منابع پایان نامه ارشد درباره سیستم دوگانه، مشکلات رفتاری، توجیه اقتصادی

دانلود پایان نامه ارشد

مهاربندی واگرا 64
شکل 2-28- تأثیر طول تیر پیوند بر مقاومت نهایی سیستم مهاربندی واگرا 65
شکل 2-29- تأثیر طول پیوند بر زاویه دوران آن در سیستم مهاربندی واگرا 65
شکل 2-30- تأثیر وجود سخت کننده بر رفتار هیسترزیس تیر پیوند برشی 67
شکل 2-31- تأثیر نیروی محوری بر رفتار تیر پیوند (سمت راست با نیروی محوری و سمت چپ بدون نیروی محوری) 67
شکل 2-32- دیتیل تیر پیوند در تماس با مهاربندها 69
شکل 2-33- دیتیل ناحیه تماس مهاربند با ستون 69
شکل 2-34- منحنی ظرفیت (برش پایه در برابر جابجایی بام) 76
شکل 2-35- آشنایی با بخشهای مختلف منحنی ظرفیت 78
شکل 2-36- دو خطی کردن منحنی ظرفیت 80
شکل 2-37- انواع منحنی ظرفیت سازهها 81
شکل 2-38- مقایسه دقت روشهای تحلیل غیر خطی 84
شکل 2-39- نمایش پارامترهای محاسبه ضریب رفتار سازهها 92
شکل 3-1- پلان مدلهای بررسی شده در این تحقیق در نرم افزارهای سپ2000 و ایتبس 100
شکل 3-2- قاب‌ها در مدل‌های پنج‌طبقه‌مورد بررسی‌در این‌تحقیق در نرم افزار سپ 2000 101
شکل 3-3- قابها در مدلهای 5 طبقه مورد بررسی در این تحقیق در نرم افزار ایتبس 102
شکل 3-4- نمونهای از بارگذاری های انجام شده در نرم افزار های سپ2000 و ایتبس 110
شکل 3-5- تعریف طیف طرح در نرم افزارهای سپ2000 و ایتبس 114
شکل 3-6- نمایش نیروهای برشی موجود در تیر پیوند در مدل پنج طبقه مورد بررسی تحت بار جانبی زلزله 118
شکل 3-7- تنش برشی ماکسیمم در دیوار برشی فولادی در مدل پنج طبقه تحت اثر بارگذاری پوش‌‌آور (سمت راست گام اول و سمت چپ گام دهم) 118
شکل3-8- نیروی محوری موجود در المانهای مدل نواری پنج طبقه دیوار برشیتحت اثر بارگذاری
پوشآور در گام 1 و4 119
شکل3-9- منحنی نیرو- تغییرشکل تعمیم یافته مفاصل پلاستیک برای اعضا و اجزا فولادی (سمت
راست مفاصل پلاستیک و سمت چپ مفاصل محوری) 129
شکل3-10- مراحلتشکیل مفاصل پلاستیک درمدل سه طبقه قاب خمشی تحقیق به تنهاییدر تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 131
شکل 3-11- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل سه طبقهی مهاربندی شدهی واگرای تحقیق
در تحلیل پوش آور در نرم افزار سپ 2000 132
شکل3-12-مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل سه طبقهی دیواربرشی فولادی(المان صفحهای)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 133
شکل 3-13- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل سه طبقهی دیوار برشی فولادی(مدل نواری)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 134
شکل3-14- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل پنج طبقه قاب خمشیتحقیق بهتنهایی درتحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس 135
شکل 3-15- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل پنج طبقهی مهاربندی شدهی واگرای تحقیق
در تحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس 136
شکل3-16- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل پنج طبقهیدیواربرشی فولادی(المان صفحهای)
تحقیق در تحلیل پوش آور در نرم افزار ایتبس 137
شکل 3-17- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل پنج طبقهی دیواربرشی فولادی (مدل نواری)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس 138
شکل 3-18- رفتار نمونهای از مفاصل تعریف شده در نرم افزار سپ 2000 139
شکل 3-19- قاب واگرای آزمایش شده توسط برمن و همکاران 157
شکل 3-20- مدل آزمایشگاهی برمن و همکاران 157
شکل 3-21- مدل ایجاد شده در نرم افزار آباکوس 158
شکل 3-22- مشبندی مدل ایجاد شده در نرم افزار آباکوس 158
شکل 3-23- نمایش تنش (معیار مایسز) ایجاد شده در مدل 158
شکل 3-24- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی یک طبقه در نرم افزار آباکوس 160
شکل3-25- نمایش تنش(معیارماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی یک طبقهپس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 160
شکل 3-26- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی دو طبقه در نرم افزار آباکوس 160
شکل 3-27- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی دو طبقه پس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 161
شکل 3-28- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی سه طبقه در نرم افزار آباکوس 161
شکل 3-29- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی سه طبقه پس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 161
شکل 3-30- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی چهار طبقه در نرم افزار آباکوس 162
شکل 3-31- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی چهار طبقه پس از انجامآنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 162
شکل 3-32- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی پنج طبقه در نرم افزار آباکوس 162
شکل 3-33- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی پنج طبقه پس از انجام آنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 163
شکل 3-34- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای یک طبقه پس از انجام آنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 163
شکل 3-35- نمایش تنش (معیارمایسز) مهاربند واگرای دو طبقه پس از انجام آنالیز پوش آوردر نرم افزار اجزا محدود آباکوس 163
شکل 3-36- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای سه طبقه پساز انجام آنالیزپوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 164
شکل 3-37- نمایش تنش(معیارمایسز) مهاربند واگرای چهار طبقه پس از انجام آنالیز پوش آور در نرم افزار اجزاءمحدود آباکوس 164
شکل 3-38- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای پنج طبقه پس از انجام آنالیز پوش آور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 164

چکیده
هدف اصلی در طرح لرزهای سازهها داشتن سیستم مقاوم جانبی با بالاترین مقادیر سختی، مقاومتنهایی و شکلپذیری میباشد. دو نوع از کارآمدترین، جدیدترین، مهمترین و گرانترین این نوع سیستمها دیوارهای برشی فولادی و مهاربندهای واگرا میباشند. در این تحقیق که بر روی مدلهای یک تا پنج طبقه سیستمهای دوگانه با دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده و با مهاربندهای واگرای برشی هشتی صورت گرفته است خواهیم دید، که نتایج حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی (پوشآور) حاکی از بالاتر بودن پارامترهای لرزهای مقاومت نهایی، سختی مؤثر، شکلپذیری، ضریب رفتار و میرایی مؤثر در سیستم دوگانه با دیوار برشی فولادی تقویت نشده نسبت به سیستم دوگانه با مهاربند واگرای برشی هشتی میباشد. همچنین پس از انجام این تحلیل در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس در مییابیم که مناسبترین نوع مدلسازی دیوارهای برشی فولادی در نرم افزارهای متعارف مهندسی مدلسازی نواری میباشد. در نهایت با توجه به نتایج تحقیقات سایر محققین میتوانیم اظهار نمایم که رفتار لرزهای سیستم مقاوم جانبی دیوار برشی فولادی نسبت به انواع مهاربندها برتر میباشد.
واژگان کلیدی: دیوار برشی فولادی، مهاربند واگرا، آنالیز پوشآور، مدلسازی دیوار برشی فولادی، پارامترهای لرزهای

فصـل اول
« طـرح مسئـله »

1-1- مقدمه
تاکنون سیستمهای متنوعی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی (با دو زلزله) پیشنهاد شده و به کار رفتهاند که از جمله آنها میتوان به سیستم قابهای خمشی انواع سیستمهای مهاربندی و دیوارهای برشی را نام برد، مهمترین پارامترهایی که در انتخاب یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی دخالت دارند عبارتند از سختی، مقاومت بالا، شکلپذیری مناسب و همچنین جذب انرژی بالا توسط رفتار چرخهای یا هیسترزیس سیستم، با توجه به مشکلات رفتاری و سازهای در هر یک از سیستمهای مقاوم جانبی فوقالذکر که میتواند شامل موارد متعددی مانند مشکلات اجرایی، توجیه اقتصادی، اشغال حجم زیاد و… باشد. محققین و پژوهشگران همواره در پی یافتن سیستم ایدهآلی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی بودهاند که علاوه بر اینکه دارای سختی و مقاومت بالایی باشد از شکلپذیری مناسبی نیز برخوردار بوده و بتواند انرژی وارده را به خوبی مستهلک کند. در این تحقیق به بررسی و مقایسه دو نوع از کارآمدترین این سیستمها یعنی دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده و مهاربندهای واگرای برشی هشتی در قابهای خمشی (سیستمهای دوگانه) میپردازیم.

شکل 1-1- ساختمان در حال احداث با سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی در ایالات متحده(راست) و کانادا (چپ)

1-2- بیان مسأله
یکی از سیستمهای جدیدی که برای مقابله با بارهای جانبی پیشنهاد شده سیستم دیوارهای برشی فولادی است، دیوار برشی فولادی یک ورق فولادی در عرض و ارتفاع دهانه است که به اعضای سختکننده افقی و عمودی متصل میگردد. علاوه بر سختی و مقاومت برشی بالای دیوارهای برشی فولادی این سیستم به لحاظ گستردگی اتصال ورق با قاب اطراف (عدم وجود یک اتصال متمرکز مانند سیستم مهاربندی) و شکلگیری تدریجی و یکنواخت تنش در ورق فولادی و قابلیت خوب تعدیل تنشها تا رسیدن به بار نهایی مورد توجه است. دیوار برشی فولادی به دو شکل تقویت شده و تقویت نشده اجرا میگردد. در حالت تقویت شده هدف جلوگیری از کمانش قبل از تسلیم برشی است و در حالت تقویت نشده اجازه داده میشود که ورق کمانه کند و هدف اینست که از ناحیه کشش قطری جهت حمل برش طبقه استفاده شود. در سالهای اخیر بیشتر دیوارهای برشی فولادی اجرا شده در آمریکا و کانادا به صورت تقویت نشده و در ژاپن به صورت تقویت شده بوده است، ولی با توجه به اینکه جوش دادن سخت کنندهها به ورق فولادی وقتگیر و پر هزینه است و همچنین در سالهای اخیر تحقیقات نشان داده است که دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده نیز از شکلپذیری و کارایی خوبی برخوردارند لذا امروزه استفاده از دیوارهای برشی بدون سخت کننده توصیه میشود. در دیوارهای برشی فولادی با استفاده از ورقهای فولادی میتوان از پدیده پس کمانش مشابه تیر ورقها بدون هیچگونه خللی در پایداری استفاده نمود. سازههای مهمی با استفاده از سیستم دیوارهای برشی فولادی ساخته شده است و تحقیقات آزمایشگاهی و نظری انجام شده روی سیستم دیوارهای برشی فولادی همگی نشانگر آن است که سیستم مذکور در مناطق با لرزه خیزی بالا عملکرد مطلوبی دارد و رفتار سازههای اجرا شده با سیستم دیوارهای برشی فولادی در زلزلههای شدید مانند زلزله کوبه در سال 1995 میلادی و نورتریج در سال 1994 میلادی مطلوب بوده است.
سیستم دیگری که به علت خصوصیت شکلپذیری بسیار مناسب و همچنین سختی نسبتاً مناسب و تسهیلاتی که به لحاظ ایجاد بازشوها در فرم و نما معماری ایجاد میکند در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، سیستمهای مهاربند برون محور میباشد. در حدود سال 1970 در ژاپن اولین بار نام سیستمهای برون محور توسط اشخاصی از قبیل فوجی موتو و همکاران در سال 1972 و تاناباشی و همکاران در سال 1974 با این نام به کار برده شد. در آمریکا اولین بار سیستم مهاربندی برون محور (واگرا) توسط پروفسور پوپوف و همکارانش در سال 1978 در دانشگاه برکلی کالیفرنیا مورد آزمایش واقع شد، پس از آن این سیستم به سرعت مورد توجه طراحان حرفهای قرار گرفت و اولین ساختمان که یک بانک 19 طبقه در ساندیگو کالیفرنیا بود با این سیستم ساخته شد. یکی از مهمترین مزایای این مهاربندها قابلیت مانور بسیار بالایشان از لحاظ مسائل معماری است. در این سیستم محل اتصال اعضای مهاربند به طور عمده در محل تلاقی تیر و ستون قرار نمیگیرد و در نتیجه از پیچیدگی محل اتصال جلوگیری میشود. در این سیستم قسمتی از تیر که بین عضو قطری تا ستونهای یا بین دو مهاربند قرار میگیرد و لینک یا پیوند نامیده میشود، دارای این خاصیت است که میتواند نیروهای مهاربندی از طریق خود به ستون یا عضو قطری دیگر انتقال دهد و نهایتاً نیروهای متعادلی را به مهاربند وارد سازد در واقع پیوند در اینجا مانند فیوز شکلپذیر عمل میکنند و خود مقادیر عمدهای از انرژی زلزله را جذب میکند. در واقع در یک طراحی درست برای سیستم واگرا این تیر پیوند است که باید با تشکیل مفصلهای خمیری تغییر شکلهای بزرگ غیرارتجاعی را تحمل کند (عناصر قطری باید طوری طراحی شوند که حتی در مقابل بارهای جانبی شدید هم کمانه نکنند) به همین علت طول پیوند و کم یا زیاد شدن آن نقش اساسی در رفتار سیستم برعهده میگیرد به طور

پایان نامه
Previous Entries منابع پایان نامه ارشد درباره ایالات متحده، سیستم دوگانه، مدل سازی Next Entries منابع پایان نامه ارشد درباره مدل سازی، خواجه نصیرالدین طوسی، ایالات متحده