فهرست مطالب

نشریه آنالیز سازه - زلزله
سال دوازدهم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/27
  • تعداد عناوین: 8
|
  • احمد ملکی ، علی ستاری صفحات 1-10
    سازه های پوسته ای جدار نازک دارای وزن سبک و مقاومت بالا می باشند ظرفیت باربری، رفتار کمانشی و فراکمانشی مخازن فولادی جدار نازک، به وجود ناکاملی های هندسی بسیار حساس می باشد. با توجه به کم بودن ضخامت جداره سازه های پوسته ای امکان ایجاد هرگونه تغییر شکل و اختلال بر روی سطوح دیواره وجود دارد. با توجه به انواع خطا در حین ساخت یا مونتاژ، مخازن طراحی شده بصورت ایده آل ساخته نمی شوند و دارای مقداری خطای هندسی هستند. این ناکاملی ها ممکن است در فرآیند نورد، جابجایی پانل ها، نصب یا جوشکار بوجود آیند. گزارش های زیادی درباره ناکاملی حاصل از اثر عمل جوشکاری و تاثیر کاهند گی آن بر ظرفیت باربری محوری در دست است تحقیقات جامع و کاملی بر روی اثر ناکاملی هندسی اولیه بر روی اشکال مدی مخازن فولادی، و اثر آن بر ظرفیت باربری مخازن فولادی صورت نگرفته که مورد توجه تحقیق حاضر است. در این تحقیق، به بررسی رفتار واقعی پوسته های استوانه ای دارای ناکاملی هندسی اولیه بر روی اشکال مدی مخازن فولادی در مرحله پیش از کمانش و پس از کمانش، و بررسی اثر نا کاملی هندسی اولیه بر روی اسلاشینگ در مخازن فولادی پرداخته شده است، با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود، ABAQUS و صحت سنجی نتایج حاصل از تحلیل و آنالیز غیرخطی با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. ناکاملی هندسی شکل مدها را تغییر داده است. اثر ناکاملی هندسی اولیه روی مقدار اسلاشینگ ناچیز بوده است.
    کلیدواژگان: کلید واژگان: ناکاملی هندسی، سازه های جدار نازک، مد ارتعاشی، اسلاشینگ، تنش های پسماند
  • هادی زرین طلا ، مهدی درویش، ابراهیم زرین طلا صفحات 11-20
    امروزه کاربرد سازه های بتنی بسیار رایج تر از دیگر سازه های مورد استفاده در ساختمان ها شده است به طوری که در اغلب کشورهای جهان نسبت مصرف بتن به فولاد از 10 به 1 نیز فراتر رفته است کل بتنی که در سال 91 میلادی در جهان مصرف شده است بالغ بر 3 بیلیون تن یعنی یک تن به ازای هر نفر در جهان تخمین زده می شود. تنها ماده ای را که بشر به این میزان مصرف می کند، آب است. [1] بعضی مواقع این سازه ها به علت وجود نقص در سیستم باربری شان در شرایط عادی یا بحرانی، نیاز مبرمی به مقاوم سازی اعضای آسیب پذیر پیدا می کند. روش های مختلفی برای تقویت این اعضا وجود دارد که یکی از آنها توسعه ابعاد مقطع به وسیله بتن تازه می باشد. در این روش، میزان چسبندگی بتن تازه به بتن سخت شده نقش مهمی در انتقال نیروها ایفا می کند. در این تحقیق آزمایشگاهی به اندازه گیری تنش چسبندگی ایجاد شده بین بتن سخت شده قدیمی (هسته) و بتن تازه (جداره) در نمونه های استوانه ایی پرداخته و تاثیر تغییرات سه عامل: طول نمونه، ضخامت جداره و مقاومت فشاری 28 روزه بتن جداره بر روی تنش چسبندگی بررسی می شود. در این آزمایش از روش Push-out برای شکستن نمونه ها استفاده شده است.
  • محمد هوشمند ، بهزاد رافضی، جلیل خلیل علافی صفحات 21-30
    در این مقاله به بررسی رفتار لرزه ای مهاربندهای ترکیبی از جنس فولاد و آلیاژهای حافظه دار شکلی پرداخته شده است. جهت بررسی از شش مدل مهاربند ترکیبی با میزان مصرف آلیاژ حافظه دار شکلی با معیار طول به ترتیب صفر ، 20 ، 40 ، 60 ، 80 و 100 درصد از طول کل استفاده شده است. ارزیابی مدل ها به کمک تحلیل دینامیکی غیر خطی تحت زلزله السنترو مقیاس شده با شتاب های حداکثر 0. 6g و 0. 9g در نرم افزار ANSYS v11 انجام گرفته است. نتایج مطالعات انجام شده مقادیر طولی بهینه برای درصد مهاربند ترکیبی را مشخص می کند بطوریکه می توان با استفاده از مقادیر پیشنهادی و طرح ارائه شده، سازه هایی بار رفتار لرزه ای مناسب و با هزینه ساخت قابل توجیه طراحی و اجرا نمود.
    کلیدواژگان: آلیاژهای حافظه دار شکلی، میراگر، تحلیل دینامیکی غیرخطی، ANSYS v11، زلزله السنترو
  • سعید جواهرزاده ، مریم اسلام محمدی اصل نژاد صفحات 31-38
    تکنیک کنترل سازه ها، جدیدترین روش جهت بهبود رفتار سازه در مقابل نیروهای غیر متعارف باد و زلزله می باشد. در این راستا محققین، استفاده از وسایل ابتکاری نظیر میراگر جرمی تنظیم شده را جهت کاهش ارتعاشات لرزه ای سازه ها و نیز فراهم نمودن تسهیلاتی برای مقابله با بار باد و زلزله پیشنهاد می کنند. در مقاله حاضر، بررسی تاثیر موقعیت و درصد جرمی میراگر TMD در پلان بر عملکرد لرزه ای سازه های بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، رفتار سازه هیجده طبقه بتنی با الحاق میراگر جرمی با نسبت جرمی 5%، 10%، 15% و 20% در نرم افزار SAP 2000 مدلسازی و تحت آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی تحلیل گردید. نتایج حاصل، بیانگر این می باشد که میراگرهای جرمی تنظیم شده می توانند پاسخ دینامیکی سازه ها را در مقابل زلزله، تا حد زیادی کاهش دهند. از این رو چنین سیستم هایی می توانند برای مقاوم سازی سازه ها و بهبود رفتار آنها تحت اثر زلزله مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: میراگر جرمی تنظیم شده، درصد جرمی میراگر، موقعیت میراگر در پلان، آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی
  • مجتبی گرجی ازندریانی ، احمد ملکی، مهدی یوسف وند صفحات 39-46
    در این پژوهش به شبیه سازی رفتار ورق اتصال مهاربندی تحت بار گذاری تناوبی پرداخته شده است. به همین منظور برای مدلسازی و شبیه سازی رفتار ورق اتصال از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. در مدل سازی از تحلیل استاتیک غیرخطی، مصالح و هندسه غیرخطی، شرایط مرزی انعطاف پذیرو بارگذاری تناوبی استفاده شده و در نهایت تعدادی مدل ساخته و با نتایج مدل های آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. این مقاله نشان می دهد که رفتار تناوبی ورق های اتصال را می توان بار روش اجزاء محدود به خوب پیش بینی کرد. نتایج شبیه سازی و تحلیل غیرخطی ورق اتصال به خوبی توانایی مدل سازی رفتار لرزه ای را دارا می باشد. همچنین به خوبی می تواند کمانش ورق اتصال در فشار را مدلسازی و پیش بینی نماید.
    کلیدواژگان: ورق اتصال، مهاربندهای همگرا، شبیه سازی، ظرفیت کمانشی، نرم افزار ABAQUS
  • محمدکاظم شربتدار ، محمدرضا محمدیان صفحات 47-54
    ککاشت سطحی میلگرد (NSM) یکی از روش های جدید مقاوم سازی بر اساس خاصیت چسبندگی پلیمر های CFRP به صورت میلگرد درون شیار هایی در قسمت پوشش بتن می باشد. خوردگی و یا کمبود آرماتورها در المان های بتنی، موجب ضعف آن ها تحت بارهای سرویس و زلزله خواهد شد. این شرایط مستلزم مقاوم سازی سازه ها برای افزایش ظرفیت می باشد. استفاده از روشNSM CFRP Bar می تواند موجب افزایش ظرفیت خمشی و برشی المان های بتنی شود. این مقاله شامل جزئیات و نتایج کار آزمایشگاهی و عددی می باشد. در قسمت کار آزمایشگاهی دو نمونه تیر بتنی طراحی و ساخته شد و سپس تحت بار متمرکز در وسط دهانه تست گردید. هر دو نمونه به صورت دوسرگیردار و با مشخصات یکسان بودند. یکی از نمونه ها به عنوان نمونه مرجع و دیگری به روش NSM مقاوم سازی شد. در این مقاله از میله های دست ساز CFRP استفاده شده است که ساخت آن سریع و آسان بوده و در صورت عدم دسترسی به میله های استاندارد FRP، با هزینه بسیار کم و با استفاده از نیروهای کم تجربه قابل تولید در محل می باشد. از نتایج تست آزمایشگاهی جهت کالیبراسیون نمونه های عددی در برنامه ABAQUS استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که روش NSM یک روش راحت و اقتصادی جهت مقاوم سازی بوده و استفاده از آن در تقویت تیرها، موجب افزایش در ظرفیت باربری، توزیع مناسب ترک ها و کنترل تغییر شکل اعضای تقویت شده می گردد.
    کلیدواژگان: میله های FRP، مقاوم سازی خمشی، تیر بتن آرمه، روش نصب در نزدیکی سطح(NSM)
  • سیامک طلعت ، حامد ابراهیم زاده صفحات 55-62
    امروزه سازه های خرپایی باتوجه به کاربردهای گوناگون آنها بیش از پیش اهمیت پیدا کرده اند. علت استفاده فراوان از این نوع خاص سازه ها مزایای آنها شامل مشارکت اغلب اعضای سازه درتقسیم وتوزیع بار، ویژگی مقاوم بودن آنها (به طوری که فرو ریختن تعداد محدودی از اعضا لزوما منجر به فروپاشی سازه نمی شود) ، پوشاندن دهانه های بزرگ با حداقل مواد مصرفی، راحتی اجرا وغیره می- باشد. از این رو بهینه سازی سازه های خرپایی در پایین آوردن هزینه ها می تواند نقش قابل ملاحظه ای را ایفا کند. این الگوریتم دارای یک سری مزایا می باشد که در مقایسه با سایر الگوریتم ها آن را شاخص تر میکند از جمله این مزایا می توان به اختیار تعداد کم پارامترهای تنظیمی، استفاده مفید از حافظه مورد نیاز و سرعت همگرایی مناسب نام برد. انتخاب فرکانسها به عنوان قیود مسئله برای جلوگیری از پدیده تشدید در سازه و در نتیجه تغییر شکلهای بزرگ و تخریب سازه است. نتایج حاصل از بهینه سازی سازه های خرپایی با در نظر گرفتن قیود دینامیکی توسط الگوریتم پیشنهادی هم از نظر سرعت همگرایی و هم از نظر کیفیت جوابها به مراتب بهتر ازالگوریتم اصلی PSO و الگوریتم های دیگر مورد استفاده در این زمینه تحقیقاتی می باشد.
    کلیدواژگان: سازه های خرپایی، الگوریتم اجتماع ذرات، قیود دینامیکی، بهینه سازی
  • پیمان شادمان ، مهدی امری صفحات 63-74
    این مقاله به دنبال طراحی و شکل دادن یک روش برای تحلیل قابلیت اطمینان عملکردی سد بتنی دو قوسی است. ابتدا روش شبه تحریک برای تحلیل به کارگرفته شد تا مشخصه های احتمالی سد بتنی تحریک شده تحت بارگذاری لرزه ای تصادفی محاسبه شود. ضمنا روش سطح پاسخ براساس رگراسیون وزنی با آن روش ترکیب شده تا قابلیت اطمینان عملکردی بتنی دو قوسی محاسبه شود. در نهایت با توجه به داده های یک نمونه تصادفی، در نظر گرفته شد تا همگرایی و پایداری این روش صحت سنجی و تحلیل شود. منطقه طرح کارون4 از لحاظ زلزله خیزی جزء مناطق با خطر زلزله زیاد بوده و ریسک به وجود آمدن زلزله در این منطقه بالا می باشد.
    کلیدواژگان: سد بتنی، بار تصادفی، قابلیت اطمینان عملکردی، روش شبه تحریک
|
  • Ahmad maleki, Ali satari Pages 1-10
    Thin wall shell structure has low weight and high resistance. The load capacity, buckling behavior and post buckling behavior of steel tanks thin wall, is very sensitive to geometric imperfections. Due to the small wall thickness of the shell structures enabling the creation of any deformation and there is a disturbance on the surface of the wall. Considering the types of errors occurred when build or assembled these structures, are not built these structure, ideally. This imperfections may be in the process of rolling, removable panels, installation or welding arise. Incomplete reports about the negative impact of the effect of welding on the axial bearing capacity.
    Comprehensive research on the effects of imperfection of initial geometrical shape on the steel tank vibration modes, and its effect on the bearing capacity steel storage tanks that considerable research It's not done. In this research, the actual behavior of cylindrical shells with initial geometric imperfections on mode shapes steel tanks in the pre-buckling and post-buckling. And the effect of initial geometric imperfections on steel tanks slashing been paid. Using finite element software, ABAQUS, and verification of the results of the analysis and nonlinear analysis with experimental results. Been paid. Imperfect geometric shape has changed mods. The effect of these changes on slashing are very small
    Keywords: Keywords: geometrical imperfection, thin wall structures, mode shapes, slashing, Residual stresses
  • Hadi zarintala, Mehdi darvish, ebrahim zarintala Pages 11-20
    Todays applying concrete structures is more usual than other structures which are used in buildings as in most of the world’s countries the application ratio of concrete to steel has increased from 10 to 1. Sometimes these structures require strengthening vulnerable members because of deficiency in their loading system in usual and critical conditions. There are different methods for strengthening these members. One of them is developing dimension of section by fresh concrete. In this method, the cohesion extent of fresh concrete to hardened concrete has significant role in force transfer.In this experimental project, the bond stress created between hardened concrete (core) and fresh concrete (screen) in core samples was measured and the effect of changing three factors was investigated that they are the length of sample, screen thickness, and 28 days compressive strength of screen concrete on bond stress. The push-out method was applied in this experiment for cracking the samples.
  • mohammad hooshmand, behzad rafezi, jafar khalileAlafi Pages 21-30
    In this study the seismic performance of hybrid braces composed of steel and shaped- memory alloys (SMA). is investigated Six types of hybrid braces were used, constituted by SMA content of 0, 20, 40, 60, 80, and 100%. A nonlinear dynamic analysis was performed under El Centro earthquake records, with the maximum acceleration of 0.6g and 0.9g. Our results showed that the seismic performance, i.e., the amount of energy absorption and residual strain, of steel–SMA hybrid braces depends on the SMA content. The optimal value of SMA content was 20%, as, at this concentration, a hybrid brace can be designed with good seismic performance at a justifiable fabrication cost.
    Keywords: Keywords: Hybrid brace, shape memory alloy (SMA), seismic performance, Nonlinear dynamic analysis, Finite Element Modeling
  • said javaherzadeh, maryam eslam mohamadi Pages 31-38
    The most modern control techniques to improve the structural behavior of structures against unconventional forces of wind and earthquake. In this regard, researchers using innovative tools such as tund mass damper (TMD) to reduce seismic vibrations. This paper examines the effect of the position and the percentage by mass damper TMD plan on seismic performance of concrete structures. For this purpose, a concrete structures eighteen floor, are selected. The TMD are uniformly distributed along the height of the structural models. Nonlinear dynamic time history analyses are used to determine the add TMD related response reduction. The results show an reduction in the dynamic response, by increasing damping ratios of structural systems caused by add TMD. Therefore, such systems can be used to retrofit buldings and improve their behavior under earthquake used.
    Keywords: Key words: tund mass damper, percentage mass damper, time history analyses, position mass damper
  • mojtabe gorji, Ahmad maleki, mehdi yosefvand Pages 39-46
    In this study, to simulate the behavior gusset plate connection of bracing under cyclic loading is investigated. For this purpose to model and simulated the behavior of ABAQUS software is used gusset plate connection. In modeling the nonlinear static analysis, nonlinear materials and geometry, boundary conditions flexible and cyclic loading of used and finally the model is validated by the results of experimental models. This paper shows that cyclic behavior of the gusset plate connection can be well predicted by the finite element method. The simulation results and analysis as well as the ability to model the behavior of nonlinear seismic is capable connection plate. It can also gusset plate connection buckling in the pressure modeling and predict.
    Keywords: Key words: Gusset plate connection, bracing converged, simulation, buckling capacity, Abaqus softwaro
  • mohammadkazeme sharbatdar, mohammadreza mohamadiyan Pages 47-54
    Near surface mounted (NSM) is a recent strengthening technique based on bonding carbon fiber reinforced polymer (CFRP) bars (rods or laminate strips) into pre-cut grooves on the concrete cover of the elements to strength. The corrosion or lack of steel bars in reinforced concrete members and the resulting deterioration of structures prompted research on fiber reinforced polymers (FRP) bars as potential reinforcement for concrete members, for use in new construction. These FRP bars can be used to increase flexural and shear capacity of existing concrete members at NSM (Near Surface Mounted) method.The paper presents the details and results of the experimental and numerical programs. Two large-scale reinforced concrete beams were designed, constructed, and tested under one point concentrated loading system. The specimens had two fixed-end support. They were in same size and reinforcement characteristic. A new type of CFRP bar was proposed in this study, the CFRP bars were manually made in laboratory and were hooked at end for anchoring in concrete. The test results has been used to calibrate the analytical models. Moreover extra analytical work has done.The results indicate that FRP bars can be used effectively in existing structures to increase their flexural capacity and change their crack pattern. Photographs taken at selected stages of loading illustrated the performance of each specimen. The force-displacement was presented and compared to find efficiency of FRP bars at NSM method.
    Keywords: FRP Bars, Flexural Strengthening, RC beam , Near Surface Mounted (NSM)
  • siamak talat, Hamed Ebrahimzadeh Pages 55-62
    These days, truss structures becomes more important due to their high performance. The benefits of frequent use of this particular type of structures include the participation of all members on dividing and distributing of loads, robustness (this means that the collapse of a limited number of members does not necessarily lead to the collapse of the main structures), covering large spans with minimum consumption, ease implementing, etc. Therefore, the optimization of truss structures can play a significant role on reducing costs. The particle swarm optimization algorithm has a number of advantages compared to other algorithms, which make it superior; some of these benefits is as: a small number of regulatory parameters, good use of required memory and high speed of convergence. The frequency resonances of the structures were selected as the constraints due to prevent large deformation and thereby prevent structural damage. The results of the new proposed algorithm is far better than the original PSO algorithm and other algorithms used in this research in both the rate of convergence and the quality of solutions for finding optimum design of truss structures considering dynamic constraints.
    Keywords: Truss structures, paritical swarm optimization, dynamics constraints , Gptimization
  • peyman shademan, mehdi amri Pages 63-74
    This paper seeks to design and shape a method for analyzing the functional reliability of the double-arch concrete dam. The quasi-stimulation was used to analyze the characteristics of possible concrete dam under seismic loading random stimulation is calculated. Meanwhile, response surface methodology based on the weighted regression method, combined with the reliability, performance calculated double-arch concrete. Finally, according to data from a random sample, was considered to be the convergence and stability of this method validation and analysis. Karun 4 earthquake-prone area of high seismic risk areas and the risks of earthquakes in this area is high.
    Keywords: concrete dam, random times, reliability function, quasi-stimulation