از روشهای موجود برای تأمین مقاومت سازه های فولادی در برابر بارهای جانبی استفاده از قابهای مهاربندی شده می باشد. تجربه زلزله های اخیر حاکی از اهمیت فوق العاده اتصالات در رفتار سازه های فولادی است. در اغلب موارد علیرغم کفایت مقاومت اعضاء اصلی، خرابی های زیادی متوجه سازه شده که عمدتاً ناشی از ضعف در طراحی و یا اجرای اتصالات می باشد. در روش های اجرای سنتی سازه های فولادی بیشتر اتصالات در مرحله ساخت و یا نصب از نوع جوشی بوده و این امر سبب می شود که اتصالات در محل اتصال مهاربندها به تیر یا ستون غالباً دارای کیفیت قابل قبولی نباشد. دلایل متعددی برای این موضوع وجود دارد که از طراحی نادرست تا عدم استفاده از پرسنل مجرب و نیز فقدان سیستم نظارت و کنترل کارآمد را شامل می شود. در این پایان نامه به منظور بررسی ضعف های ناشی از اجرای نادرست اتصالات مهاربندها در روش های سنتی، تلاش شده تا با بررسی انواع عیوب آشکار و نهان موجود در سازه های متداول مهاربندی شده فولادی در سطح کشور نقایص مهم اجرایی جزئیات اتصال گوشه مهاربندها شناسایی و دسته بندی شده و سپس با استفاده از روش اجزاء محدود مدلسازی و تحت بارگذاری زلزله تحلیل گردیده است. مدل سازی ها با نرم افزار المان محدودansys 11. 0 با قابلیت تحلیل غیرخطی انجام شده است. در مدل سازی ها برای اجزاء اتصال سه بعدی از المان45 solid استفاده شده است. پس از بررسی نتایج حاصل از مدلسازی ها، جزئیات پیشنهادی جهت رفع پاره ای از نواقص متداول ارائه و پس از مدلسازی مجدد تحلیلهای لازم انجام و نتایج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل نشان داد که در حالاتی که امکان استفاده از خطوط جوش طولی و پیشانی عضو مهاربندی وجود داشته باشد، نتایج بهتری نسبت به استفاده از فقط خطوط جوشی طولی مشاهده شد. همچنین با ارائه جزئیات پیشنهادی برای رفع نواقص و مدلسازی مجدد، مشاهده شد که جزئیات پیشنهادی باعث بهبود رفتار اتصال می شود.

امروزه با توجه به پیشرفت صنعت ساختمان و افزایش ساختمانهای بلند مرتبه در سطح کشور، شناخت دقیق سیستمهای مقاوم در برابر زلزله و بررسی رفتار شان سبب استفاده بهینه از آنها در ساختمانهای مختلف می گردد . جهت مقابله با نیروهای جانبی و به ویژه نیروی زلزله سیستمهای مختلفی بکار می رود که از آن جمله می توان به مهاربندها اشاره نمود . این سیستمها بر مبنای رفتار محوری کششی فشاری تعیین می گردند . یکی از نقاط ضعف این سیستم امکان کمانش عضو فشاری و در نتیجه کاهش ظرفیت باربری آن می باشد . در سالهای اخیر با ظهور یک نوع مهاربند جدید بنام مهاربند مقاوم در برابر کمانش brb(buckling restrained brace) این مشکل تا حدود زیادی مرتفع شده است . این مهاربند دارای رفتار یکسان در کشش و فشار بوده و قابهای ساخته شده با آن قابلیت جذب انرژی بالایی دارند . در این پایان نامه ابتدا با در نظر گرفتن مهاربندیهای مختلف شامل مهاربندهای قطری, v شکل, v شکل معکوس و ضربدری بزرگ ( ترکیب v و v معکوس ) در سازه های چهار تا شانزده طبقه با استفاده از نرم افزارsap2000 و با استفاده از تحلیل استاتیکی افزایشی غیر خطی پارامترهای موثر آنها ( ضریب اضافه مقاومت و ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری ) محاسبه شده اند. سپس همین قابها به علت اینکه در نرم افزار sapامکان تحلیل غیرخطی دینامیکی وجود ندارد در نرم افزار perform 3-d مدل شده و با استفاده از روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی پارامترهای موثر جهت برآورد ضریب رفتار بدست آورده شده است . در پایان ضریب رفتار هر یک از قابهای مذکور به طور جداگانه تعین شده و ضریب رفتار کلی قابهای مهاربندی با مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش هم محور 10.22پیشنهاد شده است.

بشر همواره به دنبال راهی برای حمل و نقل کالا از محلی به محل و جابجایی آسان از نقطه ای به نقطه دیگر بوده است بر همین اساس پیوسته در جستجوی راهی برای گذار از موانع فیزیکی محیط حاکم بوده است. بر این اساس می توان فلسفه پیدایش پلها را به عنوان راه حلی برای عبور از موانع طبیعی و مصنوعی موجود در راههای ارتباطی زمینی به عنوان مهمترین روش حمل و نقل بیان نمود. از بین کلیه پلهای ساخته شده با توجه به تداول بکارگیری پلهای بتنی با مقطع جعبه ای در دهانه های متوسط و بزرگ در اقصی نقاط جهان و عدم بررسی رفتار مقطع پل تحت بارگذاریهای خاص همچون بارگذاری پیچشی که امکان ایجاد تغییر شکلهای پیش بینی نشده در مقطع را دارد. در این پژوهش سعی گشته تا با مدل سازی یک مورد از پلهای ساخته شده به کمک نرم افزار sap و تعیین تلاشهای بیشینه تحت بارگذاریهای آیین نامه ای و بارگذاریهای خارج از آن و انتقال تنشها به مقطع بحرانی مدل شده در نرم افزارansys به بررسی رفتار مقطع مورد نظر پرداخته شود. نتایج نزدیک تحلیل خطی و غیر خطی بارها حاکی ازصلبیت بالای سازه و اثر کم ترکیب بارهای اثر داده شده است. بررسی تنش های مربوطه نشان داد که تا مرحله اعمال 2/1 کل بار، ظرفیت مقطع مکفی بوده و در این مرحله در قسمت های کوچکی از محل اتصال جان به یال های فوقانی و تحتانی، تنشها از حدود مجاز آیین نامه ای کمی فراتر رفته و همچنین نحوه توزیع تنش در کل مقطع به ازای کلیه نسبت های بارگذاری روند ثابتی دارد به طوری که بیشترین تاثیر بارگذاری در قسمتهایی از مقطع که تمرکز تنش اتفاق می افتد مشاهده می شود. از طرفی با کنترل ظرفیت فشاری با تنش مجاز در بارگذاری با نسبت 5/2 برابر، به نظر می رسد قسمت های کوچکی ازمقطع دچار ضعف فشاری می گردد.

هدف اصلی این تحقیق بررسی برآورده نمودن شرایط عملکردی بر اساس آیین نامه بهسازی لرزه ای ایران و fema-356 در ساختمانهای بتن مسلح با قاب خمشی بر اساس مباحث ششم و نهم از مقررات ملی ساختمان ایران و با در نظر گرفتن ضوابط لرزه ای آیین نامه 2800 می باشد. جهت نیل به این منظور، مدل سه بعدی اجزا محدود ساختمانهای 3، 6، 9 و12 طبقه ایجاد شده و مطابق آیین نامه های ذکر شده خصوصیات مفاصل غیرخطی به المانهای تیر و ستون اختصاص یافت و با توجه به تقارن پلان ساختمانها در دوجهت، تحلیل استاتیکی غیرخطی با استفاده از دو الگوی بارگذاری جانبی با توزیع مثلثی و یکنواخت انجام گرفت. همچنین تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی با استفاده از سه رکورد زلزله طبس، ال سنترو و نورث ریچ روی مدل ها انجام گرفت و نتایج حاصله با استفاده از جداول و نمودارها بیان می گردد.

جریان برگشتی، سرعت جریان ایجاد شده در بستر دریا است که جهت آن به سمت دریا بوده و عامل اصلی اعمال تنش بر روی ذرات رسوب به سمت دریا و در نهایت حمل رسوب و فرسایش ساحل می باشد. در این مطالعه مدلی غیر خطی جهت تخمین توریع سرعت جریان برگشتی در مجاورت سازه های انعکاسی در ناحیه ساحلی ارائه شده است. مدل حاضر اصلاح مدل اولیه ای است که توسط اوکایاسو و همکاران در سال 1990 برای سواحل غیر انعکاسی ارائه شده، که با اصلاح بالا آمدگی سطح آب، تنش تابشی و شار جرمی اثرات ناشی از انعکاس درنظر گرفته شده است. غیر خطی بودن امواج نیز با استفاده از تئوری فنتون برآورده می شود و اندرکنش بین موج و جریان نیز در مدل لحاظ شده است. همچنین مدل چند جمله ای جدیدی جهت توزیع سرعت جریان برگشتی در مجاورت سازه های انعکاسی، بر پایه شواهد آزمایشگاهی ارائه شده است. داده های تجربی بر اساس مطالعات آزمایشگاه ساحلی دانشگاه کاگوشیما در ژاپن که شامل امواج منظم پیش رونده به سمت سواحل طبیعی و انعکاسی است، حاصل شده اند. در واقع با استفاده از شبکه های عصبی نوع gmdh مدلی جهت تخمین سرعت جریان برگشتی معرفی می شود. نتایج به دست آمده از مدل بوسیله مجموعه ای از داده های امواج تصادفی انجام شده در آزمایشگاه هیدرولیک امپریال کالج لندن در انگلستان مورد ارزیابی قرار گرفته اند (ضریب همبستگی برابر با 78 درصد). نتایج حاصله حاکی از دقت کافی مدل چند جمله ای است و توانایی شبکه عصبی نوع gmdh به عنوان یک ابزار قوی برای تخمین این پدیده را نشان می دهد. در مجموع نتایج حاصله مبین این واقعیت است که وجود شرایط انعکاسی در ساحل باعث تعدیل سرعت جریان برگشتی و میزان انتقال رسوب ناحیه ساحلی شده و بنابراین سبب تغییرات بستر کمتری نسبت به سواحل طبیعی می گردد. همچنین با اعمال اثرات غیرخطی امواج و اندرکنش موج- جریان نتایج حاصله از مدل ریاضی به طور محسوسی بهبود یافته اند.

مزیتهای اقتصادی استفاده از تیر ورق باجان موجدار سینوسی بدلیل کاهش قابل تامل وزن فولاد مصرفی در ساخت مقاطع و مقاومت بالای آنها در برابرکمانش موجب شده تا استفاده از آنها در سالهای اخیر بسیار رایج گردد. از جمله کاربردهای آنان می توان به قابهای صنعتی و پلهای فلزی اشاره نمود. اغلب تحقیقات آزمایشگاهی و یا عددی صورت گرفته تاکنون به بررسی رفتار اینگونه مقاطع تحت بارهای استاتیکی پرداخته است. از این رو، با توجه به نوع کاربرد این مقاطع می بایستی بررسی ویژه ای در مورد رفتار غیرخطی آنها تحت بارهای دینامیکی مانند ضربه به بعمل آمده تا چگونگی عملکرد آنها بدرستی معلوم شود. در این بررسی برای تحقیق در مورد رفتار غیرخطی تیر ورق ها با جان موجدار تحت بار های استاتیکی و دینامیکی از روش اجزاء محدود استفاده شده و از مقاطع متنوعی که توسط سازندگان معتبر تولید می گردد برای تحلیلهای عددی بهره برده شد. دقت نمونه های مدلسازی شده به روش اجزاء محدود به دوروش سنجیده شده است. اول با مقایسه نتایجی که از تحلیل یک سازه ساده توسط نرم افزارmatlab حاصل گردید و سپس بوسیله مدلسازی تعدادی نمونه آزمایشگاهی. برای مدلسازی از نرم افزار اجزاء محدودansys12استفاده گردید و از المان چهار گره ایshell181برای شبیه سازیها بهره گرفته شد و مواردی چون تغییر مکانهای موضعی و کلی، تنش برشی، تنش فون میسز و جذب انرژی به دقت مورد بررسی قرار گرفت. یافته های این تحقیق نشان میدهد که علیرغم تفاوتهای فاحش وزن مقاطع تیر ورق با جان موجدار سینوسی با مقاطع h معادلشان، ظرفیت باربری استاتیکی هر دو تقریبا یکسان است، اگرچه بعد از اعمال بار ضربه شاهد تغییر مکانهای موضعی و سراسری و همچنین لهیدگی نسبتا زیادی بودیم. لذا می بایستی توجه ویژه ای به محل اعمال بار ضربه در مقاطع تیر ورق با جان موجدار سینوسی نمود که در این مورد می توان به استفاده از سخت کننده های جان و یا صفحات توزیع بار اشاره نمود.

عملکرد مناسب مقاطع مرکب و رویکرد آیین نامه های طراحی در گسترش کاربرد این نوع مقاطع سبب شده تا تحقیقات وسیعی در خصوص استفاده از دیوارهای برشی فولادی مرکب به عنوان المان مقاوم در برابر نیروی جانبی انجام و علی الخصوص تعیین معیارهای مناسب طراحی جزئیات دیوارهای برشی مرکب بطور روز افزونی مورد توجه قرار گیرد. استفاده از عملکرد میدان کششی به عنوان مکانیزم اساسی مقاومت دیوارهای برشی فولادی ، الزامات خاصی را جهت طراحی المان های مرزی این سیستم بوجود می آورد. به جز بارهای ثقلی ، المان های مرزی عمودی دیوار برشی فولادی می بایست در برابر مقدار زیادی لنگر واژگونی نیز مقاومت کنند. همچنین این المان ها مهاری برای عملکرد میدان کششی ورق میانی فراهم می آورند. بنابراین نیاز به سختی کافی این المان ها معمولاً منجر به استفاده از مقاطع بزرگ با ورق های ضخیم می شود. بمنظور بهبود خصوصیات رفتاری و نیز اقتصادی ،ستون هایی با مقاطع مرکب می تواند جایگزین استفاده از ستون با مقاطع فولادی در سیستم دیوار برشی فولادی گردد. ستون هایی با مقاطع مرکب دارای سختی ، مقاومت ، شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی بالا می باشند. وجود بتن علاوه بر افزایش ظرفیت نیروی محوری ستونها ، سختی خمشی ستون را نیز افزایش می دهد که می تواند منجر به استفاده از مقاطع لاغرتر در طراحی گردد. همچنین کمانش موضعی مقطع فولادی به دلیل حضور بتن به تعویق افتاده و از طرف دیگر ، مقاومت بتن نیز به دلیل محصور شدگی با فولاد افزایش می یابد. در پژوهش حاضر تاثیر استفاده از مقاطع ستون مرکب و نیز افزایش مقاومت بتن آن بر رفتار لرزه ای انواع دیوارهای برشی فولادی با انجام تحلیل های غیرخطی به روش اجزای محدود مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور مدل هایی از دیوار برشی فولادی مرکب با مشخصات هندسی مشابه و انواع مختلف ستون و نیز مقاومت فشاری متفاوت بتن ، که بر اساس آیین نامه های معتبر طراحی شده اند تحت بار های لرزه ای تحلیل و رفتار آنها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. دراین بررسی دیوار برشی فولادی مرکب با چهار نوع ستون در نظر گرفته شده است : (1) ستونهای مرزی h شکل فولادی، (2) ستون های مرزی مرکب h شکل نیمه محصور شده در بتن، (3)ستون های با مقطع جعبه ای و (4) ستون های با مقطع جعبه ای پر شده با بتن. در تمامی حالت های تحلیل فرض شده که سیستم سازه ای قاب خمشی فولادی با دیوار برشی فولادی بوده و در نتیجه کلیه اتصالات تیر به ستون صلب در نظر گرفته شده است. پس از انجام تحلیل پارامترهایی همچون سختی، حداکثر ظرفیت باربری، ظرفیت استهلاک انرژی ، چگونگی توزیع تنش در اجزای مختلف فولادی و بتنی، پارامترهای آسیب در بتن بررسی و عملکرد دیوارها مورد مقایسه قرار گرفته اند.

پل ها قسمت مهی از حمل ونقل مدرن به شمار می روند و نقش حیاتی در زندگی امروزی ایفا می کنند. بسیاری از پل ها چند دهه پیش ساخته شده اند و اکنون در معرض فرسودگی و خرابی قرار گرفته اند، چون این سازه ها امروزه در معرض بارهای سنگین تر و سریع تر قرار گرفته اند در حالی که برای بارهای سبک تر طراحی شده بوده اند، بنابراین پل ها از جمله سازه های هستند که از همان ابتدا ساخت نیاز به بررسی پایش سلامت سازه ای در آن ها کاملاً ضروری به نظر می رسد. در این رساله اثر خسارت مصنوعی اعمال شده برخواص دینامیکی پلz24 مورد بررسی قرار می گیرد و سپس به منظور شناسایی موقعیت بیشترین ¬آسیب در پل z24 عملیات بهنگام سازی مدل اجزای محدود پل انجام شد و به منظور صحت سنجی عملیات بهنگام سازی مقایسه ای بین خواص دینامیکی پل قبل و بعد از خسارت صورت می گیرد.

پژوهش های انجام شده درخصوص رفتار اتصالات کج تیر به ستون نسبتاً محدود می باشد و بجز در حالت اتصالات مفصلی با ورق جان، کمبود ضوابط و دستورالعمل های معتبر در این زمینه کاملاً محسوس بوده و ابهامات قابل توجهی در زمینه ی طراحی این دسته از اتصالات وجود دارد. با این حال به دلایل اجرائی و الزامات ناشی از طراحی سازه های با شبکه غیر متعامد تیر و ستون، استفاده از این اتصالات در بسیاری از موارد اجتناب ناپذیر است. بوجود آمدن هرگونه صلبیت در این قبیل اتصالات، با توجه به عدم قرار گیری محورهای تیرها در امتداد محورهای اصلی ستون خطر بوجود آمدن لنگر پیچشی ویا خمش دو محوره پیش بینی نشده را در اعضای اصلی سازه به همراه دارد، لذا انجام تحقیقات علمی در خصوص رفتار این اتصالات می تواند راهگشا باشد. در تحقیق حاضر، اتصال کج تیر به ستون با جزئیات مختلف متداول و با زوایای گوناگون قرارگیری تیرها نسبت به محور های اصلی ستون با استفاده از روش اجزای محدود مدل سازی شده و رفتار غیر خطی آن ها تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. رفتار کلی اتصال و میزان صلبیت نسبی بوجود آمده در هر مورد، نحوه شروع و گسترش تنش های پلاستیک در اجزای مختلف تیر و ستون و باربری کلی انواع اتصالات کج تیر به ستون از جمله موارد ارزیابی شده در این پژوهش می باشد.

چکیده ندارد.