فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/03/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سرمقاله
    غلامرضا هوایی صفحه 1
  • محمد علی هادیان، حمید زعفرانی، جمشید فرجوی صفحه 5
    برای انجام تحلیل های دقیق از نحوه ی عملکرد سازه ها در زلزله، استفاده از رکوردهای مناسب اجتناب ناپذیر است. از آنجا که در اکثر نقاط کشورمان ایران، رکورد زلزله های بزرگ موجود نیست، استفاده از روش های شبیه سازی زلزله مفید خواهد بود. در تحقیق حاضر برای به دست آوردن پارامترهای چشمه لرزه زای زلزله رودبار و منجیل (1369) با در نظر گرفتن مدل گسل محدود، یک توزیع فرضی برای لغزش و زاویه ی آن در نظر گرفته شده، سپس با استفاده از روش عدد موج-گسسته که روشی تعینی برای محاسبه تابع گرین است، رکورد زلزله در ایستگاه های مختلف تولید شده و با فیلتر کردن، از قسمت فرکانس پایین آن استفاده می شود. برای به دست آوردن قسمت فرکانس بالای زلزله از روش شبیه سازی کاتوره ای استفاده شده است. با جمع کردن این دو قسمت در فضای زمان، رکورد نهایی به دست می آید که با مقایسه ی آن با رکورد واقعی ثبت شده در همان ایستگاه ها، می توان فرض های اولیه را اصلاح کرده و با چند بار سعی و خطا پارامترهای چشمه لرزه زا را به دست آورد. برای بررسی صحت نتایج از مقایسه مقادیر شتاب و سرعت با مقادیر شدت مرکالی گزارش شده در نقاط مختلف منطقه استفاده شده است. تطابق خوبی بین تاریخچه زمانی های شبیه سازی و مشاهده شده و مقادیر شدت بدست آمده و گزارش شده، حاصل شده است. جزئیات نتایج به دست آمده در متن مقاله آورده شده است. بهترین سناریوی به دست آمده در این تحقیق سرعت گسیختگی 2500 متر بر ثانیه، تابع زمان خیزش رمپ با زمان خیزش 3 ثانیه و مرکز زلزله ° 36.82 شمالی و ° 49.40 شرقی می باشد.
    کلیدواژگان: گسل محدود، شبیه سازی سینماتیکی، زلزله رودبار، منجیل، روش کاتوره ای
  • حمید بیرقی، علی خیرالدین، محمد علی کافی صفحه 19
    ساختمان های بلند دارای هسته بتن مسلح در صنعت ساختمان به صورت روز افزون در حال رشد هستند. عموما وقوع یک مفصل پلاستیک در پای هسته اینگونه سازه ها مورد نظر طراحان است. در این تحقیق با توجه به چنین دیدگاهی، ابتدا سه سازه 20، 30 و 40 طبقه مطابق عرف با کمک روش تحلیل طیف پاسخ مدی، طراحی می شوند. سپس با رویکرد تشکیل یک مفصل در پای سازه، این ناحیه به صورت غیر خطی مدل می شود و هفت نگاشت زلزله بر سازه ها اعمال می گردد. نتایج نشان میدهد نیاز لنگر در اواسط ارتفاع هسته بسیار بیشتر از مقادیر مورد انتظار است که از تحلیل طیفی حاصل شده، به گونه ای که عملا حفظ سازه در این نواحی در حالت الاستیک، مستلزم مقادیر میلگرد بیش از حد است. این موضوع ناشی از اثر مدهای بالاتر می باشد، بعلاوه اینکه وقوع مفصل در پای سازه چندان از اثر مدهای بالاتر نمی کاهد. لذا در رویکرد دیگری، امکان وقوع مفصل پلاستیک دیگری در ارتفاع سازه ها پیش بینی شده و مدل ها با امکان وقوع دو مفصل پلاستیک تحت اثر نگاشت ها قرار میگیرند که نتایج از کاهش مقدار لنگر اواسط ارتفاع به ترتیب در حدود 35، 34 و30 درصد برای سازه های فوق الذکر حکایت داشت. دیدگاه دیگر اینکه امکان رخداد پلاستیسیته گسترده در کل ارتفاع هسته وجود داشته باشد و لذا مفصل پلاستیک در یک یا دو ناحیه متمرکز نباشد. تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی نشان داد تغییر مکان جانبی نسبی بین طبقه ای چنین مدلی مطلوب نیست.
    کلیدواژگان: ساختمان بلند، هسته بتن مسلح، مفصل پلاستیک
  • مجتبی قاسم زاده، منصور قلعه نوی، عبدالمجید بحرپیما صفحه 34
    بیشتر از سه دهه است که دیوار برشی فولادی به عنوان سیستم اصلی مقاوم در برابر بار جانبی مورد استفاده قرار می گیرد. بطور قطع با استفاده از نتایج آزمایشگاهی می توان رفتار واقعی دیوارهای برشی فولادی را مورد ارزیابی قرار داد. اما با توجه به وی‍ژگی های خاص از جمله هزینه زیاد، کمبود امکانات آزمایشگاهی و محدودیت زمانی می بایست حل بسیاری از پدیده های موجود توسط روش های ریاضی یا تجربی انجام شوند. در این پژوهش رفتار دیوارهای برشی فولادی بهمراه بازشو در یک قاب یک دهانه یک طبقه، در شرایط مختلف ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شدند. برای این منظور با استفاده از نرم افزار جامع اجزای محدود آباکوس مقادیر متفاوت اجرایی برای بازشوی ایجاد شده درون دیواربرشی مدلسازی شده و تحت تغییرمکان جانبی قرار داده شدند. پس از آن، تاثیر چیدمان های مختلف ورق های FRP بر روی سازه مورد ارزیابی قرار گرفت و حالات متفاوت چیدمان FRP در نظر گرفته شد تا بیانگر پاسخ جامعی از رفتار سازه تحت شرایط مختلف تقویت بوده باشد. نتایج بیانگر این بود که استفاده از ورق های FRP بصورت لایه های موازی در دو طرف دیوار برشی دارای بهترین پاسخ در جذب انرژی بوده، به نحوی که عملکرد این مدل در مقایسه با پوشاندن دوطرف دیوار بطور کامل نیز بهتر بوده است.
    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، ورق تقویت FRP، بازشو، جذب انرژی
  • محمدحسین تقی زاده، علاءالدین بهروش، احمد اکبرلو صفحه 46
    در کشور ما جهت ساخت عرشه پلها معمولا از بتن استفاده می شود اما وزن بالای عرشه های بتنی و عدم امکان اجرای آنها به عنوان عرشه پلهای با دهانه های طولانی موجب گردیده که مهندسین به فکر مصالح جدیدی باشند که علاوه بر سبکی و سهولت اجرا، مقاومت مناسبی نیز در مقابل بارهای وارده اعم از بارهای مرده و متحرک ناشی از عبور و مرور وسایل نقلیه موتوری از خود نشان داده و همچنین باعث تسریع اجرای پروژه نسبت به نمونه های ساخته شده با مصالح بتنی گردد. سازه های فضایی به علت سبکی، سهولت و سرعت اجرا، جایگزین مناسبی برای عرشه پل ها به حساب می آیند. از آنجایی که تغییرات ابعاد اعضا می تواند در میزان خیز ناشی از بارهای مرده و متحرک تاثیرگذار باشد، بنابراین انتخاب یک قطر و ضخامت مناسب برای هر عضو، علاوه بر تاثیر در رفتار سازه و خیز ناشی از بارهای مرده و متحرک، در کمانش هر عضو نیز تاثیر بسزایی خواهد داشت. لذا در این پژوهش با تغییرات قطر اعضا، به بررسی رفتار عرشه پل های ساخته شده با سازه های فضاکار می پردازیم.
    کلیدواژگان: سازه های فضاکار، عرشه پل ها، قطر و ضخامت اعضا، خیز، کمانش
  • محمد ایمان خداکرمی، یونس نوری صفحه 56
    اثر انتشار و انعکاس امواج با قدرت تخریب بالا نظیر انفجار در فضاهای دارای هندسه محبوس همیشه مورد توجه بوده است. در این مقاله مقدار اضافه فشارهای ناشی از تفرق امواج کوبشی انفجاری در محیط های با توپوگرافی دره که به شکل دایره ای و شبه دایره ای می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق مشاهده شد که محیط هندسی پخش امواج انفجاری تاثیر مستقیمی در میزان اضافه فشار امواج دارد. پارامترهای مورد بررسی مقدار خرج انفجاری، فاصله تا محل خرج و شعاع دره می باشد که بر اساس تحلیل های صورت گرفته روابط تئوری به منظور پیش بینی مقدار اضافه فشار در دره های دایره ای و شبه دایره ای ارائه شده است. با افزایش مقدار خرج انفجاری و کاهش شعاع دره مقدار اضافه فشار افزایش و با افزایش فاصله تا خرج انفجاری، مقدار اضافه فشار کاهش می یابد. در دره های دایره ای بسته به نسبت خرج به فاصله کمتر از 09/0 مقدار اضافه فشار متاثر از عارضه توپوگرافی می باشد و نسبت دو برابر دهانه در خرج به ارتفاع برای دره های شبه دایره ای (تخم مرغی)، 09/0 مرز بین انفجارهای متاثر از عارضه توپوگرافی و سطوح صاف می باشد.
    کلیدواژگان: امواج انفجاری، تفرق و انتشار امواج، عوارض توپوگرافی، اضافه فشار انفجاری
  • مهدی ایزدی، محمد ایزدی، عباس اکبرپور نیک قلب صفحه 68
    ساختمان های آسیب پذیر و مقاوم سازی آنها از مسائل مهم برای مناطق زلزله خیزمی باشند. در دهه های اخیر مطالعات روی بهسازی و مقاوم سازی سازه های گوناگون منجر به ابداع روش های جدید و متنوع در این زمینه گردیده است. اکثر این روش ها مستلزم وقفه در بهره برداری به منظور اتمام عملیات مقاوم سازی می باشند. روش های زیادی همچون اضافه کردن اجزای سازه ای (دیوار برشی فولادی و بتنی، بادبندهای فولادی و بادبندهای کمانش ناپذیر)، تقویت اعضای سازه ای ضعیف و تغییر کاربری سازه را می توان برای بهبود عملکرد لرزه ای سازه نام برد. در پاسخ به بسیاری از مسائل عملی و ملاحظات اقتصادی،مهندسان معمولا ازقاب های بادبندی شده ی همگرای کمانش ناپذیربه عنوان سامانه ی مقاوم دربرابر بارهای جانبی در طول یک زمین لرزه استفاده می کنند. این نوع بادبندها باعث افزایش سختی و مقاومت در سازه های بتنی می شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه عملکرد لرزه ای و مقاوم سازی یک سازه بتنی 7 طبقه موجود با استفاده از بادبند کمانش ناپذیر و دیوار برشی پیرامونی بصورت جداگانه مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) می باشد که این عمل توسط روش تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می گیرد. نتایج نشان می دهد که بادبند کمانش ناپذیر باعث شده دریفت طبقات به حد قابل قبول کاهش یافته و سازه در سطح عملکرد ایمنی جای رفتار می کند.
    کلیدواژگان: بادبند کمانش ناپذیر(BRB)، دیوار برشی، مقاوم سازی لرزه ای، سطح عملکرد، تحلیل استاتیکی غیرخطی
|
  • List of contents and message from the Responsible Director
    Gholamreza Havaei Page 1
  • Ali Hadian, Hamid Zafarani, Jamshid Farjoodi Page 5
    For time history analysis of structures, appropriate records are needed. Due to the lack of strong-motion records from large earthquakes in some parts of Iran (e.g. Tehran region), earthquake simulation is a useful tool for studying strong-motion characteristics. In this study, a hybrid method has been used for obtaining source parameters of the 1990 Rudbar-Manjil earthquake (Mw7.3). In this simulation we assume fault plane, slip distribution and etc., then each parameter optimized after comparing simulated results with observed ones. In this hybrid method low frequency component of record obtained by the wave-number scheme that is a deterministic method and high frequency component obtained by the stochastic simulation method of Boore (2003), extended to the case of finite faults. Records from the stochastic method filtered with a high pass filter (fc=1.5 Hz) and results from the deterministic method filtered with low pass filter (fc=1.5 Hz), then the time-histories have been combined/added in the time domain. Final results have been compared with observed PSA and PSV in specified strong-motion stations. After comparing, optimized parameters have found, then based on this optimized parameters intensity contour has drawn; simulated intensity contours show good match with and observed ones. Best parameters are 2500 m/s for rupture velocity and 3 seconds for ramp function (i.e. rise time) and 36.82° N and 49.40° for earthquake epicenter. The results are important for the assessment of hazards in other seismically active parts of Alborz mountains (e.g. Greater Tehran area).
    Keywords: Earthquake simulation, Hybrid simulation method, Roudbar, Manjil earthquake
  • Hamid Beiraghi, Ali Kheyroddin, Mohammad Ali Kafi Page 19
    Tall buildings with Cor wall are growing in the structural industry. Generally, occurring one plastic hinge in the base of the structure is acceptable. In this research,20, 30 and 40 story buildings are designed according to the practice and response spectrum analysis. Then, the base of the structures are modeled by inelastic elements and seven earthquake records are applied to the models.The results show that the moment demands around the mid-height of the reinforced concrete core walls are more than expected values.This matter result in more reinforcement than the amount required from respons spectrum analysis.Another approach is to use another plastic hinge in the mid-height of the core wall.Nonlinear time history analysis of the model with capability of two plastic hinge shows that the moment demand will decrease more than 30 percent for the studied buildings.A third approach is the extended plasticity in which the core wall can have plasticity in anywhere along the height of the core wall. The results show that the interstory drift of such models is not satisfactory. The behavior of the wall will be studied in each approach.
    Keywords: Reinforced concrete, Plastic hinge, Tall building
  • Mojtaba Ghasemzadeh, Mansour Ghalehnovi, Abdolhamid Bahrpeyma Page 34
    It’s for more than three decades that Steel Shear Walls are being used as lateral load resisting system. Definitely,the actual behavior of steel shear walls can be assessed using experimental results. However, solve many of phenomenon like this one should be done using mathematical and theoretical methods due to their special characteristics such as high expenses, lack of laboratory facilities and time limitations. In this study, the behavior of steel plate shear walls with openings in a one-story frame were evaluated and compared in various conditions. For this purpose, different values ​​for the opening in shear wall was considered and exposed to lateral displacement in ABAQUS as a comprehensive finite element software. Then, the impact of FRP arrangement on shear wall was evaluated to represent the structural behavior under various conditions. Result shows that, use of FRP sheets as parallel layers on both sides of shear wall has the best response on energy absorption, so that performance of the model was better than shear wall fully covered with FRP.
    Keywords: Steel plate shear wall, FRP reinforce, Opening in shear wall, Energy absorption
  • Mohammad Hosein Taghizadeh, Alaeddin Behravesh, Ahmad Akbarlou Page 46
    In our country, concrete is commonly used for the construction of bridges deck. But the Heavy weight of concrete decks and the impossibility of making them as long-span bridges deck has caused the engineers to think a new material that besides lightness and ease of implementation can provide a good resistance against applied loads including both dead loads and dynamic loads caused by the passage of motor vehicles and also it causes to accelerate the projects implementation in compared with the specimens has made by concrete materials. Space structures due to the lightness, ease and speed of implementation, are considered a suitable replacement for deck bridges. Since the variations of members diameter and thickness can affect the behavior of structures and deflection due to dead and moving loads, so choosing an appropriate diameter and thickness for each member, in addition to impact on structures behavior and deflection of dead and moving loads, this factor has a major impact on buckling of members. Therefore, in this study by changing the member diameter, are investigate the behavior of bridges deck built with spatial structures.
    Keywords: Spatial Structures, Bridges Deck, Members Diameter, Thickness, Deflection, Buckling
  • Mohammad Iman Khodakarami, Younes Nouri Page 56
    Effects of propagation and scattering of high pressure waves same as blast waves are always interested for researchers. In this paper, the additional air pressure due to blast waves near topographic irregularities is considered. Regarding this study, it is clear that additional pressure from shock waves is quite different respect to the pressure in a smooth area and this pressure is involved with the weight of detonation and distance between detonation and the target point. Also in this paper, the total force s which is apply to a building in smooth location and the location near topographic irregularities is calculated and compared.
    Keywords: Blast waves, Wave scattering, Topographic irregularities, Explosion pressure
  • Mahdi Izadi, Mohammad Izadi Mohammad Izadi, Abbas Akbar Pour Page 68
    Vulnerable buildings and their rehabilitation are important problems for earthquake regions. In recent decades the goal of building rehabilitation and strengthening has gained different rehabilitation systems. However, most of these strengthening techniques disturb the occupants, who must vacate the building during renovation. Several retrofitting techniques such as addition masonry infill wall, application of buckling restrained braces and local modification of components has been studied in order to improve the overall seismic performance of such buildings. In response to many of the practical issues and economic considerations, engineers use often convergent unbuckling steel bracing frames as the lateral load resisting system during an earthquake.This kind of bracings increases the hardness and strength of concrete structures.The aim of the present study is the evaluation and comparison of seismic performance and retrofitting of an existing 7-storeys concrete structure with buckling restrained bracings and shear walls by nonlinear static procedure (NSP) and accordance with cod-361. The results show that the buckling restrained bracing, decreased drift to acceptable levels and Structure behaves on the life safety of performance level.
    Keywords: Buckling restrained bracing (BRB), Shear walls, Seismic performance, Performance based design, Nonlinear static procedure