فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 35، پاییز 1399)

  • شماره ویژه 3
  • تاریخ انتشار: 1399/11/15
  • تعداد عناوین: 14
|
  • قاسم پاچیده، مجید قلهکی*، امین مشتاق صفحات 5-23

    یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده در مقاومت فنر و مقاومت بتن حاوی فنر، طول گام آن می باشد. بنابراین در این مقاله با افزودن فنرهای فولادی کم کربن از جنس گالوانیزه با قطر، تعداد گام و درصدهای اختلاط مختلف به بتن خودتراکم، سعی در بهبود خواص مکانیکی آن شده است. بدین منظور فنرهایی با قطر 8، 12 و 16 میلی متر و با ضخامت 8/0 میلی متر، با تعداد گام های دو، چهار و شش در درصدهای حجمی 2/0 و 4/0 به بتن خودتراکم افزوده شده و آزمایشات مقاومت فشاری (نمونه استوانه ای به ابعاد 10*20 سانتی متر)، کششی (نمونه استوانه ای به ابعاد 10*20 سانتی متر) و خمشی (تیر منشوری به ابعاد 10*10*50 سانتی متر) بر روی آن ها انجام شد. نتایج حاکی از آن است که استفاده از فنر با قطر 12 میلی متر مقاومت فشاری، کششی و خمشی بتن خودتراکم را به ترتیب تا 29، 52 و 36 درصد افزایش داده اما استفاده از فنر با قطر 16 میلی متر نه تنها خصوصیات مکانیکی بتن خودتراکم را افزایش نداده بلکه کاهش نیز می دهد. بعلت سختی بالا و قرار داشتن قطر فنر 8 میلی متر در محدوده مابین سایز سنگدانه ها، استفاده از آن در جهت بهبود خواص مکانیکی بتن خودتراکم نیازمند تحقیقات و شناخت بیشتر می باشد. همچنین نقش اصلی در تعیین مقاومت بتن حاوی فنر را قطر فنرها ایفا کرده و تعداد گام فنر الزاما نمی تواند ملاک تعیین افزایش یا کاهش مقاومت بتن باشد. بعنوان جمع بندی کلی می توان بیان نمود که استفاده از فنرهای با تعداد شش گام، عملکرد مناسبی ندارند اما استفاده از فنرهای با دو و چهار گام با توجه به درصد استفاده و همچنین قطر فنر مورد استفاده، می توانند مقاومت فشاری، کششی و خمشی را افزایش دهند.

    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، فنر فولادی کم کربن بازیافتی، خصوصیات مکانیکی، گالوانیزه، گام
  • پرویز عبادی*، مسعود پیش بین صفحات 24-34

    استفاده از سخت کننده در دیوارهای برشی فولادی باعث بهبود رفتار لرزه ای سیستم می گردد. میزان نیروی انتقالی از ورق فولادی به قاب پیرامونی، از موضوعات مورد بحث طراحان ساختمان در طراحی بهینه دیوارهای برشی فولادی می باشد. بخصوص با تعبیه سخت کننده ها، مقدار نیروی انتقالی به ستونها به میزان چشم گیری توسط روابط طراحی آیین نامه ها کاهش داده می شود که موضوع بحث در این مقاله می باشد. در این مقاله رفتار لرزه ای یک ساختمان 10 طبقه با سیستم دیوار برشی فولادی با سخت کننده در سه حالت متفاوت طراحی بررسی گردیده است. در حالت اول، طراحی با رعایت الزامات آیین نامه طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی آمریکا و رعایت حداکثر فاصله ی مجاز بین سخت کننده ها انجام گردیده است. در حالت دوم، از اثرات کاهشی مد نظر آیین نامه بر قاب پیرامونی صرف نظر شده و در عوض، حداقل سختی مشابه دیوارهای بدون سخت کننده تامین شده است. در حالت سوم، حداکثر فاصله ی مجاز بین سخت کننده ها بیشتر از معیارهای ارایه شده توسط آیین نامه در نظر گرفته شده و طراحی بهینه ارایه گردیده است. بدین ترتیب طراح می تواند زمان بین تسلیم ورق فولادی و کمانش آن را مدیریت کند. در این حالت، ظرفیت طبقه ترکیبی از ظرفیت کمانش برشی و تسلیم برشی خواهد بود. با استفاده از روابط تیوری اندرکنش ورق و قاب (PFI) و مدل های المان محدود، مشخص گردید که میزان مشارکت قاب پیرامونی و نیروهای انتقالی به آن با توجه به فاصله سخت کننده ها تغییر می نماید.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، سخت کننده، شکل پذیری، جذب انرژی، مشارکت ورق و قاب
  • محمد اربابی، حسین تحقیقی* صفحات 35-52

    رفتار غیرخطی سیستم خاک-سازه با تحمیل انعطاف پذیری مازاد بر سیستم و نیز اتلاف انرژی چرخه ای در فصل مشترک خاک و شالوده تقاضای لرزه ای سازه را تغییر می دهد. لیکن، در طراحی های رایج تمایلی به در نظرگرفتن اثرات غیرخطی سیستم خاک-شالوده، خصوصا بدلیل عدم وجود تکنیکی قابل اعتماد، وجود ندارد. در این مطالعه، اثرات اندرکنش غیرخطی خاک-سازه بر پاسخ لرزه ای ساختمان های قاب خمشی ویژه فولادی مورد ارزیابی قرار می گیرد. ابتدا، یک مجموعه از سازه های متقارن فلزی با قاب خمشی ویژه 4، 8، 12 و 16 طبقه سه دهانه دارای پی سطحی واقع بر سه نوع خاک سخت، نرم وخیلی نرم طراحی می شوند. سپس، برای تحلیل اندرکنش از روش ساده و کاربردی فنر-میراگر معادل بر اساس مدل وینکلر استفاده می شود. در تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سیستم خاک و سازه از بیست و یک رکورد زلزله در سطوح خطر مختلف استفاده می شود. نتایج تحلیل نشان می دهد که اندرکنش دینامیکی خاک-سازه بخصوص با نرم تر شدن خاک، افزایش سطح خطر زلزله و افزایش تعداد طبقات ساختمان می تواند نقشی اساسی در رفتار لرزه ای قاب های خمشی ساختمانی فولادی شامل افزایش پریود سیستم، افزایش قابل توجه در تغییر مکان جانبی و دریفت طبقات، افزایش برش درون طبقه و برش پایه و به دنبال آن کاهش سطح عملکرد سازه داشته باشد. بر اساس نتایج بدست آمده چنانچه اندرکنش دینامیکی خاک و سازه بطور مناسبی در تحلیل و طراحی لحاظ نشود دقت ارزیابی ایمنی سازه در مواجه با زلزله نمی تواند مورد اعتماد باشد.

    کلیدواژگان: پاسخ لرزه ای، اندرکنش خاک-سازه، قاب خمشی فلزی، رفتار غیرخطی، سطوح خطر
  • مسعود پورحسن شهری، علی منصوری* صفحات 53-66

    در دیوار برشی فولادی متعارف، ورق فولادی به همه عضوهای مرزی متصل می باشد، ولی در دیوار برشی فولادی متصل به تیر، ورق فولادی به ستون ها اتصال ندارد. جداسازی ورق فولادی از ستون ها، سبب کاهش لنگر خمشی در ستون ها می شود که این موضوع از گسترش رفتار غیر خطی در این عضوها و شکست زودهنگام آنها جلوگیری می کند. در این پژوهش، اثر مشخصات بازشو بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی متصل به تیر، با استفاده از مد ل سازی و تحلیل اجزای محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است. نخست، مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود راستی آزمایی شد. سپس، اثر پارامترهای شکل، ابعاد و موقعیت بازشو و همچنین ضخامت ورق فولادی، با تحلیل مدل های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. تغییر شکل بازشو از دایره به مربع، باعث افزایش مقدارهای سختی نخستین، مقاومت بیشینه و انرژی مستهلک شده گردید. افزایش ابعاد بازشو، باعث ایجاد انحراف در مسیر میدان کشش، از روی قطر به سمت گوشه های بازشو و افت عملکرد لرزه ای دیوار برشی فولادی شد. بحرانی ترین موقعیت بازشو مربوط به حالتی بود که بازشو در مرکز پانل قرار داشت؛ چنین شرایطی بیشترین اختلال را در انتقال بار از طریق عمل میدان کشش ایجاد می کرد. سرانجام، با استفاده از نتایج تحلیل مدل های مختلف، روشی برای تخمین سختی و مقاومت دیوار برشی فولادی متصل به تیر دارای بازشو، با استفاده از ضرایب کاهش سختی و مقاومت، بر مبنای مقدارهای متناظر در دیوار برشی بدون بازشو پیشنهاد گردید.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی متصل به تیر، بازشو، عمل میدان کشش، سختی، مقاومت، ضریب کاهش
  • بهنام شیرخانقاه، هوشیار ایمانی کله سر* صفحات 67-86

    افزایش سریع جمعیت، محدودیت فضا، عوامل اقتصادی و اجتماعی از دلایلی هستند که باعث احداث ساختمان های بلند شده است. از طرفی، ابداع مصالح سبک و مقاوم باعث شده است که ساختمان های بلند دارای میرایی کم و پریود ارتعاشی زیاد باشند. بدین سبب، بررسی و آنالیز ساختمان های بلند تحت اثر نیروهای باد ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش، با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی (CFD) و دینامیک سازه محاسباتی (CSD) ، اثر اندرکنش باد و سازه بر روی ساختمان بلند استاندارد CARRC، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شده است. پروفیل سرعت میانگین باد در لایه مرزی اتمسفر با فرمول نمایی و آشفتگی جریان با استفاده از روش پیچک های بزرگ ضمنی (ILES) شبیه سازی شد و یک روش هم- شبیه سازی برای انتقال بارهای غیریکنواخت از قلمرو سیال به گره های سازه ای به کار برده شد. میرایی سازه ای نیز توسط روش رایلی تعیین شد و صحت سنجی مدل سازی ها با نتایج آزمایشگاهی و عددی معتبر انجام شدند. نتایج حاصل نشان می دهند که پاسخ سازه های فاقد میرایی در برابر باد، به طور قابل توجهی بیشتر از پاسخ سازه های دارای میرایی است. نتیجه گیری شد که مشخصات متوسط سرعت باد بر توزیع فشار میانگین باد روی ساختمان های بلند خیلی تاثیر گذار است، لذا به منظور اطمینان در طراحی ساختمان های بلند در برابر باد مسئله اندرکنش باد و سازه باید مد نظر قرار بگیرد.

    کلیدواژگان: ساختمانCAARC، اندرکنش باد- سازه، شبیه سازی ILES، روش هم- شبیه سازی، تحلیل آئرودینامیک، تحلیل آئروالاستیک
  • محمدجواد طاهری امیری، فرشیدرضا حقیقی*، احسان الله اشتهاردیان، میلاد همتیان، رهام خالق نژاد صفحات 87-108

    با توجه به این که رسالت مدیریت سازمان پروژه، ایجاد تعهد در قبال برنامه زمان بندی است، که مانع از به تاخیر افتادن پروژه و افزایش هزینه های مرتبط می گردد و قبول این واقعیت که تاخیر در اتمام به موقع پروژه موجب غیر اقتصادی شدن پروژه می-گردد، بنابراین لزوم استفاده از روش های برنامه ریزی و کنترل پروژه مناسب، ضروری به نظر می رسد. یکی از روش های نوین مورد استفاده در زمینه برنامه ریزی و کنترل پروژه که امروزه توجه بسیاری از محققان را به خود معطوف کرده است، روش مدیریت زنجیره بحرانی می باشد. در این تحقیق برنامه ریزی چند پروژه ای با منابع محدود در مدل زنجیره بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است. به طور کلی، RCMPSP در پی یافتن توالی مناسبی برای انجام فعالیتهای پروژه است، به نحوی که محدودیتهای تقدم و تاخر شبکهی پروژه و انواع مختلف محدودیت های منبعی موجود در پروژه، به طور همزمان ارضا شوند. برای این منظور، یک مدل بهینه سازی چند-هدفه برای حل این مشکل ارایه شده است که اهداف تعیین شده ی آن، زمان اتمام کل پروژه، هزینه ی اجرای کل پروژه و کیفیت اجرای فعالیت های پروژه می باشند. همچنین از رویکرد زنجیره بحرانی، به عنوان روش جدید مدیریت پروژه، برای برنامه ریزی پروژه و از الگوریتم فرا ابتکاری انبوه ذرات برای حل مدل پیشنهادی این تحقیق، استفاده شده است.

    کلیدواژگان: چند پروژه، منابع محدود، برنامه ریزی پروژه، زنجیره بحرانی، الگوریتم ازدحام ذرات
  • یوسف شهبازی رازلیقی، محمدحسین صبحیه*، حسن دانائی فرد صفحات 109-129

    پژوهش حاضر به ارایه ی مدل آسیب شناسی فرآیند تشریک مساعی بخش دولتی و غیردولتی، به عنوان یکی از عوامل کلیدی موثر بر عملکرد پروژه با استفاده از روش تحقیق چندموردی و با بهره گیری از ابزار نظریه داده بنیاد برای تجزیه و تحلیل داده ها می پردازد. این پژوهش، به دنبال یافتن رانه های کیفیت تشریک مساعی در اجرای پروژه هایی است که سیستم تحویل آنها از گونه BOT می باشد. این رانه ها شامل شرایط علی، ساختارها، فرآیندها، و سازوکارهای کنشگران تشریک مساعی بخش دولتی و غیردولتی خواهد بود. بر این اساس در ابتدا با مرور ادبیات، رویکرد کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه و نحوه تعامل طرفین مشارکت در بسترهای مختلف بررسی می شود. سپس با رجوع به مورد های موفق و ناموفق در تشریک مساعی بین طرفین مشارکت از بخش دولتی و غیردولتی و انجام مصاحبه با افراد مختلف از سطوح مدیریتی متفاوت از دو بخش دولتی و غیردولتی، شرکت در جلسات کمیته شرکت های سرمایه گذار در ساخت آزادراه های ایران و یادداشت برداری از مشاهدات خود از نحوه ی گفتگو، رفتار و تعامل طرفین مشارکت، داده های مورد نیاز جهت کاربست نظریه داده بنیاد جمع آوری می شود. آن گاه از طریق تجزیه و تحلیل داده ها، مدل آسیب شناسی فرآیند تشریک مساعی مشارکت بین بخش دولتی و غیردولتی در پرو ژه های آزادراهی از گونه ی BOT تدوین و ارایه می شود. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، فقدان احترام، عدم پوشش ریسک، و عدم تصمیم گیری مشترک شرایط علی پدیده ی تشریک مساعی نامطلوب را تشکیل می دهند. در نهایت ضمن مقایسه ی یافته های پژوهش با ادبیات موجود، پیشنهادات اجرایی جهت کاهش آسیب ها و ارتقاء تشریک مساعی موجود ارایه می شود.

    کلیدواژگان: مشارکت بخش دولتی و غیردولتی، تشریک مساعی، ساخت، بهره برداری و انتقال، صنعت آزادراهی ایران
  • علی اکبر یحیی آبادی*، نسرین نعمانی صفحات 130-144

    تخمین پاسخ لرزه ای سازه ها در روش تحلیل تاریخچه ی زمانی تحت تاثیر رکوردهای حرکت زمین قرار دارد. با توجه به اینکه پیش بینی دقیق مشخصات زلزله های آینده امکان پذیر نیست، نحوه ی انتخاب رکوردهای حرکت زمین همواره به عنوان یک چالش در مهندسی زلزله مطرح بوده است. در این مطالعه، یک روش برای انتخاب مجموعه ی مناسب از حرکات شدید زمین با توجه به ویژگی های زمین شناسی و ژیوتکنیکی یک ساختگاه خاص معرفی و مورد بررسی قرار می گیرد. از مجموعه رکوردهایی که در این مطالعه پیشنهاد می-شود، می توان برای تحلیل انواع سازه ها بدون توجه به پریود ارتعاشی آن ها، حتی در ساختگاه هایی که در معرض حرکات پالس-گونه ی حوزه ی نزدیک قرار دارند، استفاده کرد. رکورد های حرکت زمین به نحوی انتخاب می شود که میانگین و انحراف معیار طیف های پاسخ آن ها با طیف طراحی هدف مطابقت داشته باشد. بدین منظور از طیف های پاسخی که بر مبنای مشخصات آماری طیف طراحی هدف شبیه سازی می شوند، استفاده می شود. در نظر گرفتن انحراف معیار طیف طراحی در انتخاب رکوردها، به طور مناسب عدم قطعیت ذاتی در رکوردهای زلزله را در نظر می گیرد. از بین حدود 300 رکورد، یک مجموعه ی30 تایی و یک مجموعه ی 7 تایی از شتاب نگاشت های زلزله که دارای بیشترین مطابقت با پارامترهای آماری طیف هدف می باشند، برای خاک های I، II و III پیشنهاد می شود. در این مطالعه، همچنین یک روش مناسب با عنوان حداقل مجموع مربعات خطاها برای تعیین ضرایب مقیاس رکوردها، مطابق ضوابط استاندارد 2800 ایران پیشنهاد می شود. نتایج نشان می دهد که استفاده از روش های مختلف برای مقیاس کردن رکوردها، علیرغم رعایت ضوابط آیین نامه می تواند منجر به ضرایب مقیاس مختلف برای رکوردهای مختلف و در نتیجه برآورد متفاوت از پاسخ سازه ها در تحلیل تاریخچه ی زمانی شود.

    کلیدواژگان: انتخاب حرکت زمین، تحلیل تاریخچه زمانی، میانگین، انحراف معیار، طیف خطر یکنواخت، مقیاس کردن
  • رضا کامگار*، محمدرضا بابادایی سامانی، هیثم حیدرزاده صفحات 145-166

    امروزه، کنترل ارتعاشات سازه در حین زلزله و همچنین کاهش پاسخ سازه از اهمیت بالایی برخوردار است. میراگرها یکی از انواع سیستم های کنترلی به منظور جذب انرژی زلزله و اتلاف آن جهت کاهش پاسخ سازه می باشند. هدف اصلی این مقاله، یافتن مشخصه های بهینه برای میراگر غیرخطی ویسکوز است که در قاب بتنی یک دهانه سه طبقه به صورت ضربدری در تمامی طبقات قرار دارد. فرض بر این است که سازه تحت زلزله ای مشخص قرارگرفته و هر دو نوع رفتار خطی و غیرخطی حین زلزله برای سازه در نظر گرفته می شود. جهت مدل سازی قاب بتنی و میراگرهای غیرخطی ویسکوز از نرم افزار اپنسیس استفاده می شود و پاسخ های سازه در گام های زمانی متفاوت با استفاده از روش عددی نیومارک، محاسبه می شوند. قیدهایی در نظر گرفته شده در حین فرآیند بهینه سازی شامل محدوده هایی برای پارامترهای میراگر غیرخطی ویسکوز (ضریب میرایی، سختی محوری و توان سرعت) و همچنین بیشینه قدر مطلق مقدار برش پایه می باشند و هدف یافتن مقادیر بهینه برای این پارامترها است به گونه ای که تحت بار زلزله های در نظر گرفته شده، بیشینه قدر مطلق جابجایی بام سازه کمینه شود. نتایج نشان می دهند که این میراگر جهت کنترل سازه در ناحیه ی خطی بسیار مناسب می باشد و به ترتیب بیشینه جابجایی بام و بیشینه برش پایه را تحت زلزله ی السنترو به میزان 51/37 و 39/43 درصد کاهش می دهد درحالی که جهت بهبود رفتار سازه در ناحیه ی غیرخطی چندان مناسب نمی باشد.

    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی، میراگر غیرخطی ویسکوز، بهینه سازی، کنترل ارتعاشات، الگوریتم گرگ های خاکستری، اپنسیس
  • مسعود نکویی*، سهند سریع الاطلاق فرد، اصغر وطنی اسکوئی، آرمین عظیمی نژاد صفحات 167-184

    با توجه به اهمیت زیاد خطوط لوله های مدفون حامل انرژی در شبکه شریان های حیاتی،بررسی رفتار اینگونه سازه ها در برابر تحریکات دینامیکی ناشی از حرکت شدید زمین لازم می باشد. در این مقاله رفتار لرزه ای بخشی از یک لوله مدفون با خم افقی تحت اثر رکورد زلزله بم به صورت آزمایشگاهی و مدلسازی عددی با نرم افزار ABAQUS مورد مطالعه قرار گرفته است. لوله با استفاده از المان سه بعدی چهار گره ای پوسته ای (Shell) و خاک با خواص الاستو پلاستیک مدلسازی شده است. در پی تحلیل های دینامیکی غیرخطی با اعمال رکورد زمین لرزه بم، مطالعات پارامتریک گسترده ای با توجه به قطر وضخامت های مختلف لوله فولادی انجام و مقادیر کرنش محوری و پلاستیک لوله خم دار افقی در محل نصب کرنش سنج ها با نتایج عددی در طول لوله مقایسه شده اند. همچنین فاصله تشکیل مفصل پلاستیک در لوله ها تا امتداد خط گسل نسبت به پارامترهای قطر و ضخامت بررسی و رابطه ریاضی برای تعیین محل مفصل پلاستیک ارایه گردیده است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان می دهند غالبا در لوله های مدفون با خم افقی، بیشترین میزان کرنش محوری، کرنش پلاستیک و تنش در لوله، در گوه ثابت خاک و در نزدیکی محل گسل رخ می دهد. در لوله خم دار افقی با افزایش نسبت قطر به ضخامت(D/t)، فاصله تشکیل محل مفصل پلاستیک از محل گسل دورتر و نسبت کرنش محوری لوله فولادی به کرنش برشی خاک (p/sε)،کمتر می شود. مقدارکرنش های برشی در خاک با افزایش نسبت D/t لوله کاهش ولی وسعت توزیع آنها در قسمت میانی لوله و در محل تلاقی با گسل افزایش می یابد.با توجه به تحلیل نیروها و کرنش های حاصل از آزمایشات و مدل های عددی مشخص می-گردد مکانیسم خرابی لوله های مورد مطالعه به سبب کرنش محوری در لوله ها می باشد. تغییرشکل های طولیبوجود آمده در مدل ها به صورت S شکل و با افزایش نسبتD/t،کاهش می یابد

    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی، تحلیل غیر خطی، لوله خم دار افقی، اندرکنش خاک و لوله، تحلیل اجزای محدود، آباکوس
  • معصومه سلطانی*، بهروز عسگریان، وحید جعفری دلیگانی صفحات 185-202

    در این پژوهش، رفتار پایداری و ارتعاش آزاد تیر تیموشنکو غیرمنشوری ساخته شده از مصالح مدرج تابعی (FGM) مورد مطالعه قرار گرفته است. ترکیب خصوصیات اعضای غیرمنشوری و مصالح مدرج تابعی باعث استفاده بهینه از تمام ظرفیت مقطع، کاهش چشمگیر وزن سازه و درنهایت سبب ایجاد بهترین حالت طراحی برای سیستم های ارتجاعی می شود. همچنین، تعیین فرکانس طبیعی ارتعاش اعضای سازه ای در تحلیل مسایل دینامیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از سوی دیگر مسئله پایداری یکی از معیارهای اصلی طراحی اعضا است. بنابراین، در این پژوهش با استفاده از روش تفاضل محدود پیش رو، مرکزی و پس رو با دقت مرتبه دو، فرکانس طبیعی ارتعاش و بار کمانش بحرانی تیر تیموشنکو غیرمنشوری ساخته شده از مصالح مدرج تابعی با در نظر گرفتن سه نوع شرایط مرزی: دو سر گیردار، یک سر گیردار- یک سر آزاد و دو سر مفصلی تعیین شده است. خصوصیات مصالح در راستای طولی به صورت پیوسته و براساس قانون توزیع توانی تغییر می کند. درحالی که؛ خواص مواد در راستای ضخامت تیر ثابت و بدون تغییر باقی می ماند. همچنین به علت تغییر اندک ضریب پوآسون مصالح در طول تیر، مقدار آن ثابت در نظر گرفته شده است. در انتها با مقایسه نتایج حاصل با نتایج مقاله های معتبر و همچنین مقادیر حاصل از نرم افزار آباکوس، صحت و دقت روش مذکور تایید شده است. همچنین، تاثیر عوامل مختلفی مانند توان ماده مدرج تابعی، ضریب باریک شوندگی مقطع و نوع تکیه گاه بر بار کمانش بحرانی و فرکانس طبیعی ارتعاش تیر ماهیچه ای به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است و نشان داده شد که توان ماده تابعی تاثیر عمده ای بر رفتار پایداری و ارتعاشی تیر ماهیچه ای می گذارد.

    کلیدواژگان: تیر تیموشنکو ماهیچه ای، مواد مدرج تابعی، فرکانس طبیعی ارتعاش، بار کمانش بحرانی، روش تفاضل محدود
  • کامبیز نرماشیری*، محبوبه جوشنگ ریگی صفحات 203-217

    سازه های فولادی یکی از رایج ترین نوع سازه ها هستند. ممکن است که برخی از سازه های فولادی به دلایل مختلف نیاز به مقاوم سازی داشته باشند. روش های مختلفی برای مقاوم سازی این گونه سازه ها وجود دارد. مقاوم سازی سازه های فولادی با استفاده از پلیمرهای مسلح شده به فیبر (FRP) در سالهای اخیر بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه به بررسی مقاوم سازی برشی تیرهای فولادی با استفاده از پلیمرهای مسلح شده به فیبر کربن (CFRP) با چیدمان های مختلف آنها در یک یا دو طرف جان و با زاویه های متفاوت و تاثیر آنها بر ظرفیت تیر پرداخته می شود. 5 عدد نمونه به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. روش انجام آزمایش، خمش چهار نقطه ای بود. به این صورت که یک بار متمرکز توسط جک هیدرولیکی روی یک تیر واسط قرار گرفته به روی تیر اصلی، بار اعمال نموده و بار توسط تکیه گاه های تیر واسط، به صورت دو بار متمرکز مساوی به تیر اصلی وارد می گردید. دو تکیه گاه ساده نیز در دو سر تیر اصلی وجود داشت. بارگذاری نیز از نوع استاتیکی تدریجی بود. ابعاد تیرها به گونه ای انتخاب شده بود که به صورت برشی عمل کنند. بدین معنی که گسیختگی آنها توسط تنش های برشی اتفاق بیافتد. یک نمونه تیر بدون مقاوم سازی، دو نمونه تیر دارای مقاوم سازی عمودی در ناحیه برشی به صورت یک طرفه و دو طرفه و دو نمونه تیر دارای مقاوم سازی مورب به صورت یک طرفه و دو طرفه بررسی شدند. نتایج این پژوهش نشان دهنده عملکرد مناسب ورق های CFRP در بالا بردن ظرفیت باربری بود. نحوه مقاوم سازی برشی به صورت مورب و در هر دو طرف جان بهترین افزایش ظرفیت را نشان داد.

    کلیدواژگان: مقاوم سازی، تیر فولادی، برشی، ظرفیت باربری، CFRP
  • حسین خورشیدی میانایی، سید مسعود میر طاهری*، حمیدرضا رضایی بارونقی صفحات 218-238

    یکی از اهداف پدافند غیرعامل، طراحی سازه های ایمن در برابر انفجار است. امروزه با گسترش حملات انفجاری وارد به ساختمان ها، بررسی رفتار ساختمان ها تحت بارهای انفجاری یک ضرورت محسوب می شود. در سال های اخیر به طور مکرر دیوارهای برشی فولادی به عنوان سامانه مقاوم در برابر بارهای جانبی در طراحی و مقاوم سازی سازه های فلزی به کاربرده می شوند. هزینه ساخت کم، نصب سریع و پتانسیل جذب انرژی بالا، دیوار برشی فولادی را به یک سامانه بسیار مناسب جهت مقاوم سازی سازه های موجود تبدیل ساخته است. همچنین با توجه به ویژگی های برجسته دیوار برشی با فولاد نرم در برابر بارهای جانبی نظیر جذب انرژی بالا، شکل پذیری مناسب و افزایش سختی و کاهش تغییرمکان، مطالعه رفتار چنین سامانه هایی در برابر بارهای انفجاری ضروری به نظر می رسد. بدین منظور، در این پژوهش با استفاده از نرم افزار اجزاء محدودی ABAQUS و مدل سازی یک نمونه آزمایشی، صحت مدل سازی و کارکرد نرم افزار در مقام قیاس با داده های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن دیوار برشی فولادی با ورق فولاد معمولی و فولاد نرم، با استفاده از AISC 20 Design Guide طراحی شد و هر دو سامانه با ضخامت های 1، 5/1، 2 و 5/2 برابر ضخامت طراحی شده برای ورق، تحت انفجارهای حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بیانگر کاهش تغییرمکان قاب فولادی در صورت استفاده از فولاد نرم است. همچنین با افزایش ضخامت در هر دو حالت فولاد نرم و فولاد معمولی، تحت انفجارهای حوزه دور و نزدیک، تغییرمکان کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: پدافند غیرعامل، انفجار، دیوار برشی فولادی، فولاد نرم، اجزا محدود
  • محسن بمبائی چی*، قاسم پاسبان صفحات 239-258

    در این مقاله به تحلیل پایداری خطی و ناخطی یک قاب فولادی ساده دو عضوی با پیوند نیمه سخت و تکیه گاه های کشسان دورانی و انتقالی پرداخته می شود. تیر سازه، منشوری می باشد. با وجود این، ستون قاب، دارای مقطع I-شکل نامنشوری با ضریب های شکل متفاوت است که زیر اثر بار برون محور قایم قرار دارد. سختی پیوند نیمه سخت تیر به ستون، سختی جانبی قاب و سختی دورانی تکیه-گاه پای ستون، به ترتیب، با فنرهای خطی دورانی، انتقالی و دورانی الگوسازی می شوند. بر این پایه، نخست، با بهره جویی از نگره تیر اولر− برنولی، رابطه کارمایه نهفته کل سازه به دست می آید. در این راستا، کرنش ها کوچک پنداشته می شوند ولی تغییرمکان ها می-توانند بزرگ باشند. سپس، با بهره گیری از اصل پایستاری کارمایه نهفته و وارد نمودن شرط های مرزی طبیعی و هندسی در تغییرمکان-های محوری و جانبی، رابطه های تعادل خطی و ناخطی مسیر ایستایی پیش کمانشی و پس کمانشی قاب در دسترس قرار می گیرد. در ادامه، پس از صحت سنجی رابطه سازی پیشنهادی، به ارزیابی اثر عامل های ضریب شکل نامنشوری ستون، سختی تکیه گاه های کشسان، سختی پیوند نیمه سخت، برون محوری بار و نسبت لاغری عضوها، بر مسیر ایستایی و بار بحرانی قاب ساده پرداخته خواهد شد. یافته ها نشان می دهد هر یک از عامل های یاد شده، اثر قابل توجهی بر مسیر ایستایی و بار کمانشی سازه دارند. به سخن دیگر، با افزایش نسبت لاغری عضوها، ضریب شکل و سختی پیوندهای تکیه گاهی و عضوی، بار کمانشی ناخطی سازه افزایش می یابد. در این میان، سختی انتقالی تکیه گاه جانبی و نسبت لاغری عضوها، به ترتیب، بیشترین و کمترین اثر را در این افزایش دارند. با وجود این، افزایش برون محوری، کاهش بار بحرانی را در پی خواهد داشت. همچنین، ناخطی پنداشتن تحلیل پایداری، سبب کاهش بار کمانشی سازه نسبت به تحلیل خطی می گردد

    کلیدواژگان: تحلیل ناخطی، پایداری، قاب ساده فولادی، ستون نامنشوری I-شکل، تکیه گاه کشسان، پیوند نیمه سخت، برون محوری بار
|
  • Ghasem Pachideh, Majid Gholhaki *, Amin Moshtagh Pages 5-23

    One of the most important parameters in spring resistance and strength of concrete containing spring is its step length. In this paper, by adding a low-carbon steel spring with diameter, a number of steps and various mixing rates to self-compacting concrete, attempts have been made to improve its mechanical properties. For this purpose, springs of 8, 12 and 16 mm in diameter, 0.8 mm in thickness, with the number of steps of two, four and six in volumes of volumes of 0.2 and 0.4 in self-supporting concrete were added and compressive strength tests A cylindrical sample measuring 10 x 20 cm), tensile (a cylindrical sample measuring 10 x 20 cm) and a flexural beam (10 x 10 x 50 cm). The results indicate that using a 12 mm diameter spring compressive strength, the tensile and flexural strength of self-compacting concrete increased up to 29, 52 and 36%, but the use of a 16 mm diameter spring did not increase the mechanical properties of self-compacting concrete It also reduces. Due to the high stiffness and positioning of the 8 mm spring diameter within the size of the aggregate, the use of it to improve the mechanical properties of self-compacting concrete requires more research and recognition. Also, the main role in determining the strength of concrete containing springs is played by the diameter of the springs, and the number of step springs will not necessarily be a criterion for determining the increase or decrease of concrete strength. As a general conclusion, it can be argued that the use of six-step springs is not suitable, but the use of two- and four-step springs with regard to the percentage of use and the diameter of the spring used can increase the compressive strength, tensile and flexural strength Give.

    Keywords: Self-Compacting Concrete, Low-Carbon Recycled Steel Spring, Mechanical properties, Galvanized, Step
  • Parviz Ebadi *, Masoud Pishbin Pages 24-34

    Using Stiffener in steel plate shear wall (SPSW) improves seismic behavior of the system. The transferred force from the steel plate to the peripheral frame is one of challenging topics that discussed by the designers in optimal design of SPSW. Particularly, with the insertion of stiffeners, the amount of transferred force to the columns significantly reduced by the building codes. In this paper, the seismic behavior of a 10-story building with stiffened SPSW investigated in three different design phases. In the first phase, seismic design requirements of American Institute of Steel Construction (AISC) considered with the maximum permissible spacing between the stiffeners. In the second phase, the reductive effects of the building code on transferred forces to the peripheral frame ignored and instead, the minimum required stiffness of peripheral frame considered similar to SPSW without stiffeners. In the third phase, the distance between the stiffeners increased and the optimal design philosophy discussed. In this way, the designer can manage the yielding or buckling of the steel plate. Therefore, the capacity of the floor will be a combination of shear buckling and yield capacity of plate. Plate-Frame Interaction (PFI) theory and finite element tools approved that the peripheral frame design forces and its contribution in seismic behavior of system can vary according to distance of stiffeners.

    Keywords: steel plate shear wall, Stiffener, Ductility, Energy absorption, Peripheral Frame, Wall Contribution
  • Mohammad Arbabi, Hossein Tahghighi * Pages 35-52

    The nonlinear behavior of a soil–foundation interface due to mobilization of the ultimate capacity and the consequent energy dissipation may be utilized to alter seismic demands of a structure. However, current design practice does not account for the nonlinear behavior of soil–foundation interface primarily due to the absence of reliable nonlinear soil–structure interaction (SSI) modeling techniques. The objective of this study is to simulate the performance of multi-story building-foundation systems through a Winkler-based approach. Opensees finite element framework is employed for simulation. Four typical 4, 8, 12 and 16-story steel moment resisting frame (MRF) buildings on three hypothetically soft, medium and hard soil sites with shear wave velocities less than 600m/s subjected to actual ground motion records of varied hazard levels are modeled with and without SSI. It is observed that the performance level of models supported by flexible foundation, particularly in an intense earthquake event, may alter significantly in comparison to fixed-base structures. Moreover, for MRFs on soft soil, the nonlinear foundation is found to have a significant effect on the force and displacement demands. This is indicating the necessity for consideration of flexible foundation behavior in the modern design codes in order to accomplish an economic yet safe structural design.

    Keywords: Earthquake response, Soil–structure interaction, Steel MRF, Nonlinear behaviour, Hazard levels
  • Masoud Pourhasan Shahri, Ali Mansouri * Pages 53-66

    In the conventional steel plate shear walls (SPSWs), the steel plate is connected to all boundary elements, but in the steel plate shear walls connected to frame beams only (SSW-BOs) the plate is not connected to columns. The separation of the plate from the columns decreases the flexural demands of the columns and prevents the premature failure of the columns. In this paper, the effect of opening properties on the seismic behavior of SSW-BOs is studied through nonlinear finite element modeling and analysis. Based on the obtained results, initial stiffness, lateral strength and dissipated energy were higher in the specimen containing square opening compared to the one with circular opening. Moreover, increasing the opening dimension altered the tension field path from a line along the diagonal of the panel to the corners of the opening and degraded the seismic performance of SSW-BO. The most critical opening location is the central one since it disturbs the lateral load path in the panel more than any other locations. Finally, the results of numerical simulations are used to propose a simple method for estimation of the lateral stiffness and strength of SSW-BOs with openings based on the stiffness and strength reduction factors and the corresponding values of the solid SSW-BOs.

    Keywords: Steel plate shear wall connected to frame beam only (SSW-BO), opening, Tension field action, stiffness, Strength, Reduction factor
  • Behnam Shirkhanghah, Houshyar Eimani Kalehsar * Pages 67-86

    Rapid growing of population, limitation of space, economic and social parameters are reasons that have led to the construction of tall buildings. On the other hand, due to invention of strong and lightweight materials, tall buildings had low damping ratio and long vibrational periods. For this reasons, it is necessary to investigate and analyze tall buildings under wind loads. In the present research, wind-structure interaction is performed on standard tall building CAARC using computational fluid dynamics (CFD), computational structural dynamics (CSD) and ABAQUS finite element software. The wind mean velocity profile is modelled using exponential formula in the boundary layer of atmosphere, wind turbulence is simulated using implicit large eddy simulation method (ILES), and co-simulation method is used to transfer non-uniform loads from fluid domain to structural nodes. Structural damping is determined by Rayleigh method. To validate the modelling, results are compared with reliable numerical and experimental findings. Results show that non-damped structures have responses significantly higher than damped structures. It is concluded that the distribution of the average wind pressure in high-rise buildings is influenced by the average wind speed. Therefore, in order to assurance in the design of tall structures, mechanical properties of wind and structure must be considered.

    Keywords: CAARC building, Wind- structure interaction, ILES simulation, Co-simulation method, Aerodynamic analysis, Aeroelastic analysis
  • MohammadJavad Taheri Amiri, Farshidreza Haghighi *, Ehsan Eshtehardian, Milad Hemmatian, Roham Khaleghnejad Pages 87-108

    Considering that the mission of the project organization management is to create a commitment to the timetable, which prevents project delays and increases associated costs, and accept the fact that the delay in the completion time of the project results in the non-economization of the project, Therefore, the necessity of using proper planning and control methods seems necessary. One of the new methods used in project planning and control, which today focuses on many researchers, is the critical chain management method. In this research, multi-project scheduling with resource constraint in the critical-chain model has been investigated. In general, RCMPSP seeks to find the right sequence for project activities, so that the constraints of the priority of the project network and the various types of resource constraints in the project are met simultaneously. To this end, a multi-objective optimization model has been developed to solve this problem, with its stated objectives, the completion time of the entire project, the cost of the overall project implementation, and the quality of the implementation of the project activities. Also, the critical chain approach, as a new method of project management, has been used for project scheduling and particle swarm optimization algorithm for solving proposed model of this research.

    Keywords: Multi project, resource constraint, Project scheduling, Critical chain, Particle Swarm Optimization Algorithm
  • Yousef Shahbazi Razlighi, MohammadHossein Sobhiyah *, Hasan Danaeefard Pages 109-129

    The present study aims at presenting the pathological model of the process of collaboration between the public and nongovernmental sectors as one of the key factors affecting project performance utilizing multi-case research method as well as the grounded theory for data analysis. This research tries to find quality partnerships for implementing projects that are delivered by BOT. These drivers will include the causal conditions, structures, processes, and mechanisms of actors involved in public-private partnerships. In this regard, at first step, by reviewing the literature, the approach of developed and developing countries, and the way, in which, the parties engage in different contexts are investigated.Then, the required data is collected to be used in the grounded theory by referring to the successful and unsuccessful cases in collaboration between the governmental and nongovernmental sections, and conducting interviews with different individuals from different levels of management from both sectors, attending meetings of the committee of investment companies in the construction of Iranian freeways and memorization from our observations of how the dialogue, behavior and interaction of the parties. Then, by analyzing the acquired data, the Pathology Model of the collaborative process between public sector and non-governmental sector in BOT freeway projects is developed.According the obtained results in this study, the lack of respect, risk coverage, and joint decision making constitute the phenomenon of undesirable partnership. Finally, while comparing this research findings with those existing in the literature, executive suggestions are made to reduce challenges and promote existing collaborative efforts.

    Keywords: PPP, collaboration, partnership, BOT, Iran Freeway Industry
  • Aliakbar Yahyaabadi *, Nasrin Nomani Pages 130-144

    In time history analysis of structures, it is essential to select an appropriate set of earthquake ground motions using the meaningful statistical methods. This matter is a challenge in earthquake engineering because the characteristics of future earthquakes are unpredictable. In this paper, earthquake ground motion records were selected based on the geological and geotechnical characteristics of the desired site. The record sets proposed here can be used for analyzing any structure with a desired fundamental period, even for sites that have potential to experience near-fault pulse-like events. The records were selected based on the response spectra simulated according to the statistical characteristics of the target Uniform Hazard Spectrum (UHS). The objective is that the response spectra of the selected records have the mean and standard deviation that are consistent with the corresponding values of the target UHS. In addition to the mean, the standard deviation was also considered in the records selection procedure to capture the ground motion aleatory uncertainty. Two appropriate sets of 7 and 30 records, selected from about 300 earthquake ground motion records, were suggested for each soil types of I, II, and III. Additionally, an efficient method referred to as the least sum of squared errors was developed for scaling the records with respect to the standard No. 2800 of Iran. Results demonstrate that using the different methods for scaling the records leads to various scaling factors for records, and as a consequence different structural responses using the method of time history analysis.

    Keywords: Ground motions selection, time history analysis, mean, Standard Deviation, Uniform Hazard Spectrum, scaling
  • Reza Kamgar *, MohammadReza Babadaei Samani, Heisam Heidarzadeh Pages 145-166

    Nowadays, controlling vibration of a structure in earthquakes and reducing the structural responses are of great importance. Dampers are a type of systems controlling the absorption of the earthquake energy and dissipating it in order to reduce the structural responses. The main objective of this paper is to find the optimal characteristics of the nonlinear viscose dampers placed at all storeys in a three-storey single bay concrete frame. It is assumed that the structure is subjected to the Elcentro and Gazli earthquakes; and both linear and nonlinear behaviors are considered for the structure during the earthquakes. OpenSees software is used to model the concrete frame and nonlinear viscous dampers. The structural responses are calculated at different time steps, using Newmark's numerical method. A series of constraints which are considered during the optimization process include the limits for parameters of nonlinear viscous damper (Viscous coefficient, axial stiffness and damper exponent) and the maximum absolute value for base shear. The objective is to find optimal values for these parameters in such a way that the maximum absolute value would be minimized for the roof displacement during the earthquake load. The results show that the nonlinear viscous damper is very suitable to control the structure responses when it has linear behavior. In fact, when the structure is subjected to the Elcentro earthquake, the maximum absolute value of the roof displacement and base shear decrease by 37.51% and 43.39%, respectively. The nonlinear behavior of the concrete frame does not improved considerably when the nonlinear viscous dampers are used to control the nonlinear response of the structure in the earthquake.

    Keywords: Dynamic analysis, Nonlinear viscous damper, optimization, vibration control, Gray wolf algorithm, OpenSees
  • Masoud Nekooei *, Sahand Sarioletlagh Fard, Asghar Vatanioskouei, Armin Azimi Nejad Pages 167-184

    Considering the high importance of energy-carrying buried pipelines in lifeline network, it is vital to understand this kind of structures against seismic dynamic excitations. In this paper, seismic behavior in some part of a buried pipe with horizontal bend under Bam earthquake record effect (2003, Iran) is studied experimentally and numerically using ABAQUS software. In the numerical model, the pipe is modelled via a three-dimensional four-node shell system, and the soil is modeled using elastoplastic properties.As non-linear dynamic analysis, with applying Bam earthquake record effects, a thorough parametric studied are performed on different pipe diameter and thicknesses, and then the axial strain and plastic strain values obtained from the strain gauges along the horizontally-bent pipe are compared with the numerical model results.Also, a correlation is obtained which relates the location of plastic hinge formation point on the pipe to the pipe diameter and thickness. The comparison of numerical model and experimental results show that in buried horizontally-bent pipes, the most axial strain, plastic strain, and stress in the pipe take place in the fixed wedge and near to the fault line. In the buried horizontally-bent pipes, with increasing the pipe diameter to thickness ratio this location will get more distance from the fault line.Also, the pipelines with larger diameters have lower pipe-soil strain ratio (εp/s) values causing lower axial and plastic strains.

    Keywords: Dynamic analysis, non-linearanalysis, horizontal bent pipe, pipe-soil interaction, Finite elementanalysis, ABAQUS
  • Masoumeh Soltani *, Behrouz Asgarian, Vahid Jafari Deligani Pages 185-202

    In this paper, the critical buckling loads and natural frequencies of axially functionally graded non-prismatic Timoshenko beam with different boundary conditions are acquired using the Finite Difference Method (FDM). In the recent years, the use of functionally graded materials (FGMs) has been increasing in different mechanical components due to their conspicuous characteristics such as high strength, thermal resistance and optimal distribution of weight. The designer can thus produce structures with favorable stability and manage the distribution of material properties. In this study, the material properties of non-prismatic Timoshenko beams such as Young’s modulus of elasticity and density of material are described by a power-law formulation along the beam axis. Contemplating elastic behavior, the system of equilibrium equations of non-uniform Timoshenko beam and the related boundary conditions are coupled in terms of the vertical displacement and the bending rotation of the cross-section. Afterwards, the system of second-order differential equations with variable coefficients and end conditions are discretized by finite difference formulations with second-order accuracy. Finally, the system of finite difference equations culminates in a set of simultaneous and linear equations and the critical buckling loads and natural frequencies are calculated by solving an eigenvalue problem of the obtained algebraic system. In order to demonstrate the accuracy and reliability of this approach to calculate elastic buckling loads and natural frequencies of functionally graded (FG) Timoshenko beams, one comprehensive example including axially non-homogeneous and homogeneous members with non-uniform cross-section is expressed. The numerical results in clamped-clamped, simply supported and fixed-free boundary conditions are accomplished. Moreover, the effect of various parameters such as volume fraction index, end conditions and the section variation on the elastic buckling and free vibration behavior of AFG Timoshenko beam are investigated in detail.

    Keywords: Tapered Timoshenko Beam, Axially Functionally Graded Material, Natural frequency, Critical buckling load, Finite difference method
  • Kambiz Narmashiri *, Mahbobeh Joshang Rigi Pages 203-217

    Steel structures are one of the most used type of structures. Some of the steel structures may need to be strengthened due to different reasons. There are different methods for strengthening of this kind of structures. In recent years, strengthening of steel structures using Fiber Reinforced Polymers (FRP) has been most interested. This study investigates the shear strengthening of steel beams using one and both sides strengthening of the web by different angles of Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) strips. Five specimens were investigated in laboratory experimentally. The test method was four-point bending approach. The load was applied on a connector loading beam by a hydraulic jack, then the load was applied on the main beam through two equal point loads. The beams had two simple supports at the both ends. The loading type was the static gradual loading type. The dimensions of the beams were chosen in the way that beams behave most in shear. This means that beams fail first due to shear stress. One beam was not strengthened, and two beams were strengthened using vertical strips on one or both sides of the web, and two remained beams were upgraded using diagonal strips. Results of this research indicates efficiency of CFRP strips for increasing load-bearing capacity of the beams. Strengthening using diagonal strips on both sides of the web demonstrated the most increment in load-bearing capacity.

    Keywords: strengthening, steel beam, Shear, Bearing Capacity, CFRP
  • Hossein Khorshidi Mianaei, Masoud Mirtaheri *, Hamidreza Rezaei Barounaghi Pages 218-238

    One of the aims of passive defense, is designing of safe structures against explosion. Nowadays, with expansion of bombing attacks into the building, it is necessary to investigate the behavior of structures under blast loads. In recent years, Steel plate shear walls (SPSWs) have become an increasingly popular lateral force resisting system in building. Low cost, quick installation and high energy absorption potential, has made SPSWs as a suitable system for strengthening existing structures. Considering the prominent features of easy going steel plate wall against lateral loads, such as high energy absorption, good ductility and hardness increasing and displacement reduction, study the behavior of this system against blast loads is necessary. Therefore, in this paper by modeling of SPSW specimen in the finite element software ABAQUS , verification of modeling and software work, were examined as compared to the experimental data. Then structural steel plate shear wall and Easy going steel plate shear wall by AISC 20 Design Guide were designed, and both systems, with thicknesses of 1, 1.5, 2 and 2.5 times the designed plate thickness were investigated under the near and far field explosions. Results of these analyses showed using Easy going steel plate in shear wall systems caused reduction of steel frame displacement. Also by Increasing the plate thickness of both Easy going steel and structural steel systems, under the near and far field explosions, displacement decreased.

    Keywords: Passive Defense, Blast, Steel Plate Shear Walls, Easy Going Steel, Finite Element
  • Mohsen Bambaeechee *, Ghasem Paseban Pages 239-258

    In this paper, various methods of linear and nonlinear stability analysis of simple steel frames are introduced. In the following, based on moderately large rotations and small strains, nonlinear stability analysis of a non-prismatic simple steel frame with semi-rigid connection and flexible supports is performed, which is subjected to a concentrated vertical load eccentrically at its joint. Accordingly, firstly, the accuracy and capability of suggested formulations will be verified by comparing with the results of other researchers. Then, the effects of eccentric axial load factor, shape factor of non-prismatic column, rotational stiffness of elastic support, translational stiffness of lateral support, rotational stiffness of beam-column connection and slenderness ratio of members on the pre-bucking and post-buckling behavior of a steel frame will be investigated. The results show each of these factors has a significant effect on the equilibrium path and buckling load of the structure. In other words, by increasing the slenderness ratio of members, shape factor and stiffness of connections, increases the nonlinear buckling load of the structure. Accordingly, the translational stiffness of lateral support and slenderness ratio of members have the maximum and minimum effect on this increase, respectively. Moreover, by utilizing the non-linear stability analysis, the buckling load of the simple steel frame reduces with respect to linear stability analysis.

    Keywords: Nonlinear analysis, Stability, simple steel frame, I-shape non-prismatic column, flexible support, semi-rigid connection, eccentric load