استفاده از سیستم های دیوار با عملکرد گهواره ای در سازه ها یک تکنیک جدید برای بهتر کردن عملکرد لرزه ای سازه ها می باشد. این سیستم اگرچه در طراحی های لرزه ای مرسوم استفاده نمی شود ولی محققان بزرگی بر روی این موضوع کار کرده اند. چرخش فونداسیون بر روی پی منعطف، چرخش دیوارهای بتنی بر روی فونداسیون، چرخش پایه پل ها، چرخش قاب فولادی بر روی فونداسیون، مواردی چند از مطالعات انجام شده در این موضوع می باشد. در این تحقیق عملکرد یک دیوار پایه تخت (با عملکرد گهواره ای ) داخل قاب های خمشی بتنی با سازه قاب خمشی و سازه قاب خمشی توام با دیوار برشی پای گیردار، مقایسه شده است. سازه ها 10 و 20 طبقه می باشند. همچنین دیوار پایه تخت سازه 20 طبقه، پس کشیده شده و نتایج آنالیز با سازه مشابه بدون دیوار پس کشیده، مقایسه شده است. آنالیزهای استاتیکی غیر خطی و تاریخچه زمانی برای آنها انجام شده است. کلیه آنالیزها با نرم افزار opensees انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که جابجایی نسبی طبقات و درنتیجه تشکیل مفاصل پلاستیک در سازه با دیوار پای تخت، نسبت به دو سیستم دیگر به صورت مناسبی در ارتفاع سازه توزیع شده است. همچنین جذب انرژی و شکل پذیری جابجایی در سیستم با دیوار پایه تخت نیز به نسبت سایر سیستم ها افزایش یافته است. بعلاوه نتیجه می شود که با پس کشیده کردن دیوار پایه تخت، یکنواختی توزیع جابجایی نسبی طبقات بیشتر می گردد. نتایجی که از آنالیز تاریخچه زمانی بدست آمد نیز نشان می دهد که توزیع تغییر مکان نسبی طبقات در سازه با دیوار با عملکرد گهواره ای، یکنواخت تر و تحت رکوردهای مختلف زلزله، در سیستم مذکور نمودار جابجایی نسبی طبقات مشابه می شود و این مساله نشان می دهد که پاسخ این سیستم به تحریک های زمین، قابل پیش بینی و مستقل از محتوای فرکانسی تحریک می باشد. نکته دیگر اینکه، با بکار بردن دیوار با عملکرد گهواره ای در سازه های قاب خمشی می توان آنها را بدون ایجاد تغییرات بسیار در فونداسیون مقاوم سازی کرد.

در طراحی سازه های بتن مسلح یکی از عوامل کنترلی، تغییر مکان نسبی می باشد. با توجه به آئین نامه 2800 ایران، تغییرمکان نسبی واقعی طرح در محل مرکز جرم هر طبقه نباید از مقادیر مندرج در آئین نامه بیشتر شود. همچنین مطابق این آیین نامه در کنترل تغییر مکان های نسبی طبقات، مقدار برش پایه طراحی ساختمان را می توان بدون در نظرگیری محدودیت های مربوط به زمان تناوب اصلی ساختمان تعیین کرد. به عبارت دیگر می توان مقدار زمان تناوب اصلی سازه را بدون توجه به محدودیت 25/1 برابر زمان تناوب روابط تجربی آئین نامه در نظر گرفت. که این امر موجب کاهش برش پایه و سهولت در پاسخگویی سازه در طراحی می گردد. در این تحقیق هدف ارزیابی سازه های کنترل شده با ضوابط تغییر مکان نسبی که در فوق بدان اشاره گردید می باشد. پس از انتخاب سیستم های سازه ای بتن مسلح با قاب خمشی متوسط 4, 8, 12, 16 طبقه و مدلسازی آن ها، تحلیل خطی و تحلیل پوش اور و تاریخچه زمانی بر روی مدل ها انجام گرفت. پاسخ عملکردی تحلیل استاتیکی غیر خطی شامل منحنی ظرفیت و نقاط عملکردی به دست آمد. بررسی نتایج تحلیل های غیر خطی استاتیکی حاکی از این است که سازه های مذکور سطح عملکرد ایمنی جانی مورد انتظار آیین نامه را تامین نمی نماید. همچنین تحلیل دینامیکی غیر خطی در برابر 7 رکورد زلزله نشان داد که مهم ترین دلیل پاسخگویی و عدم پاسخگویی سازه های طرح شده بر مبنای شتاب طرح آیین نامه مربوط به محتوای فرکانسی و پهنای باند فرکانسی طیف های حاصل از رکوردهای مورد مطالعه می باشد.

چکیده نیاز روز افزون جوامع و شهرهای بزرگ به سازه های بلند مرتبه و برج های مخابراتی لزوم بهره گیری از تکنیکهای نوین طراحی و ساخت این سازه ها را بیش از پیش روشن می سازد. در تحقیق حاضر آنالیز و طراحی سیستم سازه ای بلند برای یک سازه 33 طبقه بتنی بر اساس ملزومات آئین نامه 2800 ایران صورت گرفته و با انجام آنالیز خطی استاتیکی و آنالیز دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی و مقایسه عملکرد لرزه ای و هم چنین اقتصادی سه سیستم مذکور انجام گردیده است. پس از انتخاب سیستم های سازه ای بتنی مسلح با قاب خمشی ویژه و مدل سازی آنها، تحلیل خطی و تحلیل پوش اور و تاریخچه زمانی بر روی مدل ها انجام گرفت؛ نتایج به دست آمده از آنالیزهای فوق حاکی از رفتار قابل قبول و مناسب سیستم هسته با مهاربند بازویی نسبت به دو سیتم بعدی از میزان تغییر مکان نسبی جانبی بهتر همراه با حجم کم مصرفی مصالح برخوردار می باشد.

امروزه منابع طبیعی بویژه آنچه برای ساخت پروژه های صنعتی، تجاری، مسکونی،... مورد استفاده قرار می گیرد رو به کاهش واتمام می باشد. از اینرو یکی از چالش های مهم فراروی محققین ومهندسین حفظ و بروز نمودن وارتقاء عمر بهر وری مستحدثات میباشد. لذا تحقیق حاضر بمنظورارتقاء وبهبود عملکرد لرزه ای ستونهای بتن مسلح با محصور شدگی ناکافی (توسط آرماتورهای عرضی) تعریف گردید. یکی از پارامتر های بسیار موثرکه در اکثر موارد منجر به افت شکل پذیری در سازه های بتنی مسلح میشود (خاموت های ناکافی، طول ناکافی وصله، آرماتورهای باسطح صاف و ....)، محصور شدگی می باشد، که تامین آن از یکسو می تواند مقاومت فشاری ماکزیمم محصور شده را افزایش دهد واز سوی دیگر کرنش گسیختگی فشاری را بطرز قابل توجهی بهبود می بخشد. در این تحقیق علاوه بر ارزیابی ستونهای بتن مسلح با محصور شدگی ناکافی، به ارائه وارزیابی ستونهای محصور شده با جاکت فولادی در حالت با وبدون پس تنیدگی حرارتی پرداخته شده است. اساس این ارزیابی ها را روش آزمایشگاهی تشکیل میدهد. برای داشتن اطلاعات از رفتار محوری، فشاری بتن محصور شده با جاکت فولادی آزمایشاتی روی نمونه های با مقیاس کوچکتر انجام ورابطه ای برای فشار محصور کنندگی در این حالت ارائه گردید، که نتایج بدست آمده از این رابطه با خروجی های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت، وهمگرائی خوبی نشان می داد. در بخش ارزیابی رفتار لرزه ای تعداد 13 نمونه در مقیاس کامل تعریف ودر حالات مختلف محصور شدگی ساخته شدند. مقایسه های انجام شده بین نمونه ها بلحاظ شکل پذیری، مقاومت، سختی، طول مفصل پلاستیک، انرژی هیسترزیسی وسطوح عملکرد منجر به نتایج جالب توجهی گردید که مفصلا در بخش هفت بدانها پرداخته شده است. ولی بطور خلاصه میتوان چنین اذعان نمود که روش پیشنهادی حاضر روشی کاربردی وموثر در بهبود عملکرد لرزه ای ستونهای با محصور شدگی ناکافی میباشد، که اتلاف انرژی هیسترزیسی بسیار خوب نمونه های ترمیم یافته با روش پیشنهادی موید آشکار این ادعاست. ولی طول مفصل پلاستیک نمونه های ترمیم یافته با روش پیشنهادی کمتر گردید که دلیل آنهم تمرکز خرابی در قسمت تحتانی ستون می باشد. برای اعتبار سنجی نتایج آزمایشگاهی از مدلسازی عددی المان ستون در حالات مختلف با روش فایبری استفاده شد، که نتایج آن درمقایسه با خروجی های آزمایشگاهی از دقت خوبی برخوردار بود، که در بخش شش ارائه شده است. منحنی های رفتاری بدست آمده از نتایج آزمایشات در یک سازه نمونه بصورت مدلهای مجزای دو سر مفصل اعمال شده ونتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی این سازه نمونه بهبود کلیه سطوح عملکردی را بروشنی نشان می دهد. بنابراین روش پیشنهادی حاضریک روش کارآمد و کاربردی در ستونهای با محصور شدگی ناکافی در سازه های بتن مسلح میباشد.