فهرست مطالب

نشریه آنالیز سازه - زلزله
سال چهاردهم شماره 2 (تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/27
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی فروغی اصل ، سحر نوظهور صفحات 1-13
    بتن به عنوان پرمصرف ترین مصالح در احداث سازه های بتنی مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است و با توجه به مقاوم سازی سازه ها در مقابل نیروهای جانبی مختلف جهت کاهش صدمات انسانی و اقتصادی، سبک سازی و تاثیر آن در رفتار بهینه سازه ها همواره مورد توجه بوده است و بتن های با چگالی کمتر می تواند به ساخت سازه های سبک تر منجر شود بطوری که استفاده از بتن های با وزن مخصوص کمتر از 1900کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت فشاری بیش از 17 مگاپاسکال در سازه های بتن مسلح، همواره مورد توجه بسیاری ازمهندسین طراح بوده است. یکی از روش های کاهش چگالی بتن استفاده از خاک اره در طرح اختلاط بتن هاست که نه تنها دارای مزایای اقتصادی است بلکه نقش چشمگیری در حفظ محیط زیست در مصرف مجدد ضایعات کارخانجات چوب بری دارد. در این پژوهش از خاک اره به عنوان جایگزین بخشی از ماسه بتن به میزان صفر (بتن بدون خاک اره به عنوان نمونه شاهد) ، 15%، 25 % و 35% استفاده شده است. نمونه های بتنی برای آزمایش مقاومت فشاری به ابعاد100×100×100 میلیمتر و برای آزمایش مقاومت کششی به ابعاد 200×100 میلیمتر تهیه و پس از عمل آوری های 7، 14 و 28 روزه تحت آزمایش های تعیین مقاومت فشاری، مقاومت کششی و چگالی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که خاک اره 25% جایگزین ماسه با مقاومت فشاری 190 کیلو گرم بر سانتی متر مربع و چگالی 1904کیلوگرم بر متر مکعب انتخاب بهینه ای است.
    کلیدواژگان: خاک اره، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، چگالی
  • بابک حسام زاده، محمدرضا هاشمی صفحات 15-26
    آنالیز و طراحی سازه ها صرفا بر اساس رفتار ارتجاعی اعضاء و عدم توجه به رفتار خمیری و ظرفیت تار خمیری سازه ها در تحمل نیروهای جانبی منجر به طراحی غیراقتصادی می شود. تقریبا تمامی آیین نامه های معتبر دنیا یک ضریب ویژه موسوم به ضریب رفتار ساختمان که جهت کاهش نیروهای زلزله محاسبه شده، در نظر گرفته و طراح را مجاز به آنالیز الاستیک سازه تحت نیروهای کاهش یافته و طراحی بر اساس نتایج آن می نماید. مقادیر این ضریب درآیین نامه های زلزله، اصولا بر اساس مشاهدات عملکرد سیستم های ساختمانی مختلف در زلزله های قوی گذشته و بر مبنای قضاوت مهندسی می باشد. بر این اساس پژوهشگران زیادی نگرانی خود را از بابت فقدان وجود ضرایب رفتار معقول و مبتنی بر مطالعات تحقیقاتی و پشتوانه محاسباتی در آیین نامه های زلزله بیان داشته و بر اصلاح این ضرایب بر اساس مطالعات علمی ، تاکید ورزیده اند. با بررسی نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی بر روی سازه‏های مورد مطالعه در دو حالت با ضریب رفتار 6 و رفتار 7 مشخص شد افزایش ضریب رفتار سوای از تعداد طبقات و ارتفاع سازه می تواند نقش بسیار مهمی در کاهش قابل ملاحظه ای پاسخ لرزه ای در سازه های مورد مطالعه داشته باشد. ضریب رفتار در ساختمان، تاثیر بسزایی در تغییر مکان افقی سازه ندارند. چراکه در ساختمان های یک و چهار طبقه، طبق آیین نامه 2800 ویرایش 4، اثر پیچش لحاظ نمی شود، و به این علت، ضریب رفتار مختلف در ساختمان های یک و چهار طبقه، تاثیر چندانی در نیروی زلزله ندارد.
    کلیدواژگان: ضریب رفتار، تحلیل دینامیکی و استاتیکی، نامظنمی در پلان، پاسخ لرزه ای
  • محمدرضا شادمان خانکندی، اشکان خدابنده لو صفحات 27-33
    با توجه به خسارات و تلفات ناشی از باد و زلزله در کشورهای مختلف، لزوم طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله امری انکارناپذیر است. برای طراحی ساختمان های بلند لازم است اطلاعاتی جامع و کامل از رفتار آن در مقابل نیروهای ناشی از زلزله و باد در دست باشد. زمین لرزه یکی از مهلک ترین پدیده های طبیعی جهان در سال های گذشته بوده است، طوری که میزان تلفات انسان ها در طی سال های 1947 تا 2005 حدود 550 هزار نفر در سراسر جهان اعلام شده است. لذا در این تحقیق به بررسی رفتار هسته های مقاوم بتن آرمه در ساختمان های بلندمرتبه با سیستم لوله در لوله به همراه باکس پله در برابر زلزله، با رویکرد مطالعه یک نمونه ساختمان بلند به ارتفاع 100 متر و 25 طبقه (سه طبقه زیرزمین) تحت شش شتابنگاشت Bam، Tabas ، Northridge ، Loma prieta ، Erzecan و Capa Mendonico از حوزه های دور و نزدیک گسل با استفاده از نرم افزار SAP2000 پرداخته شده است و نیروی برش پایه، جابجایی بام و نیروی محوری ستون مقایسه می شود. نتایج بدست آمده از تحقیق نشان می دهد که پاسخ لرزه ای ساختمان های بلندمرتبه با سیستم لوله در لوله تحت تاثیر زلزله بسیار تاثیرپذیر از نوع شتابنگاشت اعمالی به سازه می باشد. همچنین تاثیر شتاب نگاشتهای حوزه نزدیک گسل در بررسی لرزه ای سازه ها بیشتر از شتاب نگاشتهای حوزه دور گسل می باشد.
    کلیدواژگان: ساختمان بلند، سیستم لوله در لوله، برش پایه، جابجایی بام
  • زهرا نوری، سیامک طلعت اهری* ، بهمن فرهمند آذر صفحات 35-46
    سازه های هایپربولیک نوعی از سازه های فضاکار شبکه ای می باشند. شکل این سازه ها مانند یک شکل مربعی می باشد که گوشه های آن خم شده است. وقتی وسط اضلاع مربع را در جهات x و y بهم وصل می کنیم، این اضلاع وسطی (که مانند علامت جمع + می باشد) با خم شدن گوشه ها ثابت در جای خود باقی می مانند و z آنها تغییر نمی کند. ولی بقیه نقاط، مختصات z آنها تغییر می کند و سازه ی هایپربولیک را تشکیل می دهد. از این نوع سازه ها برای پوشش دهانه های طولانی استفاده می شود. در این مقاله، سازه ی مورد نظر به طور همزمان از لحاظ شکل و اندازه بهینه سازی می شود. برای بهینه سازی سازه ی هایپربولیک از الگوریتم جستجوی ذرات باردار استفاده شده است. و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: سازه های هایپربولیک، بهینه سازی، الگوریتم جستجوی ذرات باردار، الگوریتم ژنتیک
  • نادر عباسی، مسعود پوربابا صفحات 47-54
    با توجه به زلزله های اخیر و خسارات وارده بر سازه ها و تغییرات آیین نامه ای نیاز به مقاوم سازی بیش از پیش ضروری به نظر می رسد. یکی از بهترین گزینه ها برای این منظور سیستم کامپوزیتی پلیمری الیافی مسلح (FRP) می باشد. اولین کاربرد این سیستم برای مقاوم سازی خمشی تیر بتن مسلح می باشد. در این مقاله به مطالعه تیر بتنی به عنوان مهم ترین عضو سازه ای در ساختمان بتن آرمه، در نرم افزار ABAQUS پرداخته شده است. ده نمونه تیر بتنی تحت بار پیچشی با اضافه کردن ورق FRP در اشکال و موقعیت های مختلف با مساحت یکسان در نظر گرفته شده، نهایتا مشخص گردید که با تقویت وسط تیر با ورق FRP نسبت به حالات دیگر رفتار بهتری حاصل شده و وجود ورق های FRP ایجاد ترک های برشی قطری در جداره های تیر بتنی را به تعویق انداخته و باعث افزایش مقدار لنگر پیچشی و کاهش مقدار تنش های برشی در جداره های تیر بتنی می شود [1].
    کلیدواژگان: بارگذاری پیچشی، کامپوزیت FRP، تیر بتنی تحت بار پیچشی
  • سیامک قدیمی، سید سینا کورهلی صفحات 55-63
    در تحقیق حاضر روش نوینی جهت تشخیص ترک در سازه ها با استفاده از انرژی کرنشی مودال و فرکانس ارائه شده است. با توجه به اینکه تشکیل ترک در المانهای سازه ای باعث تغییر در سختی عضو و همچنین انرژی کرنشی مودال و فرکانس سازه می گردد، بنابراین در تحقیق حاضر به عنوان شاخص جهت شناسایی ترک در سازه بکار رفته است. انرژی های کرنشی مودال سازه و فرکانس سه مود اول به عنوان ورودی و محل و عمق ترک در المانهای مختلف سازه ای به عنوان خروجی جهت آموزش ماشین حداقل مربعات بردار پشتیبان بکار می رود. برای نمایش کارایی روش ارائه شده از تیر کنسولی و دو سر مفصل و همچنین قاب پورتال، استفاده شده است. همچنین اثر وجود نوفه در اطلاعات مودال نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر کارایی روش ارائه شده در تشخیص محل و میزان ترک با استفاده از اطلاعات مربوط به انرژی های کرنشی مودال سازه و فرکانس و با استفاده از ماشین حداقل مربعات بردار پشتیبان است.
    کلیدواژگان: تشخیص ترک، انرژی کرنشی مودال، فرکانس، ماشین حداقل مربعات بردار پشتیبان
  • پرویز ثابتی، احمد ملکی صفحات 65-71
    با توجه به مشکلات آبگیری که سدهای کشور در حال حاضر با آن مواجه هستند، و به منظور آگاهی کامل از تغییرات تنش در تراز های مختلف حین آبگیری سد ها، ارزیابی متد های موجود در محاسبات پایداری سدها و کسب نتایج تنش و تغییر مکان در ترازهای مختلف آبگیری دارای اهمیت ویژه گردیده است، لذا در این تحقیق ارزیابی تنش های وارده بر سد قبل از آبگیری (مخزن خالی) ، حین آبگیری (مخزن نیمه پر) و پس از آبگیری (ترازنرمال) ، با استفاده از روش کلاسیکSimplified Method (چویرا) و روش مدرن Finite Element، در قالب نرم افزارهای Abaqus, Cadam انجام شده است. اصول طراحی و تحلیل لرزه ای سدهای بتنی وزنی مبتنی بر تحلیل خطی و غیر خطی می باشد. با ارزیابی سد وزنی بتنی ژاوه و سد pineflat بر پایه تحلیل خطی تاریخچه زمانی به نتایج تعیین کننده در تراز های مختلف رسیده ایم. در ادامه بر اساس معیار شکست رانکین مسیر ترک های احتمالی و صحت سنجی بین روش های خطی و غیرخطی انجام شده است. در تحلیل دینامیکی پی ارتجاعی، و اثرات هیدرودینامیکی مخزن و مدل سازی با پی بدون جرم و پی جرمدار توسط Abaqus انجام شده است. در تحلیل غیرخطی با استفاده از شتاب نگاشت های Kobe،Koyena ، Chi-Chi، مقایسه و نتایج بدست آمده مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: سد بتنی وزنی، تراز آب، معیار شکست، پی صلب و ارتجاعی
|
  • ali foroughi asl, sahar nozouhour Pages 1-13
    Concrete as the most commonly used materials in the construction is of particular importance and according to structures retrofitting in various lateral forces to reduce human and economic damage, light and its impact are considered on a variety of structures. Concrete with lower density can lead to lighter structures in a way that using concrete with specific gravity of less than 1900 Kg/m3 and compressive strength more than 17 MPa in reinforced concrete structures is considered by many design engineers. Using of Sawdust in mix design of concrete is one way to reduce the density of concrete. In this research the percentage replacements of sand by sawdust were (0%, 15%, 25% and 35%). The size of test sample concrete adopted was 100x100x100 for compressive strength and 200x100 for tensile strength. The samples were removed from their moulds after 24 hours and allowed to cure 7,14 and 28 days. The results show that 25% Sawdust replacement of Sand with the compressive strength of 19MPa and density of 1904 is the optimal choice.
    Keywords: Sawdust, Compressive Strength, Tensile strength, Density
  • Babak Hosamzadeh, mohammad reza hashemi Pages 15-26
    The analysis and design of structures based solely on the elastic behavior of the members and the lack of attention to the plastic behavior in tolerating of the lateral forces leads to noneconomic design. All the regulations in the world, a special coefficient, called the building's coefficient of behavior, which is calculated to reduce the earthquake forces is considered and allows the designer to analyze the elastic structure under reduced forces and design based on its results. The magnitude of this coefficient in the earthquake regulations is based primarily on the observations of the performance of various building systems in past strong earthquakes and based on engineering judgments. Accordingly, many researchers have expressed concern about the lack of reasonable coefficient of behavior, based on research studies and computational backing in earthquake regulations, and emphasized on the correction of these coefficients based on scientific studies. By studying the results of dynamic analysis on the studied structures in two types with behavior factor 6 and behavior 7, it was shown that increasing the coefficient of behavior can play a very important role in the Seismic response. The coefficient of behavior in the building does not have a significant effect on the horizontal displacement of the structure. Because in the buildings of one and four story, according to the 2800, the effect of twisting is not considered, and because of this, the coefficient of behavior in the buildings of one and four floors does not have much effect on the earthquake force.
    Keywords: behavioral coefficient, dynamic, static analysis, inregularity plan, seismic response
  • mohammad reza shadman khankandi, ashkan khodabandehlou Pages 27-33
    The design of structures against wind and earthquakes due to losses caused by these phenomena in different countries is very important. Designing of tall buildings should be have comprehensive and complete against the forces of wind and earthquake. Earthquake is one of the world's natural phenomena, so that in recent years the human losses during 1947 and 2005 have been announced about 550 thousand people worldwide. The main goal of this study is to investigate the behavior of resistant reinforced concrete core in high-rise building of the tube in tube system with stairs against earthquakes in building with 100 meters height and 25 floors under the influence of three Accelerogram Bam, Tapas and Northridge via SAP2000 software. Base shear, roof displacement and column axial force compared together. The results of the research showed that modeling stepping on the coordinates of the center of mass has not made a significant change, but rigidity center has mainly changed due to stiffness of stair slab. Also high-rise building's seismic response affected by the earthquake Accelerogram type
    Keywords: High-Rise Building, tube in tube system, Base Shear, roof displacement
  • zahra noori, siamak talat ahari, bahman farahmand Azar Pages 35-46
    Hyperbolic structures are grid-based space structures. The shape of the structures is similar to a square with fillet edges. If the mid-point of the square sides is connected in orthogonal x and y directions, the “+” shaped configuration remains at its position if the edges become even more curved and their elevation (z coordinates) do not change. Nonetheless, the elevation of the remaining points changes and form the hyperbolic structure. The application of hyperbolic structures is in covering long-span. In this study, a particular hyperbolic structure is optimized both in terms of shape and size. The Charged System Search (CSS) algorithm is used to carry out the optimization. Subsequently, optimization results are compared with corresponding results from the genetic algorithm method.
    Keywords: Hyperbolic structures, optimization, Charged System Search (CSS) algorithm, Genetic Algorithm
  • nader abbasi, masoud pourbaba Pages 47-54
    Recent earthquakes, the severe structural damage that ensues and modifications incorporated into building codes call for retrofitting of structures more than ever. A viable method is utilizing composite Fiber Reinforced Polymer (FRP). This system was initially used to the flexural strengthening of RC beams. In this study, a RC beam, one of the primary structural elements, is investigated in a commercial finite element software, ABAQUS; ten RC beams with FRP sheets used in different shapes and positions (the area of sheets is equal in different cases) are studied under torsional loading. Results showed that strengthening the mid portion of the FRP provides better results and incorporation of FRP sheets delays the ingress of diagonal shear cracks in faces of the RC beams which in turn increases the torsional moment capacity and reduces shear stresses in faces of the RC beam.
  • SIyamak ghadimi, seyyed sina kourehli Pages 55-63
    In this paper a new method for crack detection in structures based on first three mode frequencies and modal strain energies using least square support vector machine has been proposed. Since the mode shape vectors are equivalent to nodal displacements of a vibrating structure, therefore in each element of the structure strain energy is stored. The strain energy of a structure due to mode shape vector are usually referred to as modal strain energy (MSE) and can be considered as a valuable parameter for crack identification. Also, change of natural frequencies is effective, inexpensive, and fast tool for non-destructive testing. So, the proposed method uses the first three natural frequencies and modal strain energies as the input parameters and crack states as output to train the least squares support vector machine model.
    Keywords: Crack Detection, Frequency, Modal strain energy, Least square support vector machine
  • parviz sabeti, ahmad maleki Pages 65-71
    The design and evaluation of concrete gravity dams will be studied in the present study. The case study consists of a comparison between old research methods and new ones. In the present case, an analysis of concrete gravity dams with different water levels influenced by earthquake will be presented. The subject of the study is a concrete gravity dam project by Rolling Compact Concrete (R.C.C), which is to be located 30 kilometers away from the South East of Sanandaj named Jaweh. It would be the second R.C.C dam made in Iran. The data used in the study is collected from detective. One of the investigation methods is a simplified one by Chopra and Feneves, which is based on a pseudo dynamic method. The new investigation method is conducted on the basis of finite element. Abaqus and Cadam Softwares are based on finite element method as well. This essay investigates the effect of linear behavior of concrete gravity dam with different water levels on rigid and flexible foundation. Afterwards the effect of non-linear behavior of concrete gravity dam on tensil cracking will be investigated and cracking seems directions will be studied by three earthquake accelerators.
    Keywords: Concrete gravity dam, R.C.C dam, Linear, non-linear analyses, Rigid foundation, Flexible foundation, Tensil cracking