پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استان

پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استان

فرمت فایل دانلودی: .docx
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 136

پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد ۲۸۰۰ ایران
نوع فایل: Word و قابل ویرایش
تعداد صفحات : 136 صفحه

چکیده

هر چند در طول سالهای متمادی، روش های ساخت و طراحی سازه ها گسترش یافته است اما همچنان اثر زلزله از مهمترین مشکلات طراحی ساختمان ها در مناطق لرزه خیز می باشد. بادبندهای معمولی در مقابل بارهای جانبی زمین لرزه یا نیروی باد دچار تغییرشکل های جانبی زیاد می شوند و در صورتی که این تغییرشکل ها از حد معینی زیادتر شود موجب بروز خرابی سازه ای و غیر سازه ای شده و ایمنی و یکپارچگی سازه به خطر می افتد. برای غلبه بر مشکلات ذکر شده، انواع جدید از بادبندها از حدود ۳۰ سال پیش و برای اولین بار در ژاپن گسترش یافته است. این بادبندها طوری طراحی می شوند که در برابر کمانش مقاوم بوده و در نتیجه دارای منحنی های متقارن تحت بارگذاریهای چرخه ای کششی و فشاری حاصل از تاثیر نیروهای زلزله می باشند، همچنین رفتار سازه را از لحاظ پایداری و قابلیت جذب انرژی بهبود می بخشند.

سازه های مسلح به مهاربندهای کمانش ناپذیر از جمله معدود سازه های مقاوم در برابر زلزله هستند که دو خصوصیت سختی بالا و استهلاک انرژی را به طور همزمان دارند. این سازه ها علاوه بر ساختمان های جدید در بهسازی سازه های فولادی و بتنی موجود نیز کاربرد فراوانی دارند. با توجه به لرزه خیزی کشور و کاربرد روز افزون این سازه ها در جهان، استفاده و بومی سازی این نوع سیستم مهاربندی در ایران اجتناب ناپذیر بوده و زمینه ورود این سیستم باربر جانبی به آئین نامه های طراحی خصوصا آئین نامه زلزله ایران (۲۸۰۰) الزامی است. در این میان تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای از جمله ضریب مقاومت افزون، ضریب شکل پذیری، ضریب کاهش مقاومت وابسته به شکل پذیری و ضریب رفتار این سازه ها به منظور طراحی این سیستم ها امری ضروری می نماید.

کلمات کلیدی: مهاربندهای کمانش تاب، مقاومت نهایی، تغییرمکان نهایی، شکل پذیری، ضریب رفتار

 

فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه
۱-۱ مقدمه 2
۱-۲ انواع سیستم های بتن مسلح و رفتار اعضا آنها 3
۱-۲-۱- انواع قاب های خمشی بتن مسلح 3
1-2-2-1 قاب خمشی معمولی 3
۱-۲-۲-۲ قاب خمشی متوسط 3
1-2-2-3 قاب خمشی ویژه 3
۱-۳ انواع مهاربندی 3
۱-۳-۱- مهاربندهای هم مرکز 4
۱-۳-۲- مهاربندهای خارج از مرکز (EBF ) 6
1-3-2-1 انواع مهاربندهای خارج از مرکز 7
۱-۳-۲-۲مهاربندهای دروازه ای (مهاربند ی با اعضا کششی خارج از محور ( OBF )) 8
1-3-2-3 مهاربندهای زانویی (KBF ) 8
۱-۴ مهاربند های کمانش تاب BRB 9
۱-۴-۱- مقدمه و پیشزمینه BRB 9
۱-۴-۲-تاریخچه BRB 10
۱-۴-۳- ساختمان BRB 12
۱-۴-۴- اجزای تشکیل دهنده BRB 14
1-4-4-1- بخش جاری شونده محصور شده 14
1-4-4-2- بخش الاستیک محصور شده 14
1-4-4-3- بخش الاستیک محصور نشده 14
1-4-4-4- مصالح جدا کننده و انبساطی 15
1-4-4-5- مکانیزم محصور شدگی 16
1-4-5- مزایا ومعایب بادبند BRB 16
۱-۴-۶-تقویت لرزهای سازهها با بادبندهای BRB 17
۱-۴-۷-نتایج آزمایش بر روی BRBها با مقیاس بزرگ، در ایالات متحده آمریکا 19
۱-۴-۸-نتایج آزمایشات BRB در تایوان 21
۱-۵ ضریب رفتار سازه 26
۱-۵-۱- ضریب کاهش در اثر شکل‌پذیری 21
۱-۶ عوامل مؤثر بر در سیستم‌های یک درجه آزادی 26
۱-۶-۱-نوع مصالح 26
۱-۶-۲-زمان تناوب سیستم 27
۱-۶-۳-میرایی 27
۱-۶-۴-بارگذاری 27
۱-۶-۵- اثر P-∆ 28
۱-۶-۶-مدل نیرو تغییرشکل 28
۱-۶-۷- خاک منطقه 28
۱-۷ عوامل مؤثر بر در سیستم‌های چند درجه آزادی 29
۱-۷-۱- نوع سازه مقاوم 29
۱-۷-۲- هندسه سازه 29
۱-۷-۳- مشارکت مد های بالاتر 29
۱-۸ ارزیابی روابط ارائه شده برای 30
۱-۹ روابط برای سیستم‌های یک درجه آزادی 30
۱-۹-۱- ریدل، هیدالگو و کروز 30
۱-۹-۲- اریاس و هیدالگو 31
۱-۹-۳- نصر و گراوینگلر 32
۱-۹-۴- رابطه میراندا 33
۱-۹-۵- رابطه فایر، ویدیک و فیشینگر 34
۱-۱۰ روابط µR برای سیستم‌های چند درجه آزادی 35
۱-۱۰-۱- رابطه تاکاوا، هوانگ و شینوزوکا 35
۱-۱۱ ضریب اضافه مقاومت 35
۱-۱۱-۱- عوامل موثر بر مقاومت افزون 36
1-11-1-1- مقاومت واقعی مصالح در مقابل مقاومت اسمی 36
1-11-1-2- بیشتر بودن ابعاد اعضا از مقادیر مورد نیاز طراحی 36
1-11-1-3- در نظر نگرفتن اثر مقاومت اجزا غیر سازه ای 36
1-11-1-4- استفاده از مدل های ساده شده و محافظه کارانه در تحلیل ها 36
1-11-1-5- باز توزیع نیروهای جانبی 37
1-11-1-6- توزیع بار واقعی در مقابل توزیع بار آئین نامه 37
۱-۱۱-۲- روش های محاسبه ضریب اضافه مقاومت 37
1-11-2-1- روش محاسبه ضریب اضافه مقاومت با استفاده از انالیز غیرخطی 37
1-11-2-1-1- نحوه ترسیم منحنی SPO 37
1-11-2-1-2- تعریف نقاط حدی 38
۱-۱۲ روش استاتیکی افزایشی غیرخطی 38
۱-۱۲-۱- تغییرمکان هدف 38
1-12-1-1- تعیین تغییرمکان هدف 40
۱-۱۲-۲- الگوی توزیع بار جانبی 42
1-12-2-1- توزیع بار ثابت 42
1-12-2-2- توزیع بار متغیر 43
۱-۱۲-۳- نحوه محاسبه ضریب رفتار 43
1-12-3-1- تحلیل استاتیکی افزایشی غیرخطی مدلها و رسم منحنی ظرفیت 43
1-12-3-2- محاسبه مقاومت افزون 43
1-12-3-3- محاسبه ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری 43
1-12-3-4- محاسبه ضریب تنش مجاز 43
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته
۲-۱- پیشینه تحقیق ومروری برکارهای گذشتگان 48
فصل سوم: معرفی نرم افزار
۳-۱- معرفی نرم افزار opensees 54
۳-۲- امکانات نرم افزار opensees 55
۳-۳- مدلسازی رفتار غیر خطی اعضای بتن مسلح 55
۳-۴- انواع المان های اجزای محدود در نرم افزار openSees 56
۳-۵- معرفی مصالح فولادی موجود در opensees 57
۳-۶- معرفی مصالح بتنی موجود در opensees 61
۳-۷- نحوه مدل سازی اعضای سازه ای 64
۳-۷-۱- تعریف مقاطع اعضا 64
۳-۷-۲- تعریف تیر ها وستون ها 65
۳-۷-۳- تعریف بادبندها 65
فصل چهارم: معرفی مدل ها، محاسبات و ارائه خروجی نتایج
۴-۱- معرفی مدل 67
۴-۲- مشخصات مصالح مورد استفاده 67
۴-۳ بارگذاری ثقلی 68
۴-۴ آیین نامه های مورد استفاده 68
۴-۵ معرفی پارامترهای لرزه ای 69
۴-۶ پلان ساختمان 69
۴-۷ قاب های مورد استفاده در مدل سازه 69
۴-۷-۱ قاب سه طبقه A و E 69
۴-۷-۲ قاب شش طبقه A,E 71
۴-۷-۳ قاب دوازده طبقه A و E 71
۴-۷-۴ قاب سه طبقه ۱و۵ 73
۴-۷-۵ قاب شش طبقه ۱و۵ 73
۴-۷-۶ قاب دوازده طبقه ۱و۵ 74
۴-۸ مقاطع تیر، ستون و بادبند 76
۴-۹- نمودار Push over قاب های بدون مهاربند(قاب خمشی متوسط) 80
۴-۹-۱ مدل های ۳XMF و ۳YMF 80
۴-۹-۲ نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E و ۱,۵ بدون مهاربند BRB 81
۴-۹-۳ نمودار Push over قاب های دوازده طبقهA,E و ۱,۵ بدون مهاربند BRB 82
۴-۱۰- نتایج حاصل ازتحلیل مدل قاب ها با تغییر در مشخصات هندسی بادبند 83
۴-۱۰-۱- نمودار پوش آور قابهای دارای مهاربند کمانش ناپذیر باسطح مقطع A 83
4-10-1-1- قاب های سه طبقه با مهاربند (۳X1 و ۳Y1) 84
4-10-1-2- قاب های شش طبقه با مهاربند (۶X1 و ۶Y1) 85
4-10-1-3- قاب های دوازده طبقه با مهاربند (۱۲X1 و ۱۲Y1) 87
۴-۱۰-۱-۴ نتایج و مقایسه نمودارها 88
۴-۱۰-۲- نمودار Push over قاب های دارای مهاربند کمانش ناپذیر باسطح مقطع B 91
4-10-2-1- قاب های سه طبقه با مهاربند (۳X2 و ۳Y2) 91
4-10-2-2- قاب های شش طبقه با مهاربند (۶X2 و ۶Y2) 92
4-10-2-3- قاب های دوازده طبقه با مهاربند (۱۲X2 و ۱۲Y2) 94
4-10-2-4 نتایج و مقایسه نمودار ها 95
۴-۱۰-۳- مقایسه نمودار Push over قابهای با بادبندهای دارای مقطع A و با مقطعB 98
۴-۱۱- نتایج حاصل ازتحلیل مدل قابها با تغییر در مشخصات مکانیکی بادبند BRB 100
۴-۱۱-۱- نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E و ۱,۵ 101
۴-۱۱-۲- نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E و ۱,۵ 102
۴-۱۱-۳- نمودار Push over قاب های دوازده طبقهA,E و ۱,۵ 104
۴-۱۱-۴ مقایسه نمودارها 105
۴-۱۲- محاسبه ضریب رفتار 105
۴-۱۲-۱- محاسبه ضریب کاهش نیرو بر اثر شکل پذیری 106
۴-۱۲-۲ محاسبه ضریب مقاومت افزون 106
۴-۱۲-۳- جدول ضریب رفتار سازه 107
۴-۱۲-۳-۱- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E 107
۴-۱۲-۳-۲- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب ۱ و ۵ 108
۴-۱۲-۳-۳- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E با مقطع B 109
۴-۱۲-۳-۴- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب ۱ و ۵ با مقطع B 109
۴-۱۲-۳-۵- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E برای بادبند با Fy=3200 111
۴-۱۲-۳-۶- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب ۱ و ۵ برای بادبند با Fy=3200 111
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱- نتیجه گیری 115
۵-۲- پیشنهادات 116

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.