فهرست مطالب

نشریه آنالیز سازه - زلزله
سال دهم شماره 1 (بهار 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/02/03
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مصطفی شکری ، سامان یغمایی سابق، حامد ترابی صفحات 1-11
    با توجه به لرزه خیزی کشور ایران و آسیب های وارده بر ساختمان های مختلف در زلزله های گذشته لزوم توجه به آسیب پذیری ساختمان ها با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در مهندسی زلزله امری حیاتی است. نظربه استفاده روز افزون از ساختمان های بتن آرمه در ایران، در این مقاله سه قاب 6 و 12 و 18 طبقه با سیستم قاب خمشی بتنی با دیوار برشی انتخاب و پس از طراحی براساس مقررات ملی مبحث نهم واستاندارد 2800 ایران، توسط نرم افزار IDARC با قابلیت انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی مدل سازی شده است. سپس با انتخاب شتاب نگاشت های سازگار با شرایط تکتونیک ایران سعی شده است تا خسارت پذیری این سازه ها با انجام تحلیل های دینامیکی غیر خطی مورد بررسی قرار گیرد.
    لازم بذکر است در این مقاله شاخص خسارت انگ- پارک بعنوان یک شاخص معتبر در بررسی خسارت پذیری سیستم های بتن آرمه مورد استفاده قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: خسارت پذیری، ساختمان های بتن آرمه با دیوار برشی، شاخص خسارت انگ- پارک
  • حسن پور محمد ، سیدعلی طباطبایی صفحات 13-21
    تاثیر وجود میانقاب در سازه ها در زلزله های گذشته، نشان دهنده ضرورت مدلسازی و در نظر گرفتن اثرات آنها در تحلیل و طراحی سازه ها می باشد. در این زمینه روش های مدلسازی مختلفی تا به حال ارائه شده است. در این پژوهش علاوه بر مدلسازی اثرات وجودمیانقاب،اثرات میانقاب در سازه های با طبقات مختلف به روش Pushover مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد رفتار مورد انتظار سازه با در نظر گرفتن میانقاب نسبت به حالت بدون میانقاب، تغییر قابل توجهی داشته و همچنین با افزایش طبقات،میزان سختی اولیه،پریود اصلی سازه،میزان نیروی برشی ستون ها،میزان تغییر مکان طبقات در ساختمان های با میانقاب نسبت به ساختمان های بدون میانقاب تغییر قابل توجهی داشته است.
    کلیدواژگان: سختی اولیه، پریود اصلی سازه، نیروی برشی ستون ها، تغییر مکان طبقات
  • علیرضا مردوخ پور صفحات 23-26
    در تحقیق حاضر مطالعات آزمایشگاهی همراه با مدلسازی رایانه ای توسط برنامه المان محدود ANSYS برروی اتصال تیر – ستون بتن مسلح، تقویت شده با الیاف شیشه ای پلیمری GFRP تحت بارگذاری لرزه ای متناوب، انجام شده است. برای این منظور یک قطعه اتصال به عنوان قطعه کنترل و یک قطعه اتصال که توسط الیاف GFRP مسلح شده است، درآزمایشگاه ساخته شده و تحت بارگذاری معادل 70 درصد بارنهایی عضو و همزمان تحت بارگذاری لرزه ای تناوبی قرار می گیرند. نتایج حاصل از بارگذاری سازه ای لرزه ای در محیط آزمایشگاه ومدلسازی توسط برنامه المان محدود ANSYS برروی اتصال نشان می دهند که تقویت اتصال با الیاف GFRP میتواند 18 درصد ظرفیت باربری و 54 درصد ظرفیت شکل پذیری اتصال را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: اتصال تیر- ستون، سازه بتن مسلح، بارگذاری لرزه ای متناوب، برنامه ANSYS، GFRP
  • علی قدس ، ساناز چهکندی، همایون نوایی صفحات 27-32
    در سال های اخیر تحقیقات بسیار بر روی بهسازی تولید بتن با کارآیی و مقاومت بالا متمرکز شده است که برای رسیدن به این هدف راه های مختلفی از جمله استفاده از تکنولوژی الیاف در ساخت بتن پیشنهاد شده است. الیاف از جمله مصالحی هستند که امروزه به عنوان ماده تقویت کننده به بتن اضافه می شوند. با در نظر گرفتن وزن کم و مقاومت خوب این مصالح، می توان با استفاده درصد مناسبی از آنها در بتن سبکدانه به مقاطع کوچکتر با مقاومت بیشتر دست یافت که در این مقاله، سعی بر آن است تا اثرات الیاف فولادی بر دوام و همچنین درصد بهینه الیاف در بتن سبک مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد. یکی از آزمایشات دوام، تروخشک شدن می باشد که در این مقاله مورد استفاده قرار می گیرد همچنین با بررسی خواص دینامیکی بتن های سبک ساخته شده با لیکا و پامیس تفتان و مقایسه آن با بتن سبک که با الیاف فولادی، مسلح شده اند می توان به درصد بهینه الیاف در بتن دست یافت. نتایج آزمایشگاهی به صورت گراف و نمودار آورده شده است.
    کلیدواژگان: الیاف فولادی، خواص مکانیکی، بتن سبک، کارآیی، دوام
  • محمد عزیز افشار ، محمدرضا شیدایی، مهدی درویش هاشمی صفحات 33-39
    برای بهبود رفتار خرابی شبکه های دولایه فضاکار، دو روش بهبود توزیع نیروها و بهبود شکل پذیری وجود دارد. در روش بهبود شکل پذیری، با اعمال تمهیداتی مانند استفاده از ابزار محدود کننده نیرو برای جلوگیری از کمانش عضو فشاری، رفتار سازه به رفتار شکل پذیر تبدیل خواهد شد، بنابراین تاثیر تعداد ابزار محدود کننده نیرو (FLD) در بهبود رفتار خرابی شبکه های دولایه فضاکار تا حدی موثر است که شکل پذیری و ظرفیت باربری سازه به طور چشمگیری افزایش یابد. در این مقاله تاثیر تعداد بهینه ابزارهای محدود کننده نیرو در بهبود رفتار خرابی شبکه های دولایه فضاکار با توجه به اینکه تعداد ابزارهای محدود کننده تا چه حدی بر افزایش شکل پذیری و ظرفیت باربری شبکه های دو لایه فضاکار موثر واقع می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: شبکه های دولایه فضاکار تخت، بهبود رفتار خرابی، ابزار محدود کننده نیرو، خرابی پیشرونده، شکل پذیری
  • مهدی جهانگیرپور ، امین سوداگر، علی اکبر حشمتی، حسین صالح زاده صفحات 41-49
    در اکثر پروژه هایی که سازه تحت بار زیاد قائم و افقی قرار دارند و یا در زمین هایی هستند که دارای مقاومت کافی در برابر بار وارده نمی باشند، علی رغم مخارج بیشتر، نیاز به اجرای شمع می باشد. پی شمعی بسیار پر هزینه تر از پی های سطحی منفرد و گسترده است بنابراین باید در تعیین تعداد، ابعاد و فواصل شمع ها دقت زیادی شود تا این پارامترها بیش از حد مورد نیاز تعیین نشوند. به منظور طراحی بهینه گروه شمع ها، لازم است براساس معادلات نشست و ظرفیت باربری، یک تحلیل هزینه ای انجام گیرد تا بتوان تعداد، ابعاد شمع های مورد نیاز و نحوه آرایش آن ها را تعیین نمود. در این تحقیق به کمک نرم افزار MATLABو با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک، برنامه ای تدوین شده است که به کمک آن می توان در مسائل پی های شمعی، طراحی را بهینه کرد. خروجی این برنامه شامل پارامترهای قطر و طول شمع، ضخامت کلاهک، تعداد شمع در هر جهت و فاصله بین شمع ها است. بنابراین به کمک این برنامه می توان یک گروه شمع بهینه طراحی نمودکه از نظر طراحی ومسایل فنی جوابگو و از نظر اقتصادی باصرفه ترین است.
    کلیدواژگان: گروه شمع قائم، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، متلب، MATLAB
  • مهدی شیردل صفحات 51-59
    به طور معمول جهت برآورد ایمنی پایداری سطوح لغزش سدهای خاکی از 2 روش افزایش بارگذاری به صورت افزایش شتاب حداکثر رکورد زلزله و کاهش مقاوت مصالح بکار رونده در بدنه تا رسیدن به مرز بحران پایداری استفاده می شود. در تحقیق حاضر، روش افزایش بارگذاری به صورت افزایش شتاب حداکثر رکورد زلزله (PGA) برای بررسی ایمنی سطوح لغزش بالقوه بکار برده شده است. در این روش شتاب ماکزیمم رکورد زلزله اعمالی طوری افزایش داده شده است تا معیارهای مورد نظر پایداری در کل حوزه زمان برای پارامترهایی همچون تغییرمکان رخ داده، ضریب اطمینان معادل دینامیکی، ضریب اطمینان کمینه در کل حوزه زمان به مرز بحران برسد. برای این کار از سد خاکی مسجد سلیمان به عنوان مطالعه موردی و از روش اجزاء محدود برای بررسی رفتار لرزه ای مدل استفاده شده است. در این مدل سازی از فرض رفتار الاستوپلاستیک مبتنی بر معیار موهرکولمب برای مصالح بدنه سد استفاده شده است. همچنین با استفاده از 2 شتابنگاشت و با ساخت 10 مدل بدون تغییر در محتوای فرکانسی برای حداکثر شتاب های اعمالی، سطوح لغزش بالقوه سد مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت نتایج از 3 رویکرد تغییرمکان رخ داده در سطوح بالقوه لغزش، ضریب اطمینان معادل دینامیکی، ضریب اطمینان کمینه در کل حوزه زمان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش شتاب پایه اعمالی، مقدار ضریب اطمینان معادل دینامیکی کاهش یافته ولی تغییرات رخ داده برای پارامترهای تغییرمکان ماندگار و ضریب اطمینان کمینه دینامیکی روند معناداری را داشته است.
    کلیدواژگان: سد مسجد سلیمان، حداکثر شتاب پایه، سطوح لغزش بحرانی، تحلیل استاتیکی، تحلیل دینامیکی
  • مهین قنادی ، محمدعلی لطف الهی یقین، راهب امیری صفحات 61-68
    در مقاله حاضر تاثیر استفاده هم زمان مواد افزودنی میکروسیلیس و هوازا بر روی بتن سبک پرلیتی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور 63 نمونه بتنی با طرح اختلاط ها و درصد های مختلفی از مواد افزودنی میکروسیلیس و هوازا مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. همچنین جهت مقایسه نتایج حاصل، 63 نمونه بتنی شامل طرح اختلاط هایی که در آنها فقط ماده افزودنی میکروسیلیس استفاده شده آزمایش گردیده و مورد بررسی قرار می گیرد. در مجموع 126 نمونه بتنی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که استفاده از افزودنی هوازا در بتن سبک پرلیتی با درصدهای خاص باعث افزایش مقاومت فشاری می شود. استفاده هم زمان از میکروسیلیس در محدوده 10 درصد و هوازا تا حدود 0. 5 درصد برای رسیدن به هدف مورد نظر کاملا معنی دار است. در این بررسی نسبت آب به سیمان ثابت نگهداشته شده است و اگر با افزایش درصد هوازا نسبت آب به سیمان نیز کاهش یابد به مراتب به مقاومت بالاتری می توان دست یافت
    کلیدواژگان: پرلیت، میکروسیلیس، هوازا
  • نوبخت بختیاری ، حسن موسوی اصل میر صفحات 69-75
    هدف از این مقاله ارائه یک روش جدید برای تحلیل و طراحی تیرها و شبکه ها می باشد. نقطه تمایز این روش با روش های متعارف طراحی این قبیل سازه ها، در این خواهد بود که در روش های متعارف طراحی، معمولا بسته به نوع سازه، ابتدا یکی از دو شرط مقاومت و یا سختی تامین شده و سپس شرط دوم بررسی می شود در حالی که در این روش، هر دو شرط مقاومت و سختی در مورد تیرها همچنین در مورد تیر ستون ها، شرط پایداری را نیز به طور همزمان تامین می نماید. در ادامه با حل یک مثال و مقایسه آن با تحلیل های موجود، کارآئی روش نشان داده شده است. در نتیجه روش طرح معکوس را می توان به راحتی به عنوان یکی از روش های اقتصادی و آسان برای تحلیل و طراحی تیرها، ستون ها و شبکه ها با شرایط مرزی و بارگذاری مختلف مورد استفاده قرار داد.
    کلیدواژگان: طرح معکوس، تیرها وشبکه ها، مقاومت، سختی، تغییرشکل
  • ابوالفضل شمسایی ، محسن نچارچی، صابر پیروتی، کمال رحمانی صفحات 77-83
    امروزه با گسترش ساخت سازه های آبی همانند سدها، مسئله دوام بتن بکار رفته در این نوع سازه ها اهمیت زیادی یافته است. یکی از موارد مهم دوام بتن در این گونه سازه ها، مقاومت آن در برابر سایش ناشی از برخورد ذرات حمل شده توسط آب می باشد. برای بالابردن مقاومت سایشی بتن، روش های مختلفی توسط محققان پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:استفاده از سنگدانه های مقاوم در برابر سایش، کاهش نسبت آب به سیمان، استفاده از میکروسیلیس و نانوسیلیکا در بتن، عمل آوری مناسب و بموقع. در این تحقیق آزمایشهای زیر بر روی نمونه های بتنی انجام گرفته است :- مقاومت سایشی نمونه های مکعبی 15×15×15 سانتی متر در سن 28 روزه به روش ماسه پاشی آبی.
    - ضریب هدایت هیدرولیکی نمونه های استوانه ای به ارتفاع 10 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر در سن 28 روزه به روش عمق نفوذ.
    نتایج آزمایشات سایش نشان دادند که با کاهش نسبت آب به سیمان از 50/0 به 33/0 مقاومت سایشی به میزان 94/30 درصد بهبود می یابد. نتایج آزمایشات نفوذپذیری، نشان دادند که با کاهش نسبت آب به سیمان از 50/0 به 33/0 ضریب هدایت هیدرولیکی بتن از 15-10 ×88/39 متر بر ثانیه به 15-10×49/2 متر بر ثانیه کاهش می یابد و تخلخل بتن از 90/13 درصد به 10/13 درصد کاهش پیدا می کند. از مجموع نتایج فوق می توان پی برد که کاهش نسبت آب به سیمان باعث افزایش مقاومت سایشی و همچنین کاهش ضریب هدایت هیدرولیکی و تخلخل بتن میکروسیلیسی خواهد شد.
    کلیدواژگان: مقاومت سایشی، تخلخل، ضریب هدایت هیدرولیکی، میکروسیلیس
|
  • Mostafa shekari, saman yagmae, Hamed torabi Pages 1-11
    Regarding the seismic hazard potential of Iran region and the damage exerted on the buildings during previous earthquakes, the developments of seismic engineering and vulnerability of buildings should be further taken into account. Due to the increasing use of reinforced concrete buildings in Iran, three 6.12.18 stories concrete flexural frames with shear wall system were selected and after designing based on 9th capture of Iranian national codes and the 2800 standard code were simulated via IDARC software with the capability of nonlinear dynamic analysis. After choosing the reliable accelographs adjustment with Iran tectonic conditions the damage estimates of these structures were investigated through performing nonlinear dynamic analysis. Note that the Ang-Park damage index was used as a reliable criteria for investigation of seismic response of reinforced concrete systems.
    Keywords: RC shear wall structures, intermediate ductility, damage index
  • Hasan PoorMohammad, seyedali tabatabayi Pages 13-21
    In previous earthquakes, the effect of infill in the structures has shown the importance of modeling and evaluating their influences in analyzing and designing the structures. Different modeling methods have been presented up to now in this field. In this research, the effect of infill with various number of stories is investigated by pushover method. The results of this research reveal that the expected behavior of the structures with and without infill differs significantly. Also with increasing the number of stories, values of initial stiffness, periods, shear values and drift in buildings with infill vary basically in comparison with building without infill.
    Keywords: infilled composite steel, Lateral loading, pushover method
  • Alireza mardookhpour Pages 23-26
    An experimental investigation of the behavior of retrofitted FRP wrapped exterior beam-column joints under seismic conditions is presented. Also, the experimental study on exterior beam-column joint of a multistory reinforced concrete building under the seismic has been analyzed using ANSYS software. Two specimens were cast and tested to failure during the present investigation. One is control specimen test up to 70% of the ultimate load (without FRP), and another specimen test up to 70% of the ultimate load (with one layer of FRP).The results show that an increase about 18% has been obtained by retrofitting with FRP sheets in load carrying capacity. Also an increase about 54% has been obtained by retrofitting with FRP sheets in cumulative ductility.
    Keywords: FRP, Cyclic loading, ANSYS software, beam-column exterior joints
  • Ali Ghods, sanaz chahkandi, Homayon navayi Pages 27-32
    In recent years, many researches are focused on optimizing the production of a kind of concrete with high strength and efficiency, and different methods including using fiber technology in concrete construction are proposed to achieve this goal. Fibers are one of the materials that nowadays are added to concrete as reinforcement material. Considering the low weight and good resistance of this material and using a good percent of these materials in lightweight concrete can result in smaller segments with greater resistance. In this paper, we try to study and evaluate the effects of steel fibers on the strength and also the amount of fibers in lightweight concrete. One of the strength experiments is wetting and drying which is used in this study. Also by reviewing dynamic properties of lightweight concrete made with pumice + leca and taftan and comparing with lightweight concrete which is armed with steel fiber, we can achieve the optimal percent of fiber in concrete. Experimental results are presented in graphs and charts.
    Keywords: steel fiber, Mechanical Properties, light concrete, efficiency, Durability
  • Mohammad Azizafshar, Mohammadreza sheydayi, mehdi darvishhashemi Pages 33-39
    There are two methods of force distribution and ductility improvement for improving collapse behaviour of double-layer space grids. In the method of ductility improvement, by applying strategies like using force limiting devices for preventing buckling of stress device, structure behaviour will change into ductility behaviour, so the impact of the number of force limiting devices in improving double-layer space grids collapse behaviour is effective until ductility and bearing capacity of structure has a considerable increase. In this article, the optimum effect of force limiting devices number in improving double-layer space grids collapse behaviour is considered according to the effectiveness of limiting devices in increasing ductility and bearing capacity of double-layer space grids from their aspect of number.
    Keywords: optimum number force limiting device, improving collapse behaviour, double layer SPACE GRIDS
  • Mehdi Jahangirpour, Amin sodagar, Aliakbare heshmati, Hosein salehzadeh Pages 41-49
    Most civil projects applied to heavy vertical and horizontal loads or in lands do not have enough strength against applied load. Despite heavy expenses, it is necessary to use pile. Pile foundations are much more expensive than spread and mat foundations; hence, determining number, dimensions and distances should be done with special care so that these parameters are not determined excessively. For optimized design of pile groups, cost analyses based on settlement equations and bearing capacities to determine number, dimensions and piles distances are necessary. In this research, a computer program has been written in MATLAB language, and by using genetic algorithm which can optimize pile groups design. Outputs of this computer program consist of diameter and length of piles, thickness of pile cap, number of piles and their distances in each direction; therefore, this computer program can design an optimized pile group which tackles technical problems while it is the most economical.
    Keywords: vertical pile groups, optimization, Genetic Algorithm, MATLAB
  • Mehdi Shirdel Pages 51-59
    Usually, safety of slip surfaces in embankment dams have been evaluated with 2
    methods
    peak ground acceleration increasing method and stuff resistance decreasing method are 2 main methods for evaluation of critical bound. In this research, peak ground acceleration increasing method has been used to evaluate stability safety of slip surfaces. In this method, peak ground acceleration has been increased to receiving critical bounds for parameters in time domain (for example permanent deformation, equal dynamic factor of safety, and minimum dynamic factor of safety). To evaluate the effect of this parameter, Masjed Soleiman dam has been selected for a case study. 10 Finite Element model of Masjed Soleiman dam has been constructed considering the Mohr-Coulomb failure criterion for the body of the dam. The 2 earthquake records have been applied horizontally to the bedrock as the input for dynamic analysis without any change in frequency content. Results show that, in critical sliding surface on downstream, with increasing of peak ground acceleration, equal dynamic factor of safety decreased but changing of minimum dynamic factor of safety and permanent deformation have meaningful process.
    Keywords: embankment dams, Masjed Soleiman dam, dynamic analyses, peak ground acceleration
  • Mahin Ganadi, mohammadali lotfolahiyagin, Raheb Amiri Pages 61-68
    This paper presents the results of a laboratory study carried out on effect of using microsilis and air entrain on compressive strength of light weight perlite concrete. In this study, 63 test specimens with different percentage and mixtures including microsilis and air entrain were used. 63 test specimens including microsilis were also prepared for comparison purposes. Laboratory test results showed that workability and compressive strength can be increased, and density can be decreased by the use of air entrain and microsilis. These results showed that concrete mixture incorporating 0.5% air entrain and 10% microsilis can be optimum case
    Keywords: perlite, microsilis, air entrain
  • Nobakht Bakhtiyari, Hassan mosavi aslemir Pages 69-75
    This paper presents a new method for the analysis and design of beams and networks. In this method, both the strength and stiffness of the beams as well as the condition of the beam column simultaneously provides the stability condition. Through an example and comparison with available analyses, the efficiency of the method is shown. It can be seen that as a quick, economical and easy method, this method can be used for the analysis and design of beams and columns with different boundary conditions, and other structures including frames and continuous beams.
    Keywords: reverse plan, Beams, networks, Strength, Stiffness, Deformation
  • Abolfaz Shamsayi, Mohsen nacharchi, Saber piroti, Kamal rahmani Pages 77-83

    Today following the development of construction of hydraulic structures like dams, the matter of concrete durability used in these kinds of structures has gained paramount importance. One of the important factors of concrete durability in these structures is its resistance against abrasion due to the crash of particles carried by water.
    To enhance the abrasion resistance of concrete, different methods have been offered and investigated by researchers and one can refer to the following to name a few.
    Using aggregates resistant to abrasion, reducing the water-cement ratio, using nanocilica microcylis in concrete, suitable and on time seasoning.
    In the present research the following experiments have been done on concrete samples.
    -The abrasive strength of block samples of 15×15×15 cm for 28 past days using Sand Blast Method.
    -The hydraulic conductivity coefficient of cylinder samples with the height of 10cm., and 10cm., in diameter, 28 past days using Penetration Method.
    The results of abrasion experiments showed that by reducing water-cementratio from 0.50 to 0.33, the abrasive strength of concrete improves as far as 30.94 %.
    The permeability experiments showed that;
    By reduction of water-cement ratio from 0.50 to 0.33, the hydraulic conductivity coefficient of the concrete is reduced from 39.88 × 10 m/sec to 2.49 × 10 m/sec., and the porosity of concrete is reduced from 13.90 % to 13.10 %.
    The above results show that reducing water-cement ratio results in increasing abrasive strength and increasing the hydraulic conductivity coefficient and reducing porosity of silica fume concrete.
    Keywords: abrasive strength, Porosity, hydraulic conductivity coefficient, silica fume