فهرست مطالب
چکیده أ
فصل اول : 1
کلیات 1
مقدمه 2
معرفی 2
تركیب این سیستم با سیستمهای سازهای دیگر 3
طراحی تیرچه ارتباطی 4
مزایاومعایب سیستمEBFدرمقایسه باسایرسیستمهای مهاربندی جانبی 5
الزامات تکمیلی طراحی لرزه ای قابهای خمشی ویژه: 7
محدودیت تیرهاو ستونها: 7
نسبت لنگر خمشی ستون به لنگر خمشی تیر: 8
مقاومت مورد نیاز و طراحی مقطع تیر: 9
اتصال تیر به ستون: 9
ورقهای تقویتی چشمه اتصال (ورق مضاعف) : 10
ورقهای پیوستگی: 10
1-1-بیان مسأله 10
1-2- فرضیهها 11
1-3- اهداف تحقیق 11
1-4- نوع روش تحقیق 12
1-5- روش گردآوری اطلاعات 12
1-6- ابزار گردآوری اطلاعات 12
1-7- روش تجزیه و تحلیل اطلاعات 12
فصل دوم : 13
معرفی وبررسی پارامترهاومفاهیم لرزه ای 13
2-1 مقدمه 14
2-2ضریب شکل پذیری 14
2-3-ضریب کاهش نیروی زلزله در اثر شکل پذیری سازه(μR) 15
2-4-ضریب اضافه مقاومت( Ω0یاRs) 16
2-4-1-ضریب کاهش در اثر مقاومت اضافی (ΩR) 17
2-4-2ضریب کاهش در اثر نامعینی سازه (Rr) 19
2-5-ضریب رفتار ساختمان 19
2-6-ضریب تبدیل جابجایی خطی به غیر خطی 22
2-7-رفتار لرزه ای فولاد 23
2-7-1-رفتار خطی و غیرخطی فولاد 23
2-8-بیشینه شتاب موثر(EPA) 26
2-9-خطرپذیری لرزه ای : 26
2-10-سطوح رفتاری 27
2-11-رفتاریاعملکرد هدف 27
2-12-مفصل پلاستیک 27
2-13-جمع بندی معیارهای طراحی وپارامترهای کنترل کننده 28
فصل سوم : 36
مبانی نظری وبررسی روش های تحلیل 36
۳-1- مقدمه 37
3-2-بررسی روش پوش آوردرتحلیل سازه های موردنظر: 37
3-2-1تحلیل بار افزون 38
3-2-2مقاوم سازی های موجود 38
3-2-3تعیین نقطه عملکرد: 41
3-2-4عدم وجود نقطه عملکرد: 43
3-3-شیوههای گام به گام تعیین ظرفیت یک سازه 45
3-4-نحوه به دست آوردن طیف تقاضای غیرالاستیک: 47
3-4-1- تحلیل با افزون 49
3-4-2- محاسبه تغییرمکان هدف(Target Displacement): 50
3-5- ارزیابی لرزه ای سازه ی چنددرجه آزادی موردنظر: 51
3-5-1-محدویت های روشN2: 51
3-6-بررسی راهکارهای بهسازی ومقاوم سازی بااستفاده ازروش طیف ظرفیت: 52
3-7-افزایش مقاومت وسختی 54
3-7-1 افزایش شکل پذیری: 55
3-7-2-افزایش مقاومت وسختی به همراه افزایش شکل پذیری 55
3-7-3-کاهش نیازلرزه ای 56
3-8-روش گام به گام برای تعیین نیاز 56
3-8-1-ساخت یک فرم دو خطه برای طیف ظرفیت 58
3-9- نحوه استخراج ضریب رفتارازتحلیل غیرخطی وغیرالاستیک 62
3-10-ضریب رفتار: 63
3-10-1-عوامل موثربرضریب رفتار: 63
3-11-ضریب مقاومت افزونΩ : 64
3-11-1-ضریب تنش مجاز: 65
3-12-1-تعیین ضریب رفتار: 65
3-12-2 الگوی بارگذاری جانبی: 66
3-12-3-تعیین تغییرمکان هدف: 66
3-13-بررسی پارامترهای لرزه ای موردنظر: 66
3-13-1ضریب رفتارکلی سازه(R): 67
3-14-نقاط ضعف وقدرت: 68
فصل چهارم : 70
گزینه های مدل سازی وبررسی نکات مربوطه 70
4ـ1ـ مقدمه 71
4-2- معرفی مشخصات مفاصل پلاستیک 71
4-3- انتخاب الگوی بارگذاری 73
4-4- مدلهای انتخاب شده و روند مدلسازی 74
4-5- روش محاسبۀ پارامترهای لرزهای 78
4-6- معیار حداکثر تغییر مکان غیرخطی و مقدار آن در آئیننامهها 79
4-7- مدلهای با رعایت ضوابط 81
4-7-1- مقایسۀ وزنی سیستمهای EBF و EBDS 81
4-7-2-برخی نتایج طراحیها 83
4-7-3- بررسی نوع و محل تشکیل مفاصل پلاستیک 85
4-7-4- بررسی رفتار کلی سیستمها 87
4-7-5- بررسی پارامترهای لرزهای محاسبه شده 89
4-7-6- تغییرات ضریب مقاومت افزون (RS) 89
4-8- محاسبۀ ضریب شکلپذیری μو ضریب افزایش تغییر مکانCd 91
4-9- مزیتهای سیستم دوگانه (EBDS) نسبت به سیستم واگرا (EBF) 93
4-9- مدلهای بدون رعایت ضوابط ویژه 94
4-10- اثر عدم تعبیۀ سخت کنندههای جان 97
فصل پنجم : 115
نتیجه گیری و پیشنهادات 115
نتیجه گیری و پیشنهادات 116
پیشنهاد برای تحقیقات آتی 118
فهرست منابع فارسی 119
فهرست منابع انگلیسی: 119
فهرست جداول
جدول (3-1) کلیات روش های طراحی براساس نیرووجابجایی 38
جدول (3-2) الزامات ومحدودیت های طراحی روشهای مختلف 39
جدول(4-1)مقدار حداکثر دوران غیرخطی مجاز 79
جدول(4-2) تغییر مکانهای نسبی حداکثر براساس NEHRP97 80
جدول(3-4)مقایسه ضریب رفتارهای محاسبه شده بامقادیر آیین نامه ای 90
جدول ( 4-4 ):مشخصات تیرپیوندآزمایش شده 102
فهرست اشکال
شکل (1-1) قاب های مهاربندی خارج ازمرکزباتیر افقی 3
شکل(1-2)قاب مهاربندی خارج ازمرکز باتیر پیوند قائم تک وجفت 3
شکل(1-3) تغییر مکان قابهای KBF و EBF 7
شکل( 2-1)تعریف برخی ازپارامترهای لرزه ای غیرخطی 22
شکل(2-2)منحنی تنش-کرنش فولاد(شکل بدن مقیاس است) 23
شکل (3-2) رابطه تنش –کرنش فولاد ایده آل(شکل بدون مقیاس است) 24
شکل (4-2) منحنی بارگذاری وباربرداری در حالت خطی 24
شکل (5-2) منحنی بارگذاری و باربرداری در حالت غیرخطی 24
شکل (6-2) انرژی تلف شده وقابل بازیابی 25
شکل( 7-2) سطوح رفتاری سازه 27
شکل( 3-1) رفتارسازه های بلند 40
شکل (3-2) طیف طرح 40
شکل( 3-3) 41
شکل (3-4) روش تعیین نقطه عملکرد بر اساس FEMA-273 43
شکل (3-5) قسمتهای مختلف منحنی نیرو – تغییر شکل 44
شکل (3-6) روش ATC – 40 44
شکل (3-7) افزودن مقاومت یا سختی یا هر دو 44
شکل (3-8) افزودن شکلپذیری 44
شکل (3-9) کاهش نیاز لرزهای یا افزودن میرایی یا جداسازی لرزهای 45
شکل(3-10) برآورد ظرفیت سازهها با آنالیز پوشآور 45
شکل(3-11): اثر انتخابی الگوی بارگذاری در برآورد ظرفیت سازه 46
شکل (3-12) منحنی طیف ظرفیت وتقاضا 47
شکل (3-13) طیف تقاضای الاستیک به ازای پریودهای مختلف 48
شکل (3-14) 49
شکل (3-15) محاسبه برخوردنیم خط متناظرباپریودموثرباطیف تقاضا 50
شکل (3-16) حالات قرارگیری طیف ظرفیت وطیف نیازنسبت به یکدیگردرراستای ارزیابی ومقاومسازی لرزهای سازهها 53
شکل (3-17) سازه ومنحنی ظرفیت آن قبل ازمقاوم سازی 54
شکل (3-18) سازه ومنحنی ظرفیت آن قبل وبعدازمقام سازی باکمک دیواربرشی داخلی 55
شکل (3-19) سازه منحنی ظرفیت آن قبل وبعدازمقاوم سازی باکمک پوششدارکردن ستون ها 55
شکل(3-20): ساخت مدل دو خطی از طیف ظرفیت 58
شکل(3-21)برآورد میرایی معادل برای کاهش طیف پاسخ 59
شکل(3-22) انرژی مستهلک شده 60
شکل(3-23) انرژی مستهلک شده با میرایی 61
شکل (3-26) رفتارکلی یک سازه متعارف 63
شکل (3-27) 64
شکل (3-28) 65
شکل (3-29) 67
شکل (4-1) فرم کلی مفاصل غیرخطی در آئیننامه FEMA273 72
شکل (4-2) مفاصل پلاستیک به کار رفته در تحقیق 73
شکل (4-3) 75
شکل(4-4) هندسه سازههای مورد مطالعه 75
شکل(4-5) مدل المان محدود قاب 1 طبقه برای بررسی اثرات عدم رعایت 76
شکل (4-6)نمونه ای ازرفتارغیرشکل پذیرسیستم واگرابدون رعایت ظوابط ویژه 77
شکل(4-7) مقایسه وزنی سیستم EBF و EBDS در سازههای 8 طبقه با طول Link متغیر 82
شکل(4-8) مقایسه وزنی وزن سیستم EBF و EBDS در سازههای 5 طبقه با طول Link متغیر 82
شکل(4-9) مقایسه وزنی وزن سیستم EBF و EBDS در سازههای 10 طبقه با طول Link متغیر 83
شکل(4-10) نسبت تنشهای قاب در یک سیستم دوگانه با 25 درصد بار زلزله 84
شکل(4-11) نسبت مقاومت تیر به ستون در برخی گرههای سازه 85
شکل(4-12) جاری شدن تیرهای پیوند کوتاه به صورت برشی 86
شکل(4-13)نمونهای از تیرهای پیوند بلند و تشکیل مفصل خمشی در دو انتهای آنها 86
شکل(4-14) تصویر قاب واگرا (EBF)با تیر پیوند بلند در حالت نهایی 87
شکل(4-15) تصویر قاب واگرا (EBF)با تیر پیوند کوتاه در حالت نهایی 88
شکل(4-16) تغییر شکل نهایی یک سیستم دوگانه (EBDS) 88
شکل(4-17) یک نمونه منحنی نیاز- ظرفیت در فرمت ADRS 89
شکل(4-18) تغییرات ضریب اضافه مقاومت با ارتفاع در سیستم مهاربندی واگرا (EBF) 90
شکل(4-19) تغییرات ضریب اضافه مقاومت با ارتفاع در سیستم دوگانه (EBDS) 90
شکل(4-20) منحنی V-D تئوری و فرم دو خطی ایدهآل آن 91
شکل(4-21) تغییرات ضریب Cd برحسب تعداد طبقات در سیستمهای EBF با طول تیر پیوند مختلف 92
شکل(4-22) تغییرات ضریب Cd برحسب تعداد طبقات در سیستمهای EBDS با طول تیر پیوند مختلف 92
شکل(4-23) کاهش نیروی Uplift در سیستم دوگانه (EBDS) 94
شکل(4-24)نمونهای از مدلهای بدون رعایت ضوابط ویژه (کمانش در بادبند و تشکیل مفصل در ستونها) 95
شکل(4-25) منحنی برش پایه- تغییر مکان بام 95
شکل (4-26) منحنی هیسترزیس تیرهای پیوند کوتاه: الف) بدون سخت کننده ب) با سخت کننده 96
شکل(4-27) هندسۀ قاب مورد مطالعه 98
شکل(4-28) تصویر قاب پس از کمانش موضعی جان 98
شکل (4-29 ) منحنی تنش کرنش برای فولاد معمولی (خط چین) و نرم ترین نوع فولاد جاذب انرژی (خط توپر) 101
شکل ( 4-30) نمودارنیرو-تغییرمکان برشی دراعضای ازجنس فولادمعمولی ساختمانی وفولادجاذب انرژی 102
شکل (4-31) نمودار نیرو - تغییرمکان برشی یک پانل تیرپیوند 103
شکل ( 4-32) شکل ساده سازی شده تیرپیوند برای محاسبه نمودار نیرو - تغییرمکان خمشی 104
شکل (4-33) نمودار نیرو- تغییرمکان کلی تیرپیوند انتخاب شده 104
شکل ( 4-34) مدل اجزای محدود تیرپیوند انتخابی با استفاده از نرم افزار ABAQUS 105
شکل (4-35) مقایسه نمودارهای نیرو - تغییرمکان تیرپیوند بدست آمده از سه روش آزمایشگاهی، کلاسیک و مدلسازی اجزای محدود 106
شکل (4-36) مقایسه حلقه های هیسترزیس نیرو - تغییرمکان تیرپیوند از جنس فولاد جاذب انرژی و فولاد معمولی ساختمانی 107
شکل (4-37 ) مقایسه وضعیت تنش ها ووضعیت تغییرشکل مدل تیرپیوندازجنس فولادجاذب انرژی باضخامت افزایش یافته وفولادمعمولی ساختمانی درانتهای بارگذاری سیکلی 108
شکل (4-38) مقایسه منحنی های نیرو -تغببرمکان تیرپیوند از جنس فولاد انرژی و فولاد معمولی ساختمانی 109
شکل (4-39 ) مشخصات قاب مهارشده واگرای آزمایش شده 110
شکل (4-41):مقایسه منحنی های نیرو-تغییر مکان قاب باتیرمتفاوت 112
شکل( 4-42 ) مقایسه منحنی های برش –دوران تیرهای پیوندباجنس وضخامت های متفاوت 113
برچسب ها:
بادبندواگرا رفتار لرزه ای مفصل پلاستیک سخت کننده جان شکل پذیری