادی تقسیم بندی کرده اند. زلزله های شدید گذشته نشان داده اند که سیستم مهاربندی همگرا، گرچه یک سیستم مناسب در مقابل بار جانبی و زلزله می باشد ولی ممکن است عملکرد خوبی نداشته و رفتار ایده الی که در آیین نامه ها ذکر شده است را از خود نشان ندهند. در این مطالعه ضوابطی که در آیین نامه ها برای شکل پذیر کردن قابهای مهاربندی همگرا در آیین نامه ها بیان شده بود، مد نظر قرار گرفت. با مدل سازی نمونه هایی که بر اساس این ضوابط طراحی شده بودند، رفتار لرزه ای این نوع سیستم ها با آنی که در آیین نامه ها عنوان شده، مقایسه و بررسی شد. در ادامه تاثیر پارامتر های مختلف موثر در رفتار لرزه ای این گونه قابها بررسی شد. پارامتر هایی که در این مطالعه در نظر گرفته شدند عبارت بودند از: فاصله آزاد انتهایی مهاربند در ورق اتصال، ضخامت ورق اتصال، زاویه مهاربند و هندسه ورق اتصال. اثر فاصله آزاد انتهایی در رفتار لرزه ای این گونه سازه ها، در سیستم های با ورق اتصال مستطیلی و باریک شده بررسی شد. بمنظور داشتن درک بهتر از رفتار لرزه ای و حد نهایی شکل پذیری در این گونه قابها از مفهوم کرنش معادل پلاستیک برای پیش بینی شکست در نواحی بحرانی استفاده شد. این نواحی بحرانی عبارت بودند از: میانه مهاربند و گوشه ورق اتصال محل اتصال آن به تیر یا ستون.

در صنعت ساخت و ساز فولادی ایران مانند دیگر کشورهای آسیایی از مقاطع ساخته شده قوطی شکل برای عضو ستون در قاب های خمشی استفاده فراوانی می شود زیرا نیمرخ h شکل بزرگ در دسترس نیست و از طرفی ستون قوطی شکل دارای ویژگی های سازه ای مناسبی است. با این وجود ایجاد اتصال صلب برای تیر i شکل به ستون قوطی و بخصوص قرار دادن ورق پیوستگی داخل ستون، مشکل و پرهزینه می باشد. همچنین نمی توان به طور مستقیم و بدون بررسی، نتایج حاصل از تحقیقات و جزئیات اتصال صلب تیر به ستون h شکل را به این مورد تعمیم داد. به سبب هندسه متقارن و ویژگی های ذاتی ستون قوطی شکل، اتصال خمشی در دو راستا نیز برای آن متداول است. اما تحقیقاتی درباره اتصال صلب دو محوره تیر به ستون قوطی شکل انجام نشده است. برخلاف تحقیقات کم موجود که به بررسی و ارائه اتصال تیر به ستون قوطی تنها در یک راستا پرداخته اند، در این پایان نامه به بررسی و تشریح عملکرد هندسه های مختلف اتصال تیر به ستون قوطی شکل تحت اثر لنگر در یک امتداد و سپس در دو امتداد پرداخته می شود. به منظور بررسی رفتار اتصال تحت اثر لنگر در دو راستا، از یک زیرسازه دومحوره جدید که مبتنی بر وضعیت واقعی گره اتصال در سازه است، استفاده می شود. همچنین با توجه به عملکرد اتصالات بررسی شده، هندسه اتصال جدیدی بدون نیاز به ورق پیوستگی داخلی بر اساس روش ساخت ستون درختی برای تامین اتصال صلب تک محوره و دو محوره ارائه می شود. در پایان نامه حاضر برای ارزیابی و تایید صلاحیت اتصالات از مدل سازی و تحلیل غیرخطی اجزای محدود استفاده شده است. در این تحلیل ها، کرنش معادل خمیری به عنوان معیاری برای ارزیابی آغاز شکست در اتصالات، محاسبه و کنترل می شود. نتایج حاکی از آن است که از میان اتصالات تحلیل شده، هندسه اتصال پیشنهادی از صلبیت و مقاومت کافی برخوردار بوده و بارگذاری چرخه ای را در یک راستا و دو راستا تا بیش از تغییر مکان نسبی طبقه 4% بدون افت قابل ملاحظه مقاومت و رخداد شکست ترد، تحمل می کند. همچنین بررسی ها نشان می دهد، وجود لنگر در دو راستا برای اتصالات دو محوره شرایط بحرانی تری ایجاد می کند و با وارد شدن گره اتصال به رفتار غیرخطی، لنگر در یک راستا سبب اثرات کاهشی در رفتار خمشی راستای دیگر خواهد شد.

اتصالات خورجینی یکی از اتصالاتی است که طی سالیان متمادی در سازه های فولادی ساخته شده در ایران مورد استفاده قرار گرفته است. این اتصال با آنکه دارای مزایایی از قبیل سهولت اجرا و بهبود رفتار در برابر بارهای ثقلی است اما معایبی دارد که میتواند در هنگام زلزله خسارات مادی و معنوی جبران ناپذیری را باعث گردد. بدلیل استفاده از این نوع از اتصالات در بسیاری از ساختمانهای موجود، وجود معیاری مناسب جهت کنترل این نوع از سازه ها برای مقاصد بهسازی لرزه ای احساس می گردد. لذا در این تحقیق تلاش گردید تا با استفاده از آزمایش و مدلسازی المان محدود نمونه هایی از این اتصال،ضمن مطالعه رفتار آنها در برابر بارهای چرخه ای، معیاری مناسب جهت کنترل عملکرد این نوع از اتصالات در مقاوم سازی بدست آید. در این راستا تعداد 6 نمونه از این اتصالات تحت بارهای چرخه ای قرار گرفت. برای هر نمونه نتایجی همچون دورانها و سیکل های متناظر با شروع ترک خوردگی در جوشهای مختلف، شکست نهایی پس از انجام آزمایش و منحنی های لنگر- دوران بدست آمد. با استفاده از راهکار ارائه شده در نشریات fema، منحنی پشتواره هر یک از نمونه ها، نوع کنترل شوندگی عضو و دورانهای متناظر با سطوح عملکرد مختلف برای این نمونه ها مشخص گردید. شناخت بیشتر این موارد در نمونه های دیگر این نوع از اتصال از طریق مدلسازی المان محدود صورت پذیرفت. باتوجه به آنکه مود غالب کاهش ظرفیت در این اتصالات، شکست در جوشهای نبشی ها به تیر و ستون است، در این تحقیق روشی که بتواند گسترش ترک را در مدل المان محدود شبیه سازی نماید، پیشنهاد گردید. صحت این روش ابتدا در نمونه هایی آزمایش شده از اتصالات ستون به صفحه ستون، که نتایج آنها در ادبیات فنی موجود بود، و سپس در 6 نمونه آزمایش شده اتصال خورجینی تحقیق حاضر مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به تطابق قابل قبول نتایج این روش، مدلسازی و آنالیز المان محدود تعداد 8 نمونه جدید از این اتصالات نیز انجام شد و منحنی های پشتواره منحنی لنگر – دوران هر یک از نمونه ها ترسیم گردید. در پایان با استفاده از روش رگرسیون برای هر یک از پارامترهای مشخصه منحنی های پشتواره حاصل از آنالیز و آزمایش، شامل سختی اولیه، لنگر تسلیم، لنگر نهایی و دوران حداکثر روابطی برای اتصالات خورجینی متداول ارائه گردید.

نظر به محدودیت دسترسی به مقاطع نوردشده بزرگ، استفاده از مقاطع ترکیبی مانند مقطع جفت پروفیل در ایران مرسوم می باشد. این درحالی است که مدارک مطمئنی برای طراحی و عملکرد این نوع مقاطع و اتصالات آنها وجود ندارد. از اینرو در پژوهش حاضر، به مطالعه آزمایشگاهی و عددی شش نمونه اتصال تمام مقیاس دارای ستون با مقطع جفت پروفیل تحت بارگذاری چرخه ای و علی الخصوص بررسی رفتار چشمه اتصال پرداخته شده است. رفتار هیسترزیس نمونه ها تا تغییرمکان نسبی طبقه ای 4% رادیان، بصورت منحنی های دوکی شکل با سطح جذب انرژی بالا و فاقد هرگونه افت مقاومتی حاصل شد. این موضوع می تواند مبین قابلیت تامین شکل پذیری قابل قبول این اتصالات باشد.تمامی نمونه ها سختی کافی از خود بروز داده و در رده اتصالات گیردار کامل قرار می گیرند و مطابق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، فرض شکل پذیری متوسط برای این نمونه ها تأیید می شود. تمرکز تنش و شکست جوش های محدوده اتصال در چرخه های انتهایی بارگذاری، بدلیل عدم اتصال مستقیم تیربه ستون، رفتار مطلوبی را برای این اتصالات ارائه نمی دهد.ورق پوششی ستون در عملکرد این اتصالات نقش بسیار مهمی داشته و محاسبه ابعاد و مشخصات این ورق بر اساس سطح و ممان اینرسی مورد نیاز ستون، پاسخگوی نیروها و تنش های وارده به این ورق در محدوده اتصال نمی باشد. علاوه بر جزئیات و نحوه اتصال تیر به ستون، تفاوت عمده چشمه اتصال در اینگونه اتصالات با اتصالات دارای ستون h، این است که جان های ستون با فاصله از هم قرار گرفته و با جان تیر هم صفحه نمی باشند. این تفاوت ها باعث عدم تطابق مدل های قبلی با رفتار چشمه اتصال در اتصالات با مقطع جفت پروفیل می گردد. بنابراین با هدف دستیابی به ابزاری برای پیش بینی رفتار الاستیک و پس از الاستیک چشمه اتصال، مدل تحلیلی جدیدی برای رفتار چشمه اتصال در اینگونه اتصالات ارائه شده است. مدل پیشنهادی بر اساس مدل های قبلی و بکارگیری ساده سازی ها و ایده هایی جهت نمایش چشمه اتصال به صورت یک فنر چرخشی غیرخطی توسعه داده شده است. در آخرین بخش این تحقیق، بررسی اثر چشمه اتصال بر رفتار جانبی قاب های خمشی از طریق تحلیل های خطی و استاتیکی غیرخطی با درنظرگرفتن گزینه های مختلف مدل سازی، نشان دهنده اهمیت استفاده از مدل رفتاری واقعی چشمه اتصال در ارزیابی پاسخ قاب ها می باشد. لذا در صورت استفاده از مدل هایی که برای رفتار چشمه اتصال در اتصالات تیر i به ستون h پیشنهاد شده است، نتایج دچار خطا خواهد شد.

تا سال‏های اخیر، تأثیر مولفه‏ی قائم زلزله در طراحی لرزه ای، کوچک یا نادیده در نظر گرفته می شد و تصور می شد که مولفه‏ی قائم زلزله خیلی کوچک‏تر از مولفه‏ی افقی زلزله است. تحلیل لرزه ای سازه ها زمانی‏که فقط مولفه‏ی افقی لحاظ می‏شود رضایت بخش است ولی مشاهده‏ی رکوردهای حرکت قوی زمین، بررسی رکوردهای زلزله های گذشته، گزارش اثرات مخرب آن و مشکلات و مسائلی که در طراحی سازه ها به‏وجود می آمد بیانگر این بود که در مواردی علاوه‏بر اثر مولفه‏ی افقی باید اثر مولفه‏ی قائم نیز دیده شود. در این پایان نامه، تأثیر مولفه‏ی افقی (h) و تأثیر ترکیب مولفه‏ی افقی و قائم (hv) روی برخی مقادیر پاسخ 12 نمونه قاب بتن‏مسلح کوتاه و میان‏مرتبه‏ی 1، 2، 4، 6، 10 و 15 طبقه (2 و 4 دهانه) مورد بررسی قرار گرفته و از تحلیل دینامیکی تاریخچهزمانی غیرخطی با استفاده از 7 نگاشت زلزله ی مشخص با pgaهای فزاینده (ida)، انجام شده است. برای این‏منظور، بیش از 2300 تحلیل انجام شده است و در مورد کلیه‏ی قاب ها، تاثیر مولفه‏ی قائم زلزله بر روی منحنی ظرفیت، نیروی محوری ستون‏های کناری و میانی، جابجایی حداکثر مرکز بام و تعداد و نوع سطح عملکرد مفاصل پلاستیک مورد بررسی قرار گفته است. با توجه به این تحقیق، منحنی ظرفیت و جابجایی حداکثر مرکز بام در حالتh و hv اختلاف بسیار کمی داشته و نیروی محوری ستون‏ها دارای اختلاف قابل‏توجهی است. هم‏چنین نوع سطح عملکرد مفاصل پلاستیک نیز در قاب‏های 6 تا 15 طبقه دارای اختلاف قابل‏توجهی است. کلیدواژه ها: مولفه‏ی قائم زلزله، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی فزاینده (ida)، طراحی بر اساس عملکرد، ساختمان های بتنی کوتاه و میان مرتبه، منحنی ظرفیت، مفصل پلاستیک.

سازه های ساختمانی عموماً در هنگام زلزله تحت تاثیر سه مولفه ی تغییر مکانی و سه مولفه ی دورانی قرار میگیرند. در بحث مولفه های تغییر مکانی در دهه های گذشته، از مولفه ی قائم اغلب در مطالعات صرفنظر می شد. اما، در دهه ی اخیر با گسترش شبکه های شتابنگاری و افزایش تعداد رکوردهای نزدیک گسل در سراسر دنیا مشاهده شده که در زلزله های شدید مانند loma prieta و northridg هر دو در کالیفرنیا، kobe در ژاپن، chi chi در تایوان، بم در ایران و ... حرکت قائم خصوصاً در نواحی نزدیک گسل، می تواند مساوی و حتی بیشتر از مولفه ی افقی باشد؛ این فزونی هم در مقدار شتاب و هم در طیف شتاب زمین وجود دارد. همچنین مشاهدات میدانی نشان می دهند که بسیاری از تخریبها در فواصل رومرکزی کوتاه، و خصوصاً در اعضای قائم و شاهتیرهای طویل پلها و ساختمانها، مرتبط با ارتعاشات شدید قائم می باشند. در این میان ابزار مهمی که همواره در ساخت سازه ها در سراسر دنیا به منظور استاندارد سازی و رعایت اصول ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد آیین نامه های ساختمانی است. در نسخه های قدیمی تر آیین نامه ها، تأثیر مولفه ی قائم زلزله صرفاً به صورت ضریبی از مولفه ی افقی در نظر گرفته می شد. در بین آیین نامه های معتبر دنیا asce7-10 که آخرین نسخه ی این آیین نامه می باشد برای در نظر گرفتن تأثیر مولفه ی قائم زلزله مقدار 0.2sdsd را به مقدار بار مرده در ترکیب بارها اضافه می کند. تحقیق حاضر تأثیر مولفه ی قائم را بر قابهای خمشی طراحی شده با این آیین نامه مورد بررسی قرار داده و نشان می دهد در نواحی نزدیک گسل تحت تأثیر بسیار شدید مولفه ی قائم زلزله قرار می گیرند و در نواحی با محدوده ی فاصله ی 25 تا 40 کیلومتری از گسل مسبب زلزله های شدید این تأثیر به شدت کاهش می یابد. همچنین در نهایت نشان داده می شود که ضریب بار مرده ی پیشنهادی آیین نامه، در نواحی نزدیک گسل مقادیر نیروها و لنگرهای بوجود آمده در اعضای سازه را کمتر و در نواحی دورتر زیادتر از مقادیر حاصل از تحلیل برآورد می کند.

قاب های مهاربندی ویژه فولادی از سیستم های متداول سازه ای برای مقابله با بارهای جانبی می باشند. این گونه سیستم های سازه ای علاوه بر تأمین سختی و مقاومت، بسیار اقتصادی اند. برای تأمین رفتار مناسب قاب در برابر زلزله نیاز به اعمال ضوابطی برای تأمین شکل پذیری قاب های مهاربندی به منظور استهلاک انرژی وجود دارد که آئین نامه های لرزه ای و پژوهش های گذشته ضوابطی را برای قسمت ورق اتصال ارائه کرده اند. در این پژوهش رفتار چهار نمونه قاب مهاربندی ویژه فولادی با مهاری قطری به صورت زیرسازه ای متشکل از یک دهانه قاب مهاربندی با اعمال بار جانبی چرخه ای به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه اول بر اساس ضوابط آئین نامه با تأمین فاصله آزاد خمش مستقیم و نمونه دوم با تأمین فاصله آزاد خمش بیضی شکل و دو نمونه نیز به همراه سخت کننده طراحی و در آزمایشگاه ساخته شده اند . سخت کننده ها بر اساس ظرفیت خمش فرا ارتجاعی عضو مهاربند طرح شده اند تا شرایط انتهای گیردار را برای مهاربند فراهم آورند. نمونه های طراحی شده به روش تأمین فاصله آزاد، منجر به طرح ورق های اتصال بزرگی می شوند. با باریک کردن ورق اتصال در محل اتصال به مهاربند ضمن اقتصادی کردن طرح، سختی کم تر در ناحیه ورق اتصال و کاهش تجمع کرنش های فرا ارتجاعی در میانه مهاربند نتیجه می شود. نتایج آزمایش ها عملکرد لرزه ای مطلوب مورد انتظار را برای تمام نمونه ها نشان داده و نمونه ها تائید نموده اند که قاب های مهاربندی ویژه شکل پذیری لازم را به خوبی تأمین می کنند. نمونه های به همراه سخت کننده مقاومت فشاری بالایی دارند. همچنین ورق اتصال کوچک تری نیاز دارند و برای سازه های بلند می توانند اقتصادی تر باشند. در ادامه تحقیق مدل سازی المان محدود نمونه ها انجام شده و با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی گردیده است. سپس با ساخت مدل های بیشتر اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار، اثر پارامترهای موثر شامل هندسه، ابعاد ورق اتصال، اثر فاصله آزاد خمش مستقیم و بیضی شکل ورق اتصال، نسبت عرض به ضخامت عضو مهاربند، ضخامت ورق اتصال و جزئیات سخت کننده ها بر رفتار قاب های مهاربندی شده بررسی شده است.

میراگرهای فلزی جاری شونده از جمله کاربردی ترین ابزار کنترل پاسخ سازه ها می باشند. این ابزار با تکنولوژی های مختلف ساخت در سیستم های کنترل غیرفعال سازه، به منظور کاهش پاسخ سازه ها در برابر تحریکات لرزه ای به کار می روند. دراین تحقیق با بررسی اجمالی مشخصات و مبانی و با انجام مطالعات پارامتریک و تحلیلی، عملکرد این میراگرها در کاهش پاسخ های سازه ها در برابر تحریک زلزله و کارایی آن ها در مقابل انواع مختلفی از حرکت زمین مورد مطالعه قرارگرفته است. از سوی دیگر آثار ناشی از زمین لرزه های حوزه نزدیک و امواج پالس گونه، تا اندازه زیادی ناشناخته اند و تحقیقات گذشته نشان داده اند پاسخ غیرخطی سازه ها برای زلزله های حوزه دور و نزدیک بسیار با یکدیگر متفاوت است. بدین منظور در تحقیق حاضر ابتدا سیستم های یک درجه آزادی مورد مطالعه قرار گرفته و با اعمال دو دسته شتاب نگاشت زلزله های نزدیک و دور از گسل تفاوت رفتار این نوع سیستم ها با وجود و بدون وجود میراگرهای فلزی جاری شونده بررسی شده است سپس مدل های دوبعدی سازه های قابی شکل با تعداد طبقات 3، 6 و 9 مطالعه شده است. جهت مدل سازی سیستم ها و انجام تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی از دو نرم افزار sap2000 و perform-3d بهره گرفته شده است. نتایج حاصل حاکی از کارایی میراگرهای فلزی جاری شونده در کاهش پاسخ های جابجایی در سازه های یک و چند درجه آزادی است. همچنین این میراگرها قابلیت مناسبی در کاهش پاسخ های لرزه ای در مقابل هر دو نوع زلزله دور از گسل و نزدیک گسل ارائه داده اند. پس از انجام مطالعات و تحلیل ها، پارامترهای موثر در بهبود عملکرد میراگر شناسایی شد و اثرات تغییر این پارامترها بر روی نیاز لرزه ای سیستم های مختلف مطالعه شده است. نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی نشان می دهد که در سیستم های یک درجه آزاد با افزایش نسبت سختی الاستیک قاب مجهز به میراگر به سختی الاستیک قاب فاقد میراگر و همچنین با افزایش نسبت نیروی تسلیم سیستم میرایی به نیروی تسلیم قاب، نیاز شکل پذیری کاهش و با افزایش rµ نیاز شکل پذیری افزایش می یابد. در سیستم های چند درجه آزادی مجهز به میراگر نیز با انجام تحلیل های دینامیکی مشاهده می شود که با افزایش نسبت سختی سیستم میرایی به سختی قاب، مقدار جابجایی بام کاهش و با افزایش سختی بادبند به سختی میراگر جابجایی بام افزایش می یابد.

چکیده در دهه های اخیر پیشرفت قابل توجهی در استفاده از پلیمر مسلح شده با الیاف (frp) در زیرساخت-های عمرانی صورت گرفته است. این مصالح به طور گسترده برای تقویت اعضای بتنی مورد استفاده قرار می¬گیرند، اما کاربرد آن¬ها برای سازه¬های فولادی تاکنون حداقل بوده¬است. سازه¬های دریایی بخصوص سکوهای دریایی به دلیل تقاضای روزافزون انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. این سازه ها به علت آسیب¬دیدگی و یا ضرورت¬های دیگر نیاز به تعمیر و تقویت دارند. نیاز به روش¬هایی سریعتر، مطمئن¬تر و با هزینه ¬های کمتر باعث شد که به دنبال نتایج مثبت به دست آمده ازکاربرد frp در سازه¬های عمرانی، توجه ویژه¬ای به استفاده از این مواد برای انجام تعمیرات سازه¬های فراساحل معطوف شود. در این پژوهش، مطالعه ای با هدف بررسی رفتار اتصالات t- شکل تقویت شده با مصالح frp تحت بار محوری فشاری انجام شده است تا میزان کارآمدی این مصالح در بهبود این اتصالات مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا و به منظور بررسی اثر متغیرهای مختلف، مدل هایی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود غیر خطی abaqus ساخته شد که پس از تحلیل عددی پارامترهای موثر در رفتار نمونه ها، مورد ارزیابی قرار گرفتند. از فولاد با منحنی تنش- کرنش الاستیک-پلاستیک ایده آل و برای تقویت اتصالات از کامپوزیت شیشه/اپوکسی به دلیل عمومیت آن استفاده شده و برای مدل سازی اعضای لوله ای و کامپوزیت از المان سه بعدی پوسته ای s4 استفاده شده است. اتصال بین فولاد و کامپوزیت به صورت ایده آل در نظر گرفته شده است. اثر تعداد لایه های frp و جهت الیاف بر ظرفیت نهایی اتصالات لوله ای تقویت شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی، بهبود در ظرفیت نهایی اتصالات تقویت شده را نشان داد که با افزایش تعداد لایه ها این میزان بهبود افزایش یافت. با مقایسه بار شروع گسیختگی frp با بار نهایی اتصال روشن شد که کامپوزیت می تواند مقدار قابل توجهی از بار نهایی اتصال را بدون گسیختگی تحمل کند. همچنین با مقایسه تنش فون- میسس و تغییر مکان قائم و افقی (بیضی شدگی) عضو اصلی اتصالات تقویت شده و اتصالات بدون frp مشاهده شد که این روش تقویت، با کاهش قابل توجه این مقادیر باعث به تاخیر انداختن تسلیم فولاد و افزایش سختی اتصال و بهبود رفتار اتصالات می گردد. کلیدواژه ها : frp، اتصالات t- شکل، بار فشاری، اجزای محدود غیر خطی، ظرفیت نهایی اتصالات

با توجه به اهمیت مطالعه پدیده زلزله و لزوم پیشگیری از پیامدهای ناگوار آن، در سالیان اخیر روش های ارزیابی لرزه ای سازه ها، توسعه و تعمیق بیشتری یافته است. این تحول در دهه گذشته همراه با تلفیق مباحث لرزه ای و حوزه احتمالات، به عرضه نسل جدید مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد و ارائه یک متودولوژی جدید توسط موسسه peer انجامیده است؛ روشی که در آن، عملکرد نهایی سازه از طریق چهار مرحله تحلیل احتمالاتی، شامل تحلیل خطر لرزه ای، تحلیل سازه، تحلیل خسارت و تحلیل تلفات براورد می گردد. نتایج نهایی این متودولوژی، در قالب هایی همچون تلفات مالی، جانی و زمانی مورد انتظار ارائه می شود که بویژه برای ذینفعان صنعت ساخت و ساز حائز اهمیت است. هدف از انجام این پژوهش، بکارگیری متودولوژی اشاره شده برای انجام یک ارزیابی احتمالاتی جهت تعیین احتمال فروریزش تعدادی قاب طراحی شده بر اساس آئین نامه های ایران است. برای این منظور 12 نوع قاب خمشی فولادی دو بعدی (حاصل ترکیب سه حالت 4، 8 و 12 طبقه، دو سایت با خاک های نوع ii و iii و دو سیستم سازه ای متوسط و ویژه) انتخاب و در نرم افزار opensees مدل شده است. در گام نخست نتایج تحلیل خطر لرزه ای احتمالاتی برای دو ساختگاه انتخابی در شهر تهران بر اساس گزارش های تحلیل خطر لرزه ای موجود بدست آمده که شامل تعیین منحنی های خطر لرزه ای و طیف های خطر یکنواخت برای 4 سطح خطر با دوره های بازگشت 75، 475، 975 و 2475 ساله می باشد. سپس با تولید ظرف های رکورد بیست تایی برای هر ساختگاه در 4 سطح خطر فوق و انجام تحلیل دینامیکی افزایشی (ida)، منحنی های شکنندگی فروریزش رسم شده است. در ادامه با استفاده از روش تخمین میانگین و روند ذکر شده در fema-p695، عدم قطعیت لرزه ای (رکورد به رکورد) موجود در توابع شکنندگی حاصله با انواع دیگر عدم قطعیت ها ترکیب و توابع شکنندگی فروریزش نهایی استخراج شده است. در مرحله پایانی این پژوهش، احتمال سالیانه فروریزش برای قاب های مورد مطالعه با بکارگیری چهارچوب احتمالاتی مورد بحث و حل عددی فرم ساده شده ای از معادله اساسی peer تعیین شده است. نتایج نهایی پژوهش حاکی از آن است که احتمال فروریزش در 50 سال عمر مفید برای قاب های 4، 8 و 12 طبقه بطور متوسط به ترتیب برابر با 8/3 ، 7/2 و 6/1 درصد می باشد. همچنین می توان اظهار داشت که فروریزش در شرایط یکسان برای قاب های دارای سیستم خمشی متوسط نسبت به سیستم ویژه محتمل تر است.

عموماً در گذشته در آنالیز لرزه ای سازه ها فرض بر این می شد که فنداسیون و خاک زیر آن به هم متصل بوده و هیچ جدایشی بین شالوده و خاک وجود ندارد، اما نتایج تحقیقات گذشته نشان دهنده وجود برکنش در سازه ها است که در مواردی موجب بهبود پاسخ سازه در اثر زلزله می شود. از طرفی اجازه برکنش در سازه، به علت افزایش تغییرمکان ها ممکن است موجب افزایش احتمال واژگونی در سازه شود، برای بررسی این موضوع در تحقیق حاضر قاب فولادی ساده مهاربندی شده تحت زلزله با روش دینامیکی فزاینده (ida) بررسی شد، بدین منظور دو قاب فولادی 8طبقه با مهاربند همگرا و با لاغری های 6/1 و 8/4 بر اساس آیین نامه 2800 ایران طراحی اولیه شد و سپس با نرم افزار opensees به صورت دو بعدی با اجازه بلندشدگی مدلسازی شده و تحت اثر رکوردهای دور و نزدیک گسل، تحلیل دینامیکی فزاینده شد و نتایج متوسط تحت اثر این دو دسته رکورد با استفاده از منحنی های خلاصه شده صدک باهم مقایسه شده و احتمال واژگونی و یا فروریزش در المان های سازه ای با استفاده از منحنی های شکنندگی در حالت های مختلف وجود برکنش و یا پای ثابت مقایسه شد. نتایج نشان دهنده آن است که در سازه مورد مطالعه با نسبت عرض به ارتفاع 6/1 و تحت اثر هر دو رکورد دور و نزدیک گسل، سازه به صورت جسم صلب واژگون نخواهد شد و مد خرابی در اثر فروریزش در المان های سازه ای خواهد بود، که با بزرگ شدن نسبت ابعادی و تنها تحت اثر رکوردهای حوزه نزدیک مد ناپایداری دینامیکی در سازه تغییر کرده و امکان واژگونی به صورت جسم صلب به وجود می آید.

قاب های مهاربندی همگرای ویژه یکی از سیستم های سازه ای متداول برای مقاومت در برابر بارهای جانبی می باشند. اجزای اصلی قاب-های مهاربندی همگرا مانند دیگر سیستم های سازه ای، می توانند از مقاطع مختلفی تشکیل شده باشند. بررسی ها نشان می دهد در حالت هایی که ورق اتصال به جان ستون h شکل، و یا به ستون جفت و قوطی شکل متصل است، در ناحیه اتصال انعطاف پذیری نسبی ای بروز می کند. همچنین در طراحی قاب های مهاربندی همگرا، فرض بر این است که اتصال تیر به ستون مفصلی است، اما نتایج مطالعات و آزمایش ها نشان می دهد که این فرض با واقعیت مطابقت ندارد، و همواره به دلیل اجزای اتصال تیر به ستون و همچنین وجود ورق اتصال، گیرداری نسبی-ای در ناحیه اتصال وجود دارد. بررسی انعطاف پذیری ناحیه اتصال و همچنین گیرداری نسبی آن در قاب مهاربندی همگرا برای درک بهتر رفتار لرزه ای این سیستم حائز اهمیت است.در این پژوهش اثر انعطاف پذیری محلی بر رفتار قاب مهاربندی همگرای ویژه، با استفاده از زیر سازه ای متشکل از یک دهانه و یک طبقه، با اعمال بار جانبی چرخه ای، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در تحقیق حاضر، یک طرح جدید و ابتکاری، مورد بررسی قرار گرفته است. این طرح شامل سکویی چهارپایه می باشد که مهاربندهای آن در قسمت تحتانی حذف شده و مخزن مستغرق متحرکی که دارای نیروی شناوری است، به آن افزوده شده است. ایجاد نیروی کششی متغیر وابسته به پاسخ مخزن در پایه ها به همراه لنگر بازگرداننده خارجی الگوی توزیع بار داخلی را تغییر داده و موجب ایجاد سختی افزوده وابسته به زمان شده است. با توجه به حجم زیاد مخزن، جرم افزوده ایجاد شده ناشی از حرکات آن عدد بزرگی را به خود اختصاص داده لذا نیروی اینرسی تولید شده از مخزن نیز قابل ملاحظه بوده-است. با تلفیق این دو موضوع و انتخاب سختی مناسب جهت اتصال مخزن به سکو برای عملکرد دوگانه بهینه موجبات کاهش دامنه پاسخ سکو فراهم گشته است. این سیستم برای سکوهایی ایده آل در عمق-های متفاوت و با تغییر مکان قرارگیری مخزن در عمق، مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر پارامترهای مختلف ملحوظ گشته است. فرایند تحلیل استاتیکی و دینامیکی با در نظر گرفتن اثرات غیر خطی هندسی و تغییر شکل های بزرگ انجام شده است. برای این منظور، از برنامه ای مفصل که در محیط متلب توسعه داده شده، استفاده شده است. با انجام تحلیل های استاتیکی در طول زمان مشخص شد که استفاده از مخزن متحرکی که در عمق مناسبی قرار گرفته است، در کاهش دامنه پاسخ سکو موثر است. اگر مخزن متحرک در عمق مناسب قرار گرفته باشد، با افزایش حجم آن، نیروی موج وارد بر آن افزایش می یابد لذا مخزن جابجایی بزرگتری را تجربه خواهد کرد پس بازوی لنگر بازگرداننده نیز بیشتر می شود، این در حالی است که نیروی شناوری مخزن متحرک مستغرق نیز افزایش می یابد و به تبع آن لنگر بازگرداننده بیشتری تولید می شود. بدین ترتیب میزان کارایی مخزن در عملکرد شناوری افزایش خواهد یافت. این نوع افزایش کارایی در آنالیز استاتیکی با کاهش سختی فنر اتصال نیز امکان پذیر است. همچنین مشخص شد که کارایی مخزن بر روی سکوهای نرمتر بیشتر است به عبارتی با افزایش عمق قرارگیری سکو، کارایی مخزن متحرک با عملکرد شناوری افزایش می یابد. با انجام تحلیل های دینامیکی مشخص شد که مخزن در مقابل امواج رفتاری شبیه یک میراگر جرمی از خود نشان می دهد. در این حالت جرم افزوده مخزن نیز در تولید نیروی اینرسی مشارکت می کند لذا اینرسی زیادی تولید می شود. در این حالت می توان گفت برای هر جرمی، یک سختی بهینه وجود دارد. لازم به ذکر است که به هنگام عملکرد دوگانه میراگری و شناوری، سختی بهینه به گونه ای تعیین می گردد که مخزن عملکرد توام مناسبی را در هر دو حالت داشته باشد. باید توجه داشت که عملکرد مخزن در مقابل امواج کوچکتر مناسبتر است. همچنین با عبور از حالت گذرا و ورود به پاسخ های حالت پایا، کارایی مخزن افزایش می یابد. همچنین در صورت اعمال نیروی جریان به سکو، مخزن باعث کاهش خروج از مرکزیت نقطه تعادل استاتیکی جدید سکو می گردد.

امروزه با توجه به رویکردی که به سوی طراحی لرزه ای سازه ها بر مبنای عملکرد ایجاد شده است و همچنین اهمیت و ضرورت مدیریت مناسب و اصولی بحران های احتمالی مانند زلزله، نیاز به ابزارهایی برای ارزیابی و درک رفتار واقعی سیستم های سازه ای و همچنین برآورد مناسب خسارات احتمالی و به دنبال آن تصمیم گیری های منطقی، بیش از پیش اهمیت و ضرورت پیدا می کند. ارزیابی آسیب پذیری شریان های حیاتی و تاسیسات زیربنایی و بررسی قابلیت اطمینان خدمت رسانی این تاسیسات، برای مواردی مانند تصمیم گیری جهت بهسازی لرزه ای، مدیریت بحران و تخمین خسارت مالی ضروری است. در سیر تکاملی دیدگاه طراحی بر مبنای عملکرد در مهندسی زلزله، روش های رایج ارزیابی عملکرد لرزه ای و آسیب پذیری، به سوی منحنی های شکنندگی متمایل شده است که این منحنی ها برای پیش بینی رفتار و مقدار خسارت احتمالی به کار می روند. در این پایان نامه سعی بر آن شده است که با استفاده از منحنی های شکنندگی، به بررسی آسیب پذیری مورد انتظار در سازه های نگهدارنده تجهیزات نیروگاه ها به عنوان اجزاء اصلی نیروگاه، پرداخته شود. اثر انعطاف پذیری خاک، ابعاد دستگاه و همچنین دیدگاه آیین نامه های مختلف در تحلیل لرزه ای و تعیین نیروهای اعمالی به سیستم نگهدارنده دستگاه، مورد بررسی قرار می گیرد و بر مبنای آن منحنی های شکنندگی تولید می شود. تمامی مدل سازی ها سه بعدی بوده و از هر سه مولفه شتاب زمین، جهت تحلیل غیرخطی سیستم ها استفاده شده است. در انجام این پایان نامه، از نرم افزار opensees (توسعه یافته در دانشگاه برکلی) استفاده شده است.

هدف اصلی این تحقیق،بررسی سیستم مقاوم سازی جانبی سازه ها بوسیله میراگر های adasمیباشد.به منظور نشان دادن تاثیر این میراگرها در برابر نیروهای جانبی،فاکتورهای مختلفی از قبیل میزان انرژی غیر الاستیک جذب شده ، تغییر مکان نسبی بام ، سطح عملکرد اعضاوتغییر نیروهای داخلی در سازه های با و بدون میراگر مورد مقایسه قرار گرفته است.

تا قبل از زلزله ی سال 1994 نورث ریج و زلزله ی 1995 کوبه ی ژاپن فرض بر این بود که ساختمان های قاب خمشی در مقابل زلزله شکل پذیرند، در حالی که در این زلزله ها این ساختمان ها شکست های ترد رادراتصالاتشان تجربه کردند. بنابراین طراحی لرزه ای سازه های فولادی بعد از این زلزله ها دستخوش تغییرات زیادی شد. آیین نامه 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان سه نوع قاب خمشی با درجات مختلف شکل پذیری را معرفی کرده که عبارتند از؛ قاب خمشی ویژه، متوسط و معمولی. قاب خمشی متوسط سیستم باربری جانبی ای است که در برابر نیروهای جانبی حاصل از زلزله از آن انتظار تغییر شکل های غیر ارتجاعی محدودی می رود. اتصالات تیر به ستون در این قاب ها لازم است زاویه تغییرمکان نسبی 02/0 رادیان را تحمل نمایند. در این سازه ها مقاطع بایدآنچنان طراحی شوند که از ایمنی کافی در مقابل گسیختگی ترد و کمانش موضعی برخوردار باشند. هدف این مقاله بررسی ضوابط تحلیل و طراحی این قاب ها، که اخیرا به آیین نامه 2800 و مبحث دهم ایران اضافه شده است، تحت اثر بار جانبی می باشد. بدین منظور ابتدا سه قاب 4، 8 و 12 طبقه بر اساس ضوابط آیین نامه 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان طراحی و پس از آن نمونه هایی از اتصالات مورد استفاده در این قاب ها در نرم افزار ansys مدلسازی و تحلیل استاتیکی شدند. سپس منحنی های مربوط به تغییرشکل ها در اجزای مختلف این اتصال ترسیم گشتند. این تغییرشکل ها شامل تغییرشکل های ایجاد شده در ناحیه پانلی، تغییر زاویه اتصال در محل اتصال تیر به ستون و نیز تغییرشکل های خمیری ایجاد شده درانتهای ورق اتصال در تیر می باشد. با مطالعه کرنش های ایجاد شده در نقاط مختلف، مجموعه حداکثر ظرفیت چرخشی این اتصال بدست آمد. سپس مدلی ساده که می تواند تغییر شکل های این اتصال را شبیه سازی نماید، پیشنهاد گردید. از این مدل ساده در تحلیل قاب های ساخته شده با این نوع اتصالات، استفاده شد و رفتار کلی قاب تحت اثر بارهای جانبی بررسی گردید. بررسی ها نشان می دهد اتصال خمشی با شکل پذیری متوسط می تواند بدون گسیختگی به زاویه تغییرمکان نسبی 0/02 رادیان برسد. همچنین نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی برروی قاب های خمشی متوسط نشان می دهد قاب های ساخته شده با این نوع اتصال به سطح عملکردی موردنظر آیین نامه که ایمنی جانی است می رسند و در واقع هدف آیین نامه ی 2800 مبنی بر حفظ سطح عملکرد ایمنی جانی تامین شده است.

اثر p- به واسطه وجود نیروهای ثقلی در سازه ای که تحت تغییر غرمهای جانبی قرار گرفته است بوجود می آید. برای منظور کردن این اثر، سازه باید با استفاده از روشهای تحلیلی مرتبه دوم مورد برررسی قرار گیرد. برای منظور کردن اثرات مرتبه دوم روشهای مختلفی ارائه شده است که در این تحقیق، روشهای تقریبی که عبارتند از: روشهای تکراری، مستقیم، مهار منفی، بار فرضی، ضریب تشدید و روشهای مبتنی بر اصلاح ماتریس سخنی ساده صورت می پذیرد، مورد بررسی قرار گرفته اند. برای قابهای نمونه ای با تعداد طبقات 12,7 و 20 با سختی و جرم های مختلف اثرات تحلیلهای مرتبه دوم با استفاده از روشهای فوق الذکر بررسی شده و دقت آنها با نرم افزاری که برای این منظور تهیه شده و قابلیت تحلیل اثرات p- مبنی بر اصلاح ماتریس سختی برای قابعای دو بعدی را دارد تعیین شده است . همچنین نرم افزاری رایج از جمله etabs و staad3 که اثرات تحلیلهای مرتبه دوم را منظور می نمایند مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه ای بین نتایج حاصل از این نرم افزارها با برنامه تهیه شده برای این منظور صورت پذیرفته است .در این تحقیق ضوابط ارائه شده در آئین نامه 2800 ایران (ویرایش دوم) مورد بررسی قرار گرفته و روش پیشنهاد شده در پیوست این آئین نامه برای نمونه هایی با جرمها و سختیهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و دقت آن نسبت به روشهای تقریبی نسبت به سایر روشهای تقریبی تحلیل اثرات p- برای شاخصهای پایداری پایین دارای جوابهای بهتری می باشد. همچنین اثرات تحلیلهای مرتبه دوم در طراحی اجزاء سازه ای برای نمونه های فوق با دو روش asd (روش بار مجاز) و lrfd (روش ضرایب بار و مقاومت) مورد بررسی قرار گرفته و ملاحظه شد برای شاخصهای پایداری پایین جوابهای قابل قبولی ارائه می کنند ولی شاخصهای پایداری بالا نیاز به تحلیلهای مرتبه دوم می باشد.

نتایج آزمایشهای گذشته نشان داده اند که اتصالات خورجینی رفتاری نیمه صلب داشته و سختی آن تابع طول تیر و ستونهای وابسته و بخصوص شرلیط تقویتهای خود اتصال می باشد. به همین علت برای یافتن نحوه تغییرات سختی هر اتصال، باید نمونه خود اتصال تحت آزمایش قرار داده شود که می توان گفت انجام این کار ناممکن است . لذا در این تحقیق سعی شده است با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی سازه در حالت دینامیکی سختی های اتصال را در محدوده نتایج آزمایشهای انجام شده قبلی، تغییر داده و رفتار سازه بررسی شود. مدلهای به کار گرفته شده در این تحقیق، سازه های 4، 6 و 8 طبقه در حالت مهاربندی شده و مهاربندی نشده می باشد. نتایج آنالیزها نشان داد که عامل اصلی استهلاک انرژی در سازه های با مهاربند جانبی، بادبندهای طبقات بوده و نهایتا ستونهای ظبقات بخصوص ستونهای اطراف مهاربند به جذب و استهلاک انرژی کمک خواهند کرد. در سازه های بدون مهاربند جانبی، ستونهای میانی طبقات و اتصالات سازه ها، نقش اساس در جذب و استهلاک انرژی را به عهده دارند. لازم ذکر است که در سازه های کوتاه (4 و تقریبا 6 طبقه9 ستونهای طبقات پایینی و در سازه های بلند (تقریبا 8 طبقه به بالا) ستونهای طبقات بالایی نقش جاذب انرژی را به عهده دارند. در تحلیل الاستیک سازه های چند طبقه حداکثر تغییر مکانهای نسبی بین طبقات در طبقات بالا رخ می دهد ولی تحلیلهای غیر الاستیک برای سازه ها نشان داد که نمیتوان گفت ، این حداکثر در کدام طبقه اتفاق می افتد و بستگی به چگونگی تشکیل مفصل پلاستیک و نحوه مکانیسم سازه دارد، لذا می توان گفت که آیین نامه های کنونی رفتار دقیق سازه را نشان نمی دهند. نیاز شکل پذیری طبقه ای که مناسبترین تعربیف شکل پذیری برای این سازه ها می باشد برای سازه های کوتاه، در طبقات پایینی بیشتر از طبقات بالایی و برای سازه های بلند، در طبقات بالایی بیشتر از طبقات پایینی بدست آمد، همچنین این نیاز برای سازه های بدون مهاربند جانبی بیشتر از سازههای با مهاربند جانبی حاصل شد. شایان توجه است که سازه های بامهاربند جانبی رفتاری ترد را از خود نشان داده و با سقوط ناگهانی طبقه ای تخریب می شوند و برای بهبود این رفتار توصیه شده که این قابها با قابهای خمشی، ترجیحا با قابهای با اتصال نیمه صلب با مقاومت تسلیم پایین ترکیب شوند تا مفصلهای پلاستیک بجای تشکیل در ستونهای طبقات ، در اتصالات ایجاد و از تخریب ناگهانی سازه جلوگیری شود.

اثر همزمان دو مولفه افقی-انتقالی زلزله بر روی ساختمانها، بخشی است که در چند سال اخیر در بیشتر آیین نامه های لرزه ای مطرح شده، و روشهای ترکیبی مختلفی برای در نظر گرفتن اثر این دو مولفه پیشنهاد شده است . در ویرایش دوم آیین نامه 2800 ایران نیز یک بند جدید برای این منظور در نظر گرفته شده است . بنابراین در این تحقیق سعی شده است که اثر همزمان این دو مولفه بر روی ساختمانها و افزایش پاسخ سازه نسبت به حالتی که فقط یک مولفه در نظر گرفه می شود، بررسی شود. همچنین روشهای پیشنهادی آیین نامه ها برای اثر دادن دو مولفه زلزله مقایسه شده و راستای بحرانی برخورد زلزله با ساختمان، مورد بحث قرار می گیرد. در مطالعه حاضر دو مولفه افقی حرکت زمین در هنگام زلزله، در دو جهت عمود بر هم و در هر راستای دلخواهی به سازه اعمال می شود. در روش تحلیل تاریخچه زمانی، پاسخ سازه در اثر اعمال دو شتاب نگاشت زلزله، از جمع جبری پاسخ یک مولفه با پاسخ مولفه دیگر به دست می آید. ولی در روش تحلیل طیفی نمی توان پاسخها را به این طریق با هم جمع کرد، در عوض روشهای ترکیبی خاصی برای این نظور به کار می رود. در این تحقیق، این روشهای ترکیبی با روش تحلیل تاریخچه زمانی، که پاسخهای واقعی برای سازه مشخص می کند، مقایسه میشود. همچنین اثر یک مولفه زلزله با اثر دو مولفه زلزله مقایسه شده، و اهمیت راستای اعمال مولفه های زلزله نیز نشان داده می شود. برای این کار چند ساختمان نمونه در نظر گرفته شده و با استفاده از روشهای تحلیلی فوق، تحت اثر دو مولفه زلزله تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد که برای ساختمانهای نامنظم در پلان، همزمانی دو مولفه زلزله بیشتر می شود، و در ساختمانهای منظم نیز، با افزایش خروج از مرکزیت در طبقات این اثر بزرگتر می شود. همچنین دیده می وشد که اثر دو مولفه زلزله و در راستای اعمال آنها، در زمینهای سنگی بیشتر است . از طرفی نتایج نشان می دهد که تحلیل ساختمانهای در نظر گرفته شده به روش طیفی، تحت اثر دو طیف یکسان و با ترکیب جذر مجموع مربعات پاسخهای مربوط به هر مولفه زلزله، پاسخ مناسبی برای سازه محاسبه می کند. و از آنجا که در این روش ، پاسخ سازه برای اثر طیف ها در هر زاویه ورودی ثابت می ماند، بنابراین به عنوان یک روش ساده برای تعیین پاسخ سازه تحت اثر دو مولفه ورودی زلزله، برای مقاصد طراحی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

تحلیل خستگی یکی از مهمترین مراحل آنالیز در جای سکوهای دریایی است که عمدتا کنترل کننده قطر و ضخامت اعضای جاکت در محل اتصالات می باشد. روشهای مختلفی جهت تحلیل خستگی سکوهای دریایی وجود دارد که در این بین روش طیفی حائز اهمیت ویژه ای است.

استفاده از سازه های فولادی به جهت عوامل اقتصادی، سرعت و سهولت اجرا و تناسب آن با تراز فرهنگ ساخت و ساز کشور، رواج وسیعی در صنعت ساخت و ساز دارا می باشد از جمله ساختمانهای فولادی متداول در کشور، ساختمانهای فولادی با اتصالات خورجین می باشند که به دلایل سهولت اجرا و مزایای اقتصادی، دارای کاربرد وسیعی در کشور ما هستند. اما علیرغم مزایای اشاره شده در بالانگرانی هایی نیز در استفاده از این نوع سیستم ساختمانی وجود دارد که به عنوان مثال می توان به عدم وجود ضریب رفتار ‏‎(r)‎‏ مشخص برای اینگونه از سیستم ها ساختمانی در آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله اشاره کرد. همین موضوع انجام تحقیق در این زمینه را ضروری ساخت.در تحقیق حاضر با توجه به مبانی نظری تعیین ضریب رفتار ‏‎(r)‎‏ در سازه ها، دو نوع سیستم ساختمانی دارای اتصال خورجین در نظر گرفته شد. 1- قاب مهار بندی شده دارای اتصال متداول خورجینی 2- قاب مهاربندی نشده دارای اتصال تقویت شده (صلب) خورجینی، به منظور تعیین ضریب شکل پذیری سیستمهای ساختمانی فوق تعدادی قاب ساختمانی دارای اتصال خورجینی با تعداد دهانه ها و تعداد طبقات مختلف در نظر گرفته شد. به دلیل آنکه معیارهای مشخصی جهت تعیین ضریب شکل پذیری این قابها توسط نرم افزارهای کامپیوتری وجود نداشت، چهار مدل آزمایشگاهی قاب دارای اتصال خورجینی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت.پس از انجام آزمایشات ضریب شکل پذیری 4/2= برای مدلهای آزمایشگاهی مهاربندی نشده دارای اتصال صلبی خورجینی و ضریب شکل پذیر 2= برای مدلهای آزمایشگاهی مهاربندی شده دارای اتصال متداول خورجینی بدست آمد. باتوجه به نتایج بدست آمده از آزمایشات و مقایسه آنها با نتایج حاصل از تحلیل مدل کامپیوتری مدلهای آزمایشگاهی توسط نرم افزار ‏‎drain-2dx‎‏ معیارهایی جهت تعیین ضریب شکل پذیری قابهای دارای اتصال خورجینی بدست آمد. از تحلیل قابها و با توجه به معیارهای بدست آمده، ضریب شکل پذیری برای هر طبقه از این قابها تعیین شد. با جایگذاری ضریب شکل پذیری در روابط میراندا ضریب کاهش در اثر شکل پذیری ‏‎(b )‎‏ محاسبه گردید. همچنین با در نظر گرفتن ضرایب کاهش در اثر اضافه مقاومت ( ) مختلف و ضریب کاهش مربوط به روش طراحی ‏‎(y)‎‏، محدوده ای از ضرایب رفتار ‏‎(r)‎‏ برای قابهای دارای اتصال خورجینی به دست آمد که بطور محافظه کارانه به ضریب رفتار ‏‎r=7‎‏ برای قابهای مهاربندی نشده دارای اتصال صلب خورجینی و به ضریب رفتار ‏‎r=4‎‏ برای قابهای مهاربندی شده دارای اتصال متداول خورجینی می توان اشاره نمود.

سازه های لوله ای با مقطع دایره و تیز گوشه (مربع یا مستطیل) به مقیاس وسیع در سازه های دریائی و یا خرپاهای فضاکار و منابع هوائی و خرپاها که برای سازه هایی با دهانه بلند و وزن سبک، پل ها و دکل های به آب اندازی کشتی ها و ... بکار برده می شوند. عوامل متعددی باعث شده است که کاربرد این سازه ها نسبت به سایر سازه ها با مقاطع غیر لوله ای ارجعیت داشته باشند از جمله امکانات جوشکاری برای اتصالات آنها-مقاومت پیچشی مناسب-تقارن مقطع-سادگی شکل و زیبائی ظاهری-کاهش سطح رنگ کاری و خوردگی-بهترین رفتار در مقابل نیروهای هیدرودینامیکی و یا ‏‎drag‎‏ نسبت به سایر مقاطع. در تحلیل ها سازه ها و از جمله سازه های دریائی ‏‎‎‏(سکوهای دریائی)، عمدتا انعطاف پذیری اتصالات در نظر گرفته نمی شود و فرض می گردد که محل گره اتصال به عنوان یک گره مستقل بوده و اعضا در آن نقطه به گره وصل می شوند این بدان معناست که گره به صورت صلب عمل می نماید و تغییر فرمهای اعضا در گره ها با هم برابر خواهند بود و تمام زوایای اعضا در محل اتصال به گره چه قبل از اعمال بار و چه بعد از اعمال بار ثابت باقی می ماند. ولی مشخص است که این برخورد مناسب نبوده و سازه به طور واقعی مدل نشده است چرا که در واقعیت بعد از اعمال بارگذاری ملاحظه می گردد که تغییر فرمها همان نبودهاست که در مدل گره صلب بدست آمده است. بیشتر آئین نامه های طراحی، انعطاف پذیری را مجاز می دانند (در آنالیزها) ولیکن انعطاف پذیری اتصالات را تعریف نمی کنند. در سازه های ساخته شده از اعضا لوله ای با اتصالات ساده (سخت شده)، اتصالات مقدار قابل توجهی انعطاف پذیری در محدوده الاستیک و الاستوپلاستیک دارند. این انعطاف پذیری رفتار متفاوتی در تغییر شکل ها و توزیع نیروهای داخلی و بارهای کمانشی و فرکانس های طبیعی سازه نسبت به حالتی که اثر انعطاف پذیری در نظر گرفته می شود، می گردد. اتصالاتی که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته اند از نوع ‏‎y,t,k‎‏ بوده اند که تحت بارگذاری خمشی و محوری قرار گرفته اند و با شبکه بندی اعضا فرعی و اصلی و با انجام تحلیل های خطی و غیر خطی با استفاده از المان های پوسته ای ‏‎(shell)‎‏ نازک، تغییر فرمهای ناحیه اتصال شامل تغییر مکانها و دوران ها تعیین شده و سپس با بررسی اثر پارامترهای هندسی روی انعطاف پذیری در محدوده پارامترهای تعریف شده، مطالعاتی صورت گرفته است. حاصل تحلیل های انجام شده دستیابی به روابط پارامتریک جهت محاسبه سختی اتصالات مورد مطالعه در محدوده خطی براساس پارامترهای بدون بعد موثر برای اتصالات ‏‎‎‏‏‎‎‏( ، ، ) می باشد. که توسط این روابط می توان سختی های خمشی و محوری مورد نیاز برای اتصالات ‏‎k,y,t‎‏ را بدست آورد. باتوجه به نتایج و نمودارهای نیرو، تغییر فرم، روابطی ریاضی جهت محاسبه نمودارهای نیرو، تغییر فرم برای اتصالات ‏‎y,t‎‏ در محدوده خطی و غیرخطی برای بارگذاری محوری و خمشی ارائه شده است که با توجه به روابط پارامتریک سختی اولیه و محاسبه ضرائب لازم روابط یاد شده برای هر اتصال بدست می آید. با توجه به این روابط رفتار و سختی اتصال بیان شده در محدوده خطی و غیر خطی قابل مطالعه می باشند. سپس با معرفی مدل ساده ای که در محدوده خطی نتایج حاصل از المان محدود را ارائه دهد و در محدوده غیر خطی پوشش مناسبی به فرم نمودارهای نیرو، تغییر فرم حاصل از المان محدود پیشنهاد شد تا با در نظر گرفتن اثر انعطاف پذیری بتوان در مدل سازی سازه های لوله ای جهت آنالیز، اثر انعطاف پذیری اتصالات لوله ای را در نظر گرفت.

یکی از مسائل مهمی که در ارتباط با طراحی سکوهای دریایی که هزینه احداث آنها بالا می باشد وجود داردمساله قابلیت اعتماد آنها در برابر بارهای محیطی می باشد. در این تحقیق ابتدا انواع مختلف سکوهای دریایی معرفی شده است و سپس به شرح سکوهای دریایی فلزی نوع شابلونی وطرح لرزه ای آنها بر اساس آئین نامه ‏‎api rp2a‎‏ پرداخته شده است . همچنین در فصل دوم مفاهیم اساسی قابلیت اعتماد سازه ای و نیز روشهای موجود بررسی قابلیت اعتماد طراحی سکوهای دریایی بیان شده است. سپس با مدلسازی و آنالیز شکل پذیری یک سکوی نمونه اسکان و یک سکوی نمونه حفاری در منطقه خلیج فارس قابلیت اعتماد طرح لرزه ای سکوهای دریایی در این منطقه مورد بررسی قرار می گیرد.در این مدلسازی ها برای مشخص نمودن ظرفیت حد نهایی سکوهای نمونه از آنالیز هل دادن استاتیکی استفاده شده که توسط برنامه ‏‎sap 2000‎‏ انجام پذیرفته است و شرح مفصل آنها در فصل چهارم بیان شده است . بررسی قابلیت اعتماد طرح لرزه ای سکوهای مورد مثال توسط روش در حال تهیه و بسط ‏‎iso‎‏ انجام شده است . نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که طراحی لرزه ای سکوهای دریایی خلیج فارس که در حال حاضر بر اساس آئین نامه ‏‎api rp2a‎‏ می پذیرد قدری محافظه کارانه بوده و ممکن است در ضرایب بارگذاری و مقاومت لرزه ای بکار رفته در این آائین نامه برای منطقه خلیج فارس اصلاحاتی صورت پذیرد. در نهایت طیف طرح و ضرایب بارگذاری و مقاومت لرزه ای منطقه خلیج فارس پیشنهاد شده است.

در تحقیق حاضر به منظور تعیین ضریب مقاومت افزون 1- قابهای دارای اتصال تقویب شده ( صلب ) خورجینی ، 2-قابهای مهاربندی شده دارای اتصال متداول خورجینی ، 3- قابهای مهاربندی شده دارای اتصال قیچی سان . بدلیل اینکه اتصال خورجینی بیشتر در ساختمای کوتاه و متوسط بکار میرود سه نوع قاب با تعداد طبقات چهارطبقه ، شش طبقه و هشت طبقه درنظر گرفته شد . به منظور محاسبه ضریب مقاومت افزون از تحلیلهای استاتیکی غیرخطی ( پوش اور ) و دینامیکی غیر خطی استفاده گردید . با توجه به مقادیر 5 =‏‎r‎‏ برای قابهای مهاربندی شده دارای اتصال خورجینی ، 6=‏‎r‎‏برای قابهای دارای اتصال صلب ( سختی کرنشی 2 ./. )و 8 =‏‎r‎‏ برای قابهای دارای اتصال صلب ( سختی کرنشی 5 /5./.) پیشنهاد می شود .