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

دوره سوم سال تحصیلی ۷۶-۱۳۷۵

پوررنگ پورقبادی
بررسی رفتار غیر خطی و تعیین ضریب رفتار سازه‌های بتنی قاب خمشی مقاوم سازی شده با بادبند ضربدری

در این پایان‌نامه سعی گردیده، رفتار سازه‌های بتنی با سیستم قاب خمشی که تنها برای بار ثقلی طرح و اجرا گردیده اند را بعد ازمقاوم سازی با بادبندهای فلزی هم مرکز مورد مطالعه قرارداده و در انتها به یک ضرب رفتار منطقی و قابل قبول دست پیدا کنیم. در ابتدا به طور مختصر و تا حد توان به مطالعات و آزمایشات انجام شده توسط محققین برروی المانهای بادبند، سلول بادبندی شده و قاب بادبندی شده پرداخته و در ادامه روشهای مختلف حل معادلات غیر خطی مطرح شده اند. به دلیل هدف اصلی این پایان‌نامه که یافتن ضریب رفتار می باشد مختصری در خصوص این پارامتر و عوامل موثر بر آن بحث گردیده است. در ادامه رفتار غیر الاستیک این نوع سازه‌ها در مقابل بار سیکلیک بررسی و ظرفیت پارامترهای اصلی آنها در مقابل یک سری موج سینوسی ارزیابی شده است سپس عملکرد سازه‌های مذکور در مقابل زلزله‌های شدید با انجام یکسری آنالیزهای غیر خطی و مقایسه منحنی های هیسترزیس به دست آمده با حالت قبل ارائه گردیده است. براساس مطالعات انجام شده می توان چنین نتیجه گرفت که استفاده از سیستم بادبند ضربدری(بدون تقویت تیرها و ستونها) برای ساختمانهای کوتاهتر مناسب تر می باشد( در این مطالعه سازه‌های ۴ و ۸ طبقه) و همچنین ضریب رفتار ۵/۲ در حالت حدی و ۵/۳ در حالت تنش مجاز پیشنهاد می گردد.

افشین جهانبخش
عملکرد میراگرهای اصطکاکی Pall در مقایسه با سیستم های CBF و EBF

میراگرهای اصطکاکی Pall که در محل تلاقی مهربندها در یک قاب خمشی نصب می شوند از جمله سیستمهایی هستند که تاکنون در ساختمانهای زیادی در دنیا مورد استفاده قرارگرفته و در اثر زلزله‌های گوناگون نیز عملکرد مناسبی داشته اند. در اینجا ساختمان جدید پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با استفاده از این میراگرها طراحی شده و سپس رفتار این سیستم با سیستمهای CBF (قاب با مهاربند هم مرکز) و (قاب با مهاربند خارج از مرکز) که قبلاً بررروی ساختمان مزبور برسی شده است [۷] مقایسه می گردد.
در این پایان‌نامه ضمن اینکه مقایسه ای میان سیستمهای مرسومی چون CBF و EBF با میراگر اصطکاکی Pall صورت می گیرد، روشی برای طراحی قابها با میراگر مزبور معرفی شده است [۳] که با توجه به سهولت آن ، قابل استفاده در دفاتر مهندسی می باشد. اگر ساخت چنین میراگرهایی در کشور میسر شود، که البته چندان نیز مشکل نمی نماید، بدون تحلیلهای طولانی، وقت گیر و خسته کننده به سادگی می توان سازه‌هایی از این دست را طراحی نمود و در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرارداد.

محمدرضا خباز تمیمی
مدلسازی اجزاء محدود دیوارهای آجری غیر مسلح

اغلب ساختمانهای بنایی موجود قبل از طرح آخرین معیارهای طراحی لرزه ای و ساختمان سازی موجود در کشور ساخته شده اند. ساختمانهای بنایی اکثراً دارای ضعف در مقاومت برشی داخل صفحه و کمانش خارج از صفحه می باشند و همچنین دارای شکل پذیری مطلوب نمی باشند. از اینرو در برابر نیروهای جانبی به شدت آسیب پذیر می باشند و زندگی ساکنین آنرا به خطر اندخته و زیانهای مالی و جانی فراوانی پدید می آورند. بنابراین از هر جهت اهمیت مقاوم سازی اینگونه ساختمانها به شدت احساس می شود. از طرفی، قبل از تعیین روش بهاسازی هر ساختان رفتار حقیقی آن سزه تحت نیروی زلزله می بایستی که مشخص شده باشد. بدین منظور در این تحقیق دیوارهای آجری غیرمسلح به صورت رایانه ای توسط برنامه اجزاء محدود ANSYS VER5.0 مدل نموده شدند تا بتوان اثر زلزله و نحوه تخریب آنها را ارزیابی نمود تا با کمک اطالاعات بدست آمده نقاط ضعف دیوارهای آجری غیر مسلح را تعیین و نسبت به برطرف نمودن آنها اقدام نمود.

ارژنگ علیمرادی
شبیه سازی نرم افزاری کنترل فعال/ دورگه لرزه ای با استفاده از الگوریتم ژنتیکی در سازه‌ها

این نوشتار خلاصه ای از مطالعات و پژوهشهای یک سال اخیر در پیشنهاد یک روش کنترل فعال/ دو رگه سازه‌ها در مقابل زمین‌لرزه است. بعد از وقوع زمین‌لرزه‌های نورث ریج و کوبه نیاز به توسعه الگوریتمهای قوی کنترل که بتوانند سازه‌های بزرگ و حیاتی را طی حرکات شدید زمین کاملاً محافظت نمایند احساس شد [۲۴] . بدین منظور تاکنون روشهای جدید و کارآمدی از خانواده‌های مختلف الگوریتمهای کنترل سازه‌های مهندسی عمران پیشنهد شده اند. توسعه روشهای هوش مصنوعی در سالیان اخیر به پیشرفت این پژوهشها کمک شایان نموده و قابلیت این روشها در حل سریع و مطمئن مسائل پیچیده و درگیر با متغیرهای زیاد و غیرخطی ثابت شده است [۵] . بنابراین استفاده از هوش مصنوعی در الگوریتم پیشنهادی در این تز مورد توجه قرارگرفت. متأسفانه حجم فعالیتهای علمی که تاکنون در این رشته از دانش انجام گرفته، زیاد نیست. در سال ۱۹۹۷ قابوسی و کیم یک روش جدید برای کنترل سازه‌های تحت زمین‌لرزه با پس خور مرتبه کاهش یافته توسط الگوریتمهای ژنتیکی را پیشنهاد کردند که عملکرد مناسب تحت عدم یقینهای شدید سازه ای و سیستم کنترل داشت [۳۰] . از الگوریتمهای ژنتیکی همچنین در بدیت آوردن مقادیر بهره کنترل بهینه( گی و همکارانی۱۹۹۶)، تنیظیم وزنهای کنترل کننده عصبی (لی وایز و فنگ ۱۹۹۲) و مقیاس نمودن پارامترهای کنترل کننده فازی(کیم و همکاران ۱۹۹۵) استفاده شده است [۳۰] . دورنمایی از دیگر فعالیتهای انجام شده د راین زمینه تاکنون به طور مفصل تحت عنوان یک زیر بخش در فصل آول آورده شده است. مزیت روش کنترل پیشنهاد شده در این تز، انجام محاسبات در حوزه زمانی حقیقی ( برخلاف بیشتر روشهای کنترل بهینه که در فضای حالت کار می کنند)، محاسبه حداقل سیگنال کنترل برای میزان مشخص و دلخواهی از کاهش در سیستمهای فعال/ دورگه تحت شتاب ورودی زمین(بر خلاف(LQR) و عملکرد مناسب تحت مقادیر تأخیر زمانی طولانی است.

علی یزدانی
بررسی رفتار غیر خطی قابهای نیمه صلب دارای اتصالات خورجینی با مهاربندی و بدون مهاربندی

یکی از اتصالاتی که به علت کمبود پروفیل با شماره بالا جهت تیر در ساختمانهای کوتاه ایران زیاد استفاده می شود اتصالات نیمه صلب خورجینی می باشد. مطابق آیین نامه زلزله ایران این نوع اتصالات بایستی در قابهای مهاربندی شده استفاده شوند.در مطالعات اخیر مزایای زیادی برای قابهای دارای اتصالاتی نیمه صلب و بدون مهاربندی مشخص شده است. لذا پارامترهای رفتاری قاب مثل شکل پذیری و مقاومت قاب توسط آنالیز استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیرخطی به دست آورده شده است. سپس قابهای مهاربندی شده با قابهای بدون مهاربند دارای اتصالات خورجینی تقویت شده با سختی و مقاومت متفاوت مقایسه شده است. جهت محاسبه نیروی زلزله برای قابهای بدون مهاربند روابطی جهت بدست آوردن زمان تناوب سازه و توزیع نیروی جانبی براساس سختی اتصال ارائه شده است که برای محاسبه نیروی زلزله به روش استاتیک معادل برای قاب نیمه صلب خورجینی بدونی مهاربندی می تواند استفاده شود.

بابک کریمخانی
رفتار دینامیکی یک ساختمان مجهز به میراگرهای ADAS و مقایسه آن با سیستمهای CBF و EBF و PFD

هدف از این گزارش بررسی رفتار لرزه ای ساختمانهای مجهز به میراگرهای ADAS و مقایسه کلی آن با سیستمهای مهاربندی هم مرکز و میراگرهای پال می باشد. برای تحقق این امر ساختمان جدیدالتاسیس پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله به عنوان نمونه انتخاب شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بکارگیری میراگرها ظرفیت اتلاف انرژی سازه را افزایش عمده می دهد. در این پروژه روشی گام به گام برای تعیین مشخصات میراگرهای ADAS ( تغییرمکان تسلیم و میرایی معادل) ارائه شده است که قابل تعمیم برای سایر سیستمهای جای انرژی نیز می باشد.
نتایج نشان می دهد استفاده از میراگرهای ADAS در سازه‌هایی که مشخصات دینامیکی آنها در محدوده سرعت طیفی قراردارد بیشترین تأثیر را در کاهش پاسخ لرزه ای و اقتصادی بدن طرح دارند. به عنوان یک نتیجه کلی استفاده از میراگرهای ADAS باعث عدم رفتار غیر خطی سایر اعضاء می شود وتعداد مفصلهای پلاستیک تحت اثر دو زلزله SAN FERNANDO و MORGAN HILL کاهش عمده ای در مقایسه با سیستمهای مهاربندی هم مرکز داشته است.

هاله ملکی
انرژی زمینلرزه در سازه‌های قاب خمشی بتن مسلح

ارزیابی رفتار سازه‌ها در زمین‌لرزه‌های بزرگ نمایانگر ایجاد خسارات قابل توجه حتی در ساختمانهای طراحی شده بر پایه اصول مهندسی است و این به معنای ناکافی بودن تک پارامتر مقاومت به ویژه در زمین‌لرزه‌های بزرگ وسطح فروریزش است. رفتار نامطلوب سازه‌ها دربرابر زمین‌لرزه محققان را واداشت تا پارامترهای دیگری را در طراحی سازه ای مدنظر قراردهند. یکی از پارامترهایی که در نگرش نوین پژوهشگران به رفتار سازه‌ها مدنظر قرارگرفته است مفهوم انرژی در سازه‌هاست. ایده برقراری مطلوب توازن انرژی در سازه از طریق بهینه سازی توزیع خسارت، در ادبیات فنی در حال گسترش است.
در این پایان‌نامه تعدادی ساختمان بتن مسلح خمشی با پلان یکسان و تعداد طبقات متغیر، از نظر انرژی بررسی شده است. تاریخجه زمانی اجزای مختلف معادل انرژی و اثرنگاشت و تعدادی از پارامترهای لرزه ای بر آن مطالعه شده، میزان انرژی ورودی بیشینه محاسبه گشته و نسبت انرژی مخرب هیسترتیک به آن مورد بررسی قرارگرفته است. میزان مشارکت طبقات ساختمان در جذب و اتلاف انرژی تحقیق شده و ایده ای جهت مرتبط ساختن میزان انرژی در اعضای سازه ای با خسات وارد به آنها شکل گرفته است. بدین ترتیب اهمیت انرژی و چگونگی جذب یا اتلاف آن در سازه‌ها مورد تأکید قرارگرفته در این پایان‌نامه تنها بخشی از ساختمانهای شهری مورد بررسی قرارگرفته و گام اول در جهت مطالعه این مقوله پراهمیت محسوب می شود. ضمن اینکه به دلیل محدودیتهای نرم افزار به کاررفته (Drain-2DX) اثر بخشی از پارامترهای سازه ای لحاظ نشده که امید است در تحقیقات آینده مورد توجه قرارگیرد.

حسین رضا زاده
تعیین ضریب رفتار ساختمانهای بتن آرمه دارای دیوار برشی و مقایسه آن با ضریب پیشنهادی آیین نامه‌های ۲۸۰۰ و UBC

سازه‌های بتن آرمه دارای دیوار برشی یکی از مناسب ترین سیستمهای مقاومت در برابر نیروهای جانبی می باشند. ضریب رفتار این سازه‌ها که برای لحاظ کردن میزان جذب انرژی و استهلاک آن در آیین نامه‌های زلزله مورد استفاده قراردارد، موضوع این پایان‌نامه است. از آنجا که ضریب رفتار به عواملی نظیر شکل پذیری و اضافه مقاومت بستگی دارد، سعی شده است تا برای سیستمهای بتن آرمه با تعداد طبقات مختلف این پارامترهای تعیین گردد.
در فصل دوم نحوره ارائه ضریب کاهش نیروهای زلزله در آیین نامه‌های زلزله و پارامترهای تعیین کننده این ضریب بررسی شده است. در فصل سوم، رفتار غیر خطی سازه‌های بتن آرمه و دیوارهای برشی بتن آرمه بررسی گردیده است. در فصل چهارم روشهای تبدیل طیف ارتجاعی به طیف غیر ارتجاعی که توسط محققین ارائه شده است، بحث می گردد.
در فصل پنجم پاسخ تحلیل استاتیکی غیر خطی مدلهای انتخابی ارائه شده است. در این فصل با استفاده ار روش PUSH OVER و برنامه آنالیز غیر خطی DRAIN 2DX مدلهایی تحلیل گردیده و از نتایج آن ضرایب شکل پذیری و اضافه مقاومت و ضربرفتار مدلها محاسبه شده است. براساس نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی مدلهای انتخابی، با افزایش تعداد طبقات، ضریب شکل پذیری سیستمهای قاب خمشی بتن آرمه از ۱ تا ۴ افزایش می یابد و ضریب شکل پذیری سیستمهای مرکب قاب خمشی و دیوار برشی از ۱ تا ۲ افزایش می یابد. با افزایش تعداد طبقات، اضافه مقاومت قابهای خمشی از ۸ تا ۲ کاهش می یابد و اضافه مقاومت سیستم مرکب از بیش از ۲۰ تا ۴ کاهش می یابد. با توجه به تغییرات ضرایب فوق برای تعداد طبقات و سیستمهای مختلف توصیه می گردد، برای سیستمهای سازه ای مختلف ضرایب شکل پذیری و اضافه مقاومت به طور مجزا تعیین گردد تا از حاصل ضرب آنها رفتار محاسبه شود.