عناوین پایان‌نامه و سمینارهای کارشناسی ارشد
رشته مهندسی عمران – مهندسی زلزله

دوره چهاردهم سال تحصیلی ۱۳۸۷-۱۳۸۶

مجید علی نژاد
بررسی اثرات اندرکنش خاک-سازه مبتنی بر دستورالعمل بهسازی بر پاسخ لرزه‌ای ساختمان‌ها

با وقوع زمین‌لرزه‌های مخرب و گزارش‌های میزان خسارات و تلفات رخ داده در این زمین‌لرزه‌ها، توجه بیشتری سمت ارزیابی و بهسازی لرزه‌ای سازه‌های موجود می‌رود. این ارزیابی‌ها معمولاً بدون در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه انجام می‌گیرد. هدف از انجام این پایان‌نامه بررسی اثرات اندرکنش خاک-سازه در پاسخ لرزه‌ای سازه‌ها می‌باشد. برای این منظور ۴ مدل ساختمانی یک، سه، شش و ده طبقه که بر روی خاک نوع ۴، بر اساس آیین‌نامه ۲۸۰۰، قرار گرفته باشند در نظر گرفته شده است. در ابتدا این مدل‌ها بر اساس مبحث ششم از مقررات ملی ساختمان بارگذاری ثقلی و آیین‌نامه‌ی ۲۸۰۰(ویرایش اول) بارگذاری لرزه‌ای شده و سپس منطبق بر آیین‌نامه بتن آمریکا (ACI318-95) مدل‌ها تحلیل و طراحی می‌شوند. در گام بعدی مدل‌های موجود با توجه به دستورالعمل بهسازی و آیین‌نامه ASCE41-06 مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، برای این منظور و در سه مرحله تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی (Pushover) انجام گرفت، ابتدا بدون لحاظ کردن اندرکنش خاک-سازه در مدل سازه‌ها پارامترهای موثر بر ارزیابی مشخص گردید، سپس با در نظر گرفتن اندرکنش اینرسی خاک-سازه در مدل سازه‌ها این پارامترها مشخص شد و نهایتاً اثرات، اندرکنش اینرسی و اندرکنش جنبشی خاک-سازه بر پارامترهای تاثیرگذار بر ارزیابی سازه‌ها بر اساس دستورالعمل بهسازی ساختمان‌های موجود مشخص گردید. نتایج حاصل از این تحلیل‌ها نشان می‌دهد که، در نظر گرفتن اندرکنش اینرسی خاک-سازه باعث نرم‌تر شدن سازه و در نتیجه افزایش زمان‌تناوب سازه گردیده، که اثر مستقیم بر تغییر مکان هدف سازه دارد، از طرفی در نظر گرفتن اندرکنش جنبشی و میرایی پی، باعث کاهش شتاب‌های طیفی و به ویژه در زمان تناوب‌های کمتر از ۱ ثانیه می‌گردد. همچنین نتایج بیانگر این موضوع است که در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه باعث بهتر شدن نتایج ارزیابی عملکردی اعضا می‌شود.

حسین پزشکی
مطالعات آزمایشگاهی بر روی یک میراگر ویسکوز غیرخطی کنترل‌پذیر برای سازه‌های جداسازی شده‌ی پایه در حوزه‌ی نزدیک

در طول چند دهه اخیر تحقیقات بسیاری مرتبط با قطعات مستهلک کننده انرژی انجام شده است که میراگرهای ویسکوز نیز به عنوان بخشی از قطعات مستهلک کننده‌ی انرژی کاربرد گسترده‌ای داشته‌اند.
ضیایی‌فر و فروغی‌کیا ۱۳۸۵، میراگر نوینی را ارایه کرده‌اند که با استفاده از قطعات آکاردئونی و از طریق میرایی ویسکوز قادر به اتلاف انرژی می‌باشد. این میراگر دارای محدودیت ظرفیت نیرویی بوده است و همچنین آزمایش‌های انجام شده بر آن نقص‌هایی را نشان‌ داده‌اند. میراگر نمونه‌ی ساخته شده، در طی آزمایش‌ها به حداکثر نیروی ۲۲۴ کیلونیوتن رسید که حدود ۵ برابر نمونه قبلی بوده است و مقداری قابل توجه و کاربردی برای میراگرهای ویسکوز می‌باشد. همچنین این میراگر دارای رفتار غیرخطی با ویژگیهای مناسبی است. علاوه بر آن با توجه به نحوه‌ی طراحی آن، نیاز به ساخت قطعات با دقت بسیار بالا نیز وجود ندارد. از ویژگیهای مهم این میراگر این است که در آن قطعه‌ای پلاستیکی و رزینی وجود ندارد و آب‌بندی مخازن آن بوسیله جوش حاصل شده است.
در این مطالعه رفتار میراگر مزبور تحت آزمایش‌های چرخه‌ای مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از مدلهای رفتاری کلوین و ماکسول، مشخصات رفتاری میراگر نمونه استخراج گردید. سعی شده بود که با استفاده از شیارهای پلکانی رفتار غیرخطی در میراگر ایجاد شود که این امر تا حدودی موفقیت آمیز بوده است، اما با توجه به پلکانی بودن شیارها، این اثر در دامنه‌های مختلف متفاوت بوده و بگونه‌ای است در دامنه‌های کمتر از ۳۵ میلیمتر عدد بدست آمده برای توان سرعت برابر ۹۳/۰ و در دامنه‌های بیشتر از ۳۵ میلیمتر در حدود ۷/۰ می‌باشد.
در بررسی‌ها نشان داده شد که مشخصه‌های رفتاری میراگر در برابر فرکانس بارگذاری تغییر می‌کند.

در ادامه‌ی این مطالعه، کاربرد میراگر ویسکوزی در جداسازی پایه با فرض میراگر ایده‌آلی در سه وضعیت رفتار میرایی خطی، رفتار میرایی غیرخطی و میراگری با رفتار خطی کنترل‌پذیر نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به آنکه در مطالعات محققین مختلفی نظیر هال و همکاران ۱۹۹۵، هیتون و همکاران ۱۹۹۵، رفتار سازه‌ی جداسازی شده در حوزه‌ی نزدیک، به علت وجود پالس سرعت به چالش کشیده شده است، رفتار سازه‌ای جداسازی در سه وضعیت میراگر ایده‌آل بیان شده، تحت اثر زمین‌لرزه‌های حوزه‌ی نزدیک و دور نیز به صورت مورد بررسی مختصر قرار گرفته است و اثرات سه وضعیت میراگر ایده‌آل تبیین شده‌است.
بررسی‌ها بر روی میزان اثر میرایی غیرخطی در مقایسه با خطی نیز نشان دهنده‌ی اثر کاهنده‌ی قابل توجه آن در پاسخ تغییرمکان پایه و تغییرمکان نسبی روسازه می‌باشد و اثر آن بر شتاب روسازه نیز چندان قابل توجه نمی‌باشد. غیر از اثر کاهنده‌ی میرایی غیرخطی در پاسخ‌ها باید عامل هزینه را نیز برای انتخاب میان استفاده از میراگر خطی و یا غیرخطی در نظر داشت.
نتایج ثبت شده برای پاسخ‌های تغییرمکان پایه، تغییرمکان نسبی و شتاب روسازه نمایانگر آن است که برای هر سازه‌ی جداسازی شده، در هر دو حالت میرایی خطی و غیرخطی، مقدار خاصی از میرایی وجود دارد که میرایی بهینه نامیده می‌‌شود و در آن، پاسخ‌های مختلف سازه از مقادیر مطلوبی برخوردار می‌باشند. با افزایش میرایی بیش از این مقدار تغییرمکان پایه کاهش می‌یابد ولی پاسخ‌های تغییرمکان نسبی و شتاب روسازه روند افزایشی پیدا می‌کنند. برای هر سازه‌ی خاص باید مقدار میرایی بهینه مشخص شده و بوسیله میراگر خطی و یا غیرخطی تامین شود.

حمیدرضا پناهی
بررسی رفتار لرزه‌ای پل‌های بتنی تیر و دال با دال پیوند

یکی از سیستم‌های رایج برای اجرای پل‌های جاده‌ای، پل‌های بتنی با عرشه تیر و دال هستند.در این سیستم، عرشه مرکب از تیر و دال برای تحمل نیروهای ثقلی انتخاب می‌شود. در هر انتهای عرشه درز انبساط جهت تسهیل حرکت عرشه ناشی از تغییرات دمایی، زلزله و… ایجاد می‌شود. بدون ایجاد درز انبساط عملکرد حرارتی عرشه دچار اختلال می‌گردد و در طرف مقابل نگهداری از درزهای انبساط عرشه پل پرهزینه می‌باشد. انباشت مواد زائد در درزها می‌تواند باعث جلوگیری از انبساط عرشه شود و نیروهای ناخواسته‌ای را در عرشه ایجاد کند که باعث خرابی سازه می‌شوند. همچنین نفوذ آب از درزها باعث تخریب شدید سرستون خواهد شد که با از بین رفتن نشیمنگاه تیرها احتمال سقوط تیرها را بیشتر می کند.
پل‌های متعددی در زمین‌لرزه‌های گذشته به دلیل سقوط عرشه از تکیه‌گاه، نشیمن‌گاه و یا درزهای انبساط تخریب شده‌اند. با وجود طیف وسیع و متنوع این موضوع، این نوع خرابی‌ها نسبتاً ساده‌اند و بهسازی آنها هزینه زیادی ندارد. از این‌رو اکثر تلاش‌های بهسازی تا به امروز در جهت متصل ساختن پل‌ها در نواحی درزهای انبساط آنها صورت گرفته‌است. از جمله این روش‌ها می‌توان استفاده از مهارکننده‌ها و گسترش نشیمن‌گاه را نام برد. استفاده از دال پیوند نیز می تواند به عنوان روشی مناسب برای بهسازی پل مورد استفاده قرار گیرد. در اجرای سیستم دال‌پیوند درزهای عرشه می‌تواند با پیوسته نمودن عرشه، بدون پیوستگی در تیرها حذف شود؛ بخشی از عرشه را که تیرهای دهانه ساده را به یکدیگر متصل می‌کند، دال پیوند نامیده می‌شود.
در این تحقیق ابتدا تاریخچه‌ای مختصر از دال‌پیوند، روش‌های تحلیل و طراحی آن و همچنین بهسازی توسط این سیستم ارائه شده است. جهت بررسی تغییرات رفتاری پل‌ها ناشی از جایگزینی درزهای انبساط توسط سیستم دال‌پیوند از ۹ مدل سازه‌ای استفاده شده است. این مدل‌ها شامل چهار پل : دودهانه، سه‌دهانه با دهانه‌های برابر، سه‌دهانه با دهانه‌های نابرابر و چهاردهانه می‌باشد که به دو صورت دهانه‌ساده با درز انبساط و پیوسته با سیستم دال‌پیوند مدل شده‌اند. این تنوع در مد‌ل‌ها جهت بررسی اثر تعداد دهانه و همچنین طول دهانه و چگونگی آرایش دال‌پیوند بر رفتار پل‌های با سیستم دال پیوند در نظر گرفته شده است.
مدلسازی‌ها در نرم‌افزار Sap و به صورت سه‌بعدی انجام شده‌است و از دو نوع تحلیل دینامیکی طیفی و تاریخچه زمانی خطی برای تحلیل سازه‌ها استفاده شده است. در ادامه نتایج حاصل از تحلیل در سه بخش مشخصات دینامیکی و نیروها و جابه‌جای به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. بطور خلاصه می‌توان بیان کرد که با جایگزینی درزهای انبساط توسط دال پیوند پریود طبیعی پل‌ها دچار کاهش و برش پایه در آن افزایش می‌یابد. همچنین دال پیوند باعث کاهش در تقاضای لرزه‌ای قاب داخلی در هنگام وقوع زلزله در راستای عرضی خواهد شد. لنگر خمشی درون صفحه دال پیوند در هنگام زلزله باعث ایجاد تنش‌های کششی بالا در لبه‌های کناری دال‌پیوند می‌شود و آرماتورهایی که با استفاده از روش‌های طراحی رایج بدست خواهند آمد برای تحمل این تنش‌ها کافی نمی‌باشد. دال پیوند در لبه‌های کناری نیاز به تقویت خواهد داشت.

محمد رضا فلامرز شیخ آبادی

بررسی اثر مولفه های دورانی زلزله بر رفتار سازه های در ارتفاع نامنظم

علیرغم گسترش شناخت این واقعیت که امواج زلزله دارای ۶ مولفه هستند ، امروزه هنوز فرآیند تحلیل سازه ها بر طبق اصول کلاسیک مهندسی زلزله و تنها تحت تحریک مولفه های انتقالی زلزله انجام گرفته و از اثر مولفه های دورانی زلزله صرف نظر می شود. این در حالی است که امروزه گروهی از محققان، تخریب برخی سازه ها همچون پل ها و سازه های نامنظم در زلزله های گذشته به خصوص کوبه و نورثریج را ناشی از عدم درنظرگرفتن مولفه های دورانی زلزله در فرآیند تحلیل و طراحی این سازه ها می دانند. براین اساس در این پایان نامه ابتدا روش های ارائه شده برای محاسبه مولفه های دورانی زلزله در میدان آزاد مورد بررسی قرار گرفته و سپس با ارائه روشی جهت محاسبه ۶ مولفه ورودی پی ها، تاثیر شکل هندسی پی بر ورودی سازه ها و مولفه های دورانی متناظر بررسی شده است. نتایج حاصل حاکی از تاثیر قابل توجه شکل هندسی پی در تغییر بزرگای مولفه های دورانی ورودی پی نسبت به مولفه های انتقالی متناظر می باشد. در پایان نیز به منظور بررسی اهمیت ملحوظ نمودن مولفه های دورانی زلزله در تحلیل های سازه ای رایج، درصد مشارکت مولفه گهواره ای ورودی پی نسبت به مولفه انتقالی ورودی پی در پاسخ مجموعه ای از سازه های در ارتفاع نامنظم ارزیابی شده است. نتایج بدست آمده ، نشان می دهد که مولفه گهواره ای زلزله بیش از مولفه انتقالی متناظر به نحوه توزیع جرم و سختی و شکل هندسی سازه در ارتفاع وابسته است، و با توجه به فرضیات صورت گرفته در این تحقیق، مشاهده شد که در صورت حصول شرایط خاصی درصد مشارکت مولفه گهواره ای زلزله در پاسخ های سازه ای قابل توجه بوده و می تواند به حدود ۶۰% برسد. همچنین به طور میانگین این درصد مشارکت حدود ۱۵% می باشد. بنابراین فرض آیین نامه ها مبنی بر صرف نظر از اثر این مولفه ها فرضی قابل قبول و محافظه کارانه نمی باشد. و همچون مولفه پیچشی زلزله درنظرگرفتن درصدی به منظور لحاظ نمودن اثر مولفه گهواره ای زلزله در بارگذاری سازه ها، بر اساس خصوصیات دینامیکی هر سازه منطقی به نظر می رسد.

محسن امجدیان

کنترل رفتار لرزه ای یک پل بزرگراهی مورب با استفاده از روش های غیرفعال و نیمه فعال

در این تحقیق تاثیر بکارگیری روش های کنترل غیر فعال و نیمه فعال بر کاهش پاسخ روسازه و زیرسازه پل های بزرگراهی مورب تحت اثر برخورد عرشه با کوله ها مورد بررسی قرار می گیرد. مطالعه رفتار لرزه ای پل های مورب نشان می دهد که همبستگی حرکات انتقالی طولی و عرضی و کوبش لرزه ای دو عامل اصلی و تاثیرگذار بر رفتار دینامیکی پل های بزرگراهی مورب در هنگام تحریک زمین لرزه هستند. بر این مبنا برای تحلیل رفتار دینامیکی این نوع از پل های بزرگراهی یک مدل دینامیکی سه درجه آزاد ارائه شده که در آن تاثیر همبستگی مودهای انتقالی طولی و عرضی لحاظ می شود. برای شبیه سازی برخورد بین عرشه و کوله ها در مدل مورد نظر هشت نقطه برخورد در هر طرف در نظر گرفته می شود. برای مدل کردن نیروی برخورد در هر نقطه از مدل ویسکوالاستیک غیرخطی با فرض یک برخورد خطی و مستقیم استفاده می شود. در ادامه تاثیر برخورد بین عرشه و کوله ها روی پاسخ های جابه جایی عرشه و لنگر پیچشی زیرسازه یک پل مورب نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج تحلیل نشان می دهند که کوبش لرزه ای موجب افزایش قابل توجه در لنگر پیچشی ستون های پایه میانی و افزایش جابه جایی گوشه های حاده عرشه پل مورب مورد مطالعه تحت اثر شتاب زمین می شود. برای کاهش پاسخ پیچشی زیرسازه یک سیستم جداسازی لرزه ای شامل ۱۰ عدد جداساز LRB پیشنهاد می شود. نتایج تحلیل مدل در این حالت حاکی از کاهش قابل توجه لنگر پیچشی ستون ها بوده اما جابه جایی گوشه های عرشه به خصوص گوشه های حاده به علت برخورد بین عرشه و کوله ها تشدید می یابد. برای کنترل پاسخ جابه جایی عرشه جداسازی شده یک سیستم کنترلی نیمه فعال با اضافه کردن ۲۴ عدد میراگر ویسکوز متغیر به سیستم جداسازی لرزه ای طراحی می شود. نتایج تحلیل نشان می دهند که نیروی برشی ستون ها به علت کنش میرایی میراگرها افزایش می یابد. با این حال نشان داده می شود که با تنظیم صحیح میرایی میراگرها ضمن نگه داشتن مقدار نیروی برشی در یک سطح مجاز می توان جابه جایی عرشه را به یک مقدار قابل قبول برای مانع شدن از برخورد عرشه با کوله ها کاهش داد.

اردشیر دانشمند
برر سی رفتار تیر پیوند متوسط و بلند در قابهای مهاربندی شده واگرا

با توجه به اهمیت عملکرد تیر پیوند در رفتار کلی قاب‌های مهاربندی شده‌ی واگرا در سال‌های اخیر تحقیقات بسیاری در مورد رفتار تیر پیوند و جزییات آن انجام شده است. در این میان رفتار تیرهای با طول کوتاه به علت جذب انرژی بالاتر و شکل‌پذیری بهتر بیشتر مورد توجه محققان قرار گرفته است و شناخت بیشتری از رفتار این نوع تیرها و پارامترهای لرزه‌ای آن موجود است. بنابراین آیین‌نامه‌های طراحی استفاده از این نوع تیرها را به طراحان پیشنهاد کرده‌اند اما الزامات معماری استفاده از تیرهای با طول متوسط و بلند را ناگزیر می‌سازد. علاوه بر این نتایج گزارش شده از تحقیقات پیشین موید غیر ایمن بودن برخی از نمونه‌ها با طول متوسط و ارضا نشدن ضوابط آیین‌نامه برای آن‌ها می‌باشد که این موضوع بررسی دقیق‌تر روابط موجود آیین‌نامه برای این نوع تیرها و بررسی شکل‌پذیری و پارامترهای موثر بر آن را بیش از پیش ضروری می‌سازد. در این تحقیق مجموعاً ۵۷ نمونه‌ی اصلی با طول متوسط و بلند با استفاده از روش اجزا محدود و در نرم افزار ANSYS مدل سازی شده و ضوابط آیین‌نامه‌ای این نوع تیرها و تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار آن‌ها بررسی گردید. تیرهای پیوند به صورت جدا شده در نظر گرفته شده و شرایط مرزی آن‌ها به نوعی در نظر گرفته شد که تلاش‌های ایجاد شده بتواند نشان‌دهنده‌ی تلاش‌های واقعی تیر پیوند در قاب‌های مهاربندی‌شده‌ی واگرا باشد. همچنین با توجه به استفاده از مشخصات فولادهای با استاندارد آمریکایی در عموم تحقیقات قبلی به منظور مشخص شدن تاثیر خصوصیات فولاد مصرفی بر نوع رفتار از مشخصات فولادSt37 که فولاد رایج ساختمانی در کشورمان می‌باشد استفاده شد. در انتها با توجه به نتایج مشاهده شده توصیه‌هایی برای طراحی تیرهای واقع در این محدوده به منظور حصول اطمینان از رفتار مطمئن‌تر آن‌ها ارائه گردید. همچنین صحت روابط ِآیین‌نامه با توجه به نوع فولاد مصرفی برای این نوع تیرها بررسی و نتایج حاصله گزارش شد.
.

جماالدین برزویی
کنترل پیچش سازه نامتقارن با استفاده از میراگر های اصطکاکی

زلزله های گذشته نشانگر آسیب پذیری زیاد سازه های نامتقارن در بارهای زلزله می باشند. آیین نامه ها راهکارهایی را برای طراحی سازه های نامتقارن ارائه داده اند ولی تخریب سازه های طراحی شده بر اساس آیین نامه در زلزله های گذشته و همچنین تحقیقات متعدد انجام شده در زمینه ضوابط کنترل پیچش در آیین نامه ها حاکی از نیاز به بهبود این ضوابط برای عملکرد مناسب تر سازه نامتقارن در زلزله ها دارد. استفاده از روش های نوین برای کنترل پیچش سازه نامتقارن می تواند در این رابطه مفید واقع گردد. یکی از تجهیزاتی که در دهه اخیر کاربرد فراوانی را در زمینه کنترل پاسخ سازه داشته است میراگرهای اصطکاکی می باشد. میراگرهای اصطکاکی به دلیل اثر همزمان استهلاک انرژی و سختی حاصل از مهاربند متصل به میراگر گزینه ای مناسب برای کنترل پیچش در سازه نامتقارن می باشد. پارامترهای موثر در کنترل پیچش سازه نامتقارن عبارتند از: بار لغزشی میراگرهای اصطکاکی- مرکز بار لغزشی میراگرهای اصطاکی- چیدمان میراگرهای اصطکاکی- مهاربند متصل به میراگرهای اصطکاکی- نوع خروج از مرکزیت سازه نامتقارن( سختی- جرمی- دو طرفه)- مقدار خروج از مرکزیت دو طرفه و نسبت فرکانس پیچشی به جانبی سازه نامتقارن.
هدف از این مطالعه رسیدن به تعادل پیچشی ضعیف (تغییر مکان یکسان دو لبه) و تعادل پیچشی قوی (حداقل دوران مرکز سطح) می باشد. برای این منظور سازه نامتقارن با خروج از مرکزیت سختی و مقاومت و جرم در یک راستا و سازه با خروج از مرکزیت دو طرفه و سازه نامتقارن با مقادیر مختلف نسبت فرکانس پیچشی به جانبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای ارزیابی رسیدن به تعادل پیچشی تحلیل تاریخچه زمانی توسط برنامه OpenSees برای سازه نامتقارن مجهز به میراگرهای اصطکاکی با مقادیر مختلف بار لغزشی، خروج از مرکزیت بار لغزشی، نسبت سختی مهاربند متصل به میراگر به قاب چیدمان مختلف میراگرهای اصطکاکی، مقادیر مختلف شدت زلزله با فرض توزیع خطی بار لغزشی بین میراگرهای اصطکاکی تحت هفت شتابنگاشت انجام شده است و پارامترهای بهینه و روال تغییرات پارامترهای بهینه اثرگذار در کنترل پیچش سازه نامتقارن ارائه شده است.

الهام زمردی انباجی
اثر رفتار خارج از صفحه میانقاب آجری بر اندرکنش درون صفحه قابهای بتنی و میانقابهای آجری

استفاده از میانقاب‌ها در قاب‌های ساختمانی، باعث تغییرات قابل ملاحظه‌ای در سختی، مقاومت و رفتار غیرخطی قاب‌های مرکب تحت بارهای لرزه‌ای داخل صفحه و خارج از صفحه می‌گردد. اندرکنش بین قاب و میانقاب تحت این قبیل بارها، باعث تغییر در رفتار قاب و پاسخ آن می‌شود. رفتار سازه‌ای قاب‌های مرکب را می‌توان به دو بخش اصلی رفتار داخل صفحه و خارج از صفحه تقسیم‌بندی نمود. از اثرات اندرکنشی بارهای داخل صفحه و خارج از صفحه معمولاً در تحقیقات چشم‌پوشی شده است و این درحالی است که در زلزله‌های گذشته اثر توام نیروهای درصفحه و خارج از صفحه بر رفتار سازه‌ها مشخص شده است. در این پایان‌نامه با روش تحلیل غیرخطی المان محدود، اثر رفتار خارج از صفحه میانقاب‌های آجری بر رفتار درون‌صفحه آنها در قاب-های بتنی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. هدف از این بررسی ساده‌سازی این اندرکنش به صورت یک رابطه یا ضریب ساده برای تحلیل درون‌ صفحه‌ی قاب‌های بتنی دارای میانقاب می‌باشد. برای این منظور صحت مدل‌سازی غیرخطی قاب‌ مرکب به ترتیب در دو حالت درون‌صفحه و برون‌صفحه با نتایج آزمایش‌های موجود و روابط تجربی بررسی گردید تا از دقت مدل اطمینان حاصل شود. برای بررسی اثر بارگذاری خارج از صفحه بر رفتار داخل صفحه، تحلیل بارافزون نمونه در راستای داخل صفحه برای مقادیر متفاوت فشار خارج از صفحه انجام گردید. نتایج تحلیل‌ها بیانگر این امر است که با افزایش فشار خارج از صفحه ظرفیت داخل صفحه کاهش می‌یابد و با استفاده از نتایج تحلیل‌های متعدد، ضرایبی برای کاهش مقاومت داخل صفحه به ازای مقادیر متفاوت بارهای خارج از صفحه ارائه شده است. همچنین اثر این ضرایب در مدل دستک فشاری قاب مرکب نیز بررسی شده است

حمید رضا سرمدی

بررسی رفتار ساختمان های نامتقارن مجاور متصل شده توسط میراگر ویسکوز

بررسی رفتار سازه ها در زمین لرزه های گذشته نشان می دهد که عوامل متعددی باعث آسیب پذیری سازه ها در این زمین لرزه ها گشته اند. برخی از این عوامل عبارتند از پیچش سازه ها، برخورد ساختمان ها و سایر ضعف های اجزاء و قسمت های مختلف ساختمان که یا مربوط به مرحله ساخت سازه می باشند و یا مربوط به دانش طراحی سازه می باشند . به همین دلیل نیاز فراوانی به کنترل رفتار سازه ها تحت تحریکات زمین لرزه احساس می گردد که منجر به توسعه روش های متعددی در کنترل سازه ها گردیده است. یکی از رویکرد هایی که در کنترل غیر فعال در سال های اخیر مورد توجه بوده است اتصال سازه های مجاور هم توسط میراگر می باشد که جهت ارتقاء رفتار دو سازه مجاور تحت تحریکات زلزله مورد توجه بوده است. همچنین این رویکرد در مورد ساخت سازه های جدید نیز به منظور طراحی بهینه و ایمن و اقتصادی تر بسیار مورد توجه بوده و حتی در موارد معدودی و خاصی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مطالعه به بررسی رفتار ساختمان های نامتقارن مجاور متصل شده توسط میراگرهای ویسکوز پرداخته می شود. در این میان استفاده از میراگرهای ویسکوز با توجه به دامنه وسیع کاربرد، سادگی و مزیتهای رفتاری به عنوان یکی از تجهیزات الحاقی استهلاک انرژی مناسب مدنظر بوده است. در مورد انتخاب ساختمان های مجاور نیز دامنه وسیعی برای انتخاب ممکن بود که در این رساله به منظور بررسی در ابعاد واقعی ومتعارف و پوشش تعداد بالاتری از ساختمان های موجود در شهرها از دو ساختمان ۵ و۶ طبقه با سازه فولادی در کنار هم استفاده شده است که البته سختی جانبی در ساختمان ۵ طبقه به عنوان یکی از متغیرها منظور گشته است تا دامنه بزرگتری از سازه های مجاور بررسی گردند همچنین نامتقارنی در پلان نیز دیگرمتغیر ساختمان های مورد بررسی می باشد که این مورد با ایجاد خروج از مرکزیت جرمی دریک طرف هر دو سازه منظور گردیده است تا بدین روی محدوده ای از ساختمان های نامتقارن را نیز تحت بررسی قرار دهیم. در بخشی از بررسی ها نیز به بررسی ساختمان هایی که تراز طبقات آنها یکسان نیستند پرداخته می شود. تحلیل غیرخطی دینامیکی با استفاده از شتابنگاشت های مختلف روی مدلهای مختلف صورت داده و نتایج را در سه دامنه تغییرمکان ، نیرو وانرژی مورد بررسی قرار دادیم. بر اساس نتایج بدست آمده با متصل نمودن دو ساختمان مجاور می توان اثرات پاسخهای مهم سازه ای را در بسیاری از حالات تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داد ضمن اینکه با تغییر برخی از پارامترهای ذکر شده در سازه امکان کنترل بهینه یک پاسخ یا کنترل همزمان چند پاسخ فراهم می شود که نتایج آن به تفصیل ذکر شده اند. مطابق نتایج اتصال دو سازه توسط میراگر میزان قابل توجهی از انرژی را در میراگرهای میانی مستهلک نموده و از میزان انرژی ورودی به دو ساختمان مجاور می کاهد که در واقع از میزان انرژی های جنبشی و کرنشی جذب شده هر سازه کاسته می شود و به دنبال آنها از تغییر مکان های طبقات اعم از جانبی و پیچشی و برش پایه دو سازه به میزان قابل ملاحظه ای کاسته می شود که البته میزان آن در این بررسی به خصوصیات دو سازه وابسته می باشد.

عارف ساعی
اثر نقض ها و ترک ها بر ظرفیت لرزه ای گنبدهای بنایی ایرانی

در این تحقیق ، ارزیابی تاثیر ترک و نقص ها بر ظرفیت لرزه ای بناهای گنبدی تاریخی مورد بررسی قرار است . ابتدا هدف ، دامنه و روش های مورد استفاده این تحقیق ذکر شده است و در ادامه ، مروری بر ادبیات فنی موجود در این حوزه انجام گرفته است . رفتار سازه ای و مکانیسم حمل و انتقال بار توسط قوس ها و تاثیر نقص های هندسی و ترک ها در پایداری و رفتار سازه ای آن ها مورد بررسی قرار گرفته و سپس با توسعه ی مدل سازه ای قوس ها و با استفاده از روش های تحلیلی کلاسیک و نرم افزاری به ارزیابی و بررسی رفتار گنبدها پرداخته شده است . همچنین با استفاده از تئوری مکانیک شکست و با فرض ترک به صورت ناپیوستگی هندسی در سطح پوسته گنبدی، اثر آن بر پارامترهای دینامیکی همچون فرکانس های مودی مورد بحث قرار گرفته و نتایج حاصل از این بررسی با نتایج حالت قبل که فرض عدم وجود ترک در سازه است، مقایسه شده است . در ادامه با تمرکز روی بنای تاریخی گنبد سلطانیه، از تحلیل های الاستیک خطی دینامیکی و استاتیکی برای ارزیابی رفتار این بنای عظیم آجری بهره برده شده است . برای ارزیابی ظرفیت ثقلی و لرزه ای بنای گنبد سلطانیه به همراه ترک ها و شکست های موجود روی آن از روش گسیختگی پلاستیک استفاده شده است . با ساده سازی نقصهای هندسی به صورت کاهش ضخامت گنبدها سعی گردید تا تاثیر این نقصها بر طرفیت لرزه ای بناهای گنبدی تاریخی مورد ارزیابی واقع شود . از نرم افزار المان محدود Ansys برای ساخت و پردازش تمامی مدل های المان محدود این تحقیق بهره برده شده است . نتیجه حاصل از مطالعه موردی در این پژوهش را می توان اینگونه خلاصه نمود : ۱- ضریب ایمنی گنبد بنایی سلطانیه تحت اثر بار ثقلی ۱/۱ است که نشان میدهد ایمنی کافی وجود ندارد و در اثر بارهای اضافی ممکن است پایداری آن از بین برود . ۲- ترک ها و شکست های موجود روی بنای گنبدی سلطانیه می تواند طرفیت لرزه ای بنا را تا حدود ۳۷ برابر کاهش دهد .

کاووس کریمی
ارزیابی نقش میانقابهای بنایی در عملکرد ساختمان های فولادی تحت زلزله بم- مطالعه موردی

میانقاب های بنایی معمولاً دیوارهایی آجری یا سفالی هستند که در داخل قاب های ساختمانی به دلایل معماری به عنوان جداکننده و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. در تحلیل و طراحی سازه ها همواره اسکلت سازه به تنهایی مورد تحلیل قرار می گیرد و فقط وزن میانقاب ها روی تیرها یا کف در نظر گرفته می شود و جرم آنها در توزیع نیروی زلزله اثر داده می شود و حداکثر این که زمانی که میانقاب ها مانعی در حرکت جانبی قابها ایجاد نمایند، طبق استاندارد ۲۸۰۰زمان تناوب تجربی سازه ۲۰٪ کاهش داده می شود ولی اثر میانقاب ها فراتر از این موارد است و می تواند سختی و مقاومت سازه و توزیع نیروی زلزله در ارتفاع و پلان را تغییر دهد، ایجاد طبقه نرم و پیچش و ستون کوتاه نماید و به طور کلی مقادیر نیروهای داخلی ایجاد شده در اعضای سازه را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. همچنین با ایجاد تغییر در زمان تناوب اصلی سازه مقدار شتاب ایجاد شده در سازه را تغییر دهد. البته میانقاب می تواند با ایجاد مقاومت اضافی و جذب انرژی زلزله خواص دینامیکی سازه اثرات مثبتی نیز در سازه ایجاد نماید و موجب بهبود رفتار آن گردد.
در این پایان نامه ضمن مروری بر مروری بر روشهای مدلسازی میانقاب ها در اسکلت ساختمان ها و اشاره به تحقیقات محققین مختلف در این رابطه به طور خاص و مبسوط، روش پیشنهادی دکتر صانعی نژاد که مبنای مدل سازی میانقاب در نرم افزار IDARC است، تشریح شده است. نحوه مدلسازی میانقاب و سایر المان ها در این نرم افزار بررسی شده و سپس با استفاده از آزمایش ها و مطالعات تجربی موجود، قابلیت آن در مدلسازی میانقاب بررسی شده است. به این صورت که منحنی های هیسترتیک خروجی نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و با بررسی انطباق آنها قابلیت نرم افزار در مدل سازی المان میانقاب به اثبات رسیده است. همچنین وجود اشکال در برخی روابط مورد استفاده نرم افزار برای تعیین مقاومت و سختی و برخی اشکالات دیگر به نویسندگان نرم افزار اعلام شده و پاسخ آن ها مبنی بر پذیرش موارد اشکال و رفع آن ها بیان شده است.
سپس ضمن اشاره به برخی آثار مخرب میانقاب در سازه های فولادی مشاهده شده در زلزله بم، اثر مثبت میانقاب در پایدار ماندن یک نمونه سازه فولادی بدون سیستم باربر جانبی مشاهده شده، به طور مشروح بررسی شده است. وضعیت ساختمان طی بازدید عینی و کیفی از محل برداشت شده و مقاطع اعضای فولادی و دیوار به کار رفته در آن و نوع و محل ترک ها و آسیب های وارده به ساختمان نیز برداشت شده و تصویر برخی از آن ها ارائه شده است.
در نهایت ساختمان برداشت شده، توسط نسخه اصلاح شده نرم افزار IDARC مدل سازی شده و تحت مؤلفه افقی شتاب نگاشت زلزله بم که ساختمان آن را تجربه کرده، تحلیل گردیده است و نتایج تحلیل با وضعیت موجود سازه مقایسه شده است که انطباق خوبی بین آن ها را نشان داده است. سپس با استفاده از مدل موجود به بررسی اثر حذف میانقاب، گیرداری اتصالات تیر به ستون و کیفیت مصالح میانقاب ها در پاسخ سازه پرداخته شده است.
در خاتمه با استفاده از مدل های بررسی شده، در رابطه با نقش میانقاب در تغییر پریود اساسی سازه، مقاومت و سختی و سهم میانقاب ها از برش پایه سازه در بارگذاری جانبی نتیجه گیری شده است و پیشنهادهایی برای مطالعه بیشتر و تعمیم نتایج ارائه شده است.