در سالهای اخیر استفاده از مواد کامپوزیتی frp در مهندسی عمران و صنعت ساختمان سازی رشد چشمگیری پیدا کرده است. این پدیده به دلیل مقاومت بالا، سرعت اجرا و سهولت کاربرد این مواد می باشد که استفاده از آنها را به خصوص در زمینه مقاوم سازی و بهسازی سازه ها گسترش داده است. یکی از تکنیک های مقاوم سازی، پوشش محیط پیرامونی اعضای بتنی به ویژه ستونها با استفاده از صفحات frp می باشد که این صفحات مانند میلگردهای عرضی عمل کرده و باعث ایجاد فشار محصور شدگی در بتن و افزایش مقاومت آن می گردند. این روش که در آن صفحات frp در جهت عرضی به دور عضو بتنی پیچیده می شوند اصطلاحاً محصور سازی نامیده می شود و باعث تغییر رفتار بتن و در نتیجه تغییر رفتار سازه می گردد. بر این اساس در این پژوهش ابتدا با رفتار بتن محصور شده با frp آشنا شده و عملکرد آن تحت بارگذاری یکنوا و همچنین بارگذاری سیکلی مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس مدلهای مختلف ارائه شده برای بیان این رفتار ارزیابی می شوند. در ادامه جهت بررسی نحوه اثر گذاری بتن محصور شده با frp در رفتار لرزه ای سازه های بتنی متداول، چندین ساختمان بتن مسلح که بر اساس آیین نامه ایران طراحی شده اند در حالتهای مختلف با و بدون تقویت با frp مورد ارزیابی قرار گرفته و رفتار لرزه ای آنها با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد محصور سازی با frp شکل پذیری سازه و قابلیت استهلاک انرژی سازه را به میزان قابل توجهی افزایش داده و در زلزله های شدید می تواند از فروپاشی سازه جلوگیری کند و بهترین حالت کاربرد آن در نواحی اتصالات تیر و ستون می باشد.

آنچه بیشتر از همه چیز لزوم بکارگیری سازه های با دیوارهای برشی ناپیوسته را ایجاب می نماید، رفع محدودیتهای معماری و برخی مشکلات سازه ای است. در این پژوهش چیدمان های مختلف دیوار برشی با یکسان بودن تمامی فرضیات وشرایط اولیه از جمله مقاطع وآرماتور گذاری برای تیر وستونهای قاب های بدون دیوار, مقاطع وآرماتور گذاری برای المان های دیوار برشی, مقاومت فشاری بتن, تنش جاری شدن فولاد, pga زلزله انتخابی وغیره..... برای تمامی ساختمان ها, با روش تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی تحت دو زلزله ناغان وبم مورد تحلیل قرار گرفته و برای بررسی رفتار لرزه ای آنها نتایج این تحلیل ها با یکدیگر مقایسه می شوند. ازجمله نتایج مقایسه شده می توان به تاریخچه زمانی تغییر مکان بام در قاب دارای دیوار برشی, تاریخچه زمانی تغییر مکان بام- برش پایه، تاریخچه زمانی برش پایه در قاب دارای دیوار برشی و تاریخچه زمانی تغییر مکان بیشینه- طبقات نام برد. پس از انجام این مقایسه مشخص شد که ساختمان های دارای دیوارهای برشی غیر پیوسته اگر در انتخاب نوع چیدمان دقت شود وقسمت هایی از سازه از جمله تیرها وستون های اطراف المان های دیوار بطور مناسبی تقویت شوند در برخی موارد رفتار لرزه ای بهتری نسبت به ساختمان های با دیوار برشی پیوسته از خود نشان می دهند، بطوریکه تلاش های داخلی در اعضاء، مشخصات لرزهای وتغییر مکان های سازه نسبت به این ساختمان ها کاهش می یابد.

در این پایان نامه با کمک داده های مودال پیشروی خسارت ها و مقاوم سازی خمشی با ورق های ‏frp‏ در ‏سازه های تیری بررسی می شود. این بررسی روی تیرهای بتنی و شاه تیرهای تمام مقیاس پل های واقعی انجام ‏پذیرفته است. ‏ برای دستیابی به این هدف، مجموعه ای از آزمایش های ایستا و ارتعاشی روی 9 نمونه تیر بتنی ترتیب داده ‏شد. در آزمایش های ایستا، نمونه ها در اثر بارگذاری های گام به گام خسارت دیدند. مقاومت خمشی 6 نمونه از ‏تیرها هنگامی که بار به حدود نیمی از بار نهایی رسید، با ورق های ‏cfrp‏ افزایش یافت. پس از هر گام ‏بارگذاری نمودارهای پاسخ بسامدی (‏frf‏) نمونه ها در همه درجه های آزادی به دست آمدند. پردازش تابع های ‏پاسخ بسامدی، عامل های مودال بنیادی (بسامدهای ویژه، نسبت های میرایی و شکل مودهای تجربی) نمونه ها را ‏نتیجه داد. ‏ با کاربرد روش های شناسایی برای داده های مودال اندازه گیری شده، نمونه ها ارزیابی شدند و کارآیی این ‏روش ها مورد بررسی قرار گرفت. روش های مورد بحث شامل تغییرات بسامدها، معیار اطمینان مودال (‏mac‏)، ‏معیار اطمینان مودال مختصاتی (‏comac‏)، خمیدگی مودال (کرنش مودال)، تغییرات ماتریس نرمی و بردارهای ‏ritz‏ می شوند. مقایسه روش های مورد بحث نشان می دهد که تغییرات بسامدهای ویژه هر نمونه برای ‏آشکارسازی خسارت ها و برآورد میزان اثربخشی مقاوم سازی کافی نیستند. مقدارهای ‏mac‏ می توانند تغییرات ‏سختی کل تیرها را در گام های بارگذاری نشان دهند. با مقایسه تغییرات بسامدها و مقدارهای ‏mac‏ نمونه های ‏تقویت شده با ‏cfrp‏ و نمونه های مبنا، تفاوت های سختی نمونه ها و اثر مقاوم سازی آشکار می شود. می توان ‏تغییرات سختی نمونه ها را در هر یک از درجات آزادی با معیار ‏comac‏ و کرنش های مودال ارزیابی کرد. با ‏معیار ‏comac‏ بر پایه کرنش های مودال پیشروی خسارت ها در نمونه ها را می توان به‏خوبی بررسی کرد. روش ‏نرمی ناحیه خسارت دیده نمونه ها را به صورت یک ناحیه سهمی شکل در بخش میانی نمونه ها پیش بینی می کند ‏که اندازه آن با افزایش بارگذاری ها و پیشروی خسارت ها بزرگتر می شود و می تواند اثر مقاوم سازی با ‏cfrp‏ را ‏نشان دهد.‏ برای آشکارسازی، مکان‏یابی و تعیین شدت خسارت ها در سازه های تیری، الگوریتم نوینی بر پایه ‏بردارهای ‏ritz‏ پیشنهاد شد. راهکار پیشنهادی بر پایه بردارهای ‏ritz‏ می تواند خسارت های ساختگی تکی، ‏چندتایی و گسترده را در الگوی عددی آشکار سازد. درستی این راهکار با کمک داده های مودال تجربی نیز به ‏اثبات رسید. این داده ها با فرابینی ارتعاش نمونه تیرهای بتنی از حالت نخستین تا شکست نهایی به دست آمدند. ‏نتیجه های تحلیل عددی و آزمایش تجربی نشان می دهند که روش پیشنهادی می تواند با شمار محدودی از ‏مودهای ارتعاشی خسارت ها را به خوبی آشکار کند. ‏ با کمک الگوریتم پیشنهادی بر پایه بردارهای ‏ritz، دو نمونه از خسارت هایی که در هنگام بهره برداری از ‏پل ها رخ می دهند مورد ارزیابی قرار گرفت. این خسارت ها شامل خسارت های سطحی ناشی از تباهی بتن در ‏شاه‏تیرهای بتنی و ترک های ناشی از خستگی در تیرورق های فولادی پل ها می شدند. با کاربرد الگوریتم ‏پیشنهادی در فضای کرنش های مودال می توان خسارت هایی را که در گام های نخست روی داده شناسایی و ‏برای پیشگیری از شکست ناگهانی سازه تصمیم گیری کرد. ‏

اتصالات در قاب های خمشی بعنوان نقاط ضعف سازه های بتنی پیش ساخته به حساب می آیند. ممان خمشی در چنین قاب هایی بایستی توسط مکانیزم های مناسبی منتقل گردند که جهت حصول اطمینان از عملکرد مطلوب این مکانیزم های سازه ای، آزمایش اتصالات تحت بارهای شبیه سازی شده ی زلزله ضروری است. در این پژوهش تعداد 2 نمونه اتصال تیر به ستون پیش ساخته و یک نمونه اتصال یکپارچه با مقیاس واقعی در قاب پیرامونی از طبقه سوم یک ساختمان پنج طبقه بصورت قاب خمشی ساخته و تحت بارهای چرخه ای تناوبی مورد آزمایش قرار گرفتند. منحنی های هیسترزیس رفتاری، مقاومت ها، سختی ها، میرایی ها، استهلاک انرژی و ضریب شکل پذیری نمونه های پیش ساخته و نمونه یکپارچه بررسی و مورد مقایسه قرار گرفت. نمونه یکپارچه mo رفتار مناسبی از لحاظ پارامترهای لرزه ای نشان داد. مقایسه نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد رفتار دینامیکی نمونه pc1 که آرماتورهای فوقانی و تحتانی از تیرهای دو طرف وارد ناحیه اتصال آن ظده بودند، به رفتار نمونه درجا بسیار مشابه و نزدیک بود که بر مبنای نیازهای لرزه ای کاملا قابل قبول می باشد. نمونه pc2 که در اتصال آن از همپوشانی آرماتورهای u شکل استفاده شده بود در مقایسه با نمونه درجا رفتار نسبتا مناسبی از خود نشان داد. استفاده از اتصال pc1 در قاب های خمشی پیش ساخته بتنی برای مناطق با لرزه خیزی زیاد و شکل پذیری متوسط با اندکی اصلاحات و توصیه های طراحی پیشنهاد شد. با توجه به مکانیزم رفتاری نمونه pc2 ، جهت بهبود رفتار لرزه ای این اتصال نیز پیشنهادات طراحی و اجرایی ارائه گردید.

چکیده در تحلیل های خطی، مرکز هندسی مقاطع، محورمبنای محاسبه ی لنگر، سفتی خمشی و کرنش محوری ناشی از خمیدگی آن ها بوده و مستقل از بارگذاری است. در مورد مصالح با رفتار غیرخطی، محور مبنای واقعی مقاطع (مرکز سفتی) که از رابطه ی ایستایی بدست می آید، در ارتفاع آن ها جابجا می شود. این درحالی است که بسیاری از پژوهشگران از محور مبنای ثابت، همچون مرکز پلاستیک در تحلیل مقاطع استفاده کرده اند. در پژوهش حاضر براساس مرکز سفتی و مرکز پلاستیک برنامه ی رایانه ای نوشته و در تحلیل انواع مقاطع بتن مسلح از آن استفاده شده است. نتایج حاصل به صورت انواع نمودارها، از جمله نمودارهای اندرکنش نیرو-لنگر ارائه شده است. برخلاف تحلیل به کمک مرکز پلاستیک که در پاره ای موارد دچار عدم همگرایی شده اند، هیچ یک از تحلیل های مرکز سفتی با چنین مشکلی مواجه نشدند. روابط تحلیلی ارائه شده نشان می دهد که استفاده از مرکز سفتی سبب حذف تغییرشکل های ناسازگار و نیروهای نامتوازن از تحلیل می گردد. در قسمت دوم پژوهش حاضر به کمک مرکز سفتی مقاطع عرضی، مدل سازی نوینی برای محور طولی اجزای تیر-ستون بتن مسلح ارائه شده است. با تغییر رفتار مصالح، محور طولی پیشنهادی در درون اجزا جابجا می شود. این ویژگی، رفتارغیرخطی هندسی درونی نامیده شده است. براساس تحلیل های انجام شده، ویژگی مذکور سازگاری خود را با عمل قوسی در تیرهای بتن مسلح مقید نشان داده است. در این پژوهش، برنامه ی رایانه ای نوشته شده براساس محور طولی پیشنهادی با نتایج آزمایش های موجود، مقایسه و راستی آزمایی شده است. همچنین تحلیل های انجام شده با آن، برتری خود را بر تحلیل های دیگر نشان می دهد. از مدل پیشنهادی برای بررسی پارامترهای موثر بر رفتار و مقاومت تیرهای مقید نیز استفاده شده است. این پارامترها شامل نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع و مقدار و خصوصیات میلگردهای مسلح کننده ی بتن می باشند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که با افزایش نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع، نسبت مقاومت تیر مقید به نامقید به صورت تقریباً خطی کاهش می یابد. برای تمام نسبت های فولاد کششی، با افزایش مقدار فولادهای فشاری، مقاومت تیرهای مقید در حضور عمل قوسی به صورت خطی افزایش می یابد. در حالتی که مقدار میلگرد تیر مقید کم باشد، مقاومت تیر بتنی-پلیمری بیشتر از تیر بتنی-فولادی است. همچنین در مرحله ی بهره برداری، تیر بتنی-پلیمری (علی رغم کوچک بودن ضریب کشسانی میلگردهای پلیمری نسبت به میلگردهای فولادی) سختی بیشتری از خود نشان داده اند. مرکز سفتی، امکان توجیه چنین رفتارهایی را براساس عمل قوسی در تیرهای مقید فراهم آورده است.

در این تحقیق آزمایشگاهی، اثر روش های تحریک متفاوت در آزمایش مودال بر روی پارامترهای دینامیکی سازه بررسی می شود. در این پژوهش تمرکز برروی دو روش تحریک مرسوم سازه، تحریک به وسیله چکش ضربه و تحریک به وسیله دستگاه لرزاننده الکترودینامیکی می باشد. به این منظور یک صفحه بتنی از دیواره های یک مخزن u شکل بتنی به عنوان نمونه مورد آزمایش انتخاب شد. مراحل تجهیز و آب بند کردن مخزن مورد نظر با توجه به این نکته که رفتار سازه مورد آزمایش تا حد امکان رفتاری مشابه یک صفحه بتنی یک سر گیردار داشته باشد، انجام گرفت. سپس آزمایش های ارتعاشی به منظور دریافت پارامتر های ذاتی دینامیکی، با دو روش تحریک متفاوت چکش ضربه و لرزاننده بر روی نمونه انجام گرفت. آزمایش ها بر روی صفحه بتنی از سازه مخزن u شکل به صورت مخزن خالی و با چهار ارتفاع مختلف آب انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که در آزمایش با تحریک لرزاننده، اتصال دستگاه محرک به سازه مورد آزمایش و اثر متقابل محرک و سازه بر روی پاسخ های سازه موثر است. فرکانس های تشدید به دست آمده از آزمایش با تحریک لرزاننده نسبت به آزمایش با تحریک چکش ضربه کاهش می یابند. فرکانس های تشدید به دست آمده از هر دو روش تحریک و برای مود های مختلف با افزایش سطح آب در نمونه کاهش می یابند. شکل مود های تجربی به دست آمده از دو روش، پردازش شده و انطباق قابل قبولی نشان می دهند. معیارهای mac و comac محاسبه شده و چگونگی انطباق دو روش تحریک بررسی می گردد. نسبت های میرایی نمونه روند افزایشی یا کاهشی مشخصی ندارند با این وجود، نسبت میرایی به دست آمده از نمودار های frf آزمایشگاهی در آزمایش با تحریک چکش ضربه در مقایسه با آزمایش با تحریک لرزاننده، نسبت های بالاتری می باشند که این موضوع نشان می دهد نسبت 5% در نظر گرفته شده برای نسبت میرایی مخازن مختلف به صورت ثابت در آیین نامه های معتبر، صحیح نمی باشد. سازه مورد آزمایش در حالت خالی به صورت یک صفحه یک سر گیردار توسط نرم افزار abaqus مدلسازی شد. نتایج به دست آمده از این تحلیل ها شرایط مرزی در نظر گرفته شده برای سازه به صورت یک صفحه ی کنسول را اثبات می کند. بایستی توجه داشت که امکان تنظیم نیروی تحریک اعمالی در لرزاننده باعث می شود که این روش تحریک برای اهداف خاص روشی کارا باشد. همچنین عدم نیاز به اپراتور باتجربه برای اعمال این روش تحریک خطاهای انسانی احتمالی را تا حد زیادی کاهش می دهد. از طرف دیگر، آسانی و قابلیت حمل چکش ضربه از مزیت های آزمایش با چکش ضربه در مکان هایی می باشد که امکان نصب و قرارگیری دستگاه لرزاننده نیست. روش های تحریک بر روی پاسخ های به دست آمده موثر بوده و بایستی در انتخاب روش تحریک در آزمایش مودال تجربی، با توجه به شرایط آزمایشگاهی و نوع سازه مورد آزمایش، محتاط بود.

بتن فوق توانمند (uhpc) با مقاومت فشاری بیش از 120mpa، دوام زیاد و نفوذپذیری کم، یک ماده سیمانی جدید است که می تواند کاربردهای موثری در ساخت سازه های بتنی نوین داشته باشد. یکی از اصلی ترین کاربردهای این نوع بتن ویژه، اتصال قطعات در سازه های پیش ساخته، به خصوص عرشه پل ها است. با توجه به مقاومت فشاری بسیار بالای بتن فوق توانمند و ویژگی های دیگر آن چون جمع شدگی کم، این ماده می تواند مصالح خوبی جهت استفاده در درزهای بین اعضای پیش ساخته باشد. تاکنون مطالعات کمی درمورد رفتار این نوع بتن انجام شده است. در پژوهش حاضر موضوع پیوستگی بین بتن فوق توانمند و آرماتورهای فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور سه مجموعه نمونه ساخته شده و تحت آزمایش بیرون کشیدگی قرار گرفته است. مجموعه اول بر اساس استاندارد rilem می باشد که به کمک آن تاثیر پارامترهای مختلف موثر بر پیوستگی مورد مطالعه قرار گرفته است. مجموعه دوم نمونه ها به منظور شبیه سازی پیوستگی موضعی ساخته شده است که با استفاده از آن رابطه ای برای محاسبه تنش پیوستگی موضعی ارائه شده است. در مجموعه سوم نمونه ها، چگونگی تاثیر افزودن نانوسیلیس به مخلوط بتن بر رفتار پیوستگی میان بتن و آرماتور بررسی شده است. مقاومت پیوستگی مشاهده شده در آزمایشات به طور میانگین 50 درصد بیشتر از مقادیر محاسبه شده توسط روابط موجود است. درنتیجه با استفاده از نتایج آزمایشات رابطه ای برای تعیین تنش پیوستگی موضعی بتن فوق توانمند و آرماتور فولادی ارائه گردید. همچنین مشخص گردید تنش پیوستگی نهایی در آرماتورهای پایین 12 درصد بیشتر از آرماتور بالا می باشد. با افزودن نانوسیلیس به مخلوط بتن مقاومت پیوستگی افزایش می یابد.

تحقیقات پژوهشگران طی دو دهه اخیر به پیدایش نوع جدیدی از بتن با خواص فوق العاده منجر شده است. این بتن که تحت عنوان بتن فوق توانمند معرفی شده، دارای توانایی بسیار زیادی برای استفاده در نقاط اتصال قطعات پیش ساخته پل ها است. از آنجا که کارآیی اتصالات بتنی به پیوستگی بین بتن و آرماتور بستگی دارد، پیش از بررسی اتصال اعضای خمشی به کمک بتن فوق توانمند، لازم است مطالعاتی در مورد پیوستگی آرماتور و بتن فوق توانمند صورت پذیرد. پیش از بررسی اتصال اعضای خمشی به کمک بتن فوق توانمند لازم است مطالعاتی در مورد پیوستگی آرماتور و بتن معمولی صورت پذیرد و برای طراحی طول وصله در محل اتصال قطعات پیش ساخته اعضای خمشی، رابطه ای ارائه شود که بتواند همزمان مقاومت و شکل پذیری خمشی لازم را برآورده کند. بدین منظور با انجام آزمایش خمش چهارنقطه ای بر روی ?? نمونه تیری مسلح به آرماتورهای فولادی وصله شده و به کمک تئوری قابلیت اعتماد سازه ها، رابطه ای برای تعیین طول وصله و مقدار آرماتور جانبی مورد نیاز ارائه شد که بتواند همزمان مقاومت و شکل پذیری خمشی لازم را برآورده کند. رفتار الاستیـک خطی (تا لحظه شکست)، مدول الاستیسیته پایین و خصوصیـات غیـرهمگن آرماتورهای پلیمری الیافی سبب شده است تا رفتار پیوستگی آنها و آرماتورهای فولادی با یکدیگر متفاوت باشد. در این پژوهش به منظور بررسی اثر آرماتورگذاری جانبی وصله و شکل سطح ظاهری آرماتور بر مقاومت پیوستگی بین آرماتورهای پلیمری مسلح به الیاف شیشه و بتن ?? نمونه تیر وصله دار مسلح به آرماتورهای پلیمری مسلح به الیاف شیشه ساخته و آزمایش شدند. نتایج بررسی نشان داد که اثر آرماتورگذاری جانبی وصله تابعی از شکل سطح ظاهری آرماتور است؛ به طوری که کاهش فاصله آرماتورهای جانبی وصله در آرماتورهای آج دار با افزایش مقاومت پیوستگی و در آرماتورهای ماسه پاشی شده با عدم تغییر در مقاومت پیوستگی وصله همراه بود.

در این پژوهش، رفتار خمشی و برشی تیرهای بتن مسلح سبک با مقاومت بالا به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus بررسی می گردد. پس از انطباق نتایج تحلیل نرم افزاری و سازگاری این نتایج با مشاهدات آزمایشگاهی، مدل نرم افزاری به دست آمده به منظور انجام تحلیل حساسیت رفتار خمشی و برشی تیرهای بتن مسلح سبک با مقاومت بالا به کار گرفته می شود. نهایتا نتایج در غالب نمودار بار-تغییرمکان، بار-کرنش فشاری بتن و بار-کرنش کششی فولاد ترسیم می‎گردد. نتایج نشان می دهند که در این نوع بتن نیز مشابه بتن معمولی، افزایش مقاومت فشاری بتن، درصد آرماتورهای کششی و فشاری باعث افزایش ظرفیت خمشی و برشی تیرهای ساخته شده می شود. مقایسه این نوع بتن با بتن معمولی نشان می دهد که این نوع بتن از جابجایی و کرنش نهایی بیشتری نسبت به بتن معمولی برخوردار است.

علت اصلی چرخش پلاستیک تغییر طول فولاد کششی می باشد؛ از طرفی بازتوزیع لنگر مجاز در مقاطع بتن آرمه سازه های نامعین به شکل پذیری مقطع بحرانی بستگی دارد. ظرفیت چرخشی پلاستیک مقطع (?p) می بایست از چرخش پلاستیک مورد نیاز بیشتر باشد. بنابراین ظرفیت چرخشی پلاستیک مقطع، عامل اصلی برای تعیین میزان بازتوزیع لنگر مجاز است. ظرفیت چرخشی پلاستیک و مقدار بازتوزیع لنگر مجاز (?) به عوامل مختلفی بستگی دارند. به سبب محدوده وسیع این عوامل، نتایج آزمایشگاهی مختلف برای مقدار ظرفیت چرخشی پلاستیک تفاوت های زیادی را نشان می دهند. آئین نامه بتن ایران همانند بسیاری از آئین نامه ها تاثیر عوامل موثر در بازتوزیع لنگر را بدرستی درنظر نگرفته و محافظه کارانه می باشد. آئین نامه های مختلف روابط متفاوتی را برای درصد بازتوزیع لنگر مجاز ارائه نموده اند، اما اغلب این آئین نامه ها بازتوزیع لنگر مجاز را تابع c/d (c عمق محور خنثی، d عمق موثر مقطع) معرفی نموده اند. تحقیقات نشان می دهد که علاوه بر c/d عوامل مهم دیگری نیز وجود دارند که تاثیرگذار می باشند. بیان این مطلب که ? فقط تابع c/d بوده یک ساده انگاری می باشد. بر طبق آئین نامه ایران برای نسبت های c/d=0.5 تا c/d=0.44 بازتوزیع لنگرهای مجاز 10% می باشد و برای مقادیر کمتر c/d، بازتوزیع لنگر مجاز بیشتر خواهد شد. یک مدل جهت محاسبه ظرفیت چرخشی پلاستیک و درصد بازتوزیع لنگر مجاز با تاثیر عوامل مهم و موثر که در آئین نامه های مختلف نادیده گرفته شده اند، بسط داده شده است. نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی می شود. نتایج مطالعه نشان می دهد که ? علاوه بر نسبت c/d به عوامل متعدد دیگری نیز بستگی دارد. در یک مطالعه پارامتری تاثیر نسبت لاغری تیرها، مقاومت تسلیم میلگردها، کرنش نهائی بتن و اثر میلگردهای فشاری در درصد بازتوزیع لنگر مجاز بررسی می شود.

چکیده دیوارهای برشی به خاطر صلبیت و مقاومت مناسب در بسیاری از سازه های مقاوم در برابر زلزله به کار می روند. دیوارهای برشی می توانند به صورت مجزا یا متصل به یکدیگر ساخته شوند. اگر دو دیوار هم صفحه با تیرهایی به هم متصل گردند، دیوارهای برشی کوپل یا همبسته نام دارند. دیوارهای برشی همبسته توسط تیرهای کوتاهی که غالبا عمیق نیز هستند (تیرهای همبند) به یکدیگر متصل شوند. مشخصات هندسی تیرهای همبند، مهمترین و تاثیرگذارترین پارامتر در عملکرد دیوارهای برشی کوپل است. از این رو طراحی و عملکرد صحیح تیرهای همبند، مهمترین گام در طراحی سیستم دیوارهای برشی کوپل می باشد. دانستن رفتار تیرهای همبند برای دانستن رفتار سیستم دیوارهای همبسته به طور کامل ضروری است. در این پژوهش، به تحلیل عددی تیرهای همبند بتن مسلح برای پیش بینی رفتار آنها پرداخته شده است. در تحلیل عددی انجام شده از مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن که از شاخه های مکانیک آسیب دیدگی می-باشد برای مدل سازی رفتار غیر خطی بتن و نرم شوندگی کرنش آن استفاده شده است. بدین منظور هفت نمونه آزمایش شده از دیوارهای برشی همبسته با نرم افزار اجزای محدود abaqus که قادر به استفاده از مدل آسیب-دیدگی پلاستیک بتن می باشد، تحلیل شده اند. در این تحقیق تلاش می شود تا مدل تحلیلی دقیق و مناسبی ایجاد شود تا بتواند پارامترهای گوناگون را جهت رفتار درست تیرهای پیوند بررسی کند. مدل سازی بتنی در این نرم-افزار مستلزم انتخاب پارامترهای گوناگونی است که در شرایط مختلف و برای سازه های متفاوت ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند. از این رو، قبل از استفاده از مدل تحلیلی لازم است تا سازگاری آن توسط مطالعات آزمایشگاهی و یا مطالعات تحلیلی دیگر به اثبات برسد. پس از انطباق نتایج تحلیلی و نیز سازگاری مدل تحلیلی با مشاهدات آزمایشگاهی، مدل نرم افزاری به دست آمده به منظور انجام تحلیل پارامتری تیرهای همبند به کار گرفته می شود. بر اساس مقایسه انجام شده بین نتایج بدست آمده از تحلیل عددی و نتایج آزمایشگاهی می توان گفت که تحلیل عددی انجام شده با دقت بالایی قادر به پیش بینی نمودار بار-جابجایی، بار حداکثر و الگوی آسیب دیدگی می باشد. واژه کلیدی: دیوار برشی، تیرهای همبند، نرم شوندگی کرنش، مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن، abaqus.

چکیده یکی از اساسی ترین اجزای تغییر شکل غیرخطی در اعضای بتن مسلح، لغزش آرماتور در بتن می باشد.مقدار مقاومت پیوستگی بتن و آرماتور وابسته به عوامل مختلفی چون مشخصات مکانیکی آرماتور و بتن، حداکثر میانگین تنش پیوستگی قابل ایجاد در طول آرماتور و چگونگی توزیع تنش پیوستگی در راستای طولی است. شکست پیوستگی آرماتور و بتن، یکی از حالت های شکست در اعضای بتن مسلح تحت خمش می باشد.تغییر شکل اضافی ناشی از لغزش آرماتور در بتن می تواند اثرات قابل توجهی در رفتار لرزه ای سازه ها داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از تحلیل عددی، رفتار پیوستگی و لغزش آرماتور در بتن مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل از مدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن به منظور شبیه سازی رفتار غیرخطی و نرم شوندگی کرنش آن استفاده شده است. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی گذشتهرفتار پیوستگی برای نمونه های آزمایشبا مدلسازیآنها در نرم افزار اجزای محدود abaqusکه قادر به استفاده ازمدل آسیب دیدگی پلاستیک بتن می باشد، بررسی شد. تحلیل انجام شده با دقت بالایی قادر به پیش بینی توزیع تنش و کرنش در طول پیوستگی، بار حداکثر، حالت شکست و تنش پیوستگی –لغزش اتفاق افتاده در مراحل مختلف بارگذاری می باشد. با انجام تحلیل پارامتری مشخص شد که یکی از مهمترین پارامترهای موثر بر رفتار پیوستگی، انرژی شکست می باشد و نقش تعیین کننده ای در پیش بینی نوع شکست دارد. از نتایج بدست آمده مشخص می شود تنش پیوستگی آرماتور و بتن از قانون اثر اندازه تبعیت می کند، به اینصورت که با افزایش اندازه نمونه ها به یک نسبت، ماکزیمم تنش پیوستگی کاهش می یابد. اما این موضوع برای لغزش های اتفاق افتاده صادق نیست، چراکه با بزرگتر شدن تمامی نمونه ها به یک نسبت معین، لغزش های حداکثر افزایش یافته است. کلمات کلیدی: پیوستگی آرماتور و بتن، لغزش، اثر اندازه، مکانیک شکست و مدل پلاستیک آسیب دیده بتن

بیشتر سدهای بتنی موجود در معرض ترک خوردگی قرار دارند. این ترکها توسط عوامل مختلفی از قبیل عملیات اجرایی، عمل آوری بتن، تغییرات حجمی توده بتن، بارهای وارده و غیره ایجاد شده و گسترش احتمالی آنها ممکن است باعث کاهش کارآیی، خرابی و ناپایداری سد بتنی گردد. در سالهای اخیر استفاده از علم مکانیک شکست به عنوان یک روش جدید برای تخمین پایداری و دوام سدهای بتنی، در نشریات معتبر علمی دنیا توصیه گردیده است. تحقیق حاضر با هدف بکارگیری اصول و معیارهای مکانیک شکست الاستیک خطی به بررسی نحوه گسترش ترک در بدنه و فونداسیون سد بتنی وزنی زاوین کلات، تحت بدترین حالت بارگذاری شامل، حالت حالت بارگذاری فوق العاده ناشی از وقوع زلزله در شرایط مخزن پر پرداخته است. مقطع سه بعدی سد به کمک نرم افزار خاص مکانیک شکست، شامل,abaqus_v610.1, zencrack_v7.7 مدل سازی شده و به روش اجزامحدود تحلیل غیرخطی شد. سپس معیارهای مکانیک شکست الاستیک خطی شامل فاکتور شدت تنش و تنش پیرامونی حداکثر برای ترکهای موجود در نقاط مختلف بدنه و فونداسیون سد محاسبه شده و به کمک آنها پایداری ترکهای اولیه، جهت انحراف و نحوه گسترش آنها تعیین گردید. پس از تحلیل ترک، به منظور تعیین مناطق بحرانی از لحاظ پایداری سد،ضرایب شدت تنش حداکثر در هر زیرمدل، با چقرمگی شکست کرنش صفحه ای(ضریب شدت تنش بحرانی) ماده در برگیرنده ترک، مقایسه شد. بدین معنی که در تمامی نواحی مورد مطالعه، ضرایب شدت تنش نهایی از چقرمگی شکست بتن سد کمتر بوده و به طور مشابه، ضرایب شدت تنش نهایی حاصل از رشد ترک در فونداسیون، از چقرمگی شکست فونداسیون سنگی سد کمتربوده به نحوی که رشد ترک منجر به پایداری سد مورد مطالعه گردید.

پی پایین¬ترین قسمت یک سازه است که وزن آن را به لایه¬های زیرین خاک یا بستر سنگی منتقل می کند. در موارد بسیاری دیده شده است که ظرفیت فونداسیون¬های ساخته شده، به دلایل گوناگون، مانند تغییرات در آیین¬نامه¬های طراحی، عدم اجرای فونداسیون مطابق نقشه¬ها و اشکالات محاسبه و طراحی، جوابگوی بارهای موجود در ساختمان¬ها نمی¬باشد. در این حالت می توان اقدام به تخریب سازه موجود و احداث یک فونداسیون جدید نمود و یا با صرف هزینه کمتر در جهت مقاوم سازی پی، با روش های متداول و علمی گام برداشت. متداول¬ترین روش مورد استفاده در سطح کشور برای مقاوم¬سازی قطعات بتنی با افزایش ابعاد آن¬ها، کاشت میل¬گرد می باشد. با بررسی دقیق و موشکافانه بر روی مقالات موجود در سطح دنیا، مشاهده گردید که در رابطه با مقاوم¬سازی فونداسیون¬ها با افزایش ابعاد، مطالعات آزمایشگاهی به منظور بررسی اثرات مقاوم¬سازی بر روی ظرفیت و نشست فونداسیون، اندک شمار بوده و بیشتر تحقیقات صورت گرفته، به بررسی این اثرات، بر روی سایر قطعات بتنی، مانند تیرها و ستون¬ها پرداخته است. هرچند در رابطه با بررسی رفتار مهاری¬ها در بتن، تحت بارهای کششی، برشی و کششی – برشی، پژوهش¬های جامعی صورت گرفته که در این یادداشت مورد استفاده قرار گرفته¬ است. در پژوهش پایان¬نامه، آزمون¬هایی برای تعیین مقادیر تنش وارده و نشست، برای سه نوع مختلف از فونداسیون¬های منفرد صورت می گیرد. در ابتدا آزمون¬هایی برای تعیین این مقادیر، برای تعدادی فونداسیون منفرد به ابعاد 30 سانتی¬متر در 30 سانتی¬متر صورت گرفته، در مرحله بعد این مقادیر برای تعدادی فونداسیون به ابعاد 40 سانتی¬متر در 40 سانتی¬متر تعیین شده و در نهایت، برای تعدادی فونداسیون 30 در 30 که با کاشت مهاری با آرایش مختلف آن¬ها، ابعادشان افزایش یافته است، بدست آمده و نتایج آزمون¬ها با هم مقایسه می¬گردد.

یکی از مکانیزم هایی خرابی سازه ها که در دهه های اخیر توجه به آن افزایش پیدا کرده است خرابی پیشرونده نامیده می شود. در خرابی پیشرونده به علت تصادف، حمله یا انفجار و یا هر دلیل غیر عادی دیگری، یک یا تعدادی از اعضای سازه ناگهان شکست می خورند و پس از آن ساختمان به صورت پیشرونده خراب می شود. میانقاب های بنایی به صورت گسترده در ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرند. این میانقاب های بنایی عموما به عنوان عضو غیرسازه ای درنظرگرفته می شوند و فقط وزن آنها در طراحی لحاظ می شود. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی اثر میانقاب ها روی سازوکار خرابی پیشرونده قاب های بتن مسلح می باشد. بدین منظور 3 ساختمان بتن آرمه 1، 2 و 3 طبقه با دهانه های 4، 5 و 6 متر انتخاب شده و هرکدام از ساختمان ها به صورت قاب خمشی بتنی دوبعدی با آیین نامه aci318 طراحی شده است. هرکدام از این 9 نمونه دارای 4 الگوی هندسی دیوار میان قاب بنایی می باشند. یکی از الگوها بدون بازشو و بقیه دارای بازشو می باشند. مقاومت میانقاب بنایی به دوصورت میله فشاری معادل معرفی شده توسط دستورالعمل بهسازی لرزه ای fema-356 (federal emergency management agency) و یک پوسته، برای نشان دادن اثر آن ها در سازوکار خرابی پیشرونده قاب های بتن مسلح، شبیه سازی شده اند. تحلیل های دینامیکی غیرخطی و استاتیکی غیرخطی در نرم افزار sap2000 برای قاب های بتن مسلح دوبعدی با الگوهای متفاوت دیوارهای میان قاب، درحالت حذف ناگهانی ستون وسط انجام شده است. نتایج نشان می دهد که اثر دیوارهای میانقاب در مکانیزم خرابی پیشرونده قابل ملاحظه می باشد و درنظرگرفتن آن رفتار واقعی تری را بعد از حذف ناگهانی ستون نشان می دهد. در ادامه، براساس نتایج تحلیل ها بر روی قاب ها با میانقاب و با الگوی هندسی متفاوت، به بررسی اثر هندسی قاب و دیوار میان قاب در مقاومت خرابی پیشرونده پرداخته شده است. در مرحله بعد، برای نشان دادن اثر درنظرگرفتن دیوار میان قاب بنایی و همچنین بررسی روش های معرفی شده برای مدل سازی دیوار میانقاب، نتایج شکست دو ساختمان واقعی ارزیابی شده است. این ساختمان ها یک هتل 5 طبقه بتنی و یک بیمارستان 20 طبقه بتنی می باشد. در ساختمان هتل 5 طبقه دو عدد از ستون های محیطی آن و در ساختمان بیمارستان 20 طبقه یکی از ستون های میانی آن به صورت ناگهانی منهدم و مورد آزمایش قرار گرفته است. مدل سازی این ساختمان ها با و بدون دیوارهای میانقاب موجود انجام شده است و نتایج تحلیل های دینامیکی غیر خطی با نتایج ثبت شده واقعی مقایسه شده است. در نهایت، براساس نتایج تحلیل ها و حالت های شکست دیوار میانقاب، یک روش ساده جهت مدل سازی دیوار میانقاب مصالح بنایی معرفی شده است و نتایج تحلیل مدل جدید با مدل های قبل مقایسه شده است. نتایج مقایسه نشان می دهد که مدل سازی دیوار میانقاب در بررسی خرابی پیشرونده قابل ملاحظه می باشد. همچنین مدل سازی پوسته برای دیوار میانقاب به واقعیت نزدیکتر است و نتایج مدل پیشنهادی برای دیوار میان قاب در مقایسه با مدل میله معادل دستورالعمل fema-356، نزدیکی بیشتری به نتایج آزمایشگاهی و مدل پوسته دارد.

جهت مهار میلگردها در اتصال های تیر-ستون بتن مسلح، به طور معمول از قلاب 90 درجه استاندارد استفاده می شود. این روش در سازه های با میلگردگذاری سنگین و دارای میلگردهای با قطر بالا منجر به ازدحام فولاد شده که افزایش هزینه¬ها و همچنین احتمال کاهش کیفیت و عملکرد اتصال را به دنبال خواهد داشت. استفاده از میلگردهای کلاهک دار یک راه حل مناسب برای این موضوع می باشد که استفاده از آن در حال گسترش است. با این وجود، ضابطه های کنونی در آیین نامه های موجود دارای کاستی های فراوانی هستند. از آن جمله الزامات سخت گیرانه آیین نامه aci 318-11 در مورد فاصله آزاد میلگردهای کلاهک دار می باشد که غیر اجرایی نیز به نظر می رسند. مورد دیگر وجود اختلاف بین ضابطه های مربوط به طول مهار این میلگردها در آیین نامه aci 318-11 و دستورالعمل طراحی aci-asce 352-02 است. از طرفی، این کمبودها به علت تعیین ضابطه های این آیین نامه ها بر اساس داده های بسیار محدود آزمایشگاهی می باشد و نیاز به پژوهش های بیشتر وجود دارد. در این پایان نامه، رفتار لرزه ای اتصال های تیر-ستون بتنی خارجی مسلح شده با میلگردهای کلاهک دار نزدیک به هم، مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور تعداد پنج نمونه اتصال خارجی تیر-ستون با مقیاس بزرگ، تحت بارگذاری جانبی چرخه¬ای آزمایش شدند. در این آزمایش ها تاثیر استفاده از میلگردهای کلاهک دار با فاصله آزاد کم (کمتر از 4db)، استفاده از چند ردیف میلگرد کلاهک¬دار در تیر و تاثیرات متقابل تغییرات طول مهار بر این متغییرها و بر عملکرد لرزه¬ای اتصال مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است، استفاده از میلگردهای با فاصله آزاد کمتر از 4db و یا استفاده از آن ها در دو ردیف، طبق آیین نامه aci 318-11 مجاز نیست. عملکرد نمونه¬ها بر اساس مقایسه با نمونه ای که با خم 90 درجه استاندارد ساخته شده بود، بر اساس بررسی الگوهای ترک خوردگی، حلقه های پسماند بار-جابجایی، تغییرات مقاومت و سختی و توانایی استهلاک انرژی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با استفاده از معیارهای پذیرش آیین نامه aci 374.1-05، رفتار لرزه ای نمونه ها ارزیابی گردید. در انتها از داده های پژوهش های پیشین استفاده شد تا تاثیر فاصله آزاد میلگردها بر رفتار لرزه ای اتصال بررسی شود. نتیجه های آزمایش نشان دادند که اتصال های ساخته شده با میلگردهای کلاهک دار نزدیک به هم در یک یا دو ردیف، از نظر لرزه ای عملکرد رضایت بخش دارند. همچنین مشخص شد که فاصله آزاد میلگردها تاثیر چندانی بر رفتار لرزه ای اتصال نداشته و به نظر می رسد استفاده از میلگردهای کلاهک دار با فاصله افقی و عمودی حداقل 2db را می توان مجاز دانست. از طرفی استفاده از طول مهار کمتر از مقدار تعیین شده توسط آیین نامه aci 318-11 و قرار نگرفتن انتهای میلگردها در وجه دور اتصال، اگر چه موجب لغزش میلگردها در جابجایی نسبی های بیش از 4% گردید، اما رفتار لرزه ای مناسبی در اتصال ها مشاهده شد.

چکیده فناوری و یا علم نانو به عنوان انقلاب صنعتی چهارم در دهه های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. با استفاده از فناوری نانوِ در حال ظهور می توان بلوک مواد را اتم به اتم ساخت. بنابراین از طریق فناوری نانو ممکن است بتوان تا حد زیادی از خواص فیزیکی مواد را در دست گرفت و آن را ارتقا داد. مواد مرکبی از قبیل بتن دارای مقاومت فشاری و مدول یانگ بالا هستند، اما چقرمگی و استقامت نسبتا کمی دارند. با این حال قدرت و طول عمر سازه های بتنی توسط ساختار و انتقال جرم در ابعاد نانو تعیین می گردد. رفتار فیزیکی کامپوزیت سیمانی را می توان با دستکاری در مقیاس نانو تغییر داد. نانو ذرات با توجه به سطح مخصوص بالا و قدرت زیاد عامل تقویت کننده ایده آلی برای بتن محسوب می گردد. بنابراین پتانسیل زیادی برای تولید سیمان با مشخصات مطلوب تر وجود دارد. در این پژوهش به بررسی رفتار فیزیکی و مکانیکی ملات های بتنی حاوی ذرات سیلیس (نانو سیلیس و میکروسیلیس) و نیز سازگاری و پیوستگی نمونه های ترمیمی (نمونه های تیری و استوانه ای مرکب) پرداخته شده است. برای حصول چنین منظوری از طرح های بتنی مرکبی که 10 درصد از ماده سیمانی آن با ذرات سیلیس جایگزین گردیده استفاده شده است (ابتدا 10 درصد از ماده سیمانی با میکروسیلیس جایگزین شده سپس با گام های 5/0 درصدی از مقدار میکروسیلیس کاسته شده و با همین گام نانوسیلیس به طرح اضافه گردیده) و آزمایش های مقاومت های فشاری، کششی و خمشی 3، 7، 28 روزه بر روی ملات ترمیمی انجام گردیده است. آزمایش مقاومت خمشی سه نقطه ای 63 روزه بر روی بتن اولیه و 7 و 28 روزه بر روی ملات بتنی ترمیمی انجام شده و همچنین برای بررسی سازگاری ملات بتنی از نمونه های تیری مرکب تحت آزمایش خمش سه نقطه ای، و برای بررسی پیوستگی از نمونه های استوانه ای مرکب تحت آزمایش برشی مورب با سطح تماس زبر استفاده گردید. برای رسیدن به نتایج آماری قابل قبول در این پژوهش تعداد 81 نمونه مکعبی با ابعاد mm50×mm50×mm50 برای آزمایش مقاومت فشاری، تعداد 81 نمونه استوانه ای با ابعاد mm75×mm150 برای تست مقاومت کششی و پیوستگی برشی مایل مرکب و تعداد 63 تیرهای خمشی ساده و مرکب ترمیم شده با ابعاد mm76×mm76×mm305 برای آزمایش مقاومت خمشی و پیوستگی ساخته و استفاده گردیده است. نتایج نشان داد که با افزایش حضور نانوذرات در ملات بتنی، مقاومت فشاری، کششی و خمشی نسبت به نمونه شاهد روند صعودی داشته و در مورد افزایش باربری تیرهای ترمیم شده، می توان بخشی از این افزایش مقاومت را به ملات ترمیمی حاوی ذرات سیلیس نسبت داد. در مورد پیوستگی ملات بتنی در نمونه های استوانه ای مرکب مشاهده گردید که حضور این ذرات نیز تاثیر مثبتی در پیوستگی بین مصالح ترمیم و بتن اولیه دارد.

چکیده هدف از این تحقیق بررسی ظرفیت برش پانچینگ در دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک ساخته شده از سبکدانه لیکا و مقایسه آن ها با بتن معمولی است. ازآنجاکه اکثر مطالب بیان شده در آیین نامه ها در مورد برش پانچینگ دال ها بر اساس اطلاعات تجربی به دست آمده از نمونه دال های بتن معمولی می باشد، بنابراین ضروری است که میزان دقت این روابط را برای دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک مورد ارزیابی و بررسی قرارداد. در این پایان نامه 9 نمونه دال مربعی ساخته شده است. پارامترهای متغیر در این دال ها نوع بتن، مقاومت بتن، درصد آرماتور کششی و ضخامت دال است. ابعاد و درصد آرماتور دال طوری انتخاب شده است که انهدام در آن ها به صورت برش پانچینگ باشد. نمونه های فوق مورد آزمایش قرارگرفته و مقدار بار پانچینگ و تغییر مکان نهایی برای هر یک از آن ها اندازه گیری شده است. با توجه به داده های به دست آمده، در مورد شکل انهدام و نوع ترک ها، روابط بار- تغییر مکان و سختی هر یک از نمونه ها صحبت شده و در پایان نتایج آزمایش ها با روابط آیین نامه های aci، ایران و bs-8110 مقایسه شده و میزان دقت هر یک از این آیین نامه ها در ارتباط با نحوه تأثیر پارامترهای مختلف در تعیین مقاومت برش پانچینگ دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک معین شده است. این مقایسه ها نشان می دهد که آیین نامه bs-8110 در تعیین برش پانچینگ دال های بتن خودتراکم سبک و بتن سبک نسبت به آیین نامه های دیگر از دقت بیشتری برخوردار است. نکته آخر اینکه دال های بتنی ساخته شده از سبکدانه لیکا در صورت طرح اختلاط و عمل آوری مناسب می تواند در سازه ها مورداستفاده قرار گیرد.

پژوهش های گذشته نشان می دهد که ورق های پلیمری مسلح الیافی (frp) با توجه به نسبت بالای مقاومت به وزن و مقاومت در برابر خوردگی بهترین مصالح برای تعمیر خسارت سازه های بتنیِ مسلح است، ولی هنگامی که سازه در برابر رطوبت قرار می گیرد، اتصال بین مصالح frp، چسب اپوکسی و بتن ضعیف می شود. بیشتر تحقیقات آزمایشگاهی گذشته بر مبنای ابتدا تقویت سازه و سپس قرار گرفتن در معرض شرایط نامناسب محیطی انجام شده است. در صورتی که یکی از موارد مهم مصرف کامپوزیت های frp در تعمیر، ترمیم و بازسازی سازه هایی است که بنا به دلایلی مانند تغییر کاربری، زمین لرزه و یا تغییرات آئین نامه ای نیاز به تقویت اعضا دارند. بنابراین این گونه سازه ها در شرایط واقعی، قبل از تقویت در اثر بارهایی قرار می گیرند که باعث می شوند ترک هایی در سازه ایجاد کند. از طرفی در این مواقع احتمال وجود رطوبت سطحی بر روی اعضای سازه وجود دارد. همان طور که ذکر شد در بیشتر تحقیقات صورت گرفته اعمال بار و رطوبت تنها پس از تقویت انجام شده است. از این رو نتیجه ها برای شرایط عملی مناسب به نظر نمی رسد. هدف از انجام این پژوهش بررسی رفتار خمشی تیرهای تقویت شده با استفاده از مصالح frp نزدیک به شرایط واقعی می باشد که سازه با توجه به دو عامل رطوبت و پیش بارگذاری مورد توجه قرار می گیرد. برای رسیدن به این هدف، 20 عدد تیر بتنی به ابعاد mm 150×200×1150 ساخته شد. نمونه ها مسلح به دو نوع آرماتور کششی متفاوت بودند. 10 نمونه شامل تیرهای دارای آرماتور با قطر کم و تعداد زیاد و 10 نمونه شامل تیرهای دارای آرماتور با قطر زیاد و تعداد کم می باشند. در این آزمایش ها 4 تیر به عنوان نمونه کنترلی بدون تقویت و 16 نمونه باقی مانده با استفاده از cfrp تقویت شدند. نمونه ها پیش از تقویت در اثر بارگذاری و شرایط رطوبتی قرار گرفتند تا بتوان اثر ترک اولیه و رطوبت سطحی را بررسی کرد. در پایان نمونه ها تقویت و با انجام آزمایش های خمشی گسیخته شدند. پارامترهای بدست آمده از آزمایش ها شامل بار و جابجایی مرکز نمونه متناظر با آن بار می باشد. یافته های پژوهش نشان می دهند، تقویت خمشی تیر با استفاده از یک لایه ورق cfrp در تیر بدون ترک و رطوبت سطحی 20% افزایش مقاومت نهایی را به دنبال خواهد داشت. در صورتی که در تیر دارای ترک اولیه تنها 13% و در تیرِ دارای رطوبت سطحی، تنها 9% افزایش مقاومت خمشی پیش بینی می شود. همچنین در تیرهای دارای ترک اولیه و رطوبت سطحی به طور همزمان نیز، 13% افزایش مقاومت نهایی انتظار می رود. همچنین نتایج حاکی از آن است که استفاده از آرماتور با قطر زیاد و تعداد کم در مقابل آرماتور با قطر کم و تعداد زیاد باعث کاهش بهره وری از frp و ایجاد شکست ترد برای تمام شرایط مذکور در این پژوهش می شود.

در طراحی یک سازه به دلیل وجود اضافه مقاومت، فرض می شود که سازه در طول بارگذاری لرزه ای وارد ناحیه غیرالاستیک شده و انرژی ناشی از زلزله را مستهلک می نماید. در طراحی لرزه ای سازه در برابر یک زلزله واقعی، جهت جلوگیری از دست بالا طراحی شدن و بزرگ شدن اعضا نیروهای وارده به سازه را بر ضریبی به نام "ضریب رفتار" تقسیم می نمایند. در رابطه با ضریب رفتار سازه های پیش ساخته تحقیقات زیادی صورت نگرفته و در اکثر آیین نامه های طراحی مقدار مشخصی برای این نوع سازه ها ارائه نشده است. در این پایان نامه، ابتدا با ارائه مدلی از اتصالات پیش ساخته و راست آزمایی آن با مدل آزمایشگاهی به محاسبه ضریب رفتار قاب های بتنی با استفاده از اتصالات پیش ساخته پرداخته می شود. بدین منظور، مدل سازی کامل اتصالات انجام شده و مدل ساده شده ای (شامل تیر و ستون و فنر) از آن ها نیز ارائه می گردد. پس از مدل سازی مدل پیشنهادی در نرم افزار abaqus، کفایت و توانایی در دقت پاسخ ها ارزیابی خواهد شد. نمودارهای به دست آمده از دو حالت مدل سازی با نمودارهای حاصله از مدل های آزمایشگاهی مقایسه شدند. در ادامه، سه نوع سازه مختلف به روش های معمول، طراحی و سپس در نرم افزار abaqus مدل سازی شدند. روی مدل ها تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی با استفاده از شتاب نگاشت های زلزله های واقعی انجام گرفت. ابتدا رفتار لرزه ای قاب های خمشی بتن مسلح پیش ساخته شامل تاریخچه ی زمان پاسخ، میرایی سیستم، منحنی های هیسترزیس، منحنی های pushover و سختی سیستم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی، ضریب رفتار (r) برای سازه ها محاسبه شد. سپس جهت بررسی نتایج، ضریب رفتار سازه ها با بهره جویی از تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیر خطی نیز محاسبه شد که نتایج با نتایج حاصله از تحلیل استاتیکی غیرخطی، انطباق خوبی داشت. نهایتا مقدار ضریب رفتار 6 برای این نوع سازه ها پبشنهاد گردید.

در این تحقیق به تحلیل عددی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ورق های frp به منظور بررسی تاثیر آرایش میلگردهای کششی بر روی جداشدگی ورق تقویتی از سطح بتن، پرداخته شده است. به نظر می رسد که نحوه ی آرایش میلگردهای کششی در تیرهای بتن آرمه می تواند در شروع پدیده جدا شدگی و یا تسریع آن تاثیرگذار باشد. به عبارت دقیق تر با تغییر آرایش فولادگذاری در ناحیه کششی تیر در صورت یکسان بودن مساحت کل آرماتورهای کششی، ظرفیت بارپذیری تیرهای با آرایش های متفاوت آرماتورکششی، متفاوت خواهد بود در صورتی که کمیته aci440 این جنبه رفتاری را در نظر نگرفته و ظرفیت بارپذیری این تیرها را برابر در نظر می گیرد. بدین منظور در این تحقیق به تحلیل عددی دوازده تیر خمشی بتن مسلح تقویت شده با frp، با نرم افزار اجزای محدود abaqus، برای بررسی این جنبه رفتاری، پرداخته شده است. بر اساس مقایسه انجام شده بین نتایج بدست آمده از تحلیل عددی و نتایج آزمایشگاهی می توان گفت که با ریزتر شدن آرایش آرماتورها جداشدگی ورق تقویتی از سطح بتن زودتر اتفاق افتاده و ظرفیت باربری کمتر خواهد شد. هم چنین در مقطع بتنی با میلگرد کششی ریزتر، احتمال جداشدگی ورق تقویتی به همراه پوشش بتنی بیش تر خواهد بود. برای تعیین اثر پارامترهای مختلف بر تحلیل عددی، مطالعه پارامتریکی بر روی بعضی از نمونه ها انجام شده است. بر اساس مطالعات انجام شده، هرچه مقاومت فشاری بتن، تعداد لایه های ورق تقویتی و عرض ورق تقویتی بیش تر باشد ظرفیت باربری نمونه ها بیش تر خواهد بود.

امروزه نسبت طول به قطر ستون¬های پل¬ها در بیشتر مناطق بسیار بالاست که در این محدوده، کارایی آن¬ها تحت زمین لرزه¬های با شدت بالا ناشناخته است. بیش از 50 سال است که مفهوم یک منطقه معادل تحت انحنای پلاستیکی ثابت (طول مفصل پلاستیک lp ) مهم¬ترین روش برای ارزیابی پاسخ غیرالاستیک ستون¬های بتن مسلح (rc) به منظور طراحی لرزه¬ای پل می¬باشد. اغلب مدل¬های طول مفصل پلاستیک در ستون¬های با نسبت ابعاد اندک و برای پیش¬بینی حالت حدی جابجایی نهایی در نظر گرفته شده¬اند. تا سال¬های اخیر برای طراحی لرزه¬ای از روش متعارف مبتنی بر نیرو استفاده می¬شد. ساختار¬های طراحی شده توسط این روش نشانه¬هایی از خسارت وسیع¬تر از حد انتظار را نشان می¬دهد. بنابراین طراحی لرزه¬ای به سوی یک روش مبتنی بر عملکرد(pbd) در حال حرکت است. در این پژوهش به تحلیل عددی ستون¬های بتن¬آرمه برای بررسی توانایی مدل¬های مفصل پلاستیک در طراحی لرزه¬ای مبتنی بر عملکرد پرداخته شده است. بدین منظور 5 ستون بتن¬آرمه با نسبت ابعاد 4،6 ،8 ،10 و 12 با بکار گیری 4 مدل مفصل پلاستیک متفاوت در نرم افزار اجزای محدود seismostruct که قادر به در نظر گرفتن معیار¬های عملکرد می¬باشد، تحلیل شده¬اند. جداشدن بتن محصور نشده ، خرد شدن بتن محصور شده ، کمانش میلگرد طولی ، شکست میلگرد طولی و شکست دورپیچ ، معیار¬های عملکرد منتخب در این پژوهش می¬باشند. بر اساس تحلیل استاتیکی انجام شده و مقایسه¬ی نتایج حاصل از تحلیل با نتایج آزمایشگاهی، مدل مفصل پلاستیک ارائه شده توسط berry و همکاران (2008) نسبت به سایر مدل¬های منتخب در پیش¬بینی حالت¬های حدی، به جز جدا شدن بتن غیر محصور و شکست میلگرد دورپیچ نتایج بهتری ارائه نموده است. با مقایسه¬ی نتایج تحلیل عددی تحت بار چرخه¬ای و نتایج آزمایشگاهی می¬توان اظهار داشت که تحلیل عددی انجام شده با دقت مناسبی قادر به بیش¬بینی نمودار نیرو-جابجایی است و تحت اثر بار چرخه¬ای درصد خطای پیش-بینی حالت¬های حدی کاهش می¬یابد و کمترین درصد خطا مربوط به حالت حدی کمانش میلگرد طولی می¬باشد.

چکیده ندارد.

تمامی سازه ها از جمله سازه های بتن آرمه در طول عمر خود در معرض وقوع خسارت قرار می گیرند. روش های کشف خسارت در سازه ها بر دو نوعند، آزمون های مخرب و آزمون های غیر مخرب. یکی از انواع آزمون های غیر مخرب آزمونی است که پارامترهای دینامیکی یک سازه (پارامترهای مودال) و تغییرات آن ها را برای کشف خسارت بررسی می کند. در این کار آزمایشگاهی پنج عدد تیر بتن مسلح با طول 220 و عرض 15 و عمق 20 سانتیمتر با دو آرماتور سایز 12 در پایین و دو آرماتور سایز 8 در بالا و آرماتورهای عرضی(خاموت) با سایز 6 به فواصل 5/7 سانتیمتر ساخته شد. سه نمونه از پنج نمونه از بتن با مقاومت فشاری نمونه استوانه ای mpa21 ساخته شدند و در یک محل واحد دارای خسارات اولیه پیش از بارگذاری بودند. تیر چهارم تیر مرجع بود و از بتن با مقاومت فشاری نمونه استوانه ای mpa21 ساخته شد و خسارت اولیه در آن وجود نداشت. تیر پنجم هم بدون خسارت اولیه و از بتن با مقاومت فشاری نمونه استوانه ای mpa40ساخته شد. پس از اعمال هر مرحله بارگذاری استاتیکی یک آنالیز مودال روی تیر انجام شد و این روند تا حد شکست تیرها ادامه داده شد. پس از بدست آمدن شکل مودهای اول و دوم به سه روش از آن ها استفاده شد. در روش اول با کمک شکل مودها و در روش دوم با کمک ترکیب مودهای اول و دوم به روش جذر مجموع مربعات و در روش سوم به کمک انحنای مودال به کشف خسارت پرداخته شد. نتایج نشان دادند که روش بررسی شکل مود دوم در مکان یابی خسارات متمرکز روش نسبتا خوبی است، روش جذر مجموع مربعات در کشف خسارات متمرکز روش قدرتمندی است و روش انحنای مودال برای کشف خسارات متمرکز و خسارات ایجاد شده در هر مرحله روش مناسبی نیست.

این تحقیق آزمایشی به منظور بررسی ارتباط میان شرایط محیطی (افت و حرارت) و تغییرات در مشخصه های دینامیکی یک سیستم سازه ای انجام شده است. هدف تحقیق و بررسی تغییراتی است که در مشخصه های دینامیکی سیستم های سازه ای، بدون اعمال خسارت، در تحقیقات پیشین پژوهشگران مشاهده شده بود. به این منظور 10 عدد تیر بتن مسلح در دو رده مقاومتی، با ابعاد ثابت و درصد آرماتورهای متفاوت ساخته شد. 9 عدد از تیرها برای بررسی اثر افت در شرایط یکسان و در دمای ثابت آزمایشگاه قرار گرفتند و تنها یک تیر برای بررسی اثر حرارت، خارج از آزمایشگاه قرار داده شد و در دماهای مختلف آزمایش شد. سپس آزمایش های دینامیکی برای دریافت مشخصه های ذاتی دینامیکی، در گام های مختلف زمانی و در حرارت های مختلف صورت گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که با گذشت زمان، فرکانس های کلیه تیرها کاهش پیدا کرده، به طوریکه درصد این کاهش در نمونه های دارای آرماتور قوی تر و بتن با مقاومت بالاتر، کمتر از سایر نمونه ها است. ضمن این که درصد تغییرات فرکانس ها در نمونه های دارای آرماتور کششی و فشاری برابر، نسبت به سایر نمونه ها کمتر می باشد. همچنین فرکانس های تیرها در اثر افزایش حرارت، کاهش و با کاهش حرارت، یک روند افزایشی از خود نشان دادند. نسبت های میرایی تیرها در اثر افت روند افزایشی و یا کاهشی مشخصی نداشتند، اما در اثر افزایش حرارت، افزایش پیدا کردند. ضمن اینکه شکل مودها به تغییرات حرارت و افت حساس نبودند.

دال ها بعنوان یکی از مهمترین اجزا سازه های بتن مسلح برای تحمل و انتقال نیروهای ثقلی به ستون های همواره مورد توجه بوده اند. از این رو تحقیقات تجربی و نظری فراوانی به منظور شناختن رفتار و ظرفیت دال های بتن مسلح زیر اثر بارهای قائم انجام شده است. هنگامیکه دال ها مستقیما بر روی ستون های یا تحت بارهای متمرکز سنگین قرار می گیرند، معمولا در آنها پدیده ای بنام شکست برش منگنه ای در همسایگی نیروهای متمرکز سنگین یا مجاورت اتصالات (دال-ستون) اتفاق می افتد که عملکرد آن با شکست ناشی از برش خمشی متفاوت است. این مطالعه، تحقیقی بر پدیده شکست برش منگنه‏‎‎‏ ای در دال های تخت می باشد. در این رساله ضمن جمع آوری و مطالعه بخشی زیادی از گزارشات منتشر شده در ارتباط با موضوع فوق الذکر، و در همچنین گردآوری مشخصات و نتایج مربوط به 18 نمونه دال آزمایش که بوسیله کنیونن و نایلندر (1960) ارائه گشته اند، به بررسی ضوابط طراحی ابزار شده به وسیله آئین نامه های ‏‎aci 318-83 mc78, ec 2, ds 411, bs 8110‎‏.برای تعیین ظرفیت برش منگنه ای دال های تخت پرداخته شده است. مقایسه نتایج حاصل از ضوباط آئین نامه ای با نتایج تجربی نشان داد که هیچ یک از آیین نامه های مورد نظر نمی تواند ظرفیت برش منگنه ای دال را با دقت مطولبی پیش بینی نماید. به نظر می رسد دلیل این امر فقدان یک تئوری مناسب است تا ضوابط آئین نامه ای بر مبنای آن استوار گردند. از این رو دو نظریه کنیونن و نایلندر (1960) و نیلسون (1984) در همین زمینه مورد ارزیابی قرار گرفته است. مزیت تئوری کنیونن و نایلندر (1960)،شرح ساده و مناسبتر رفتار دال به هنگام وقوع پدیده شکست و همچنین محاسبه نیروها از روش تعادل می باشد. این مطلب مادامیکه از بتن با مقاومت بالا استفاده شود بیشتر نمایان می گردد. لیکن تئوری پیشنهادی بر مبنای فرضیاتی استوار است که با دقت بعضی از آنها برای دال های تخت با فولادگذاری خمشی متعامد (شبکه ای) مورد شک و تردید می باشد، البته این امر از مقایسه نتایج با یگدیگر نیر مشخص گردیده است. بنابراین برای نظریه کنیونن و نایلندر (1960)، روابط اصلاحی در متن رساله پیشنهاد شده و میزان بهبود نتایج با کاربرد این روابط اصلاحی مورد بررسی قرار گرفته است.

چکیده ندارد.

جریان سیالات در محیط متخلخل فرآیند پیچیده ای است که به عواملی نظیر تراوایی مطلق، تراوایی نسبی، فشار موئینگی، ترشوندگی و ... بستگی دارد. ترشوندگی به عنوان یکی از اصلی ترین پارامترها در آنالیز جریان چندفازی شناخته شده است که بر بسیاری از پارامترهای مخزن نظیر نفوذپذیری نسبی و بازدهی پروژه های تزریق آب به مخزن تاثیر می گذارد. به منظور داشتن نتایج صحیح باید آزمایشات آنالیز ویژه مغزه بر روی مغزه های بومی یا بازسازی شده انجام شود. نظر به اهمیت عامل ترشوندگی در داده های آنالیز ویژه مغزه و پایه ای بودن این داده ها در مطالعات مخازن، پروژه حاضر تعریف گردید. در این تحقیق پدیده ترشوندگی بر روی 4 نمونه از مخازن کربناته مارون و سلمان مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بدست آوردن نتایج صحیح، آزمایشات بر روی نمونه های کربناته بازگردان شده در مخزن صورت گرفته است. جهت تعیین ترشوندگی از دو روش کمی و کیفی استفاده شده است که عبارتند از: روش آموت با استفاده از دستگاه سیلاب زنی، روش آموت با استفاده از دستگاه التراسانتریفیوژ، روش توام آموت/‏‎usbm‎‏ و روش نفوذپذیری نسبی. همچنین سیالات مخزن مورد آنالیز قرار گرفته اند. تطابق خوبی بین نتایج حاصله از هر دو روش کمی و کیفی در مورد نمونه های بازگردان شده مشاهده گردید. شاخص های ترشوندگی بدست آمده از آزمایشات موید نفت دوست بودن نمونه ها می باشد. در پایان پیشنهاداتی جهت ادامه تحقیق مورد نظر ارائه شده است.