
پایان نامه بررسی ضریب رفتار سازههای فولادی با سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 168
پایان نامه بررسی ضریب رفتار سازههای فولادی با سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی
نوع فایل: Word و قابل ویرایش
تعداد صفحات : 168 صفحه
چکیده
اساسیترین هدف در طراحی لرزهای سازهها جلوگیری از فرو ریزش سازه در هنگام زلزلههای شدید میباشد که پایه تئوری حاکم بر رفتار لرزهای میباشد نتیجه بررسی رفتار غیرخطی سازه در هنگام زلزله و مقاومت ناشی از عملکرد غیرخطی سازه در هنگام زلزله و مقاومت ناشی از عملکرد غیرخطی آن در آییننامهها و مقررات طرح لرزهای معرفی عددی تحت عنوان ضریب رفتار جهت تقلیل نیروی طراحی خطی به منظور هدایت سازه به عملکرد غیرخطی بوده است. یکی از سیستمهای باربر لرزهای که از لحاظ شکلپذیری و اقتصادی بودن مورد توجه قرار گرفته است، سیستم مهاربند زانویی میباشد. در سیستم مهاربند زانویی حداقل یک انتهای بادبند قطری به جای اتصال به محل برخورد تیر به ستون به عضو زانویی که به طور مایل مابین تیر و ستون قرار میگیرد وصل میشود. عضو قطری تأمین کننده سختی سیستم است در حالیکه شکلپذیری تحت اثر بارهای جانبی از طریق جاری شدن خمشی عضو زانویی بدست میآید و عضو زانویی مانند یک فیوز شکلپذیر عمل میکند و مانع از کمانش عضو قطری میشود. برای بدست آوردن ضریب رفتار یک مسئله که برای بهسازی لرزهای مورد مطالعه قرار میگیرد باید رفتار خطی و غیرخطی سازه با یکدیگر مقایسه شود. در این تحقیق روش یانگ برای بدست آوردن ضریب رفتار سازهها معرفی و به صورت کامل شرح داده میشود. پس از طراحی اولیه سازه، شکلپذیری سازه به روش تحلیل استاتیکی غیرخطی(بار افزون-Pushover) مورد بررسی قرار میگیرد و زمان تشکیل اولین مفصل پلاستیک و مراحل بعد از آن تا انهدام کلی سازه مشخص میشود. با اسفتاده از تحلیل غیرخطی و همچنین نمودار برش پایه – تغییر مکان، پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه ضریب رفتار به روش یانگ مانند شکل پذیری و مقاومت افزون و ضریب نسبت تنش مجاز و همچنین میزان تغییر مکان هدف و … قابل محاسبه میباشد. نتایج بدست آمده از این تحقیق برای محاسبه ضریب رفتار، نشاندهندة مقادیر متفاوت در ترازهای ارتفاعی متفاوت میباشد. همچنین مقدار ضریب رفتار در سازههای با عملکرد لرزهای نامناسب در یک تراز ارتفاعی میتواند کمتر از مقدار میانگین بدست آمده در سایر مدلها باشد.
کلید واژه: ضریب رفتار- مهاربند زانویی- شکلپذیری- بهسازی لرزهای- سازه فولادی-روش بار افزون
فهرست مطالب
۱- فصل اول: کلیات تحقیق 1
۱-۱- مقدمه 1
۱-۲- تاریخچه-ضریب رفتار 3
۱-۳- تاریخچه- بادبند زانویی 4
۱-۴- طرح لرزهای 6
۱-۵- ضریب رفتار 8
۱-۶- لزوم انجام تحقیق 8
۱-۷- روند پیش رو 10
۲- فصل دوم: مروری بر ادبیات موضوع 11
۲-۱- مقدمه 11
۲-۲- رفتار سازه در برابر زلزله 11
۲-۲-۱- اثر انواع زوال و کمانش در سازه 12
۲-۲-۲- منحنی چرخه هیسترزیس 15
۲-۲-۳- اصول و فلسفه طراحی لرزهای 17
۲-۳- مفهوم ضریب رفتار 19
۲-۳-۱- پارامترهای موثر بر ضریب رفتار 21
۲-۳-۱-۱- شکلپذیری 23
۲-۳-۱-۲- ضریب مقاومت افزون(اضافه مقاومت) 27
۲-۳-۱-۳- ضریب نامعینی 31
۲-۳-۱-۴- ضریب میرایی 32
۲-۴- مروری بر تحقیقات انجام شده 33
۲-۴-۱- نیومارک و هال 33
۲-۴-۲- لایی و بیگس 35
۲-۴-۳- ریدل و نیومارک 35
۲-۴-۴- القادامسی و محرز 36
۲-۴-۵- ریدل، هیدالکو و کروز 37
۲-۴-۶- آرایز و هیدالگو 37
۲-۴-۷- ناسار و کراوینکلر 38
۲-۴-۸- ویدیک، فجفر و فیشینگر 40
۲-۴-۹- میراندا و برتراوا 41
۲-۴-۱۰- مروری بر تحقیقات انجام شده بر روی سیستم مهاربند زانویی 43
۲-۵- روشهای محاسبه ضریب رفتار 44
۲-۵-۱- روشهای آمریکایی 44
۲-۵-۱-۱- روش ضریب شکلپذیری یوانگ 45
۲-۵-۱-۱-۱- فرمول ضریب شکلپذیری سازه 47
۲-۵-۱-۱-۲- فرمول ضریب کاهش نیرو بر اثر شکلپذیری 47
۲-۵-۱-۱-۳- فرمول ضریب مقاومت افزون 47
۲-۵-۱-۱-۴- فرمول ضریب تنش مجاز (Y) 48
۲-۵-۲- فرمولبندی ضریب رفتار 48
۳- اصول و مبانی طراحی لرزهای 51
۳-۱- مقدمه 51
۳-۲- تحلیل استاتیکی غیر خطی و آنالیز Pushover (بار افزون) 52
۳-۲-۱- توزیع بار جانبی در تحلیل استاتیکی غیر خطی 53
۳-۲-۱-۱- توزیع توانی عمومی 54
۳-۲-۱-۲- توزیع منطبق بر مودها 55
۳-۲-۱-۳- توزیع یکنواخت 57
۳-۲-۲- روش FEMA-356 برای تحلیل پوشآور 58
۳-۳-۱- پاسخ نیرو-تغییر مکان سازه 58
۳-۳-۲- ارزیابی آزمایشگاهی روابط نیرو-تغییر مکان 62
۳-۴- طراحی بر اساس سطوح عملکرد اجزاء سازهای 63
۳-۴-۱- سطح عملکرد ۱ برای اجزاء سازهای-قابلیت استفاده بیوقفه 64
۳-۴-۲- سطح عملکرد ۳ برای اجزای سازهای ایمنی جانی 64
۳-۴-۳- سطح عملکرد ۵ برای اجزای سازهای-آستانه فرو ریزش 65
۳-۵- بررسی رفتار لرزهای و غیر خطی مهاربند زانویی 67
۳-۶- مروری بر سیستم غیر فعال مهاربند زانویی 69
۳-۷- مقطع و طول المان زانویی تسلیم شونده 70
۳-۸- مبانی طراحی قاب مهاربند زانویی 72
۳-۹- اندرکنش V-M المانهای زانویی 74
۳-۱۰- الزامات المانهای زانویی 76
۴- فصل چهارم: مدلسازی، طراحی و محاسبه پارامترهای مورد نیاز ضریب رفتار 78
۴-۱- مقدمه 78
۴-۲- معرفی نحوه مدلسازی و مدلهای مورد بررسی 78
۴-۲-۱- نحوه مدلسازی و محاسبه طول المان زانویی 79
۴-۲-۲- نامگذاری مدلها 80
۴-۳- تحلیل استاتیکی معادل و طراحی سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی 82
۴-۳-۱- محاسبه ضریب زلزله 83
۴-۳-۱-۱- محاسبه ضریب زلزله برای سازههای ۵ طبقه: 83
۴-۳-۱-۲- محاسبه ضریب زلزله برای سازههای ۹ طبقه 84
۴-۳-۱-۳- محاسبه ضریب زلزله برای مدلهای ۱۳ طبقه 84
۴-۴- ملاحظات تحلیل غیر خطی 85
۴-۵- تعیین و کنترل ضریب رفتار سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی زانویی 86
۴-۵-۱- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-DB-M 86
۴-۵-۲- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-DB-T 91
۴-۵-۳- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-DB-B 93
۴-۵-۴- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-M 95
۴-۵-۵- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-T 97
۴-۵-۶- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-B 99
۴-۵-۷- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-DB-M 101
۴-۵-۸- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-DB-T 103
۴-۵-۹- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-DB-B 105
۴-۵-۱۰- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-XB-M 107
۴-۵-۱۱- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-XB-T 109
۴-۵-۱۲- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۹S-XB-B 111
۴-۵-۱۳- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-M 113
۴-۵-۱۴- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۱۳S-DB-T 115
۴-۵-۱۵- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۱۳S-DB-B 117
۴-۵-۱۶- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۱۳S-XB-M 119
۴-۵-۱۷- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-M 121
۴-۵-۱۸- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل ۵S-XB-M 123
۵- جمعآوری و نتیجهگیری 126
۵-۱- مقدمه 126
۵-۲- ضریب رفتار محاسبه شده 126
۵-۳- ارائه ضریب رفتار جامع 127
۵-۴- ارائه ضریب رفتار مناسب بر اساس عملکرد مناسب مدل 127
۵-۵- خلاصه نتایج 128
۵-۶- پیشنهادات 130
* فهرت منابع و مأخذ 131
پیوستها 134
Abstract 140