فهرست
چکیده1
فصل اول:کلیات تحقیق
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله 3
1-3- نوآوری در بحث حاضر 7
1-4- سئوالات مطرح شده در پژوهش 7
1-5- اهداف پژوهش 8
1-6- فرضیههای اصلی و فرعی پایاننامه 9
1-7- روش انجام تحقیق 10
1-8- ساختار رساله 11
فصل دوم: بررسی مطالعههای پیشین
2-1- مقدمه 12
2-2- خرابی پیشرونده 13
2-2-1- استاندارهای مرتبط با خرابی پیشرونده 15
2-2-2- تعریف خرابی پیشرونده، خرابی موضعی یکپارچگی سازه ای 16
2-2-3- موارد کاربرد ملاحظات مرتبط با خرابی پیشرونده 17
2-2-4- روش های کلی بررسی پدیده خرابی پیشرونده 18
2-2-5- بارگذاری جهت ارزیابی پتانسیل خرابی پیشرونده در ساختمان ها 22
2-2-6- پیشینه مطالعات صورت پذیرفته شده در رابطه با خرابی پیشرونده سازه ها 24
2-3- تحلیل لرزهای سازههای منظم و نامنظم 26
2-4- مقاوم سازی سازه ها توسط FRP 30
2-4-1- معرفی FRP 32
2-4-2- معرفی چند پروژه اجرایی مقاوم سازی شده با کامپوزیت FRP 38
2-4-2-1- پروژه مقاوم سازی پل راه آهن بتنی 38
2-4-2-2- پروژه مقاوم سازی پل چوبی در سینس سوئیس 39
2-4-2-3- پروژه مقاوم سازی پل های فولادی با استفاده از FRP 40
2-4-3- مروری بر مطالعات انجام شده در مورد FRP 42
2-4-3-1- بررسی مقاوم سازی برشی مصالح بنایی تقویت شده با الیاف پلیمری FRP 43
2-4-3-2- بررسی مقاوم سازی برشی مقاطع فولادی توسط الیاف پلیمری FRP 44
2-4-3-3- بررسی مقاوم سازی برشی مقاطع بتن مسلح توسط الیاف پلیمری FRP 47
فصل سوم: مباحث نظری پژوهش
3-1- مقدمه 49
3-2- توضیحاتی پیرامون نرم افزار آباکوس 49
3-2-1- اصول اولیه نرمافزارABAQUS 50
3-2-2- ماژولها درABAQUS 51
3-3- مسئله پژوهش 52
3-3-1- فلسلفه طراحی 52
3-3-2- رفتار پلاستیک 53
3-3-3- مفصل پلاستیک 54
3-4- محدوده کاربرد روشهای مختلف تحلیل 55
3-4-1- شرایط کاربرد روش تحلیل استاتیکی خطی 56
3-4-2- شرايط كاربرد روش تحليل ديناميكي خطي 58
3-4-3- شرايط كاربرد روش تحليل استاتیکی غیرخطي 58
3-4-4- شرايط كاربرد روش تحليل دینامیکی غیرخطي 59
3-4-5- مشخص کردن روش تحلیل از نظر خطی یا غیرخطی بودن 59
3-4-6- روش دینامیکی خطی 60
3-7- ضریب رفتار 61
3-7-1- برخی از تعاریف و اصطلاحات 62
3-7-2- روشهای محاسبه ضریب رفتار 64
3-7-3- روشهای کاربردی 64
3-7-3-1- ضریب اضافه مقاومت 71
3-7-4- عوامل مؤثر بر رابطه ضریب رفتار و ضریب شکلپذیری 74
3-7-5- ضریب کاهش در اثر شکلپذیری (Rµ) 77
فصل چهارم: مدلسازی، نتایج و بحث
4-1- مقدمه 80
4-2- صحت سنجی اجزای محدود برای مدل خرابی پیشرونده 81
4-2-1- ماژول Part 84
5-2-2- ماژول Property 84
5-2-3- ماژول Assembly 88
5-2-4- ماژول Step 88
5-2-5- ماژول Interaction 88
4-2-6- ماژول Load 89
4-2-7- آنالیز همگرایی مش بندی 91
4-2-8- ماژول Job 93
4-2-9- ماژول Visualization 93
4-3- صحت سنجی پاسخ اجزای محدود برای مدل تیر و CFRP 95
4-4- معرفی مدلها 98
4-5- نتایج و بحث 101
4-6- تحلیل سازههای کامل در خرابی پیشرونده 107
4-7- معرفی زمینلرزههای مورد استفاده 118
4-8- بررسی پاسخ لرزهای سازهها 122
4-9- برآورد ضریب رفتار سیستم 132
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- مقدمه 135
5-2- نتیجه گیری 136
5-3- پیشنهادات 138
فهرست جداول
جدول (2-1) ترکیب بارها در بارگذاری طراحی در برابر خرابی پیشرونده 23
جدول (2-2) مشخصات مکانیکی انواع الیاف 34
جدول (2-3) ضريب كاهش محيطي براي سيستمهاي FRP با شرايط گوناگون 36
جدول (2-4) مقايسه كيفي بين اليافهاي كربن با مقاومت بالا، شيشه و آراميد 37
جدول (2-5) مقايسه كاربردي انواع الياف 37
جدول (2-6) خواص مکانیکی کامپوزیت الیاف کربنی به کار رفته در پروژه مقاوم سازی پل کلکلان 39
جدول (4-1) واحد SI در نرم افزار 84
جدول (4-2) تعریف خواص پلاستیک و معیار خرابی بتن در نرمافزار 87
جدول (4-3) ترکیب بارها در بارگذاری طراحی در برابر خرابی پیشرونده 91
جدول (4-4) ابعاد، تعداد و نوع المانهای بررسی شده در آنالیز حساسیت 92
جدول (4-6) ابعاد مختلف CFRP 99
جدول 4-7. برخی از مدلهای مربوط به اتصال تقویت شده توسط CFRP 100
جدول (4-8) نمودارهای بار-تغییرمکان اتصال تقویت شده 101
جدول (4-9) ستونهای موردتوجه در آنالیز حساسیت حذف ستون 115
جدول (4-10) ظرفیت باربری سازهها در حالات قبل و پس از حذف ستون موردنظر و شاخص حساسیت حذف ستون 116
جدول (4-11) مشخصات زمینلرزههای گسل نزدیک مورد استفاده در مطالعه حاضر 119
شکل (4-41) طیف شتاب پاسخ در برابر پریودهای مختلف زلزلههای گسل نزدیک 120
جدول (4-12) مشخصات زمینلرزههای گسل دور مورد استفاده در مطالعه حاضر 120
جدول (4-13) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل منظم تحت زلزلههای گسل نزدیک بدون CFRP 122
جدول (4-14) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل منظم تحت زلزلههای گسل نزدیک با CFRP 123
جدول (4-15) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل منظم تحت زلزلههای گسل دور بدون CFRP 124
جدول (4-16) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل منظم تحت زلزلههای گسل دور با CFRP 125
جدول (4-17) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل نامنظم تحت زلزلههای گسل نزدیک بدون CFRP 127
جدول 4-18. نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل نامنظم تحت زلزلههای گسل نزدیک با CFRP 128
جدول (4-19) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل نامنظم تحت زلزله های گسل دور بدون CFRP 129
جدول (4-20) نمودار تاریخچه زمانی عکسالعملتکیهگاهی و نمودار هیسترزیس مدل نامنظم تحت زلزله های گسل دور با CFRP 130
جدول (4-21) مقادیر مقاومت و مراحل محاسبه ضریب رفتار سازه منظم تقویت شده تحت شش زمینلرزه مختلف 133
جدول (4-22) مقادیر مقاومت و مراحل محاسبه ضریب رفتار سازه نامنظم تقویت شده تحت شش زمین لرزه مختلف 134
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (1-1) تخریب ناحیه اتصال قاب خمشی بتنی 4
شکل (1-2) ساختمان آپارتمانی رونان 5
شکل (1-3) ساختمان تجاری پلازا 5
شکل (1-4) برج های دوقلو تجاری آمریکا 5
شکل (1-5) زلزله پاکستان 5
شکل 1(-6) ریزش ساختمان پلاسکو در ثر آتش سوزی 5
شکل (2-1) ساختمان آپارتمانی رونان 13
شکل (2-2) ساختمان تجاری پلازا 14
شکل (2-3) برج های دوقلو تجاری آمریکا 14
شکل (2-4) زلزله پاکستان 15
شکل (2-5) ریزش ساختمان پلاسکو در ثر آتش سوزی 15
شکل 2-6. اجزای تشکیل دهنده FRP 32
شکل (2-7) انواع مختلف FRP 33
شکل (2-8). نمودار تنش- كرنش تك محوري انواع الياف (كربن، شيشه و آراميد) و فولاد 35
شکل (2-9) پروژه مقاوم سازی پل کلکلان در خارج از شهر لیولیا 39
جدول (2-6) خواص مکانیکی کامپوزیت الیاف کربنی به کار رفته در پروژه مقاوم سازی پل کلکلان 39
شکل (2-10) شمایی از پل Sins , Switzerland 40
شکل (2-11) شمایی از تقویت پل چوبی Sins , Switzerland 40
شکل (2-12) تقویت پل با استفاده از میلههای پیشتنیده CFRP 42
شکل (2-13) تقویت پل با نصب صفحات CFRP 42
شکل (2-14) تقويت ديوارآجری بدون اعضاء بتنی یا فولادی با FRP 44
شکل (3-1) شماتیک مراحل آنالیز در نرمافزار ABAQUS 50
شکل (3-2) روند طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله 53
شکل (3-3) نمودار اندرکنش الاستیک و پلاستیک (M-N) یک مقطع مربع مستطیل 54
شکل (3-3) تشکیل مفصل پلاستیک در یک ستون 55
شکل (3-4) ناپیوستگی در سیستم باربر جانبی در صفحه 57
شکل (3-5) ناپیوستگی خارج از صفحه در سیستم باربر جانبی 57
شکل (3-6) منحنی پاسخ واقعی و ایده آل کلی سازه 65
شکل (3-7) منحنی ظرفیت 68
شکل (3-8) طیف نیروی وارده 68
شکل (3-9) مدل ساده شده با ظرفیت توزیع پلاستیک 70
شکل (3-10) الف: تئوری ضریب شکل پذیری ب: انرژی معادل 71
شکل (3-11) تغییرات μ برحسب Fy 77
شکل (3-12) طیف خطی و غیرخطی با شکلپذیری ثابت 78
شکل (4-1) جزئیات میلگرد گذاری قاب جزء توسط توسط انجمن ملی استاندارد و تکنولوژی آمریکا 83
شکل (4-2) ماژولهای موجود در Abaqus 83
شکل (4-3) تاثیر خسارت کششی در رفتار باربرداری در فاز کششی 85
شکل (4-4) تاثیر خسارت فشاری بر شیب باربرداری در فاز فشاری 86
شکل (4-5) رفتار چرخهای بتن 86
شکل (4-6) مونتاژ میلگردها و خاموتها و قاب بتنی 88
شکل (4-7) مونتاژ میلگردها و خاموتها در بتن 89
شکل (4-8) اعمال شرایط مرزی به انتهای فونداسیونها و بالای ستونها و بارگذاری ستون میانی 89
شکل (4-9) نمودار پاسخ حساسیت سیستم نسبت به نوع و ابعاد المانها 92
شکل (4-10) خرابی ایجاد شده در مدل آزمایشگاهی 93
شکل (4-11) کانتور کرنشهای پلاستیک ایجاد شده در مدل عددی 94
شکل (4-12) کانتور تنش ایجاد شده در مدل عددی 94
شکل (4-13) مقایسه نتایج بدست آمده از مدل عددی شبیه سازی شده با مدل آزمایشگاهی 94
شکل (4-14) (الف) نمای تیر و (ب) مقطع تیر مورد آزمایش مطالعه مستوفینژاد و مقدس 2014 95
شکل (4-15) نمودارهای بار-تغییرمکان حاصل شده در آزمایش مستوفینژاد و مقدس 2014 96
شکل (4-16) (الف) کانتور تنش (ب) کانتور تغییرمکان حاصل از تحلیل آباکوس مدل بدون تقویت 97
شکل (4-17) (الف) کانتور تنش (ب) کانتور تغییرمکان حاصل از تحلیل آباکوس مدل با تقویت 97
شکل (4-18) مقایسه نتایج حاصل از تحلیل آزمایشگاهی و عددی دو نمونه با و بدون تقویت 97
شکل (4-19) ابعاد متغیر صفحه تقویت 98
شکل (4-20) شرحی در رابطه با مدلها 105
شکل (4-21) نرخ تغییرات ظرفیت باربری بدون درنظر گرفتن هزینه 106
شکل (4-22) نرخ تغییرات ظرفیت باربری با درنظر گرفتن هزینه 107
شکل (4-23) پلان سازه منظم 108
شکل (4-24) پلان سازه نامنظم 108
شکل (4-25) مدل تغییرشکل یافته سازه منظم تحت بار (الف) ثقلی و (ب) جانبی 109
شکل (4-26) خروجی ایتبس در برآورد تغییرمکان جانبی حداکثر سازه منظم 109
شکل (4-27) خروجی ایتبس در برآورد وزن موثر سازه منظم 110
شکل (4-28) مدل تغییرشکل یافته سازه منظم تحت بار (الف) ثقلی و (ب) جانبی 110
شکل (4-29) خروجی ایتبس در برآورد تغییرمکان جانبی حداکثر سازه نامنظم 110
شکل (4-30) خروجی ایتبس در برآورد وزن موثر سازه منظم 111
شکل (4-31) سازه منظم شبیهسازی شده در آباکوس 111
شکل (4-32) سازه نامنظم شبیهسازی شده در آباکوس 112
شکل (4-33) اعمال بار و شرایط مرزی در سازه منظم 112
شکل (4-34) اعمال بار و شرایط مرزی در سازه نامنظم 113
شکل (4-35) اعمال بار در دو جهت برای قطع ستون 113
شکل (4-36) مش بندی سازه منظم 114
شکل (4-37) مش بندی سازه نامنظم 114
شکل (4-38) کانتور خرابی پیشرونده ایجاد شده در نقاط مختلف سازه منظم در اثر قطع ستون 117
شکل (4-39) کانتور خرابی پیشرونده ایجاد شده در نقاط مختلف سازه نامنظم در اثر قطع ستون 117
شکل (4-40) طیف شتاب پاسخ در برابر پریودهای مختلف زلزلههای گسل نزدیک 120
شکل (4-41) طیف شتاب پاسخ در برابر پریودهای مختلف زلزلههای گسل دور 122
شکل (4-42) مقادیر بیشینه ظرفیت باربری مدل منظم 126
شکل (4-43) مقادیر بیشینه تغییرشکلپذیری مدل منظم 127
شکل (4-44) مقادیر بیشینه ظرفیت باربری مدل منظم 131
شکل (4-45) مقادیر بیشینه ظرفیت باربری مدل منظم 132
شکل (4-46) مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی و مقاومت مجازی خطیِ نظیر کرنش نهایی مدل منظم تقویت شده 133
شکل (4-47) مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی و مقاومت مجازی خطیِ نظیر کرنش نهایی مدل نامنظم تقویت شده 134
برچسب ها:
عملکرد لرزه ای اتصالات قاب های خمشی بتن مسلح ورق کامپوزیت خرابی پیش رونده ساختمان های منظم و نامنظم