عناوین پایان‌نامه و سمینارهای کارشناسی ارشد
رشته مهندسی عمران – مهندسی زلزله
دوره هفدهم سال تحصیلی ۱۳۹۰-۱۳۸۹

وحیدرضا محمودآبادی آرانی
شناسایی سیستم های سازه ای با منظور نمودن اندرکنش خاک و سازه
در بسیاری از مسائل کاربردی مهندسی، تحلیل سازه‌ها عمدتاً با فرض بستر صلب انجام می‌پذیرد. این در حالی است که وارد کردن اثر انعطاف پذیری بستر سازه می‌تواند تأثیر بسزایی در پاسخ سازه و خصوصیات دینامیکی سازه ها اعم از پارامترهای مدی (فرکانسها، نسبتهای میرایی و شکل های مدی) داشته باشد. تمرکز این پایان نامه بر بررسی و ارزیابی اثرات ناشی از منظور نمودن اندرکنش خاک – سازه در ارزیابی‌های خصوصیات دینامیکی سازه های فولادی با درنظر گرفتن رفتار الاستیک و غیرالاستیک است. در این تحقیق برای مدل کردن اثر اندرکنش خاک – سازه از روش زیر سازه و با بهره از مدل مخروطی که مجموعه ای متمرکز از جرم و فنر ومیراگر در جهات دورانی و انتقالی برای یک محیط نیمه بینهایت و فرض پی های سطحی است، استفاده گردیده و همچنین برای مقایسه دقیق تر نتایج، خاک هایی با سرعت موج برشی ۵۰، ۱۵۰، ۳۵۰ و ۷۰۰ متر بر ثانیه را که در آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران به ترتیب معرف خاک های تیپ یک تا چهار هستند، ملاک ارزیابی ها قرار گرفته اند و در ضمن پاسخ شتاب ثبت‌ شده سازه در حین جنبش قوی زلزله چی- چی با شتاب های بیشینه g1 در طبقات مختلف سازه به عنوان داده های تحلیلی مد نظر قرار گرفته اند. سازه مورد نظر چهار سازه فولادی قاب خمشی ۴، ۸، ۱۲ و ۱۶ طبقه، طراحی شده با آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران با اطمینان از عملکرد ستون قوی- تیرضعیف است. در مجموع با نتایج بدست آمده از این رساله می توان اظهار داشت که در ارزیابی پارامترهای سازه، روشهای شناسایی نقش قابل توجهی را ایفا می کنند و هر کدام از آنها در تعیین مشخصات گروه خاصی از پارامترها توانا می باشند. نتایج نشان می‌دهند در ارزیابی‌های شناسایی سیستم در هر دو حالتی که سازه ها با و بدون خاک مورد تحلیل قرار گرفته، تغییرات در فرکانس مدهای ابتدایی سازه اندک و در مد های بالایی زیاد بوده و شتاب در طبقات مختلف سازه، ماتریس سختی، اشکال مدی و نسبتهای میرایی سازه در اثر اندرکنش خاک – سازه دچار تغییر شده اند.

محمود ناگهی
بررسی چگونگی بهبود عملکرد اتصالات صلب فلزی تیر به ستون

 

از ابتدای ورود قاب های  خمشی فولادی در ساختمان ها به عنوان سیستم باربر جانبی، انتظار بر عملکردی شکل پذیر در برابر بارهای لرزه ای از آنها بود. اما با وقوع زلزله سال ۱۹۹۴ نورثریج و یک سال بعد از آن زلزله کوبه ژاپن نشان داده شد که اتصالات صلب جوشی- پیچی (بال جوشی و جان پیچی)، دارای نقاط ضعفی در محل اتصال، به خصوص در محل جوش بال تحتانی تیر به ستون است. این مسئله در مواردی منجر به شکست هایی ترد در محل اتصال و از دست رفتن رفتار شکل پذیر در عضو شده بود. بعد از این وقایع مطالعات وسیعی بر روی اتصالات خمشی آغاز گردید و راهکارهای بسیاری ارائه گردید. اما ضرورتی که هنوز ادامه مطالعه بر این موضوع را توجیه می نماید غیر اقتصادی بودن اکثر این راهکار ها به خصوص برای پروژه های ساختمانی متداول کشور است. با توجه به عدم وجود سیستم های وسیع ساخت کارگاهی اسکلت فلزی در کشور و حساسیت های موجود در خصوص پایین نگه داشتن هزینه های ساخت، به نظر می رسد که ارائه نوع جدیدی از اتصالات با انطباق لازم با شرایط ساخت اسکلت در کشور می تواند در بهبود عملکرد سازه های فولادی در ایران موثر باشد. هدف اصلی پایان نامۀ حاضر معرفی نگرش جدیدی به اتصالات تیر به ستون است که با هزینه های کم و روش های ساده قابل ساخت باشد و بتواند رفتار شکل پذیر مناسب را برای اتصال فراهم سازد. در این نگرش سعی بر آن است که با ایجاد مفصل پلاستیک خمشی با طول بیشتر در مقایسه با سایر روش های معرفی شده به بهبود عملکرد مفصل اقدام گردد. همچنین در نظر است تا بدون استفاده از عملیات ماشین کاری گران قیمت و یا ایجاد سطوح با تمرکز تنش در بال تیر، تنها به جهت اطمینان از موقعیت و محل شروع مفصل پلاستیک به تضعیف موضعی محل خاصی از تیر اقدام گردد، به نحوی که این امر موقعیت مفصل پلاستیک را با توجه به ترکیبات مختلف بارگذاری ثقلی و جانبی همواره در محل مورد نظر از بر ستون تعیین نماید. تضعیف موضعی مقطع در این تحقیق از طریق جان مقطع صورت پذیرفته است.
نتایج عددی و دو تست آزمایشگاهی صورت گرفته حاکی از آن است که طرح ارائه شده علاوه بر پایایی رفتار غیر خطی، شکل پذیری بالا، اتلاف انرژی زیاد و مقاومت خوب دارای عملکرد خوبی در دور کردن مفصل پلاستیک از بر ستون است. همچنین اتصال پیشنهادی به جهت هندسه مقطع از بروز شکست های ترد در محل اتصالات جوشی تیر به ستون با کاهش تنش های این محدوده، پیشگیری می کند.
تحمل چرخش تا ۰۸/۰ رادیان در آزمایشات انجام گرفته بدون افت مقاومت قابل توجه (کمتر از ۲۰درصد)، این اتصال را در محدوده اتصالات قاب های خمشی ویژه قرار می دهد. اتصال گفته شده به جهت سهولت ساخت و اجرای آن قابلیت ممتازی در مقایسه با سایر اتصالات مشابه دارا است و امید است با تکمیل تحقیقات انجام گرفته شده بصورت عملی در ساخت سازهای اسکلت فلزی مقاوم در برابر زلزله بکار گرفته شود.

سیدمانلی جاوید فرشچی
افزایش شکل پذیری قابهای مهار بندی شده هم محور با بکارگیری فولاد تنش تسلیم پائین در مهاربندها

 

سازه های با قاب های دارای مهاربندهای هم محور از جمله سیستم های مقاوم در برابر زمین لرزه می باشند. این سازه ها به طور گسترده ای در ساختمان های کوتاه تا ساختمان های بلند به دلایلی از جمله محاسبات نسبتا” ساده، اجرای راحت وهزینه های مربوطه پائین کاربرد دارد. اما به دلیل وجود اعضای مستعد کمانش در مهار بند منجر به شکل پذیری کم و افت چشمگیر در حلقه های هیسترزیس بعد از چند دوره بارگذاری میشود. برای جلوگیری از پیش آمد این وضعیت نامطلوب تحقیقات بسیاری در زمینه ارائه عضو شکل پذیر در مهار بند های هم محور ارائه شده است. ایده این پروژه استفاده از عضو مستعد جاری شدن در قسمتی از باد بند می باشد که از آن به عنوان فیوز نام برده می شود. در این مطالعه از فولاد با تنش تسلیم پائین و آلومینیوم در قسمتی از عضو استفاده شده تا با جلوگیری از کمانش عضو منجر به چرخه های هیسترزیس کامل ، شکل پذیری و ظرفیت زوال انرژی بیشتر شود.

حمید هنردوست
ارزیابی رفتار دینامیکی سد های خاکی با پریود های مختلف تحت اثر زلزله های حوزه دور وحوزه نزدیک

 

سدهای خاکی سازه های راهبردی و پر اهمیتی هستند . این سازه ها دارای نقش هایی از جمله تامین آب ، برق و جلوگیری از سیلاب ها می-باشند؛ بنابراین نگهداری و اطمینان از صحت عملکرد و پایداری آنها برای مداومت در ایفای این نقش ها حائز اهمیت است، علاوه براین مخاطرات ناشی از ویرانی آنها نیز عواقب فاجعه باری خواهد داشت.
بسیاری از نقاط مناسب برای احداث سدها، در مناطق لرزه خیز قرار گرفته اند؛ بنابر این در معرض آسیب ناشی از وقوع زلزله‌های بزرگ می باشند. از سوی دیگر، در سال‌های اخیر با بهبود وضعیت کمی و کیفی ایستگاه های ثبت زلزله و وقوع زلزله های جدید ثبت شده در حوزه های دور و نزدیک، نتایج روشنگر و گرانبهایی در حوزه شناخت خصوصیات و آثار زلزله های حوزه نزدیک بر روی سازه ها بدست آمده است اما تا کنون مطالعات کامل و جامعی در مورد اثرات زلزله های حوزه نزدیک خصوصا بر روی سد های خاکی انجام نگرفته است. لذا ارزیابی اثر زلزله¬های حوزه نزدیک و تاثیر آن بر روی عملکرد سد‌ها از موضوعات مطرح در مهندسی عمران است.
با توجه به مطالب مذکور، در این پایاننامه سعی شده است رفتار سدهای خاکی با پریود های مختلف در زلزله های حوزه نزدیک و دور بررسی گردد. در بین اثرات و تفاوت های موجود در خصوصیات ذاتی زلزله های حوزه نزدیک با توجه به نقش برجسته ی دو ویژگی جهت پذیری پیش رونده و تغییر شکل ماندگار، اثرات این دو ویژگی به طور خاص مورد مطالعه قرار گرفته است. لذا رفتار دینامیکی سدهای مورد مطالعه از جمله بزرگنمایی شتاب در ارتفاع، نحوه توزیع تغییر مکان ماندگار افقی در ارتفاع سد و نشست تاج سد در حالت تحریک با ۸۰ شتابنگاشت مختلف حوزه نزدیک و حوزه دور ارزیابی شده است که در مجموع، ۳۲۰ تحلیل غیر خطی تاریخچه ی زمانی با روش هم پایه سازی به طیف طرح استاندارد ۲۸۰۰ و ۵۲ تحلیل تحلیل غیرخطی تاریخچه ی زمانی با روش هم پایه سازی به شدت آریاس انجام پذیرفته است. نتایج اکتسابی بیانگر آن است که سدهای بلند در برابر نگاشت های حوزه نزدیک و سد های کوتاه در برابر نگاشت های حوزه دور دارای پاسخ های بحرانی تری می باشند.