بسیاری از سازه ها ممکن است در طول عمر مفید خود دچار خرابی شوند. خرابی در ابتدا به صورت جزئی ظاهر می شود که ممکن است منجر به کاهش عمر مفید و نهایتا خرابی کلی سازه گردد. امروزه هزینه بالای ساخت و اهمیت برخی سازه ها باعث شده تا شناسایی خرابی در سازه ها به عنوان بحث مهمی در مهندسی سازه مطرح شود. با استفاده از روش های تعیین خرابی در سازه ها، المان هایی که احتمال خرابی آن ها بیشتر است، شناسایی شده و با تعویض یا تقویت آن ها می توان عمر مفید سازه را افزایش داد. وقوع خرابی در سازه باعث کاهش جرم و سختی عضو می شود که این موضوع مستقیما بر روی پاسخ های سازه تاثیر می گذارد. بنابراین بسیاری از روش های شناسایی خرابی بر مشاهدات تغییرات در پاسخ های یک سازه استوارند. برای تعیین خرابی روش های متعددی وجود دارد که یکی از این روش ها استفاده از روش بهینه سازی می باشد. در این مطالعه ابتدا مسئله تعیین خرابی به شکل یک مسئله بهینه سازی استاندارد تبدیل می شود. سپس با در نظر گرفتن فرکانس های طبیعی سازه سالم و آسیب دیده تابع هدف ارزیابی می شود. تابع هدف مورد استفاده در این تحقیق از حساسیت مناسبی در برابر المان های سالم و خراب برخوردار است. ضمنا خرابی در سازه با کاهش مدول الاستیسیته یک المان شبیه سازی شده است. مسئله بهینه سازی استاندارد، با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی (differential evolution algorithm) حل شده تا موقعیت و مقدار دقیق خرابی تعیین شود. نتایج بدست آمده نشان می دهند که درصد خرابی محاسبه شده با درصد خرابی تعریف شده تقریبا یکسان می باشد که این موضوع کارایی روش استفاده شده در این تحقیق را بیان می کند.

خوردگی قطعات فولادی در سازه های مجاور آب و نیز خوردگی میلگردهای فولادی در سازه های بتن آرمه ای که در معرض محیط های خورنده کلروی و کربناتی قرار دارند، یک مساله بسیار اساسی تلقی می شود که جایگزینی فولاد با frp یکی از راه های بسیار مناسب می باشد. با توجه به اثرات محصور شدگی تیوب های frp عملکرد آنها نسبت به اعضای معمولی بتن آرمه افزایش یافته است. به طور کلی سختی frp کمتر از فولاد است و ممکن است اثرات لاغری از حداکثر مقاومت ستون جلوگیری کند. تیوب های frp با ایجاد محصورشدگی برای هسته ی بتنی باعث افزایش ظرفیت باربری می شود. ضعف تیوب های فولادی در محیط های خورنده و قلیائی است همچنین به دلیل بالا بودن مدول الاستیسیته ی فولاد بخش بزرگی از بارهای محوری توسط ژاکت های فولادی تحمل شده که منجر به کمانش زود هنگام فولاد می شود که در ابتدا به تشریح آن پرداخته شده است. در ادامه به نحوه مدلسازی اجزاء محدود تیر- ستون های frp پر شده با بتن تحت بارهای محوری و لنگر خمشی و همچنین صحت سنجی روند مدلسازی انجام شده با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. در این پژوهش با بهره گیری از نرم افزار اجزاء محدود ansys به بررسی تیر- ستون های مدل شده تحت لاغری های مختلف در خروج از مرکزیت های متفاوت، اثرات ضخامت تیوب frp بر روی لاغری های مختلف و تاثیرات نحوه ی چیدمان الیاف frp با زوایای مختلف الیاف نسبت به محور طولی پرداخته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که استفاده از معیار گسیختگی تسای- وو باعث بهبود نتایج عددی گردید. افزایش لاغری در روی تیر- ستون های frp باعث کاهش ظرفیت باربری آنها شد و با افزایش خروج از مرکزیت بار نهایی کاهش یافت.

شناسایی خرابی در سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا عدم توجه به بروز آسیبهای محلی در سازه سبب کاهش عمر عملیاتی آن و دربرخی موارد تخریب کلی سازه می گردد. درطول سالهای گذشته توجه زیادی به موضوع شناسایی خرابی در سازه ها معطوف گشته و روشهای زیادی نیز برای دستیابی به این هدف معرفی شده اند.در حالت کلی روشهای شناسایی خرابی در سازه ها به دو دسته روشهای مخرب و غیرمخرب دسته بندی می شوند. روشهای مخرب به علت هزینه بالا ونیز نیاز آنها به خارج کردن سازه از حالت سرویس دهی، کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. اما ارائه یک روش غیر مخرب کارا که توانایی تعیین موقعیت و شدت خرابی در سازه ها را داشته باشد همواره از دغدغه های اصلی محققین بوده است. اساس بسیاری از روشهای عیب یابی در سازه ها مبتنی بر مشاهده میزان تغییرات در پاسخ های سازه ای است زیرا بروز خرابی موجب کاهش سختی و گاها جرم سازه و در نتیجه تغییر در پاسخ های استاتیکی و دینامیکی سازه ای می شود. در این مطالعه تعدادی از شاخصه هایی که تا به امروزجهت شناسایی خرابی در سازه ها ارائه شده اند، از جمله شاخص انرژی کرنشی مودال و شاخص انرژی کرنشی استاتیکی معرفی و کارائی آنها با مثال های عددی مقایسه گردیده اند. در تعریف این شاخص ها از مشخصه های استاتیکی سازه مانند تغییر مکانهای گره ای و مشخصه های دینامیکی مانند فرکانسهای طبیعی و شکل های مودی استفاده شده است. همچنین با توجه به نقاط ضعف و قوت شاخص های موجود، سه شاخص عیب یابی جدید موسوم به شاخص انرژی کرنشی مبتنی بر نرمی، شاخص تغییرات کرنش مبتنی بر نرمی و شاخص نرمی توسعه یافته جهت شناسایی و تعیین موقعیت خرابی های چندگانه در سازه ها معرفی گشته و کارایی آنها ازطریق پنج مثال،که درطول مطالعه معرفی شده اند، بررسی شده است. سرعت بالاتر در تشخیص آسیب های سازه ای با حجم محاسباتی کمتراز مزایای روشهای پیشنهادی می باشد. جهت نشان دادن بازدهی بالا و کارایی روشهای معرفی شده، مقایسه ای کلی بین عمکلرد شاخص های عیب یابی موجود و شاخص های پیشنهادی صورت گرفته است. درانتها نیز نتایج، بادرنظر گرفتن اثرات اغتشاش اندازه گیری مورد بررسی مطالعه قرار گرفته اند.

چکیده پدیده ی انفجار یکی از پیچیده ترین مسائلی است که سال هاست محققین بسیاری بر روی آن به مطالعه و تحقیق پرداخته اند. در مهندسی سازه، محققین همواره به دنبال تاثیر انفجار برروی سازه ها وچگونگی پاسخ سازه ها به این نوع بارگذاری می باشند، اما اکثر تحقیقات گذشته به بررسی اثرات بارگذاری انفجار بر روی سازه های ساختمانی و نظامی پرداخته شد. پل ها یکی از مهمترین سازه هایی می باشند که نقش مهم و اساسی در سیستم حمل ونقل هر کشوری بر عهده دارند، اما علی رغم اهمیت حیاتی پل ها، مطالعات بسیار اندکی در حوزه ی اثر بارگذاری انفجار برروی این نوع از سازه ها انجام شده است. در این تحقیق هدف ارزیابی تاثیر بارگذاری انفجار بر روی پاسخ پل های بتنی نامنظم دارای پایه های با ارتفاع متفاوت می باشد. در این راستا، ابتدا یک روش پیشنهادی توزیع فشار انفجار به نام "روش توزیع بارگذاری هرمی شکل فشار انفجار" را معرفی کرده که در این روش، توزیع فشار وابسته به پارامترهای اصلی بارگذاری انفجاریعنی وزن مواد منفجره و فاصله ی مرکز انفجار تا سازه می باشد. پارامتر های موج انفجار برای تعیین روش توزیع هرمی شکل فشار انفجار به کمک نرم افزار at blastبدست می آیند. سپس شبیه سازی توزیع بارگذاری انفجار هرمی شکل در پنج نقطه ی مختلف بر روی عرشه ی پل نامنظم که با استفاده از المان shellلایه بندی شده در نرم افزار csi bridgeمدلسازی شده است، انجام شد. این توزیع بارگذاری به وسیله ی پنج ماده ی منفجره با اوزان مختلف که در یک فاصله ی ثابت از عرشه ی پل قرار دارند اعمال می گردد. و در پایان به بررسی چگونگی پاسخ این نوع پل ها به بارگذاری های مختلف انفجار پرداخته شده است. برای دستیابی به پاسخ پل به بارگذاری های انفجاربه ازای هر توزیع هرمی شکل بارگذاری انفجار، تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی به کمک نرم افزار csi bridge انجام شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد، پاسخ پل مورد مطالعه تحت حالت های مختلف بارگذاری بر روی نقاط مختلف بالای عرشه ی پل،کاملا وارد ناحیه ی غیر خطی شده و مشاهده می گردد مدل پل مورد نظر تحت بارگذاریkg 2721 w=در بالای عرشه دچار شکست دال فوقانی عرشه می گردد. این در حالیست که طبق الگوی بارگذاری هرمی شکل، به ازای هر وزن ماده ی منفجره در فاصله ی مرکز انفجار از سازه ی ثابت، مقادیر و نحوه ی توزیع فشار انفجار در تمامی حالات کاملا یکسان می باشد.