در این پژوهش ضمن بررسی میراگرهای تسلیمی و روابط حاکم بر آنها مروری بر تحلیل های غیرخطی خواهد شد. پس از آن مدلی برای تبیین رفتار دو سازه مجاور متصل شده ارائه می گردد که دربر گیرنده خصوصیات غیرخطی مصالح و میراگر می باشد. در این مدل رفتار خطی و غیرخطی قابهای برشی در نظر گرفته می شود. از سوی دیگر می توان میراگرها را با قابلیت های متفاوت لزج، اصطکاکی و لزج-کشسان تعریف نمود. براساس این مدل یک برنامه رایانه ای تهیه شده است. تحلیل دینامیکی غیرخطی که توسط این برنامه انجام می شـود، از روش نیومارک بهره می گیرد. در این برنامه می توان روش نیومارک را با گزینه های مختلف شتاب خطی یا شتاب متوسط انجام داد. سپس چند ساختمان نمونه مدل سازی و تحلیل می گردند و نهایتاً نتایج آنها مقایسه می شود. مطالعه حاضر نشان خواهد داد که می توان از میراگرهای تسلیمی برای بهبود رفتار ساختمان های مجاور استفاده نمود. به این ترتیب ضمن کاهش اثر مخرب ضربه، نیروهای لرزه ای به شکل بهتری مستهلک می گردد. با استفاده از مطالعات پارامتری مشخصات بهینه میراگرهای تسلیمی برای کاهش جابجایی و شتاب بام و همچنین برش پایه ارائه خواهد شد.

در این پژوهش، زیرسازه پل با استفاده از تکنولوژی مهاربند های تسلیم شونده بدون کمانش بهسازی می شود. این نوع مهاربند می تواند در برابر هر نوع مد کمانشی مقاومت کند و به حد جاری شدن برسد. طبق نتایج آزمایشگاهی، این نوع مهاربند توانایی جذب انرژی بالایی داشته و می تواند خسارات وارده ناشی از بارهای لرزه ای به سازه پل را کاهش دهد. بدین منظور با انتخاب مدل پلی نمونه، ابتدا با انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی سازه پل مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس با مدلسازی مهاربند بدون کمانش، بهسازی پل مذکور با این نوع مهاربند انجام می شود و نتایج کمی و کیفی آن مورد بررسی قرار می گیرد. در گام بعدی توسط مهاربندهای معمولی ضربدری، پل مورد نظر تحلیل گردید. نتایج حاصل از بهسازی با مهاربند بدون کمانش، با نتایج حاصل از بهسازی با مهاربند معمولی مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرد. مدلسازی پل نمونه و مهاربند بدون کمانش و نیز انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی بر روی مدل ها در محیط نرم افزارsap 2000 nonlinear انجام می شود. با مقایسه نتایج حاصل از آنالیز سه مدل پل مذکور عملکرد مطلوب سیستم مهاربند تسلیم شونده بدون کمانش در اصلاح پاسخ سازه پل نمایان می شود. در ادامه پژوهش، با استفاده از آنالیز پایداری سازه، مدلسازی تحلیلی این نوع مهاربند انجام می شود. با بدست آوردن رابطه حاکم بر مهاربندهای بدون کمانش، به بررسی اثر پارامترهای مختلف مهاربند از جمله ابعاد ژاکت محصور کننده و طول کل مهاربند بر طول محصور شدگی موثر این نوع مهاربند پرداخته می شود.

در این رساله، روشی نیمه فعال برای کنترل ساختمان های غیر خطی محک با استفاده از میراگرهای مایع لزج نیمه فعال ارائه و ارزیابی می شود. از کنترل کننده فازی به منظور تنظیم ضریب میرایی میراگرهای لزج نیمه فعال تحت تحریک زلزله استفاده شده است. توابع عضویت و پایگاه قوانین کنترل کننده فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور کمینه کردن میزان خسارت کلی سازه ها طراحی شده اند. همچنین از این ترکیب الگوریتم ژنتیک و کنترل کننده فازی به منظور کمینه کردن جابجایی بیشینه ساختمان ها استفاده شده است تا اثر کمینه کردن جابجایی بیشینه بر میزان خسارت بررسی شود. اثر این روش بر ساختمان های تمام مقیاس سه و بیست طبقه غیر خطی محک با اعمال شتاب نگاشت های مختلف بررسی شده است. برای مقایسه، از یک کنترل کننده فعال lqg که بر اساس کمینه کردن جابجایی طراحی شده استفاده شده است. همچنین نتایج مربوط به دو کنترل کننده فازی دیگر که عملکرد آنها بر روی ساختمان های غیر خطی محک بررسی شده است، آورده شده تا با نتایج بدست آمده در این رساله مقایسه شوند. نتایج نشان می دهد که ترکیب الگوریتم ژنتیک و کنترل کننده فازی مقدار شاخص خسارت را برای زلزله های مختلف در ساختمان سه طبقه بیش از 40 درصد و در ساختمان بیست طبقه در حدود 60 درصد کاهش داده است که در مقایسه با سایر انواع کنترلر مورد بررسی در این رساله عملکرد بسیار خوبی داشته است.

با نگاهی به تاریخچه ساخت و ساز در جهان به سادگی می توان دریافت که یکی از روش های مرسوم مقابله با بارهای جانبی (باد و زلزله) در ساختمان های بتن مسلح استفاده از دیوارهای برشی می باشد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد؛ اما با افزایش ارتفاع ساختمان کارایی دیوارها کاهش یافته و به تعداد بیشتری دیوار نیاز خواهد بود. یک راه حل رایج برای حل این مشکل استفاده از دیوارهای برشی کوپل می باشد که به صورت های مختلفی قابل استفاده است. روش معمول برای کوپل کردن دو دیوار، استفاده از تیرهای واسط بتنی است که با مشکلاتی نیز همراه است. روش دیگر استفاده از تیرهای واسط فولادی است که رفتار لرزه ای مناسبی را از خود نشان می دهد، اما نیاز به توجه خاصی در رابطه با اتصال به دیوارها دارد. روش دیگری که در این پایان نامه به آن پرداخته شده است، استفاده از مهاربندهای ضربدری فولادی برای کوپل کردن دیوارها می باشد. با توجه به تحقیقات گذشته انجام شده در این زمینه، این روش در سازه های با ارتفاع کم چندان پاسخگو نیست و در ساختمان های بلند مرتبه می تواند رفتار مناسبی از خود نشان دهد. ازاین رو تمرکز این پژوهش بر روی سازه های بلند بوده و نمونه های بررسی شده از این دست می باشند. پس از مطرح کردن تعاریف کلی و بررسی تاریخچه تحقیقات انجام شده در این زمینه، چند مدل اولیه برای بررسی رفتار لرزه ای این سیستم در محدوده خطی و نیز امکان طراحی سازه ها برای تحلیل غیرخطی مورد بررسی قرار می گیرد و درنهایت رفتار لرزه ای این سیستم با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی بررسی شده و برتری ها و نقصان های آن نسبت به حالت تیرهای واسط مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج این بررسی ها بدین شرح است. سیستم مهاربندی ممکن است در برخی حالات بهترین کارایی را در کوپل کردن دیوارهای برشی نداشته باشد؛ اما در نظر گرفتن سادگی اجرای مهاربندها نسبت به تیرهای واسط بتنی و در نتیجه کاهش هزینه و زمان اجرای سازه، می تواند موجب افزایش مطلوبیت استفاده از مهاربند گردد. نحوه تغییرات لنگر خمشی پای دیوارها با تغییرات درجه کوپلینگ به صورت خطی و مستقل از پارامتر اندازه دهانه است. در هر دهانه آزاد، با تغییر درجه کوپلینگ، نیروی محوری دیوارها نیز به صورت خطی تغییر می کند. در درجه کوپلینگ مشخص، با افزایش دهانه آزاد نیروی محوری کاهش می یابد، ضمن آن که لنگر خمشی ثابت باقی می ماند. در صورتی که عمق تیر واسط قابل توجه و درجه کوپلینگ دیوار در حدود ماکزیمم باشد، افزایش دهانه ضمن ایجاد درجه کوپلینگ یکسان یا بزرگتر، موجب کاهش تنش بحرانی در دیوار می شود. این مسأله فرض بهینه تر بودن بازشوهای کوچک در دیوارهای برشی را رد می کند. همچنین نسبت طول تأثیر لنگر مزاحم به ارتفاع کل سازه به مشخصات مقطع دیوارهای برشی و فاصله آنها از یکدیگر بستگی دارد و مستقل از پارامترهای مشخصات هندسی تیرهای واسط، ارتفاع دیوار و ارتفاع هر طبقه است.

یکی از سیستم های نوین ساختمانی که امروزه در دنیا متداول است، پانل های پیش ساخته سبک سه بعدی بتنی موسوم به پانل های 3d است. . این پانل ها که می توانند به صورت المان های باربرو غیرباربر استفاده شوند از دو شبکه فولادی و یک هسته عایق تشکیل می شوند که به وسیله تعدادی اعضای قطری مورب به یکدیگر متصل می شوند. پس از نصب این پانل ها در محل، لایه های بتن آرمه روی آنها بتن پاشی می شود. یکی از سوالات اساسی در مورد این پانل ها، ظرفیت برشی آنها و عملکرد و رفتار آنها تحت بارهای جانبی و رفت و برگشتی است. تفاوت اصلی یک پانل 3d با یک دیوار برشی، دولایه بودن آن و وجود المان هایی به نام برشگیر است که دو لایه را به هم متصل کرده است. همین مطلب است که می تواند رفتار دیوار را تحت بارهای جانبی تحت تأثیر قرار دهد. در ضوابط و دستورالعمل های منتشرشده تاکنون عملکرد و ظرفیت یک دیوار 3d تحت بارهای جانبی همانند دیوار برشی مشابه آن پیشنهاد شده است. اما در اینجا این سوال مطرح می شود که تا کجا می توان رفتار این دو را یکسان در نظر گرفت و اساساً این روش جایگزینی تا چه حد قابل اعتماد است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی ظرفیت و رفتار دیوارهای ساخته شده با پانل 3d، تحت بارهای جانبی به صورت افزایشی خطی و رفت و برگشتی است. این بررسی به صورت مقایسه رفتار این دیوارها با دیوارهای برشی مشابه آنها انجام می شود. در دیوارهای برشی مشابه، دو لایه بتنی به صورت یکپارچه درآمده و برشگیرها حذف می شوند. بررسی های ذکرشده به صورت آنالیز استاتیکی غیرخطی نمونه های انتخابی در نرم افزار abaqus صورت گرفته است. نتایج این بررسی ها در قالب نمودارها و کنتور های کرنش ارائه شده اند. بررسی ها نشان می دهد که تحت بارهای جانبی افزایشی خطی، رفتار پانل 3d و دیوار برشی مشابه آن تا ارتفاع 3 متر یکسان بوده و اختلاف میان رفتار از این ارتفاع به بعد اتفاق می افتد. همچنین تحت بارهای رفت و برگشتی، نتایج نشان دهنده آن است که به تدریج با افزایش ارتفاع نمونه ها نسبت ظرفیت پانل های 3d به دیوارهای برشی مشابه به مقدار ثابتی میل می کند. نتایج این تحقیق این امکان را فراهم می آورد که بتوان از این پس به جای تحلیل و طراحی سازه ای تقریباً پیچیده تر به نام پانل 3d، دیوار برشی مشابه آن را تحلیل و طراحی کرد.

برای مقاومت در برابر بارهای جانبی،سیستم های گوناگونی به کارگرفته شده اندکه پرکاربردترین آنها،مهاربندها در سازه های فلزی می باشند. پارامتر کنترلی در طراحی قاب های ساده فولادی، کمانش عضو فشاری مهاربندها می باشد. جهت بهبود این رفتار در مهاربندها، طرح مهاربندهایی که کمانش نکرده و تحت تنش های فشاری جاری شوند، مطرح شد. برای دست یابی به این هدف، اطراف مهاربند به وسیله یک غلاف نگهداری می شود. این عمل از تغییر شکل جانبی مهاربند به علت کمانش جلوگیری می کند و فولاد هسته به حالت تسلیم می رسد. هنگامی که نیروی محوری به هسته مهاربند وارد می شود، غلاف باید سختی کافی برای جلوگیری از کمانش مهاربند کمانش ناپذیر را داشته باشد. هسته زیر فشار در محدوده غیر ارتجاعی منبسط می شود، بنابراین فاصله بازی برای اجتناب از اصطکاک بین هسته و غلاف باید در نظر گرفته شود تا از انتقال نیرو محوری بطور مستقیم از هسته به غلاف -که باعث کمانش غیر ارتجاعی غلاف توسط نیروی محوری می شود - جلوگیری کند. عوامل موثر بر عملکرد غلاف فولادی مهاربندهای کمانش ناپذیر که عبارتند از: ضخامت غلاف فولادی، طول غلاف فولادی، مقدار فاصله باز بین هسته فولادی و غلاف فولادی و اثر سطح مقطع هسته فولادی بر غلاف فولادی پرداخته می شود. با استفاده از بارگذاری فشار یکنواخت و بارگذاری رفت و برگشتی رفتار هیسترزیس، مد شکست و ظرفیت اتلاف انرژی مهاربند کمانش ناپذیر بررسی خواهد شد.

در برخی از انواع معمول قاب های مهاربندی واگرا، یک انتهای تیر پیوند به ستون متصل می شود، که در چنین سیستم هایی درستی رفتار اتصال تیر پیوند به ستون، به منظور عملکرد ایمن و شکل پذیر قاب بسیار ضروری است. اما از بین آزمایشاتی که تاکنون بر روی محل اتصال، صورت پذیرفته، نمونه های آزمایش شده به علت بالا بودن شدت تنش ها در محل اتصال تیر پیوند به ستون، قبل از رسیدن به شکل پذیری مورد نیاز با شکست هایی ناگهانی در این محل مواجه بوده اند. در این بین به نظر می رسد اتصال تیر با مقطع کاهش یافته (rbs) تیرهای پیوند خمشی، با متمرکز کردن تنش ها در محلی دور از اتصال، راه حلی مناسب برای رفع این مشکل باشد. اما از آنجا که اتصال rbs، در قاب های خمشی کاربرد داشته و تاکنون در قاب های مهاربندی واگرا آزمایش نشده، و با توجه به بالا بودن گرادیان ممان در تیرهای پیوند، امکان حضور rbs در چنین محیطی، باید حتماً مورد بررسی قرار گیرد. لذا در این پایان نامه، با کمک نرم افزار اجزاء محدود abaquse و طی تحلیل استاتیکی غیر خطی، امکان دور کردن مفصل پلاستیک از محل اتصال با استفاده از rbs، در عین رسیدن به چرخش پلاستیک لازم تیر پیوند، در سیستم دوگانه قاب خمشی ویژه و قاب مهاربندی واگرای ویژه مورد تحقیق قرار گرفت. شکل پذیری این سیستم مشابه ای بدون rbs، در سه تراز ارتفاعی چهار، هفت و ده طبقه بررسی شد. علاوه بر این، تغییرات وزن سازه ای دارای این اتصال جدید نیز می تواند ملاکی برای ارزیابی اقتصادی آن باشد، مورد توجه قرار گرفت. مطابق این تحقیق، مدلهای دارای rbs با تشکیل سریعتر مفصل، در ناحیه ی rbs توانستند وقوع تسلیم شدگی تیر پیوند در بر ستون را حداقل تا قبل از رسیدن ممان در محل حداکثر کاهش بال ناحیه ی rbs، به 1/1 لنگر پلاستیک مورد انتظار آن، به تأخیر بیاندازند. ضمن اینکه تیر پیوند، در این اثنا، حداقل دوران مورد نیاز 02/0 رادیان را به جز در مدل ده طبقه کسب کرد. شکل پذیری این نمونه ها نیز در مقایسه با قاب های مهاربندی واگرای بدون rbs، بطور متوسط در ضریب شکل پذیری 11/0% و ضریب رفتار 03/0% افزایش داشت. علاوه بر این، افزایش تعداد طبقات، موجب افزایش وزن و کاهش نرخ افزایش ضریب شکل پذیری نمونه های دارای rbs در مقایسه با نمونه های بدون rbs گردید. کلمات کلیدی: اتصالات، تیر پیوند، قاب مهاربندی واگرا، تیر با مقطع کاهش یافته، شکل پذیری

در این رساله از روشی تحلیلی برای محاسبه ی تنش های برشی و قائم در میان رویه ی تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی استفاده شده است. از آنجا که ترکیب بیشینه ی تنش های برشی و قائم میان رویه، در نزدیکی انتهای ورق های تقویتیfrp یا فولادی به وجود می آید، بنابراین بروز پدیده ی جداشدگی در این محل تشدید شده و ممکن است سبب شکست ناگهانی در این سازه ها گردد. در اینجا اثرات تغییرشکل های برشی در هر سه؛ تیر بتنی، ورق تقویت و لایه ی چسبنده؛ به طور کامل در نظر گرفته شده است. از اینرو تیر بتن مسلّح مرکب به صورت تیر تیموشنکو فرض می شود. به کارگیری فرضیات تیر تیموشنکو به یافتن یک زوج معادلات دیفرانسیل همزمان درجه ی دوم و چهارم معمولی با ضرایب ثابت منجر می گردد. معادلات مزبور در ادبیات مهندسی، دستگاه معادلات دیفرانسیل درگیر نامیده می شوند. معادلات درگیر مزبور به صورت تحلیلی و بدون حذف بخش هایی از آنها حل شده اند. این رساله به درک اثرات تنش های میان رویه بر رفتار سازه های بتن مسلّح تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی، کمک شایانی می نماید. سرانجام، سازگاری نتایج موجود و به دست آمده حکایت از آن دارد که دقت روش پیشنهادی در تعیین تنش های برشی و قائم در مرز مشترک دو ماده متفاوت، کاملاً پذیرفتنی است. در بخش دیگری از این رساله به بررسی تأثیر مولفه های مود کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی در تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با صفحات frp پرداخته می شود. یک روش عمومی برای تقویت تیرهای rc، چسباندن صفحات frp بر سطوح خارجی واقع در نواحی تحت کشش است. چنانچه در محل اتصال صفحه ی frp و بتن پدیده ی جداشدگی بوجود آید، در این صورت ممکن است به شکست ناگهانی سازه ها منجر گردد. نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی گواهی می دهند که شش نوع شکست در سطح مشترک frp و بتن، به سبب پدیده-ی جداشدگی در سازه های بتنی به وجود می آید. در اینجا به دو نوع از معمول ترین و در عین حال مهمترین آنها پرداخته می شود. نوع نخست آن، جدایش بین صفحه ی frp و تیر بتنی در انتهای اتصال ایندو به یکدیگر، و دیگری نیز جداشدگی ناشی از ترک میانی است. جداشدگی نوع اخیر را ترک برشی- خمشی نیز نام نهاده اند. رساله ی حاضر با ارائه ی الگویی مناسب به بررسی جداشدگی مود ترکیبی و اثرات آن بر روی رفتار سازه های بتنی تقویت شده با صفحات frp می پردازد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثر پارامترهای مکانیکی و هندسی صفحه ی تقویتی بیش از تأثیر پارامترهای مزبور در لایه ی چسبنده بر روی مولفه های کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی است.

خرابی پیشرونده، پدیده ای است که در آن یک خسارت جزئی، باعث خرابی کل سازه یا قسمت زیادی از آن می شود. ویژگی اصلی این پدیده، این است که، خرابی نهایی، تناسبی با خرابی اولیه ندارد. برای بررسی خرابی پیشرونده سازه ها، می توان از روش مسیر بار جایگزین استفاده نمود. این روش، علت خرابی جزئی را در نظر نمی گیرد بلکه پاسخ سازه را، پس از حذف یکی از عضوهای اصلی باربر (یکی از ستون ها)، محاسبه می کند. برای تحلیل سازه، می توان از روش استاتیکی خطی، استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی بهره جست. روش دینامیکی غیر خطی پاسخ های دقیق تری را نسبت به روش های استاتیکی به دست می دهد. در دستورالعمل های طراحی در برابر خرابی پیشرونده، در صورت انجام تحلیل استاتیکی، باید بار ثقلی وارد بر دهانه شامل ستون حذف شده را در عدد ثابت 2 ضرب نمود. به عبارت دیگر، برای اینکه پاسخ سازه در تحلیل دینامیکی غیر خطی، با پاسخ سازه در تحلیل های استاتیکی برابر باشد، این ضریب بار اعمال می شود. استفاده از ضریب بار ثابت، تنها در صورتی صحیح است که سازه، دارای رفتار ارتجاعی باشد. با توجه به طراحی بهینه سازه ها، فرض رفتار ارتجاعی پس از حذف یکی از ستون ها، بسیار محافظه کارانه است. از طرف دیگر، برای تحلیل واقع بینانه تر، بهتر است ماهیت غیرقطعی بودن مشخصات مواد و بارهای وارده نیز در نظر گرفته شود. استفاده از نظریه احتمال در تحلیل سازه ها، یکی از راه های وارد کردن مشخصات غیرقطعی است که در قالب متغیرهای تصادفی تعریف می شوند. در مهندسی سازه، احتمال افزایش یک پارامتر از حالت حدی، با استفاده از منحنی های شکنندگی بیان می شود. در این پژوهش، یک مدل ساده و تقریبی برای محاسبه تغییرمکان نقطه بالای ستون حذف شده، در تحلیل خرابی پیشرونده، رابطه سازی شده است. مدل پیشنهادی در عین دقت مناسب، ساده نیز می باشد، به طوری که، به کمک محاسبات دستی نیز، در زمانی اندک به پاسخ می رسد. به کمک این مدل، رابطه های صریح برای ضریب افزایش بار دینامیکی بر حسب شکل پذیری سازه، برای دو رفتار ارتجاعی- خمیری کامل و رفتار ارتجاعی- خمیری با اثر کابلی، ارائه گردیده است. سپس با استفاده از این مدل، ابتدا تحلیل حساسیت با استفاده از روش مونت کارلو، لنگر دوم مرتبه اول و تورنادو انجام شده است و سپس با استفاده از روش های مونت کارلو و لنگر دوم مرتبه اول، تحلیل احتمالاتی خرابی پیشرونده سازه های فولادی، به انجام رسیده است. پارامترهای تنش تسلیم فولاد، ضریب ارتجاعی فولاد، بار مرده و بار زنده وارده بر سازه، به عنوان متغیرهای غیر قطعی، انتخاب شده اند. تغییرمکان نقطه متصل به ستون حذف شده، به عنوان معیار محاسبات در نظر گرفته شده است. سه حد تغییرمکان و یک حد دوران، به عنوان معیار خرابی، استفاده گردیده است. مطابق نتایج، حساسیت پاسخ، بیشتر به بار مرده و تنش تسلیم فولاد، و سپس به بار زنده و ضریب ارتجاعی فولاد است. در نهایت با استفاده از تحلیل حدی، مقاومت سازه ها بررسی شده است. مقایسه پاسخ ها، با پاسخ های تحلیل بار افزون استاتیکی و دینامیکی و همچنین نتایج آزمایشگاهی، نشان از دقت مناسب رابطه سازی ارائه شده دارد.

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.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

امروزه در اکثر آیین نامه های لرزه ای که به منظور طراحی سازه های مقاوم در مقابل زلزله مورد استفاده قرار می- گیرند، پارامتر ضریب رفتار ( ضریب اصلاح پاسخ ) برای تعیین نیروی جانبی معادل با نیروی زلزله به کار می رود. این پارامتر به منظور در نظر گرفتن اضافه مقاومت سازه که ممکن است به علل مختلف به وجود آید مورد استفاده قرار می- گیرد. با توجه به اینکه در تمامی آیین نامه های لرزه ای این پارامتر برای یک سیستم سازه ای مشخص بدون توجه به مشخصات هندسی و سایر عوامل، مقدار ثابتی معرفی شده است، لزوم تحقیق در صحت این موضوع بیش از پیش احساس می شود. در این رساله چندین قاب فولادی با تعداد طبقات مختلف، بر طبق آیین نامه فولاد ایران مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته اند. همچنین نمونه های طراحی شده به وسیله تحلیل بار افزون انطباقی مورد تحلیل مجدد قرار گرفته و با استفاده از این نوع تحلیل نمودار برش پایه - تغییر مکان مربوط به هر نمونه رسم شده است. در پایان ضریب رفتار مربوط به هر یک از نمونه ها در حالتهای مختلف محاسبه شده است. همچنین برای حالتهای مختلف نمودارهایی ارائه گردیده است که با استفاده از آنها می توان ضریب رفتار مربوط به سازه های دیگری را که در این محدوده از ارتفاع قرار می گیرند را بدست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان از وابستگی بسیار شدید ضریب رفتار به مقدار ارتفاع سازه دارد و با افزایش ارتفاع سازه این مقدار کاهش می یابد، اما در بعضی حالات ممکن است افزایش یابد.

سیستم دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی, در سه دهه اخیر به سرعت در دنیا مورد توجه قرار گرفته و از این سیستم برای ساخت و مقاوم سازی ساختمان های مهمی در دنیا بویژه در کشورهای زلزله خیزی چون آمریکا و ژاپن استفاده شده است. مطالعات آزمایشگاهی و نظری همگی حاکی از رفتار بسیار مناسب این سیستم در برابر بارهای سنگین جانبی می باشد و همچنین رفتار ساختمان های اجرا شده با استفاده از این سیستم در زلزله های شدیدی مانند زلزله نورث ریچ و کوبه بسیار مطلوب بوده است. در این پایان نامه مدل های متعدد دیوارهای برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود ansys ساخته و تحلیل شد که شامل غیر خطی هندسی و مادی می باشد. و همچنین با استفاده از دو مدل معتبر آزمایشگاهی مدلسازی صورت گرفته در ansys صحت سنجی شد که حاکی از برازش بسیار خوب نتایج حاصل از ansys و نتایج بدست آمده از آزمایش بود. سپس مقایسه ای بین رفتار لرزه ای قابهای خمشی فولادی و دیوارهای برشی فولادی صورت گرفت که بیانگر برتری قابل ملاحظه سیستم دیوارهای برشی فولادی و رفتار لرزه ای بسیار مناسب این سیستم بود و در ادامه اثر پارامترهای مهم نسبت عرض دهانه به ارتفاع پانل (b/d), نسبت لاغری (b/t), سختی خمشی ستون ها و سختی خمشی تیر بر روی رفتار لرزه ای سیستم دیوارهای برشی فولادی مطالعه و بررسی گردید و از مطالعات صورت گرفته نتایج مهم و قابل توجهی بدست آمد.