دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

مطالعه عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با بهره گیری از منحنی‌های شکنندگی

استاد راهنما :

دکتر حسین تاجمیر ریاحی


برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
فهرست مطالب:
چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 1
فصل اول « مقدمه »
1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 3
1-2- اظهار مسئله————— 4
1-3 اهداف و فرضیات پژوهش—– 6
1-3-1 هدف کلی————– 6
1-3-2 فرضیه اصلی ———– 6
1-3-3 فرضیه فرعی ———– 6
فصل دوم « تاریخچه و ادبیات فنی »
2-1 منحنی های شکنندگی—— 8
2-2 تاریخچه تولید منحنی های شکنندگی———- 8
2-3 کاربرد منحنی های شکنندگی—————- 12
2-3-1 منحنی های شکنندگی و تحلیل خطر——– 12
2-3-2 سطوح آسیب———– 13
2-4 تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA)————— 14
2-4-1 ارتباط آماری منحنی های شکنندگی——— 16
2-5 ترکیب منحنی های شکنندگی—————- 16
2-5-1 منحنی های شکنندگی توسعه داده شده—– 18
2-6 محدوده های عملکرد——– 19
2-7 روش ارزیابی منحنی های شکنندگی———– 24
2-7-1 روش شبیه سازی برای حرکات زمین——– 27
2-7-2 مدل سازی ساختمان های بلند و عدم اطمینان مصالحبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 28
2-8 توسعه منحنی های شکنندگی—————- 30
2-9 روش های تولید منحنی های شکنندگی——– 34
2-9-1 منحنی شکنندگی و نوع واکاوی————– 34
2-9-1-1  به کمک تحلیل های تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی غیرخطی————– 34
2-9-1-2 روش MPA———- 35
2-9-2 منحنی شکنندگی و تعیین محدوده شکست— 35
2-10 منحنی شکنندگی و سطوح عملکرد———- 36
2-10-1 احتمال شکست یا فراگذشت (محور قائم منحنی شکنندگی)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 37
فصل سوم « مدل سازی و ترسیم منحنی های شکنندگی »
3-1 مدل سازی—————- 40
3-1-1 مشخصات هندسی——- 40
3-1-2 مشخصات بارگذاری——- 41
3-1-3 مشخصات منطقه ای—— 42
3-1-4 خصوصیات مصالح——– 43
3-1-5 آئین نامه ها————- 43
3-2 طراحی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 44
3-2-1 کنترل پارامترهای طراحی در ETABS——- 44
3-2-2 کلیاتی در مورد نرم افزار perform 3D ——- 45
3-2-3 مدل سازی در perform 3D—————- 46
3-2-4 طریقه مشخص کردن اجزاء– 46
3-3 روابط F-D (نیرو – تغییر مکان)————— 46
3-3-1 روابط F-D در perform— 47
3-3-2 روابط دوخطی و E-P-P (الاستیک – پلاستیک کامل)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 48
3-3-3 سختی موازی اضافی—— 48
3-3-4 حالت های حدی و نسبت های کاربردی—— 49
3-3-5 انواع حالت های حدی—- 50
3-4 حالت های بار دینامیکی زلزله- 50
3-4-1 رکوردهای زلزله———- 50
3-4-2 تحلیل دینامیکی فزاینده IDA در PERFORMبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 52
3-4-3 میرایی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 53
3-5 مدل سازی تیر و ستون—— 53
3-5-1 المان تیر————— 53
3-5-2 المان ستون————- 54
3-5-3 المان چشمه اتصال——- 54
3-5-4 ناحیه صلب انتهایی (End Zone Component)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 56
3-6 مراحل کلی تهیه منحنی شکنندگی———— 56
3-7 ترسیم منحنی های شکنندگی—————- 58
3-7-1 منحنی شکنندگی قاب های سه طبقه——– 58
3-7-1-1 منحنی شماره 1 —— 58
فصل چهارم « ارزیابی منحنی های شکنندگی »
4-1 اختصار مقایسه منحنی های شکنندگی——— 62
4-1-1 قاب 3 طبقه———— 62
4-1-1-1 مطالعه افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 62
4-1-1-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 ———- 62
4-1-1-3 مطالعه افزایش شتاب مبنای طرح منطقه ای از A=0/25 به A=0/35 ———– 63
4-1-2 قاب 5 طبقه———— 64
4-1-2-1 مطالعه اثر افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 64
4-1-2-2 مطالعه اثر افزایش بار مرده و زنده قاب 5 طبقه از 200 و 500 به 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع 65
4-1-2-3 مطالعه اثر افزایش شتاب مبنای طرح از A=0/25 به A=0/35بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 66
4-1-3 قاب 8 طبقه———— 67
4-1-3-1 مطالعه افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 67
4-1-3-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         67
4-1-3-3 مطالعه افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35 بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 68
4-1-4 قاب 12 طبقه———– 68
4-1-4-1 مطالعه افزایش طول دهانه قاب از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 68
4-1-4-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         69
4-1-4-3 مطالعه افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 69
4-2 مطالعه افزایش تعداد طبقات در احتمال فراگذشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 70
4-2-1 در حالت طول دهانه 4 متر- 70
4-2-2  در حالت بار زنده و مرده به ترتیب 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع ———— 71
4-2-3  در حالت شتاب مبنای طرح A=0/35——– 72
4-2-4 طول دهانه L=6m——- 73
4-3 منحنی های IDA حاصل از مجموعه تحلیل ها– 74
4-4 نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت زلزله در واکاوی دینامیکی فزاینده——– 76
فصل پنجم « نتیجه گیری »
5-1 ارزیابی طیف 2800 و طیف میانگین حاصل از 14 شتابنگاشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 78
5-2 نتایج-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 82
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 84
فهرست جداول
جدول 2-1 : جابجایی های طیفی در سطوح IO , CP- 22
جدول 2-2 : پارامتر های آماری مشخصات مصالح—– 29
جدول 3-1 : مشخصات و پارامتر های طراحی قاب های مورد بررسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 43
جدول 3-2 : لیست و مشخصات زلزله های انتخابی—- 51
جدول 3-3 : نمونه ای از مقیاس کردن  PGAها—— 52
جدول 3-4 : جدول شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 53
جدول 4-1 : مقادیر برش پایه و فولاد مصرفی برای حالت های مختلف طراحی———— 66
جدول 4-2 : احتمال فراگذشت قاب های فولادی—– 70
جدول 5-1 : SA قاب های مورد مطالعه بر اساس طیف 2800 و میانگینبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 80
جدول 5-2 : احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد LSبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 81
جدول 5-3 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد IOبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 81
جدول 5-4 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد CPبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 82
فهرست اشکال
شکل 2-1 : نمودار IDA  ساختمان 3 طبقه بتنی —- 15
شکل 2-2: منحنی شکنندگی ساختمان 5 طبقه با دو نوع مقاومت فولاد بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 18
شکل 2-3 : منحنی شکنندگی ترکیبی ساختمان 5 طبقه به صورت خط چین ———– 18
شکل 2-4 : منحنی شکنندگی تسلیم در سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه ———– 20
شکل 2-5 : منحنی شکنندگی انهدام در سطح عملکرد جلوگیری از فروپاشی ————- 20
شکل 2-6: منحنی احتمال تسلیم براساس جابجایی طیفی برای یک ساختمان 7 طبقه —– 22
شکل 2-7 : منحنی احتمال فروپاشی ترکیبی برای یک ساختمان 7 طبقه ————— 23
شکل  2-8 : ارتباط جابجایی طیفی و تعداد طبقات برای سطوح عملکرد IO , CP———- 24
شکل  2-9 : مدل مفاصل پلاستیک تاکدا برای ساختمان های بلند مرتبهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 38
شکل 2-10 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA برای زمان های مختلف زلرله         32
شکل  2-11 : منحنی شکنندگی در زمان های مختلف زمین لرزه بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 32
شکل  2-12 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA بر اساس دو روش آماری– 32
شکل  2-13 : منحنی شکنندگی بر اساس روش مارگارین و گاوسینبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 32
شکل  2-14 :منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 36
شکل 3-1 : قاب های مدل شده در ETABS——– 41
شکل  3-2: قاب 5 طبقه با طول دهانه 4 متر و مقاطع مربوطهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 45
شکل 3-3 :نمودار F-D———- 47
شکل 3-4 : نمودار سه خطی با و بدون سختی اضافه شدهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 49
شکل 3-5 :شتاب نگاشت زلزله ladspooor———- 51
شکل 3-6 : مدل چشمه اتصال کراوینکلر———— 55
شکل 3-7 : منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 58
شکل 3-8 : منحنی شکنندگی قاب 3 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 59
شکل 4-1 : منحنی شکنندگی قاب های 3 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————- 64
شکل 4-2 : منحنی شکنندگی قاب های 5 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————- 66
شکل 4-3 : منحنی شکنندگی قاب های 8 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————- 68
شکل 4-4 : منحنی شکنندگی قاب های 12 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی———— 69
شکل 4-5 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 4 متر——– 71
شکل 4-6 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با  بار مرده و زنده 700 و 500 کیلو گرم بر متر مربع 72
شکل 4-7 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با شتاب مبنای طرح 35/0– 73
شکل 4-8 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ،5، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 6 متر———- 74
شکل 4-9 : نمودار IDA قاب 3 طبقه برای 14 شتاب نگاشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 75
شکل 4-10 : نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت برای قاب 3 طبقه———— 76
شکل 5-1 : مقایسه طیف 2800 و طیف میانگین—– 79
چکیده
هدف اصلی از طراحی سازه های ساختمانی تأمین اهداف سطوح عملکردی در رده های مختلف بر اساس آئین نامه های موجود می باشد. در رسیدن به این هدف مطالعه احتمال آسیب پذیری
قاب های خمشی فولادی با بهره گیری از منحنی های شکنندگی روش مناسبی می باشد. در این مطالعه 16 عدد قاب خمشی فولادی با مشخصات هندسی، منطقه ای و زلزله ای مختلف با بهره گیری از آئین نامه های 2800 و فولاد ایران طراحی گردیده و با انجام تحلیل های فزاینده دینامیکی در رده‌های مختلف PGA با شتاب نگاشت های مختلف، بیشینه جابجایی تغییر مکان بین طبقه ای را به دست آوردیم. با انجام عملیات آماری و تعیین محدوده های شکست (انحراف معیار) احتمال آسیب پذیری یا فراگذشت از مقادیر فوق الذکر را مطالعه نموده و با یکدیگر مقایسه نموده ایم. در مقام مقایسه از قاب هایی بهره گیری شده که در آنها، افزایش طول دهانه، بار زنده و مرده و شتاب مبنای طرح عامل تنوع قاب ها می باشد. در ارزیابی های انجام شده نظاره گردید افزایش بار مرده و زنده همچنین افزایش طول دهانه باعث افزایش احتمال آسیب پذیری قاب می گردد اما در مورد افزایش شتاب مبنای طرح این افزایش احتمال، کمتر می باشد. در پایان  با معادل کردن PGA طیف پاسخ شتاب نگاشت ها با طیف 2800 ملاحظه گردید که احتمال آسیب پذیری (فراگذشت) برای قاب های 3 و 5 طبقه و تا حدودی 8 طبقه منطقی تر گویا اما برای قاب های 12 طبقه این احتمال بسیار زیاد می باشد.
1-1 مقدمه
یکی از مصیبت بار ترین و غم انگیز ترین حوادث طبیعی که سالانه تعداد زیادی از بشر ها را در نقاط مختلف جهان به کام مرگ می کشد زلزله می باشد. به طوری که در سال های اخیر بیشتر این خسارات مالی و جانی متعلق به کشورهای ایران، ترکیه، چین بوده می باشد.
با در نظر داشتن اهمیت این مسأله می توان اهمیت وجود آئین نامه های مناسب طراحی در برابر زلزله و شناخت عوامل ناشناخته در مسیر ایمن کردن ساختمان ها،  مطالعه بیشتر سازه های طراحی شده بر مبنای این آئین نامه ها و شناخت اشکال ها و معضلات احتمالی این طراحی ها را به راحتی ملاحظه نمود. بدین مقصود یکی از روش های مطالعه عملکرد ساختمان ها با در نظر داشتن روش ها و آئین نامه های طراحی موجود ترسیم منحنی های شکنندگی می باشد. رسم این منحنی ها از سازه های هسته ای آغاز گردید زیرا که این سازه ها غیر از سازه های بسیار مهم اند و آسیب دیدگی آنها در هنگام زمین لرزه می تواند فجایع زیست محیطی و بسیار خطرناک به وجود آورد. در سال 1980 اولین منحنی شکنندگی برای یک نیروگاه هسته ای در ژاپن ترسیم گردید. در ایران این منحنی در سال 1386 برای ساختمان های بتن مسلح با دیوار برشی رسم گردید. اساس این منحنی ها بر مبنای شدت
زلزله ها (PGA) و احتمال آسیب پذیری سازه بر اساس عملیات آماری بر روی پارامترهای تقاضای هندسی نظیر نسبت بیشینه تغییر مکان جانبی، می باشد. در محور افقی این نمودار رده های مختلف PGA و در محور قائم احتمال فراگذشت از حدود آئین نامه ای بر اساس سطوح عملکرد IO و LS و CP می باشد. احتمال فراگذشت به وسیله توزیع لوگ نرمال به دست می آید. در سطوح عملکرد
فوق الذکر محدوده های به عنوان محدوده شکست در آئین نامه Fema356 ذکر گردیده می باشد که از آن به عنوان انحراف معیار جهت رسیدن به احتمال مورد نظر بهره گیری می گردد. تحلیل دینامیکی فزاینده مورد بهره گیری در این پژوهش یکی از روش های واکاوی دینامیکی غیرخطی می باشد. در این تحلیل سازه تحت اثر یک سری از تحلیل های تاتریخچه زمانی قرار گرفته و شتاب نگاشت های مد نظر در رده های شدت PGA مقیاس می گردد.
جهت ارزیابی منحنی های شکنندگی و اینکه مشخص گردد  احتمالات به دست آمده برای آسیب پذیری قاب ها تا چه حد قابل اعتماد می باشد، مقایسه ای بین طیف آئین نامه 2800 و طیف پاسخ حاصل از 14 شتاب نگاشت مورد بهره گیری انجام می گردد و به موجب نتایج مقایسه، PGA آئین نامه را به دست آورده و احتمال آسیب پذیری را بر مبنای آن نظاره می نماییم.
مطالعه احتمال آسیب پذیری و واکاوی قاب ها و شاید بتوان گفت سازه های ساختمانی می تواند به دست آوردن احتمال فراگذشت (آسیب پذیری) کمک بسیار مناسبی جهت پیش بینی خسارات زلزله احتمالی در ساختمان، با کاربریهای مختلف و پیش بینی تمهیدات لازم برای ستادهای مدیریت بحران سازمان های بیمه گر و از همه مهمتر مقاوم سازی ساختمات هایی که نیاز مبرم به این مسأله دارند، باشد.
تعداد صفحه : 112
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران گرایش سازه :بررسی مقاومت برشی سطوح بتنی با پیوستگی چسبی

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دسته‌ها: عمران