فهرست مطالب

نشریه آنالیز سازه - زلزله
سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/22
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقاله پژوهشی
  • آرش دلیلی اسگویی، احمد ملکی، رامین وفایی پور* صفحات 1-6
    تعیین نیروی غالب در طراحی جکت ها، اغلب یکی از دغدغه های اصلی مهندسین می باشد. در تحقیق حاضر، جکت دریایی به ارتفاع 50 متر، با ارتفاع موج موثر 6 متر، ارتفاع عرشه ی 10 متر به صورت فرضی در نظر گرفته شده است. این ابعاد متناسب با شرایط عمومی خلیج فارس می باشد. به جکت موردنظر بار باد، موج منظم و بار امواج تصادفی تحت طیف های پیرسون-موسکوویچ، برتشنایدر، میتسویاسو و جانسوآپ اعمال گردیده و برای تمامی مراحل، برش پایه ی جکت، با استفاده از نرم افزار STRUCAD به دست آمده اند. بر پایه ی نتایج به دست آمده از نظر برش پایه، موج تصادفی با طیف جانسوآپ بیشترین برش پایه را نتیجه داده و نسبت به طیف پیرسون – موسکوویچ، 11 درصد، برتشنایدر 17 ، میتسویاسو 19، موج منظم 27 و بارباد 38 درصد، برش پایه ی بیشتری را نتیجه می دهد. از این رو در نبود اطلاعات کافی میدانی در طراحی جکت ها از نظر برش پایه، پیشنهاد می شود از طیف جانسوآپ استفاده گردد.
    کلیدواژگان: جکت دریایی، امواج تصادفی، طیف موج، برش پایه
  • اشکان خدابنده لو *، رضا آقاجانی صفحات 7-19
    سازه های دیاگرید به عنوان یک سیستم سازه ای در ساختمان های بلند مرتبه از نظر عملکرد، بهبود یافته سازه های قابی و لوله ای می باشند که با کاهش چشم گیر لنگی برش، وزن سازه را به شدت کاهش می دهد. هدف از این تحقیق، بهینه یابی سازه های دیاگرید برای کمینه سازی وزن سازه، تعیین تعداد تقسیمات و زاویه بهینه و در پایان مقایسه میان سازه دیاگرید تک لایه و دو لایه برای انتخاب گزینه مقرون به صرفه تر می باشد. دراین تحقیق، انجام بهینه سازی سازه دیاگرید با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری مدنظر بوده است که استفاده از یک محیط برنامه نویسی را ملزم می کند. افزونه برنامه نویسی گرافیکی گرس هاپر بر روی نرم افزار مدل سازی هندسی راینو، با پارامتریک کردن برنامه نوشته شده امکان بهینه سازی الگوریتمیک را فراهم می سازد. بهینه یابی در برنامه نوشته شده توسط الگوریتم ژنتیک از طریق افزونه گالاپاگوس بر اساس نتایج خروجی از موتور تحلیل سازه کارامبا انجام می شود. نتایج حاصل از بهینه یابی نشان می دهد که زاویه بهینه اعضای سازه دیاگرید با خط افق برای سازه دیاگرید تک لایه 01/64 و برای سازه دیاگرید دو لایه 77/65 می باشد. وزن بهینه سازه دیاگرید تک لایه در مقایسه با دو لایه کمتر است که با توجه به ساخت ساده تر در مدت زمان سریعتر و متعاقبا مصرف انرژی کمتر، سازه دیاگرید تک لایه بهعنوان گزینه مقرون به صرفه تر انتخاب می شود.
    کلیدواژگان: ساختمان های بلند، دیاگرید، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، گرس هاپر، کارامبا، گالاپاگوس
  • احسان عزیزی، علی پروری* صفحات 21-28
    امروزه وجود سیستم های لرزه ای جدید می توانند عملکرد بهتری در زلزله داشته و باعث کاهش هزینه و افزایش عملکرد خواهد شد. در این مطالعه سه قاب از سازه هایی با 4، 8 و 12 طبقه با کاربری مسکونی و دارای ‏منظمی در پلان و ‏ارتفاع، در منطقه با خطر نسبی زیاد و خاک تیپ دو در نظر گرفته شده است. ‏سازه ها در نرم افزار ‏Sap2000‎‏ برای تحلیل های ‏غیرخطی تحت هفت ‏شتاب نگاشت حوزه نزدیک مدل مدل سازی شده اند و با دو حالت با و بدون رعایت بند آیین‏نامه جهت کنترل قاب دوگانه تحلیل شده اند. ‏بدون رعایت بند آیین نامه، در نظر گرفتن حرکت ‏گهواره ای در سازه 4، 8 و 12 طبقه باعث کاهش ‏در برش پایه شده، در حالی که جابجایی بام و نیروی ایجاد شده در ستون ‏سازه ها افزایش یافته است. حالت ‏گهواره ای به طور میانگین بیشتر از حالت معمولی انرژی مستهلک کرده است. با رعایت بند آیین نامه، در نظر گرفتن حرکت ‏گهواره ای در ‏سازه 4 طبقه باعث کاهش در برش پایه شده، جابجایی بام و نیروی ایجاد شده در ‏ستون ‏سازه افزایش یافته است. همچنین مقدار انرژی بیشتری نسبت به عدم رعایت بند ‏آیین نامه مستهلک شده ‏است. در نظر گرفتن حرکت گهواره ای در سازه 8 و 12 طبقه باعث کاهش در برش پایه شده است. جابجایی ‏بام کاهش یافته و نیروی ایجاد شده در ستون ‏سازه 8 طبقه افزایش داشته است. لذا با توجه به نتایج، در ‏سازه های 4 و 12 ‏طبقه رعایت بند آیین نامه نتایج بهتری داشته است ولی در سازه 8 طبقه عدم رعایت بند ‏آیین نامه ‏نتایج مناسبی داشته است. ‏
    کلیدواژگان: حرکت گهواره ای، مهاربند همگرای ویژه، عملکرد لرزه ای، زلزله حوزه نزدیک _
  • ناصر احدی، محمدعلی لطف الهی یقین* صفحات 29-38
    امروزه با گسترش حملات انفجاری به ساختمان ها در جهان، بررسی دقیق رفتار سازه ها تحت اثر بارهای انفجاری یک ضرورت محسوب می شود. انفجار واکنشی است که در آن نرخ سوختن مواد با سرعتی به مراتب بیشتر از سرعت صوت انجام می شود که در نتیجه آن، گرادیان دما و فشار بسیار بالا ایجاد شده و موج شوک بلافاصله تولید و با سرعت بسیار بالا منتشر می شود. در این تحقیق با توجه به اهمیت موضوع به بررسی رفتار سقف های ساندویچ پانلی تحت بارهای انفجاری کانوپ با استفاده از نرم افزار آباکوس 2016 پرداخته خواهد شد. بدین ترتیب که جهت اعتبار داشتن نتایج نمونه های عددی، در ابتدا به صحت سنجی نتایج یک نمونه از مقاله مرجع پرداخته و بعد از درستی نتایج، به مدل سازی نمونه های عددی به تعداد 6 مدل و استخراج نتایج در نرم افزار اکسل اقدام خواهد شد. . در این تحقیق نمونه های عددی شامل دو گروه سقف ساندویچ پانل فولادی بوده که در فاصله سخت کننده های داخلی با هم فرق دارند. هر دو گروه تحت بارهای انفجاری معادل 1 و2 و3 کیلوگرم TNT در فاصله 20 سانتی متری از مرکز سقف قرار گرفته و تاثیرات بار انفجاری بر روی توزیع تنش و جابجایی های ایجاد شده در نمونه ها را مورد بررسی قرار داده خواهد شد. مطابق انتظار با توجه به نمونه ها با ثابت بودن ماده منفجره و افزایش فاصله از سطح پانل میزان جابجایی و تنش های وارده به پانل کمتر شده و همچنین با ثابت ماندن فاصله ماده منفجره از روی سطح پانل و افزایش میزان ماده انفجاری، جابجایی و تنش وارده به پانل نیز افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: ساندویچ پانل، سخت کننده، توزیع تنش، ماکزیمم جابجایی، کانوپ
  • ابوذر صالح، ابوذر صالح، امیر مهدی حیدری تفرشی * صفحات 39-53
    تنش های بزرگ متمرکز درناحیه اتصال جوشی تیر به ستون در قابهای خمشی فولادی در تقاضاهای شکل پذیری زیاد به عنوان عاملی بحرانی در آسیب پذیری اتصال مطرح گردیده است. کاهش تمرکز تنش در اتصالات، میتواند با روش تضعیف عمدی مقطع تیر متصل به ستون صورت پذیرد. با روش مطرح شده، مفصل پلاستیک در مقطع ضعیف شده تشکیل می گردد و تقاضای وارده بر روی اجزاء اتصال شامل می یابد. در این مقاله اثر صلبیت چشمه بر رفتار اتصال تیر با مقطع کاهش مقاومت خمشی یافته با جان لوله ای بررسی گردیده است. هشت اتصال با ضخامت های جان مختلف مورد بررسی قرارگرفته است. اتصالات با استفاده ازمدل سازی اجزای محدود تحت بارگذاری شبه استاتیکی تحلیل گردیده اند. در این تحقیق مشاهده می گردد که با افزایش ضخامت جان چشمه اتصال، افت مقاومت منحنی چرخه ای کاهش یافته و اتصال تغییرمکان نسبی بیشتری را تجربه می نماید. همچنین با افزایش ضخامت مقادیر تنش فون مایسز در چشمه اتصال کاهش یافته است. مقادیر تنش و جابجایی در جان لوله ای تیر در ضخامتهای بزرگتر بیشتر مشاهده گردید. خرابی ناحیه ستون و چشمه اتصال در اتصالات با افزایش ضخامت چشمه اتصال کاهش یافته است. کمترین میزان استهلاک انرژی مربوط به ضعیف ترین چشمه اتصال می باشد. با افزایش ضخامت چشمه اتصال میتوان انتظار استهلاک بیشتر انرژی از اتصال داشت. به طور کلی طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق به کار بردن ضخامت کمتر از مقدار محاسبه شده در طراحی لرزه ای توصیه نمی شود.
    کلیدواژگان: تیر کاهش مقاومت خمشی یافته، اتصال جان لوله ای، چشمه اتصال، مطالعه عددی
  • ساسان قفل گر قاسمی، سعید جواهرزاده * صفحات 55-62
    با توجه به موقعیت قرارگیری کشور عزیزمان ایران در کمربند زلزله بررسی نتایج محاسبه و طراحی ساختمان براساس آئین‎نامه زلزله از اهمیت بسزایی برخوردار می‎باشد. استاندارد 2800 ویرایش چهارم در حال حاضر آخرین آیین‎نامه طراحی ساختمان‎ها در برابر زلزله ابلاغی از سوی وزارت راه و شهرسازی جهت طراحی ساختمان‎ها می‎باشد که این خود عزم ملی و برنامه‎های دولت برای کاهش خسارات وارده ناشی از پدیده زلزله را گویا است. جهت تشخیص بهتر نقاط ضعف و قوت آئین نامه کشورمان و بهبود موارد نقص در نسخه های بعدی آئین نامه اقدام به مقایسه نتایج طراحی ساختمان ها براساس آئین نامه ایران و ASCE/SEI 7-16 نمودیم که در این مقاله ساختمان های بتنی 7 و 8 با ارتفاع بین طبقات 20/3 متر و در دو نوع زمین II و III توسط نرم افزار Etabs 2016 براساس دو آئین نامه فوق مورد بررسی قرار گرفته اند. براساس بررسی های انجام شده طبق آئین نامه ASCE/SEI 7-16 در کشور ایران استفاده از قاب خمشی با شکل پذیری متوسط مجاز نمی باشد و همچین اثرات بار قائم زلزله می بایستی مورد بازنگری مجدد قرار گیرد و پیشنهاد می گردد بررسی تغییر شکل نسبی برای دسته بندی خطری پذیری های مختلف جداگانه بررسی گردد.
    کلیدواژگان: سازه های بتنی، استاندارد 2800 ویرایش چهارم، ASCE، SEI 7-16، بررسی مقایسه ای طراحی سازه های بتنی، قاب خمشی بتنی
|
  • arash dalili osgouei, ahmad maleki, ramin vafaeipoor* Pages 1-6
    Determining the dominant force in Jacket design is often one of the main concerns of engineers. In the current study, a marine jacket with a height of 50 meters, with an effective 6 m wave height and a deck height of 10 meters is considered hypothetically. These dimensions is in accordance with the general conditions of the Persian Gulf. The wind load, the regular wave and the random wave load have been applied under the Pierson-Moskowitz, Bretschneider, Mitsuyasu and JONSWAP spectra to the considered jacket and for all stages the jacket base shear has been obtained by using the STRUCAD software. Based on the results obtained in terms of base shear, the random wave with the JONSWAP spectrum yielded the highest base shear and compared to the Pierson-Moskowitz spectrum, 11%, Bretschneider 17%, Mitsuyasu 19%, Regular wave 27%, and wind load 38%, provides more base shear. Thus, due to the lack of sufficient field information in the design of Jackets in terms of base shear, it is recommended to use the JONSWAP spectrum.
    Keywords: Offshore Jacket, Random Waves, Wave Spectrum, Base Shear
  • ashkan khodabandelou*, reza aghajani Pages 7-19
    Diagrid structures as the structural system in dignified buildings, from the applicational point of view, are framed and piped developed structures which decrease the weight of the structure by reducing the cutting limp. The goal of the present article is to optimize the diagrid structures for reducing the weight of structure, determining the number of classifications and the optimize angle and finally comparing the mono and two-layer diagrid structure for selecting the economic option. Through the present research, doing the optimizing diagrid structure by using the extra-creating algorithms, which made the integrated drive electronic necessary, was considered. The Grasshopper graphical programming extension on the Rhino geometric modelling software supplied the algorithmic optimization by making the written program parametric by the genetic algorithm by Galapagos extension. Optimizing in the written software is done by the genetic algorithm by Galapagos extension in base of output results from Karamba analysis structure engine. The optimizing accessed results show that the optimizing angle of the diagrid structures’ members with horizon line for mono-layer diagrid os 64/01 and for two-layer diagrid structure is 65/77. The optimizing weight of the mono-layer diagrid is less than two-layer diagrid which by attention to the simple structure in the rapid time and less energy consuming, the mono-layer diagrid is selected as the affordable option.
    Keywords: Tall Buildings, Diagrid, Optimization, genetic algorithms, Grasshopper, Karamba, Galapagos
  • Ehsan Azizi, Ali Parvari* Pages 21-28
    In this study, 4-, 8-, and 12-Story steel special concentrically braced frame (SCBFs) structures were considered in area with high seismically hazard and soil type II according to Iranian's 2800 code provision. Structures are residential use and have regularity in plane and vertical distribution. Structures were modeled using Sap 2000 software to investigate the effect of self-centering ‎motion under seven near-field earthquakes. All models assumed with and without dual system controlling provisions. The results of this research indicate that without dual system provisions, considering the self-centering ‎motion in ‎4-, 8-, and 12-Story SCBFs‎ reduces base shear of structures in contrast with increasing deformation of top floor and column axial force. In average, the self-centering ‎motion‎ dissipate energy more than fixed base one. With controlling dual system provisions, considering the self-centering ‎motion in ‎4-, 8-, and 12-Story ‎SCBFs‎ reduces base shear of structures, whereas increases deformation of top floor ‎and column axial force. Moreover, in this case of study, energy dissipation are more than with controlling ‎one. Considering the self-centering ‎motion in ‎8-, and 12-Story ‎SCBFs‎ reduces base shear of ‎structures and top floor deformations, meanwhile column axial force‎ was increased. It can be seen that in ‎4-, and 12-Story ‎SCBFs considering code provisions had a better results, whereas in ‎8-Story ‎SCBFs ‎neglecting code provisions was accepted.
    Keywords: Self-centering ‎motion, special concentrically braced frame, seismic performance, near-field earthquake
  • Naser Ahadi, * mohammadali lotfollahi yaghin Pages 29-38
    Nowadays, with the spread of explosive attacks on buildings in the world, a detailed study of the behavior of structures under the influence of explosive loads is a necessity. The explosion is a reaction in which the rate of burning material is carried out at a much higher rate than the sound speed, resulting in a very high temperature and pressure gradient generated and the shock wave is immediately generated and released at a very high speed. In this study, considering the importance of the subject, we examined the behavior of the panel sandwich ceilings under the canwep loads using Abqus 2016 software. In order to validate the results of the numerical examples, we first verified the results of a sample of the reference article and, after correctness of the results, we applied numerical modeling to six models and extracted the results in Excel software. In this research, numerical examples include two groups of roof panel sandwich panels that differ in interior hardening intervals. Both groups under the load of 1, 2 and 3 kg of TNT were located at a distance of 20 cm from the center of the roof and examined the impact of the explosive charge on the distribution of stress and displacements in the samples. As expected, according to the samples, the explosion of the explosive and the increase in distance from the surface of the panel reduced the amount of displacement and stresses on the panel, as well as the distance of the explosive from the surface of the panel and the increase in the amount of explosive material, displacement and The tension on the panel has also increased.
    Keywords: Sandwich panels, stiffeners, stress distribution, the maximum displacement, canwep
  • aboozar saleh, aboozar saleh, *amir mahdi heydari tafreshi Pages 39-53
    Concentrated major stresses in area of ​​beam-to-column welded connections of steel moment frames have been proposed in the high density demands as a critical factor in connection vulnerabilities. Reducing the stress concentration in the connections can be accomplished with the intentionally weakening of the cross section of the beam connected to the column. By this method, the plastic hing is formed in the weakened section and the demand is included on the connecting components. In this study, the effect of the panel rigidity on the behavior of the beam connection with the reduced bending strength section with the tube has been investigated. Eight connections of various thicknesses have been investigated. Connections are analyzed using finite element modeling under static loading. In this research, it is observed that with increasing the thickness of the web panel zone, the loss of the strength curve decreases and the connection experiences more drift. Also by increasing the thickness the von mises stress in the panel zone decreased. The values ​​of stress and displacement were observed in the tube web in larger thicknesses are bigger. The failure of the column and the connection panel zone in the connections decreased with the increase of the connection panel zone thickness. The lowest energy dissipation is related to the weakest panel zone connection. By increasing the thickness of the panel zone connection, it would be expected that more energy would be lost from the connection. In general, according to the results obtained in this study, application of thickness less than the calculated value in seismic design is not recommended.
    Keywords: Reduced Flextural strength Beam, tubular web RBS connections, Panel Zone, numerical study
  • Sasan Ghoflgar Ghasemi, saeid javaherzadeh* Pages 55-62
    Examining the results of calculation and designing of buildings bases on earthquake regulation is very important due to locating of Iran on earthquake belt. Standard 2800 fourth edition is currently the latest regulation of building designing against earthquake issued by the Ministry of Roads and Urban Planning for designing of buildings. This regulation depicts the national determination and the government plans for reduction of the damages resultant from earthquake.In order to better understand the strengths and weaknesses of our country's law and to improve the defects in subsequent versions of the law, we compared the results of designing buildings according to Iran's rules and ASCE / SEI 7-16. In this paper concrete buildings 7 and 8 The height between the floors of 20.3 m and in two types of terrain II and III by Etabs 2016 software have been examined based on the two regulations. Based on studies carried out in accordance with the ASCE / SEI Regulations 7-16 in Iran, the use of a medium-ductile bending frame is not permissible, and the effects of the vertical load of the earthquake should be reconsidered, and it is suggested that the relative deformation for Categorize different individual hazards
    Keywords: Concrete Structures, Standard 2800 fourth edition, ASCE, SEI 7-16, A Comparative Study on the Design of Concrete Structures, Concrete Bending Frame