22 نتیجه برای غیرخطی
علیرضا علایی، سید علی رضوی، سید رسول میرقادری، عبدالله حسینی،
دوره 9، شماره 18 - ( 2-1394 )
چکیده
در سالهای اخیر استفاده از مهاربند کمانشتاب به عنوان سیستم مقاوم در برابر زلزله در کشورهای پیشرو در علم سازه و زلزله توسعه یافته است. به دلیل شکلپذیری این سیستم و رفتار مناسب آن، مهاربند کمانشتاب جایگزین مناسبی برای سیستمهای متداول مهاربندی به شمار میرود. سیستمهای مهاربندی کمانشتاب معمولا در الگوی همگرا مورد توجه بوده است و تاکنون در الگوی واگرا مورد استفاده قرار نگرفته است. استفاده از الگوی واگرا دارای مزیت‌هایی است که با استفاده از کاهش طول مهاربند محقق میشود و در این تحقیق امکان بهره‌مندی از آن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور در این تحقیق با به‌کارگیری سیستم مهاربند کمانشتاب در الگوی واگرا و مقایسه آن با الگوی همگرا، رفتار سیستم مهاربند کمانشتاب واگرا بررسی و مقایسه میشود. جهت رسیدن به این هدف از دو سازه مجهز به مهاربند کمانشتاب با الگوی همگرا و واگرا استفاده میگردد. جهت انجام مقایسه، دو سازه پس از طراحی مورد تحلیل غیرخطی بارافزون و تاریخچه زمانی قرار گرفته‌اند و مقادیر جابجایی طبقات و دیاگرام ارتفاعی پلاستیسیته آنها با یکدیگر مقایسه میگردد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که این الگو ضمن رساندن سازه واگرا به سختی مناسب میتواند تا 30 درصد باعث کاهش دامنه کرنش محوری BRB گردد و همچنین بر یکنواخت کردن شدت کرنش‌های پلاستیک در ارتفاع سازه و استفاده بهینه از ظرفیت شکلپذیری مهاربندهای کمانشتاب تأثیر مطلوبی میگذارد.
کیارش محتشم دولتشاهی، علی غروی، سید رسول میرقادری، محمدتقی نیکوکلام،
دوره 11، شماره 22 - ( 7-1396 )
چکیده
هدف این مقاله، بررسی عددی یک سیستم نوین جذب‌کننده انرژی در قاب‌های خمشی فولادی است. قاب‌های خمشی به‌عنوان یکی از مطلوب‌ترین سیستمهای باربر جانبی شناخته می‌شوند. بااین‌حال، شرایط حداقلی اندازه دهانه به عمق تیر که به‌منظور تشکیل مفاصل پلاستیک در دو انتهای آن در آیین‌نامه‌ها الزام شده، به‌عنوان یکی از محدودیت‌های این سیستم شناخته میشود. با قرارداد یک فیوز برشی در میانه تیر، مفاصل پلاستیک خمشی از دو انتهای تیر به مفصل پلاستیک برشی در میانه آن انتقال مییابد. بنابراین تسلیم فیوز دربرش، پیش از تسلیم خمشی در دو انتهای تیر اصلی اتفاق می‌افتد و درنتیجه، سیستم پیشنهادی محدودیت آئین‌نامه‌ای را مرتفع می‌نماید. فیوز بخشی از تیر است که با ورود به تغییر مکان‌های غیرخطی مانع ورود باقی اعضا به این محدوده میشود. به‌منظور ایجاد فیوز برشی، با ایجاد شیارهایی با الگوی مشخص در جان میانه تیر، تضعیف مقاومت برشی حاصل میگردد. مدلهای عددی این قاب در نرم‌افزار اباکوس ساخته و با نتایج آزمایشگاهی صحت‌سنجی شده است.
اشکان خدابنده لو، وحید علیقلی زاد کردلری2،
دوره 13، شماره 26 - ( 7-1398 )
چکیده
ویژگی های ساختگاه از جمله نوع، ضخامت و مشخصات لایه های خاکی می تواند همه ی عامل های حرکت ورودی زمین مانند شتاب، محتوای فرکانسی و مدت زمان لرزه را دست خوش تغییر نماید. در این پژوهش، به بررسی اثر ساختگاه بر روی پاسخ لرزه ای زمین و همچنین پاسخ سازه های واقع بر روی این ساختگاه ها پرداخته شده است. برای این منظور، تعداد 14 زلزله حوزه نزدیک و دور در نظر گرفته شده و تحلیل پاسخ زمین به روش های معادل خطی و روش غیرخطی در چهار ساختگاه مختلف صورت پذیرفته است. علاوه بر این، پاسخ های بدست آمده و مدل های سازه های یک تا چهار طبقه با استفاده از نرم افزار SAP2000 مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در بیشتر موارد، تحلیل پاسخ زمین مربوط به زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک به ازای حرکت ورودی لرزه ای با عبور از لایه های خاکی تقویت شده و شتاب بیشینه نسبت به حرکت لرزه ای افزایش می یابد. هم چنین، هرچه بیشینه مقدار شتاب ورودی حرکت لرزه ای از زلزله های حوزه دور کوچکتر باشد، تفاوت کمتری بین پاسخ لرزه ای به روش خطی و غیرخطی وجود دارد. در مواردی که زلزله حوزه نزدیک با بیشینه شتاب بزرگ برای تحلیل پاسخ استفاده شده است، نتیجه های به دست آمده از روش معادل خطی در برخی موارد نشان می دهد که صرف نظر از ضخامت لایه ی خاک، حرکت ورودی با عبور از خاک تقویت می شود. اگرچه با مقایسه نمودارهای شتاب بیشینه در برابر عمق برای زلزله های حوزه دور می توان نتیجه گرفت که این روند برای همه ی نتایج قابل تعمیم نمی باشد. در زلزله های حوزه دور، بیشینه مقدار جابجایی در عمق با افزایش ضخامت نهشت خاکی به سمت جابجایی های بیشتر انتقال می یابد. برای ساختمان با طبقه های ثابت بر روی نهشت های خاکی با عمق های سطحی تا عمیق، با افزایش عمق مقدار جابه جایی بیشینه کاهش می یابد. از طرف دیگر، بیشینه مقدار جابه جایی های بدست آمده در تحلیل های تاریخچه زمانی خطی و غیرخطی در ساختمان ها با افزایش تعداد طبقات افزایش می یابد.
سید محمدرضا مرتضوی، ابوالحسن هروی،
دوره 14، شماره 27 - ( 2-1399 )
چکیده
تحقیق حاضر باهدف تعیین نسبت بهینه نیاز به ظرفیت در المانهای زانویی در سیستم مهاربندی جانبی به نام مهاربند زانویی شورون در نظر گرفته‌شده است. ایده کلی آن است که طراحی به‌گونه‌ای انجام پذیرد تا در زلزلههای شدید فقط عضو زانویی تسلیم شود و بقیه اعضا در حالت ارتجاعی باقی بمانند و یا تعداد مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونها و همچنین کمانش بادبندها کاهش قابل‌توجهی یابد. در این تحقیق دو مدل المان زانویی با حالت خمشی و برشی و با تعداد طبقات 2، 6 و 10 طبقه و دوحالت 2 دهانه و 4 دهانه در نظر گرفته شده است. در حالت خمشی از مقطع باکس و حالت برشی از مقطع آی پی ای استفاده شده است. در این تحقیق نوع رفتار سازه و روند تشکیل مفاصل پلاستیک را در قاب‌هایی با حالت طراحی که نسبت نیاز به ظرفیت در المانهای زانویی کوچکتر از یک و حالتی که نسبت نیاز به ظرفیت در المانهای زانویی بزرگ‌تر از یک است مورد بررسی قرار دادیم. توالی تسلیم المانها در تجزیه‌وتحلیل غیرخطی استاتیکی مطابق با آنچه انتظار می‌رفت است. المانهای زانویی قبل از کمانش مهاربندها در هر طبقه در تمام مدلهای مورد بررسی تسلیم شد. ازاین‌رو، میتوان حدس زد که طراحی المانهای زانویی با توجه به 120 تا 140 درصد از ظرفیت الاستیک آنها یک استراتژی مناسب برای اطمینان از این‌که المانهای زانویی اولین المان‌هایی هستند که به سازه به اتلاف انرژی جذب‌شده از طریق تشکیل مفاصل پلاستیکی کمک میکند است.
مهدی سالمی، شمس الدین هاشمی،
دوره 14، شماره 27 - ( 2-1399 )
چکیده
با وجود آنکه دیوارهای برشی بتن مسلح از سختی برون صفحه بالایی برخوردارند، دیوارهای برشی فولادی سختی برون صفحه کمی دارند. برای جلوگیری از کمانش این دیوارها، ورقهای فولادی را توسط برشگیرهایی به پانل بتنی متصل میکنند (دیوارهای برشی مرکب). یک راهحل مناسب برای محدود کردن تغییر شکل جانبی ناشی از خمش دیوارهای برشی در سازههای مرتفع، همبند کردن آنها است. در این مقاله به بررسی رفتار دیوارهای برشی مرکب همبند پرداخته شده است. نتایج نشان میدهند، تنشهای ایجاد شده در سیستم دیوارهای برشی همبند نسبت به سیستم دیوارهای برشی مجزا کاهش یافته و سختی جانبی افزایش مییابد. البته، افزایش صلبیت تیرهای همبند از حدی به بعد تاثیر قابل توجهی بر رفتار الاستیک این سیستم نمیگذارد. بنابراین رابطهای پیشنهاد شده که میتواند به طور تقریبی ابعاد مقطع تیرهای همبند ایدهآل را پیشبینی نماید. در شروع پژوهش یک سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و دیوارهای برشی مرکب مجزا 5 طبقه طراحی شده و تحلیل غیرخطی استاتیکی گردیده است و سپس این سیستم بدون هیچ تغییری به صورت همبند فرض شده و ابعاد مقطع تیرهای همبند مورد نیاز این سازه توسط رابطه پیشنهادی محاسبه شده و مجددا تحلیل غیرخطی استاتیکی گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از این مدلها بیانگر افزایش پارامترهای مقاومتی و لرزهای دیوارهای برشی همبند نسبت به مجزا میباشد. نتایج نشان میدهند افزایش صلبیت تیرهای همبند نسبت به تیرهای ایدهآل، تاثیر چندانی در افزایش پارامترهای مقاومتی سیستم نداشته و حتی شکلپذیری سیستم کاهش پیدا میکند. بنابراین مقطع تیرهای همبند ایدهآل تعیین شده از رابطه پیشنهادی، عملکرد غیرخطی بهینهای نیز داشته است.
اباذر اصغری، وحید جابری،
دوره 14، شماره 27 - ( 2-1399 )
چکیده
قابلیت تعمیر سازه‌ها بعد از زلزله با جایگزین کردن چندین عضو میتواند بسیار اقتصادی و کاربردی باشد. طراحی سازه‌ها به صورتی که بعد از زلزله امکان تعمیر و بازسازی و امکان مقاومت در برابر زلزله بعدی در آنها وجود داشته باشد، کمک بزرگی در شرایط بحرانی بعد از زلزلههای بزرگ است. ستون‌های پیوندیافته ایده‌ای از یک سیستم باربرجانبی فولادی است که قابلیت تعمیر سازه‌ها بعد از زلزله با جایگزین کردن چندین عضو را فراهم میکند. در تحقیقات گذشته عملکرد ستون‌های پیوندیافته به‌صورت یک سیستم دوگانه به همراه سیستم قاب خمشی، مورد ارزیابی قرار گرفته است و نشان داده شد که این سیستم توانایی تحقق اهداف طراحی خود را دارد. با توجه به ظرفیت بالا سیستم ستون‌های پیوندیافته در باربری جانبی، در این تحقیق سعی شده است که عملکرد ستون‌های پیوندیافته به‌عنوان یک سیستم منفرد در برابر بارهای لرزهای ارزیابی شود. بدین منظور ستون‌های پیوندیافته به‌عنوان سیستم باربرجانبی در یک قاب ساده در مدل‌هایی 3، 6 و 9 طراحی شده است. این مدلها با استفاده از روش تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی موردبررسی قرار گرفته‌اند. نتایج حاصل از این بررسی نشان میدهند که مقدار میانگین حداکثر تغییرمکان جانبی نسبی طبقات، تحت 14 رکورد زلزله مقیاس شده به زلزله طرح، همواره کمتر و نزدیک به 2% است و این سیستم از ظرفیت غیرارتجاعی کافی برخوردار است. درنتیجه سیستم قاب ساده با ستون‌های پیوندیافته به‌عنوان یک سیستم سازه‌ای فولادی جدید که قابلیت تعمیر سریع سازه‌ها بعد از زلزله را فراهم میکند، معرفی میگردد.
محبوبه ابوطالبی، افشین مشکوه الدینی، جعفر کیوانی قمصری،
دوره 14، شماره 29 - ( 2-1399 )
چکیده
سازمان این پژوهش دربرگیرنده نگرش تحلیلی بر موضوع بهبود عملکرد لرزه ای اسکلت مقاوم قاب محیطی خمشی است. در این خصوص، کاربرد پیکربندی المانهای زیپر بزرگ مقیاس در اسکلت مقاوم سازه بررسی میشود. افزودن یک پیکربندی مشخص از این المانها فقط در طبقات پایینی سازه، میتواند تاثیرات مناسب در کاهش دامنه پارامترهای پاسخ دینامیکی سازه ترکیبی قاب خمشی محیطی داشته باشد. دامنه عملکرد مناسبتر اسکلت ترکیبی فوق بصورت روند کاهشی در دو پارامتر تغییرمکان نسبی جانبی (دریفت) و دریفت ماندگار طبقات، ایجاد روند نزولی برای تغییرات شتاب مطلق و سرعت نسبی در محل مرکز جرم طبقات و نیز کاهش دوران غیر خطی چشمههای اتصال (پانل زون ها) ملاحظه میشود. سازههای مطالعاتی در سه مدل 30 طبقه با اسکلت مقاوم قاب خمشی محیطی، و دو ساختار دارای پیکربندی المانهای زیپر بزرگ مقیاس، انتخاب و طراحی شدند. بارگذاری جانبی سازه های مطالعاتی جهت انجام مجموعه تحلیل غیرخطی نیز بر اساس انتخاب پنج رکورد نیرومند زلزله صورت گرفته است. وجود پالسهای پر انرژی و اسپایکهای پردامنه شتاب همراه با پالس ترکیبی سرعت در تاریخچه زمانی رکوردهای پرقدرت انتخابی، مشخصه بارز مدل سازی جنبش هجومی زمین در حوزه نزدیک گسل میباشد. طراحی اسکلت مقاوم سازههای انتخابی بر اساس مباحث ششم و دهم مقررات ملی ساختمان و نیز استاندارد 2800 (ویرایش چهارم) انجام شده است. ارزیابی نتایج این پژوهش بیانگر آن است که وجود پیکربندی المان های زیپر بزرگ مقیاس در طبقات تحتانی؛ سبب ایجاد مکانیزم رفتاری یکپارچه و پیوستگی عملکرد لرزه ای برای اسکلت صلب مقاوم ساختمان بلند خواهد شد. حفظ مشخصات رفتار پایدار دینامیکی سازه بویژه در بازه زمانی پالس بزرگ سرعت زمین همراه با کاهش پارامتر دریفت، مشخصه مهم کاربرد اینگونه زیرسازه ها در اسکلت مقاوم ساختمانهای بلند است.
مهندس شهرزاد محمدی، دکتر افشین مشکوه الدینی2، دکتر علی معصومی،
دوره 15، شماره 32 - ( 6-1400 )
چکیده
هدف از این پژوهش، ارزیابی پارامترهای پاسخ یک ساختمان فولادی 20 طبقه با ساختار قاب خمشی محیطی دسته شده تحت شتاب نگاشتهای حوزه نزدیک سه مولفه ای به همراه اثرات پس لرزه ها میباشد. ساختار طیفی و مشخصات فیزیکی پسلرزهها نیز با شدتهای متفاوت بوده و فرایند مدلسازی ارتعاشات زمین بر اساس نسبتهای مختلف بیشینه شتاب پس لرزه به بیشینه شتاب تحریک اصلی صورت گرفته است. ضوابط و توصیههای آیین نامههای طرح لرزهای سازه ها، بر اساس تعیین "زلزله طرح" بوده و از اثرات پس لرزهها بر روی روند طراحی صرف نظر شده است. این در حالی است که در نواحی با خطرپذیری بالا پس از وقوع تحریک اصلی، پس لرزههایی با بزرگای مختلف و در فواصل زمانی متفاوت رخ میدهند. مشخصه اصلی موجود در تاریخچه زمانی زمینلرزه های نیرومند حوزه نزدیک، وجود پالسهای متوالی و پیوسته سرعت با پریود بلند و دامنه بزرگ است. وقوع پس لرزه های قوی و متوالی، میتواند سبب تجمع جابجایی ماندگار در رفتار لرزهای سازه بشود. پارامترهای پاسخ بررسی شده در این مطالعه، پوش بیشینه جابجایی نسبی (دریفت) طبقات، جابجایی نسبی ماندگار طبقات، مکانیزم مفاصل پلاستیک و آرایش نیرویی حاصل از اثر لنگی برش است. ارزیابی نتایج این تحقیق نشان میدهد که اندازه و تغییرات پارامتر جابجایی نسبی ماندگار طبقه، وابستگی مستقیم به ماهیت شتاب نگاشت از لحاظ چگونگی اثرات جهتداری و نیز نسبت طیفی میان بیشینه شتاب پس لرزه به بیشینه شتاب تحریک اصلی دارد. نمودارهای جابجایی نسبی ماندگار تحت اثر زلزله های متوالی حاوی پسلرزه، در حالت میدان آزاد و بدون مقیاس و نیز در حالت مقیاس شده، تغییرات قابل ملاحظهای را به نمایش میگذارد. حفظ مشخصات رفتار پایدار سازه بویژه در بازه زمانی پالس بزرگ سرعت و پس لرزه های پیوسته آن، همراه با حفظ دامنه تغییرمکان جانبی در محدوده ایمن، موضوع مهم در بحث فوق است.
علی رضوی طباطبائی،
دوره 15، شماره 32 - ( 6-1400 )
چکیده
اعضای مهاربندی در طول عمر یک سازه با نیروهای کششی و فشاری مواجه می‌شوند، اما مساله اصلی در این المانها وقوع کمانش در مواجهه با نیروهای فشاری میباشد. مهاربندهای کمانشتاب با توجه به شکل پذیری بالا و رفتار تقریبا یکسان در کشش و فشار، مدت‌ها است که در کشورهای پیشرفته دنیا به کار گرفته میشود. یکی از بهبودها بر روی این سیستم، استفاده از مهاربندهای کمانشتاب با طول کمتر نسبت به نوع متعارفِ این سیستم میباشد. منحصربه فردترین مزیت این روش امکان انتخاب مستقل دو پارامتر سختی و مقاومت میباشد. از دیگر مزیت‌های کاهش طول قسمت کمانشتاب، میتوان به مواردی از قبیل کاهش هزینه ساخت، انعطاف در موقعیت نصب و افزایش سختی پس از تسلیم اشاره کرد.
در این مقاله ابتدا به معرفی طرح پیشنهادی و مزیت‌های کاهش طول در مهاربند کمانشتاب پرداخته و سپس مبانی طراحی لرزهای این روش بیان میشود. در ادامه به منظور درک بهتر و مقایسه این نوع مهاربند، نتایج مقایسه‌ای طراحی لرزهای و تحلیل تاریخچه زمانی برای مهاربند کمانشتاب و مهاربند کمانشتاب طول کوتاه مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج تحلیل حاکی از عملکرد لرزهای مناسبتر سیستمهای مهاربندی کمانشتاب با طول کوتاه میباشد.
امین پاشایی، دکتر اشکان خدابنده لو،
دوره 15، شماره 33 - ( 10-1400 )
چکیده
در این پژوهش یک قاب بتن‌آرمه سه بعدی 25 طبقه با سیستم سازه‌ای قاب خمشی ویژه در دو امتداد X و Y در پهنه با خطر نسبی زیاد (g3/0a= ) با دو مدل با ارتفاع طبقات (2/4-2/3) متر که از طبقات (12-1) منظم و (25-13) دارای پس‌نشستگی بر روی خاک (I ، II و III ) بدون و با اندرکنش خاک-سازه در نظر گرفته میشود. هدف از پژوهش حاضر تعیین حداکثر تغییرمکان جانبی افقی (مطلق و نسبی) طبقات، برش پایه و لنگر واژگونی قابها است. جهت مدلسازی خاک زیر فوندانسیون از مدل مخروط میک‌وولف، تعیین ضریب سختی دینامیکی فنر و ضریب میرایی با استفاده از مدل گسسته براساس مدل مخروطی پی مدفون در نیم‌فضای همگن و برای تحلیل اندرکنش خاک-سازه از روش زیرسازه، جهت تحلیل بار لرزهای از روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی به روش انتگرال‌گیری مستقیم تحت هفت شتابنگاشت استفاده و مدلسازی هندسی کلیه قابها در نرم‌افزار SAP2000-V18 انجام شده است. نتایج حاکی از آن است، با تغییر نوع تیپ خاک (II به I ، III به I ، III به II ) بدون و با اندرکنش خاک-سازه روند تغییرات حداکثر تغییرمکان جانبی (مطلق، نسبی) در دو مدل (2 و 1) از طبقات (25-1) در امتداد (X و Y ) افزایشی و حداکثر درصد افزایش تغییرمکان جانبی (مطلق-نسبی)، از طبقات (25-13) نسبت به طبقات
(12-1) به ترتیب تغییرمکان جانبی (کاهش-افزایش) یافته و درخاک (II به I ) بدون و با اندرکنش از طبقات (25-1) به علت ثابت ماندن دوره تناوب خاک (II و I ) تغییری نمی‌کند. همچنین حداکثر برش پایه مدل 2 به 1 خاک‌های (I ، II و III ) بدون و
با اندرکنش در امتداد (X و Y ) کاهش و حداکثر لنگر واژگونی افزایش مییابد
مهندس ریحانه ربیعی، دکتر افشین مشکوه‌الدینی، دکتر پیمان همامی،
دوره 15، شماره 33 - ( 10-1400 )
چکیده
در این پژوهش ویژگی‌های رفتار غیرخطی دو سازه میان‌مرتبه با اسکلت قاب صلب دسته شده1 و قاب صلب ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد لرزهای آنها با تاکید بر اثر مودهای بالاتر مقایسه شده است. برای دستیابی به این هدف، مجموعه‌ای از رکوردهای حوزه نزدیک با در نظر گرفتن خصوصیات آنها برای انجام تحلیل‌های غیرخطی تاریخچه زمانی2، به منظور بررسی پاسخ لرزهای انتخاب شدند. پارامترهای عملکرد لرزهای هر یک از سازههای مطالعاتی، مانند بیشینه تغییرمکان جانبی، شتاب مطلق و تاریخچه زمانی دریفت طبقات با دقت ارزیابی شدهاند. بر اساس نتایج این تحقیق ملاحظه گردید که ساختار تغییرات پارامترهای پاسخ لرزهای، بستگی مستقیم به حضور اسپایکهای پرانرژی شتاب و ماهیت موج‌گونه رکورد زلزله دارد. همچنین دانسته شد که نمود متفاوت پالسهای سرعت میتواند تاثیر ویژهای در نیاز دریفت سازه داشته باشد. تمرکز دریفت در قسمت‌های بالایی سازه قاب صلب دسته شده نسبت به سازه قاب صلب ترکیبی، قابل توجه‌تر است. با توسعه مفاهیم طراحی لرزهای و ابزارهای محاسباتی، روش تحلیـل اسـتاتیکی غیرخطی بار افزون یا پوش‌آور3 بر اساس سادگی، سرعت انجام و سهولت تفسیر نتایج در مقایسه با روش تحلیل دینامیکی غیرخطـی، مورد توجه میباشد. در ایـن مقالـه کارایی روش تحلیـل اسـتاتیکی غیرخطی بار افزون مـودی یا پوش‌آور مودی4 بر روی هر دو سازه مطالعاتی فوق بررسی شده است. بررسی‌ها شامل مطالعه اندازه و دامنه تغییرات پارامترهای اصلی پاسخ لرزهای سازههای مطالعاتی، حاصل از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی و روش استاتیکی غیرخطی پوش‌آور مـودی میباشد. نتایج این تحقیق مبـین آن است که خطای روش MPA که مقادیر آن در تراز طبقات مختلف نیز متفاوت است، با توجه به تعداد مودهای ارتعاشی لحاظ شده، نوع پاسخ مورد نظر و نوع ساختار مقاوم لرزهای تغییر میکند.
سید محمدرضا مرتضوی، علی حیدرپور بیدگلی، محمد فراهانی،
دوره 15، شماره 34 - ( 11-1400 )
چکیده
در این مقاله به بررسی عملکرد لرزهای دیوارهای برشی فولادی موجدار ذوزنقهای و سینوسی در مقایسه با دیوارهای برشی فولادی تخت در شرایطی که مقدار مصالح مورد استفاده در دیوارها تغییر نکند پرداخته شده است. در ابتدا دیوارهای موجدار سینوسی یا ذوزنقهای با هندسه مشخص ایجاد شده و سپس موج ایجاد شده به صورت قطری و در قالب دو دیوار با موجهای عمود بر هم به صورت دوبل در قاب قرار داده میشود، به عبارت دیگر در این مدل هندسه دیوار تخت برای رسیدن به عملکرد بهینه تغییر میکند. برای دیوارهای برشی مورد نظر در این تحقیق، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی یکنواخت و به روش اجزاء محدود منحنی بار افزون، منحنی چرخهای و منحنی جذب انرژی پلاستیک تجمعی مدلهای اجزا محدود محاسبه و با هم مقایسه شدهاند. در نهایت برای مدلهای ساخته شده چنین نتیجه گرفته شد که دیوار برشی ذوزنقهای و موجدار سینوسی در قالب دو دیوار با موجهای عمود بر هم و به صورت دوبل عملکرد لرزهای بهتری نسبت به دیوار برشی تخت با مقدار فولاد هم حجم خود ایجاد میکنند و به طور کلی دیوار برشی ذوزنقهای عملکرد لرزهای بهتری نسبت به دیوار موجدار سینوسی از خود نشان میدهد.
مهندس فرزاد مقرون، دکتر محسن ایزدی نیا،
دوره 16، شماره 36 - ( 7-1401 )
چکیده
خرابی پیشرونده در قاب های ساختمانی به گسترش یک خرابی موضعی اولیه در تمام و یا بخشی از سازه به صورت زنجیروار اطلاق می شود. این پدیده به دنبال حذف یک و یا چند جزء باربر آغاز و در نهایت منجر به خرابی کل و یا بخشی از سازه خواهد شد. مطالعات پیشین عمدتا تحلیل خرابی پیشرونده را به شیوه پیشنهادی آیین نامه ها و تحت بارگذاری ثقلی با ترکیب بار تعریف شده انجام داده اند. در این مطالعه پدیده خرابی پیشرونده در قاب های خمشی فولادی تجهیز شده به مهاربند دروازه ای تحت بارگذاری لرزه ای مورد بررسی قرار گرفت. سپس با معرفی گروه های متعدد شتاب نگاشت، اثر مشخصات لرزه ای شتاب نگاشت‌ها مانند بیشینه شتاب، شاخص آریاس، محتوای فرکانسی و مولفه قائم مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین تحلیل خرابی پیشرونده با حذف ستون های کناری و میانی در سناریوهای متعدد حین زمین لرزه دیده شده است. نتایج نشان داد که بیشینه شتاب و پریود غالب تاثیر زیادی تا حدود 66 درصد، بر پاسخ قاب ها داشته ولیکن اعمال مولفه قائم تاثیر ناچیزی بر پاسخ قابها داشته است.
مهندس رسول ساعی، دکتر مهدی پورشاء، دکتر کریم عابدی، مهندس محمد امین امینی،
دوره 16، شماره 37 - ( 11-1401 )
چکیده
یکی از موضوع‌های مهم در طراحی لرزهای سازه‌ها، تعیین ضریب رفتار و ضریب تشدید تغییرمکان میباشد. آیین‌نامه‌های لرزهای به منظور بهره‌مندی از عملکرد غیرارتجاعی سازه‌ها و تعیین حداکثر تغییرمکان جانبی واقعی آنها از این ضرایب استفاده میکنند. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی اثرات طول تیر پیوند و ارتفاع سازه بر زمان تناوب و همچنین ضرایب اصلاح پاسخ‌های لرزهای شامل ضریب رفتار و ضریب تشدید تغییرمکان در سازههای فولادی ساده با سیستم مهاربندی واگرا میباشد. بدین منظور مدلهای سازه‌ای متعدد با سیستم مهاربندی واگرا با طول‌های مختلف برای تیر پیوند و با تعداد طبقات 2، 5، 10 و 15 در نظر گرفته میشود. برای بارگذاری لرزهای سازه‌ها از آیین‌نامه ASCE 7-10 و برای طراحی آنها از آیین‌نامه‌های AISC 360-10 و AISC 341-10 استفاده میگردد. برای محاسبه ضریب رفتار و ضریب تشدید تغییر مکان، از تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیرخطی استفاده میشود و نتایج حاصل از روش های مختلف مورد مقایسه و بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، با توجه به نتایج بدست آمده برای زمان تناوب و ضرائب اصلاح پاسخ‌های لرزهای، مقادیر ارائه شده در آیین‌نامه ASCE 7-10 مورد نقد و بررسی قرار می‌گیرد. سرانجام، با توجه به مقادیر بدست آمده در پژوهش، روابطی برای محاسبه ضریب رفتار و ضریب تشدید تغییرمکان برحسب زمان تناوب سازه با توجه به نوع رفتار تیر پیوند پیشنهاد میگردد. نتایج تحقیق نشان میدهد ضریب رفتار ارائه شده در آیین‌نامه برای ساختمانهای با تعداد طبقات بیشتر و طول تیر پیوند زیاد منجر به طراحی غیر محافظه‌کارانه میشود. همچنین، استفاده از ضریب تشدید تغییرمکان ارائه شده در آیین‌نامه برای ساختمانهای کوتاه دارای تیر پیوند با رفتار برشی (دارای طول کمتر)، منجر به عدم محاسبه صحیح درز انقطاع و عدم کنترل صحیح جابجایی نسبی طبقات میگردد.
دکتر مسعود خلیقی، مهندس کمال ایزدی، مهندس سحر رضایی،
دوره 16، شماره 38 - ( 12-1401 )
چکیده
قاب‌های فولادی با اعضای زانویی کمانشتاب، یکی از سیستمهای باربر جانبی نوین هستند که به کمک دستک‌های کوتاه کمانشتاب در محل اتصال تیر به ستون ساخته می‌شوند. استفاده از اعضای زانویی، علاوه بر افزایش عملکرد لرزهای قاب، باعث کاهش محدودیت‌های معماری و قابلیت تعمیرپذیری آن میشود. علی‌رغم مزایای مذکور، این نوع قابها تاکنون از سوی استاندارد 2800 به عنوان یکی از سیستمهای مقاوم جانبی به رسمیت شناخته نشده‌اند. هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد لرزه ای این سیستم‌ها مطابق با آئین نامه های ایران است. برای نیل به این هدف در این مقاله در گام نخست 16 مدل قاب 3 ،6 ،9 و12 طبقه در 4 دهانه متفاوت در نرم افزار PERFORM 3D مدل سازی شدند. طراحی قاب‌های مذکور با استفاده از روش طراحی پلاستیک مبتنی بر عملکرد انجام شد. در گام بعد به منظور ارزیابی لرزهای سازه از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده شد. بدین منظور 8 رکورد زلزله مطابق با روش استاندارد 2800 انتخاب و مقیاس سازی رکوردها انجام شد. پس از تحلیل قابها، ارزیابی لرزهای مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزهای (نشریه 360) انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که سطح عملکرد ایمنی جانی در اعضای زانویی کمانش تاب به عنوان حلقه شکل پذیر سیستم سازه‌ای با لحاظ سطوح عملکرد ساختمان مطابق با تعریف ارائه شده در نشریه 360 تامین میگردد.
مهندس سید افشین محبی، دکتر سید مهدی زهرایی، دکتر رضا رؤفی،
دوره 17، شماره 39 - ( 4-1402 )
چکیده
استفاده از سیستمهای کنترل غیر فعال باعث کاهش نیاز لرزه ای و جلوگیری از آسیب به اجزای اصلی سازه می شود. میراگرهای تسلیم شونده یکی از متداول‌ترین ابزارهای مستهلک کننده انرژی ورودی زلزله به سازه می باشند. هدف اصلی این پژوهش معرفی یک میراگر تسلیم شونده جدید شبه بیضی، جهت بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی موجود است. با توجه به تاثیر پارامترهای هندسی میراگر شبه بیضی بر مقادیر سختی و مقاومت آن، در این پژوهش مطالعه دقیق عددی بر روی نسبت های مختلف قطر به ضخامت و نیز دیگر ابعاد این میراگر صورت گرفته است. جهت ارزیابی تاثیر میراگر پیشنهادی در عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی موجود از سه سازه محک 3، 9 و 20 طبقه که توسط این نوع میراگر بهسازی شده، استفاده گردیده است. همچنین تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از شتابنگاشت های حوزه دور و نزدیک، جهت ارزیابی نتایج تحلیل ها در حالت های لرزه ای مختلف انجام شده است. نتایج تحلیل های عددی بیانگر عملکرد مناسب میراگر تسلیم شونده شبه بیضی پیشنهادی در استهلاک انرژی ورودی زلزله به سازه و کاهش پاسخ های لرزه ای ساختمان های محک بهسازی شده توسط این میراگر می باشد. بدین صورت که به طور میانگین، حداکثر نسبت دریفت بین طبقات در ساختمان های محک 3، 9 و20 طبقه به ترتیب 66، 69 و 67 درصد کاهش یافته است.
دکتر مجید محمدی، مهندس محمد سلمانی سولا،
دوره 17، شماره 40 - ( 8-1402 )
چکیده
یکی از عوامل موثر بر رکورد زلزله، نوع خاک ساختگاه است. معمولا خاک‌های نرم اثر تشدیدکنندگی بیش‌تری دارند و باعث بروز رفتار غیرخطی بیش‌تری می‌گردند. به همین دلیل با تغییر ساختگاه از خاک نوع 1 به خاک نوع 4، ضرایب زلزله در استاندارد 2800 ایران نیز افزایش یافته و سازههای مستقر بر‌این نوع خاک‌ها عملا قوی‌تر طراحی می‌شوند. در‌این پژوهش عملکرد سازههای مجهز به میراگر ویسکوز در تمامی‌ساختگاه‌ها نسبت به سازههای مشابه فاقد میراگر مقایسه میگردد تا کارایی میراگر ویسکوز در ساختمانهای مستقر در انواع خاک‌ها مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور سازههای قاب خمشی فولادی متوسط 5، 10 و 15 طبقه برای هر 4 ساختگاه دارای خاک نوع 1، 2، 3 و 4 طراحی و رفتار لرزهای آنها با سازههای مشابه دارای میراگر مقایسه میگردد. اعضای سازه‌ای و خصوصیات میراگر ساختمانهای دارای میراگر بر اساس ASCE7-16 طراحی می‌شوند. تمامی‌سازه‌ها در نرم‌افزار OpenSees به صورت دوبعدی مدلسازی و با استفاده از شتابنگاشت زلزلههای حوزه دور و نزدیک واقعی که در هر 4 ساختگاه رخ داده‌اند، تحلیل دینامیکی تاریخچه‌زمانی غیرخطی می‌شوند. سازههای مورد نظر برای شهر تهران طراحی شدهاند و در مطالعه رفتار واقعی آنها در زلزله 475 ساله، مولفه قائم و افقی زلزلههای واقعی که شتاب مولفه افقی آنها به g 35/0 نرمالایز شده، به آنها اعمال شده است. نتایج تحلیل‌های تاریخچه‌زمانی غیر خطی برای 24 رکورد زلزله حوزه دور و 10 رکورد حوزه نزدیک نشان میدهد که سازههای قاب خمشی متداول، با تغییر ساختگاه از خاک نوع 1 به خاک نوع 4، پاسخ بزرگ‌تر و عملکرد لرزهای ضعیف‌تری از خود نشان میدهند. اما میراگرهای ویسکوز در سازههای مشابه، در هر 4 ساختگاه پاسخ سازه‌ها را به خوبی کاهش میدهند و هر چه قدر خاک ساختگاه نرم‌تر باشد، میراگرهای ویسکوز، عملکرد موثرتری از خود نشان میدهند. بنابراین به‌کارگیری میراگرهای ویسکوز را میتوان در انواع خاک‌ها به عنوان راهکاری برای بهبود عملکرد لرزهای به کار برد.
دکتر حمید بیرقی،
دوره 17، شماره 40 - ( 8-1402 )
چکیده
در این مقاله، رفتار لرزهای قاب‌های مهاربندی شده با آلیاژ حافظه‌دار شکلی و مهاربند کمانشتاب در آرایش‌های مختلف همگرا همراه با قاب خمشی به‌عنوان یک سیستم دوگانه در معرض زمینلرزه بررسی شد. قاب مهاربندی شده در این پیکربندی شامل مهاربندهای کمانشتاب فولادی، مهاربندهای با آلیاژ حافظه‌دار شکلی یا ترکیبی از مهاربندهای مذکور است. سازه‌ها با سیستمهای پیشنهادی ابتدا طبق آیین‌نامه‌ها طراحی شدهاند. سپس مدلهای غیرخطی سازههای در نرم‌افزار سایزمواستراکت توسعه داده شده و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی انجام شد. تحلیل‌ها تحت مجموعه رکوردهای زلزله در حوزه نزدیک در سطح زلزله حداکثر و سطح زلزله طرح انجام شد و پاسخ سیستم‌ها بررسی و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان میدهد حداکثر تقاضای جابه‌جایی نسبی بین طبقه‌ای باقی‌مانده برای مدل با مهاربند کمانشتاب در سطح زلزله حداکثر و سطح زلزله طرح به ترتیب حدود 2 و 1/2 درصد است و برای مدل آلیاژ حافظه‌دار شکلی تقریباً 0/28 و 0/11 درصد است. قابل‌ذکر است که در دستورالعمل سازه بلند لس‌آنجلس میانگین حداکثر جابه‌جایی نسبی بین طبقه‌ای باقی‌مانده مجاز 1 درصد است. به‌علاوه در هیچ‌کدام از رویکردهای سازه‌ای مذکور، مقدار جابه‌جایی نسبی بین طبقه‌ای و همچنین مقدار کرنش هسته مهاربندهای فولادی و آلیاژ حافظه‌دار شکلی از مقدار مجاز فراتر نمی‌رود.
دکتر میثم محبوبی نیازمندی، مهندس محمد بخشنده،
دوره 17، شماره 40 - ( 8-1402 )
چکیده
هدف اصلی مقالۀ حاضر بررسی تأثیر اندرکنش خاک-سازه (SSI) بر رفتار لرزهای سازههای فولادی لغزشی نامنظم هندسی در پلان جداسازی‌شده با جداگرهای لاستیکی هسته سربی (LRB) است. به همین منظور با مدلسازی عددی سازه‌ها به روش اجزای محدود در نرم‌افزار ABAQUS، رفتار آنها تحت تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی ارزیابی شد. تأثیر نامنظمی و تعداد طبقات سازه، خصوصیات خاک و جداسازی و صلبیت پی بر پاسخ سازه‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی اثرات نامنظمی و تعداد طبقات، سازههای 3، 5 و 7 طبقه دارای نامنظمی‌های 20% و 40% مدلسازی شدند. برای بررسی اثرات SSI و نوع خاک، سازههای 5 طبقه دارای نامنظمی‌های 20% و 40% واقع بر سه نوع خاک نرم، متوسط (با سختی متوسط) و سخت مدلسازی شدند. جهت تعیین اثرات جداسازی سازه و صلبیت پی، سازههای 5 طبقه دارای نامنظمی 20% و 40% مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج پاسخ جابه‌جایی و شتاب سازه‌ها نشان داد که تعداد طبقات و نامنظمی تأثیر قابل ملاحظهای بر پاسخ لرزهای سازههای جداسازی‌شده دارد. افزایش تعداد طبقات و افزایش نامنظمی، هر یک باعث کاهش بیشینه پاسخ جابه‌جایی طبقات می‌شوند. در نظر گرفتن SSI منجر به تأثیر معنادار نوع خاک بر پاسخ لرزهای سازههای جداسازی‌شده میگردد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که در سازههای با و بدون جداگر LRB واقع بر پی صلب، اثر جداسازی بر پاسخ دینامیکی سازه ناچیز است.
مهندس هادی عسگری، دکتر سید مهدی زهرائی، دکتر مهدی وجدیان، دکتر سید محمد میرحسینی،
دوره 17، شماره 41 - ( 9-1402 )
چکیده
زلزلههای گذشته با تحمیل خسارت‌های زیاد، بیانگر ضعف عملکرد لرزهای سازه‌ها به‌خصوص در محل اتصال تیر به ستون بوده و کاربرد قطعاتی مثل میراگرهای اصطکاکی و جاری‌شونده جهت استهلاک انرژی زلزله و کاهش ارتعاشات ناشی از آن، به یکی از ضرورت‌های مهندسی عمران تبدیل گردیده است. سیستمهای کنترل غیرفعال چندسطحی یکی از مواردی است که در دهۀ اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. ایدۀ کلی در سیستمهای مذکور، ترکیب دو سیستم کنترل غیرفعال با سختی متفاوت بوده که تحت نیروهای با شدت مختلف، موجب تغییر در مشخصات سیستم و بروز رفتارهای متفاوت تحت سطوح انرژی است. در این تحقیق در ابتدا یک سیستم کنترل دوسطحی با میراگر غیرفعال اصطکاکی-جاری‌شونده در ورق روسری در محل اتصال گیردار تیر به ستون، با قابلیت جذب انرژی و تغییر سختی در سطوح متفاوت زلزله، جهت کاهش ارتعاشات لرزهای سازه‌ها ارائه گردیده و با انجام تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود ABAQUS عملکرد آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی، بهبود عملکرد نمونه‌های تحلیلی با نسبت بهینۀ طول به ضخامت ورق روسری بوده و افزایش پایداری و مساحت زیر منحنی‌های هیسترزیس و به تبع آن افزایش استهلاک انرژی از اثرات آن است. مقایسۀ منحنی‌های هیسترزیس میراگر پیشنهادی در محل اتصال گیردار، گویای رفتار شکل‌پذیر با عملکرد دوسطحی مناسب مطابق انتظار بوده و اتلاف انرژی در سطوح مختلف نیرویی را به خوبی فراهم آورده است، طوری که ضوابط طرح لرزهای برای اتصال خمشی ویژه را بر اساس آیین‌نامۀ AISC تأمین میکند. همچنین میراگر پیشنهادی به‌عنوان عضو مستهلک‌کنندۀ انرژی در سطوح مختلف زلزله، باعث جذب انرژی شده و با تحمل لغزش و تسلیم، قادر به کنترل لرزهای سازه خواهد بود.
