فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 36، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/03
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محسن ایزدی نیا*، محمد طراوت صفحات 5-19

    به منظور بر طرف نمودن مشکل دسترسی به داخل ستون های توخالی برای سفت نمودن مهره پیچ ها در اتصالات پیچی و رسیدن به یک اتصال مناسب چه از نظر صلبیت و سختی و چه از لحاظ نحوه رفتار مناسب راه حل های متفاوتی توسط محققان مختلف پیشنهاد گردیده که از این میان میتوان به اتصال تیر فولادی به ستون توخالی به وسیله نبشی با پیچ کور اشاره نمود.این اتصال با انواع مختلف با تعداد پیچ های کور و نبشی اتصال مختلف قابل اجرا می باشد. از این میان اتصال با نبشی بال و اتصال آن به وسیله پیچ کور به ستون توخالی با رفتار مناسب خود اتصال را به سمت یک اتصال نیمه صلب هدایت خواهد نمود. در این تحقیق اثر تغییر پارامترهای مختلف در رفتار اتصال تیر فولادی به ستون توخالی به وسیله نبشی با پیچ کور تحت بارگذاری یکنوا مورد بررسی قرار گرفته است. از روش اجزای محدود غیر خطی و نرم افزارABAQUS و همچنین برای مدل سازی اتصال دارای پیچ کور از المان-های سه بعدی solid استفاده گردید که از نوع المان های محیط پیوسته می باشد و کل حجم سه بعدی سازه را مدل می کنند. رفتار اتصال با تغییر پارامترهای مختلف از جمله ارتفاع تیر، ضخامت ستون، طول بال نبشی و تعداد پیچ های کور مورد بررسی گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که افزایش ارتفاع تیر، افزایش ضخامت ستون ، افزایش طول بال نبشی باعث افزایش درصد گیرداری اتصال می شوند. همچنین با بررسی مدلسازی های انجام گرفته درصد گیرداری اکثر مدل ها به جز چند عدد از آنها که کمتر از 20% بود، بین 20 % و 90 % می باشد، بنابراین با توجه به محدوده درصد گیرداری برای اتصالات نیمه صلب، این مدلها به صورت اتصال نیمه صلب رفتار کرده اند.

    کلیدواژگان: پیچ کور، نبشی، ستون توخالی، روش اجزای محدود، اتصال نیمه صلب، بارگذاری یکنوا
  • رحمت مدندوست*، محمد حج فروش صفحات 20-41

    هدف از این مقاله، ارزیابی خواص مهندسی بتن خودتراکم حاوی آب مغناطیسی و درصدهای مختلف زیولیت طبیعی می باشد. بدین منظور رفتار بتن خودتراکم در حالت تازه توسط آزمایش های جریان اسلامپ، زمان جریان 50 سانتی متر (T50)، زمان عبور بتن از قیف V، نسبت انسداد در جعبه L و شاخص پایداری چشمی بررسی شده است. خصوصیات مکانیکی و دوام بتن سخت شده با تعیین مقاومت های فشاری و کششی، مدول الاستیسیته و درصد جذب آب در سنین مختلف و تحت عمل آوری های مرطوب و خشک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش های بتن تازه نشان داد که بکارگیری آب مغناطیسی و زیولیت طبیعی، موجب بهبود خواص ریولوژیکی و پایداری بتن خودتراکم می گردد. بنحوی که آب مغناطیسی قادر است جریان اسلامپ بتن را تا حدود 3 درصد افزایش و ویسکوزیته پلاستیک مخلوط را بدون جداشدگی سنگدانه ها تا 6 درصد کاهش دهد. همچنین حضور آب مغناطیسی و زیولیت می تواند خواص مکانیکی و دوام بتن خودتراکم را بهبود بخشد. بر این اساس، مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بتن خودتراکم حاوی آب مغناطیسی و 20 درصد زیولیت به ترتیب به میزان 42، 12 و 33 درصد در سن 90 روز افزایش یافت. همچنین در همین اختلاط، میزان جذب آب بتن حدود 48 درصد کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، بتن خودتراکم، خواص مهندسی، زئولیت طبیعی، شرایط عمل آوری
  • مهدی کماسی*، شایان خسروی، حسین چوبکار صفحات 42-61

    از ایده های جالب و کارآمد در روسازی ها و کفپوش معابر استفاده از بتنی نفوذپذیر به نام بتن اسفنجی یا متخلخل است. از بتن اسفنجی که دارای مزایای اقتصادی و به خصوص زیست محیطی فراوانی است می توان در کاهش رواناب هنگام بارندگی، به تاخیر انداختن ورود آب باران به سیستم فاضلاب به دلیل جذب آن توسط زمین، اصلاح کیفیت آبهای زیرزمینی به دلیل عدم عبور آب از سطح زمین و تماس با آلودگی های احتمالی استفاده کرد. در این پژوهش از چهار طرح اختلاط متفاوت برای سه دانه بندی سنگدانه که در حالت کلی 12 طرح اختلاط را در بر می گیرد، استفاده شده که شامل نمونه بتن های معمولی و دارای افزودنی ژل میکروسیلیس بوده اند. در انتها بر روی آن ها آزمایش های مقاومت فشاری و نفوذپذیری صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از پژوهش نشان می دهد بتن هایی که چگالی بیشتری یا به عبارتی دانه بندی ریزتر داشتند مقاومت فشاری به میزان 9 مگاپاسکال بیشتری را نشان داده اما 15درصد نفوذپذیری کمتری را دارا می باشند. به طور کلی مطابق نتیجه این آزمایشات عوامل موثر بر چگالی بتن اسفنجی را می توان اندازه سنگدانه ها، کارایی و میزان ژل میکروسیلیس بیان کرد. ژل میکروسیلیس به دلیل دارا بودن فوق روان کننده کارایی، مقاومت و دوام بتن را افزایش داده ولی موجب کاهش تخلخل بتن می شود اما به گونه ای که باز هم نفوذپذیری آن نسبت به بتن معمولی قابل قبول است. در نهایت بهینه ترین دانه بندی برای مقاومت فشاری و نفوذپذیری مطلوب در دانه بندی شماره 3 این پژوهش بدست آمده است که در آن نصف سنگدانه ها از باقیمانده های الک8/3 و نصف دیگر از باقیمانده های روی الک 4 تشکیل شده و بسته به این که نیاز به مقاومت یا نفوذپذیری بیشتر باشد می توان با پارامترهایی همچون نسبت آب به سیمان، نسبت شن به سیمان و افزودن میکروسیلیس ویژگی مورد نظر را بدست آورد که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: ژل میکروسیلیس، نفوذپذیری بتن اسفنجی، طرح اختلاط، بتن اسفنجی
  • محمدجواد طاهری امیری، غلامرضا عبدالله زاده، مائده جواهری بارفروشی، فرشیدرضا حقیقی* صفحات 62-77

    بلایای طبیعی، همواره به عنوان پدیده ای طبیعی در طول حیات کره زمین وجود داشته و خواهند داشت. وقوع بلایای طبیعی نظیر زلزله، سیل، طوفان وغیره در اغلب موارد تاثیرات مخربی بر سکونتگاه های انسانی باقی گذارده و تلفات سنگینی بر ساکنان آن وارد کرده اند و عوارض اقتصادی و اجتماعی پر دامنه ای بر جوامع بشری و کشورهای جهان تحمیل کرده است. با توجه به بالا رفتن جمعیت خصوصا در کشورهای جهان سوم و در حال توسعه و از سوی دیگر متراکم بودن جمعیت ها و اسکان آنان در بافت-های قدیمی و فرسوده و تحولات جدید شهری و ظهور مشکلات ناشی از همین مسایل، شهرها و بالطبع شهر بابل در معرض عوارض نامطلوب و ناهنجاری های مدیریتی قرار گرفته اند. چرا که مناطق خالی از سکنه به سرعت به کاربری های مسکونی تبدیل شده و در نتیجه دامنه پدیده خطرات ناشی از زلزله را بر حسب احتمال افزایش داده است. بنابر این، ضرورت کاهش آسیب-پذیری شهر در برابر زلزله، به یکی از اهداف اصلی برنامه ریزی کالبدی و برنامه ریزی شهری تبدیل شد. در این پژوهش، داده ها و اطلاعات به دو صورت اسنادی و میدانی جمع آوری شد و در محیط نرم افزاری ArcGIS مورد تحلیل واقع شد و بعد از تحلیل خطر و آسیب پذیری منطقه به بررسی اینکه آیا شهر بابل بعد از بروز یک زلزله می تواند حداقل تلفات جانی و مالی را داشته باشد و آیا تجهیزات و امکاناتی در شهر موجود است که جوابگوی شرایط بحران باشد، پرداخته شد. در انتها مشخص شد که بعضی از مناطق شهر بابل دارای ریسک بالایی در برابر زلزله هستند وبرای مدیریت بحران این مناطق راهکارهایی ارایه شد.

    کلیدواژگان: بلایای طبیعی، زلزله، ArcGIS، آسیب پذیری، مدیریت بحران
  • غلامرضا نوری*، غلامحسین افتخار صفحات 78-92

    در سال های اخیر سیستم های متعددی به عنوان سیستم باربر جانبی در ساختمان ها مورد توجه قرار گرفته اند. ددر سال های اخیر سیتم های متعددی به عنوان سیسستم باربر جانبی در ساختمان ها مورد توجه قرار گرفته اند. دیوارهای برشی فولادی موج دار یکی از این سیستم ها بوده که به صورت گسترده در ساختمان های موجود در مناطق زلزله خیز، مورد استفاده قرار می گیرند. مزیت اصلی دیوارهای برشی فولادی، شکل پذیری و همچنین مقاومت بالای آنها است. با ایجاد تغییراتی در هندسه دیوارهای برشی فولادی نظیر موج دار کردن آنها، می توان این مقاومت و شکل پذیری را افزایش داد. اما برخی مواقع به دلایلی چون شرایط معماری، مسایل اجرایی یا کاهش سختی دیوار، در آنها بازشو ایجاد می شود. به دلیل رفتار غیرخطی فیزیکی و هندسی، رفتار سازه ای دیوارهای برشی فولادی موج دار دارای بازشو پیچیده می باشد. در مقاله حاضر با استفاده از روش اجزاء محدود در محیط نرم افزاریABAQUS که صحت نتایج آن توسط مقایسه با نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع مورد تایید قرارگرفته است، مطالعه ی گسترده ای پیرامون تاثیر شکل بازشو و محل قرارگیری آن در عملکرد دیوارهای برشی موج دار انجام شده است. معیار مقایسه رفتار سازه ای هریک از نمونه های مطالعاتی ضریب رفتار (R) به دست آمده با استفاده از تحلیل بارافزون غیر خطی (Push-Over) برای هریک از مدل ها است. نتایج نشان دادند که وجود بازشو در گوشه های دیوار برشی فولادی موج دار موجب بالارفتن ضریب رفتار تا 2/7 خواهد شد و در این موقعیت شکل بازشو تاثیری بر مقدار ضریب رفتار ندارد. اما اگر موقعیت بازشو در مجاورت المان های مرزی قاب باشد، در حالت بازشوی دایره ای در مجاورت تیرها و در حالت بازشوی مربعی در مجاورت ستون ها، ضریب رفتار بیشتری ایجاد خواهد شد.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی موج دار، بازشو، غیرخطی فیزیکی و هندسی، اجزاء محدود غیرخطی، ضریب رفتار
  • سامان راحت دهمرده، مهرتاش معتمدی*، آرمین عظیمی نژاد صفحات 93-113

    تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به عنوان مناسبترین ابزار برای شناخت رفتار واقعی سازه ها تحت اثر تحریکات لرزه ای به شمار می آید. میزان اعتبار نتایج حاصل از این تحلیل به طرز قابل توجهی به نحوه ی مدلسازی، جزییات و پارامترهای معرفی شده بستگی دارد. یکی از جنبه های مهم در مدلسازی دینامیکی، روش معرفی میرایی ذاتی سازه و مقدار نسبت میرایی (ξ) می باشد که در سالیان گذشته تحقیقات چندانی راجع به تاثیرات آن ها بر پاسخ های غیرخطی قاب های خمشی فولادی انجام نشده است و استفاده از روش رایلی با نسبت میرایی 5% به عنوان یک روال در بین محققین مرسوم بوده است. در تحقیق حاضر سعی شده تا اثرات مقدار و نحوه ی معرفی میرایی ذاتی بر پاسخ های غیرخطی قاب های خمشی فولادی مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این منظور یک سازه 4 طبقه که در سال 2007 بر روی میز لرزه ای آزمایش شده است به عنوان معیار در نظر گرفته شده و در نرم افزار OpenSees شبیه سازی گردیده است. میرایی ذاتی برای این سازه به 3

    روش

    متناسب با جرم و سختی (فرض رایلی)، متناسب با جرم و متناسب با سختی، با در نظر گرفتن 5 مقدار متفاوت نسبت میرایی (0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05=ξ) تعریف شده است. پس از انجام تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی برای این مدل ها، پاسخ های نرم افزاری و آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته و میزان خطای آن ها استخراج گردیده است. نتایج بیان می دارد که کاهش نسبت میرایی منجر به کاهش خطای پاسخ های سازه ای به خصوص برای برش و لنگر واژگونی می شود. استفاده از نسبت میرایی 5% برای تحلیل غیرخطی قاب های خمشی کوتاه مرتبه مناسب نیست و دراکثر موارد منجر به پاسخ های دست پایین می شود. در ضمن مدل های میرایی متناسب با جرم و رایلی دقت بالاتری در مقایسه با میرایی متناسب با سختی دارند و خطای کمتری را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: میرایی ذاتی، روش رایلی، قاب خمشی فولادی، زلزله، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی
  • سینا سلامتپور، یاسر جعفریان*، البرز حاجیان نیا صفحات 114-128

    ضعف مقاومت برشی خاک های ماسه ای سست و قرارگیری تعداد قابل توجهی از سازه ها بر روی این خاک ها، لزوم بررسی رفتار پی های سطحی، نحوه قرارگیری و نوع آن را ایجاب می کند. تثبیت خاک های ماسه ای سست با استفاده از سیمان و به همراه یک ماده افزودنی یکی از رایج ترین روش های بهسازی این گونه خاک ها می باشد. در این مطالعه جهت ارزیابی مشخصه های مکانیکی ترکیبات ماسه سیمان-زیولیتی یکسری آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده و در ادامه جهت بررسی رفتار خاک زیر پی های سطحی مستقر بر روی این تثبیت از آزمایش های مدل سازی فیزیکی کوچک مقیاس استفاده شده است. افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست پی که نتیجه فعل وانفعالات شیمیایی بین ترکیبات ماسه، سیمان و زیولیت می باشد از اصلی ترین اهداف این روش بهسازی است. نتایج نشان داد که به کارگیری پد زیولیتی با ضخامت B/6 در زیر پی های نواری، نرخ ظرفیت باربری آن را نسبت به حالت بدون پد برای حالت 3% و 7% سیمان به مقدار 11% و 23% افزایش می دهد. این در حالی است که اگر ضخامت پد 2 برابر گردد، نرخ ظرفیت باربری به ترتیب 44% و 67% افزایش می یابد. همچنین مقایسه ای بین مقدار سیمان مصرفی در تمامی نمونه ها، نرخ تغییرات برای ضریب افزایش مقاومت در حدود 9% الی 23% بوده اما برای ضریب کاهش نشست تقریبا 6% و ثابت است. این مطلب بیانگر آن است که استفاده از این روش تسلیح، رفتارهای خاک های مستعد روانگرایی را بهبود می بخشد.

    کلیدواژگان: زئولیت، پیسطحی، مدلسازیفیزیکی، مقاومتمحصورنشده، ظرفیتباربری
  • اشکان خدابنده لو*، سولماز یعقوب زاده، رضا شکری سلطان آبادی صفحات 129-147

    در سال های اخیر، استفاده از سیستم های کنترلی در ساختمان ها افزایش یافته است و بیش از پیش، اهمیت آن برای کاهش ارتعاش سازه ها احساس می‏شود. برای بهبود رفتار دینامیکی ساختمان های مجاور، سیستم های کنترلی می توانند بین ساختمان های مجاور به عنوان سیستم های فعال، نیمه فعال و غیر فعال نصب شوند. یکی از مهم ترین دستگاه های میراگر در کنترل غیر فعال، میراگر ویسکوز سیال می باشد. میراگرهای ویسکوز سیال به دلیل وجود مقاومت بالای سیال آن ها، اجازه می دهد تا پاسخ لرزه ای ساختمان های مجاور کاهش یابد. در این مقاله اثر میراگرهای ویسکوز بر کاهش جابهجایی طبقه بالا و هم چنین بهبود رفتار دینامیکی ساختمان های مجاور مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی در این پژوهش، استفاده از سیستم های کنترلی در دو ساختمان مشابه مجاور برای کاهش پاسخ کل سیستم می باشد. به منظور تحلیل مدلسازی برای بهبود رفتار دینامیکی ساختمان های مجاور متفاوت متصل شده با میراگرها، تعداد دو مدل از نمونه های اصلی در این مقاله بررسی شده است که برای استخراج آنالیز پاسخ و تاریخچه زمانی از نرم افزار SAP 2000 استفاده بهره جویی می شود. نتیجه ها نشان می دهند که اثر میراگرهای ویسکوز سیال برای ساختمان بلند تر نسبت به ساختمان کوتاه تر، کم رنگ تر است. هم چنین این میراگرها برای ساختمان های مجاور با ارتفاع های مختلف نسبت به ساختمان های با ارتفاع یکسان اثر بخشی بیشتری دارند.

    کلیدواژگان: رفتار دینامیکی، ساختمان های مجاور، میراگرهای ویسکوز، تحلیل لرزه ای، کنترل غیرفعال
  • عبدالغفور خادم الرسول*، نگار زنگنه نژاد صفحات 148-169

    گودبرداری، طراحی و اجرای سازه های نگهبان یکی از مسایل حساس مهندسی به شمار می رود. در این پژوهش اندرکنش دینامیکی گودبرداری عمیق و فونداسیون مستقر بر گروه شمع در خاک سست مورد بررسی قرار می گیرد. گودبرداری در مجاورت ساختمانی با فونداسیون مستقر بر گروه شمع واقع بر خاک ضعیف ماسه و رس اشباع، طی چند مرحله و بدون سیستم های حفاظتی مدل سازی می شود. همچنین اثرات لایه های مختلف سست و نرم برای خاک های ماسه و رس در پاسخ دینامیکی سیستم گود عمیق و گروه شمع بررسی گردید. با توجه به اهمیت اضافه فشار آب حفره ای، اثرات جریان آب حفره ای در خلال مراحل گودبرداری در نظر گرفته می شود. در تحلیل دینامیکی از اعمال بارگذاری تاریخچه زمانی به صورت اعمال شتاب نگاشت زلزله استفاده شده است. در بررسی اندرکنش گروه شمع و گود، رفتار سازه ای گروه شمع به لحاظ ظرفیت باربری و نیروهای داخلی سازه ای در خلال مراحل گودبرداری از بالا به پایین مورد بررسی قرار گرفته است. از طرفی به منظور شناخت بهتر تاثیرات متقابل گود-شمع در خلال بارگذاری دینامیکی نتایج در حوزه فرکانس ارایه شده است. همچنین مساله وقوع پدیده روانگرایی خاک در لایه های خاک ماسه ای اشباع بررسی می گردد. در بررسی پدیده روانگرایی و تغییراتی که در رفتار خاک به وجود می آید، رفتار در حوزه فرکانس لایه روانگرا، قبل و بعد از وقوع روانگرایی نشان داده شده است. به منظور تحلیل در حوزه فرکانس از تبدیلات فوریه استفاده می شود. نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیرات متقابل معنادار برای گود عمیق و گروه شمع می باشد.

    کلیدواژگان: گودبرداری عمیق، اندرکنش گود گروه شمع، حوزه فرکانس، روانگرایی، تبدیل فوریه
  • سید رضا وهدانی*، حامد فخریه، محسن گرامی صفحات 170-186

    سازه های مدفون نظیر تونل ها، بسته به شکل هندسی، عمق دفن و پارامترهای مختلف ژیوتکنیکی و لرزه ای، رفتار متفاوتی هنگام وقوع زلزله از خود نشان می دهند. تونل های با مقطع دایروی امروزه کاربرد زیادی در زمینه حمل و نقل دارند. یکی از بارزترین کاربردهای آن، متروهای شهری است که با استفاده از ماشین های حفاری تونل ایجاد می گردد. بررسی رفتار این گونه سازه ها در برابر زلزله در زمان بهره برداری امری است که بایستی حتما در هنگام طراحی مدنظر قرار گیرد. سازه تونل به تغییر مکان زمین بیش از سایر پارامترهای لرزه ای حساس بوده و از سویی اثر مولفه قایم زلزله ها بر سازه تونل، در حوزه دور کمتر می باشد. لذا تغییرمکان قایم تونل نسبت به تغییر مکان افقی از اهمیت کمتری برخوردار است. در مطالعه حاضر، تغییراتی در عمق جایگذاری، قطر و ضخامت پوشش تونل و مشخصات خاک انجام شده و در این راستا فرکانس ارتعاشی توده خاک و تونل محاسبه شده است. در ادامه، بیشینه مولفه افقی تغییرمکان تاج تونل تحت یازده رکورد زلزله مهم و مشهور محاسبه گردید. هم چنین ارایه رابطه ای بین بیشینه مولفه افقی تغییر مکان تاج تونل و فرکانس توده خاک و تونل منجر به تولید طیف بازتاب تغییر مکان شده است. با استفاده از نرم افزارهای المان محدود Plaxis 2D و Ansys، مطالعه ای روی تونل متروی شهری با مولفه های افقی رکوردهای زلزله های مشابه با خاک آبرفتی محل احداث، انجام گرفت. نتایج نشان دهنده آن است که منحنی پوش بر طیف تغییر مکان افقی تاج تونل در بازه پریود مورد بررسی، به صورت تابعی غیرخطی تغییر می یابد. هم چنین اثر تغییر عمق جایگذاری و ضخامت پوشش و قطر تونل بر کاهش تغییرمکان افقی بیشینه تاج تونل بررسی گردید.

    کلیدواژگان: طیف تغییر مکان، روش عددی، اندرکنش خاک و سازه، اثرات غیر خطی خاک، خاک لایه ای
  • رضا فرخ زاد*، جسین دیوان دری صفحات 187-201

    با گسترش روز افزون استفاده از بتن، تکنولوژی های نوین در عرصه ساخت این ماده ساختمانی وارد شده است. بتن خود تراکم (SCC) یکی از انواع بتن هایی است که امروزه بشدت در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. توانمند سازی بتن خود تراکم از حیث خواص مکانیکی و دوامی و در نتیجه افزایش عمر مفید بتن و کارایی سازه های بتنی، با استفاده از مواد مکمل مانند پوزولان ها و نانومواد امکان پذیر است. نانومواد از قبیل نانوسیلیس، نانوکربنات کلسیم و مواد مشابه با توجه به ساختار آن می توانند در ساخت بتن خود تراکم، مفید و ارزشمند باشند. هدف اصلی در این مقاله، بررسی اثر نانوکربنات کلسیم و نانو سیلیس بر مشخصات مکانیکی و دوامی بتن های خود تراکم می باشد. به این منظور بتن های مختلف با طرح اختلاط های حاوی صفر، یک، دو و سه درصد نانو کربنات کلسیم و نانو سیلیس ساخته شد. نمونه های مورد استفاده به صورت مکعبی 15*15*15 و استوانه ای بسته به نوع آزمایش ساخته و در سن های 7 و 28 روزه مورد آزمایش قرار گرفتند. در تمام طرح اختلاط ها آزمایش های مربوط به ریولوژی بتن تازه شامل روانی بتن، جریان اسلامپ ، قیف V، جعبه L شکل، آزمایش J رینگ و جعبه U انجام شده است. سپس آزمایش های مرتبط با مقاومت مکانیکی شامل مقاومت فشاری، و مقاومت کششی انجام گردید. در پایان جهت بررسی دوام از آزمایش های نفوذپذیری ، سیکل ذوب و یخبندان، مقاومت الکتریک و تعیین سرعت پالس در بتن استفاده گردید. در پایان خواص ریزساختاری بتن حاوی نانوکربنات تحت آزمایش های XRD و SEM قرار گرفت. در تمامی نمونه ها، استفاده از نانو کربنات کلسیم موجب افزایش خواص مقاومتی و دوامی بتن خودتراکم می گردد.

    کلیدواژگان: بتن خودتراکم (SCC)، نانو سیلیس، نانو کربنات کلسیم، خواص مکانیکی، خواص رئولوژیکی
  • سید فتح الله ساجدی*، محسن شفیعی نیا، وحید رضوی طوسی صفحات 202-219

    این مقاله نتایج انجام آزمایش فشار محوری بر ستون های بتن مسلح ساخته شده از بتن با مقاومت بالا که با استفاده از غلاف لوله های پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه و هم چنین دورپیچ کامپوزیت های الیاف پلیمری تقویتی ، محصور شده اند، را ارایه می کند. هدف این مطالعه، بررسی رفتار و ظرفیت باربری ستون های بتن مسلح محصور شده با غلاف GRP و دورپیچ ورق های CFRP زیر بارهای فشاری است. در این تحقیق تاثیر استفاده از غلاف GRP، دورپیچ CFRP و هم چنین تعداد لایه های CFRP بررسی شده است. در این تحقیق 6 ستون بتن مسلح استوانه ای از بتن با مقاومت بالا تهیه شدند، نصف ستون ها (گروه1) دارای غلاف GRP و نصف دیگر (گروه2) فاقد غلاف بودند. از هر گروه، یک ستون هیچ گونه لایه تقویتی CFRP نداشت، یک ستون با یک لایه و ستون دیگر با دو لایه ورق تقویتی دورپیچ شدند. تمام ستون ها تحت نیروی فشاری متمرکز آزمایش شدند. نتایج نشان داد که استفاده از دورپیچ CFRP و غلاف GRP باعث بهبود مقاومت فشاری و شکل-پذیری ستون های بتن مسلح می شود. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ CFRP به طور میانگین باعث افزایش %2/10 و %8/24 مقاومت فشاری گردیدند، درحالی که استفاده از غلاف GRP به طور میانگین باعث افزایش 38/3 برابری مقاومت فشاری ستون ها شده است. نتایج حاکی از آن است که گرچه دورپیچ CFRP و غلاف GRP هر دو ایجاد محصوریت می-کنند، ولی غلاف GRP به خاطر محصوریت بیش تر، تاثیر بسیار افزون تری بر افزایش مقاومت فشاری و همین طور شکل پذیری ستون های بتن مسلح دارد.

    کلیدواژگان: ستون بتن مسلح، بتن با مقاومت بالا، غلاف GRP، دورپیچ FRPC، نیروی محوری، شکل پذیری
  • سینا ملک پور، محمدرضا معرف زاده* صفحات 220-243

    پارکینگ ساختمان ها یکی از نقاط مستعد انفجارهای تروریستی است. با توجه به گسترش حملات تروریستی برسازه ها در سال های اخیر، شناخت رفتار ساختمان های موجود در برابر انفجار و یافتن راه کاری مناسب جهت کاهش خسارات ناشی از آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش احتمال خرابی یک ساختمان 10 طبقه بتن مسلح تحت انفجار ناشی از خودروی بمب گذاری شده به صورت تصادفی در طبقه همکف مورد ارزیابی قرارگرفته است. برای این ارزیابی از تحلیل قابلیت اعتماد سازه ساختمان به روش شبیه سازی مونت کارلو و بر پایه نتایج به دست آمده از تحلیل دینامیکی مدل اجزاء محدود در نرم افزار LS-DYNA استفاده شده است. متغیرهای تصادفی در نظر گرفته شده شامل موقعیت رخداد انفجار، تاریخچه بارگذاری انفجار، بارهای ثقلی وارد برسازه و ضخامت دال ها می باشند. جهت بررسی اثر موقعیت رخداد انفجار بر احتمال خرابی، پلان ساختمان به سه ناحیه مرکز، کنار و گوشه تقسیم شده، سپس با تولید انفجار به صورت تصادفی در هر یک از نواحی، احتمال رخداد سطوح مختلف خسارت به ساختمان محاسبه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده احتمال خرابی در هنگام رخداد انفجار در ناحیه مرکزی پلان به مقدار چشم گیری بیشتر از سایر نواحی است. نهایتا با تقویت ستون های مرکزی مشاهده شد که احتمال رخداد خسارت سنگین (خسارت بیش از 55 درصد) برای انفجارهایی با مقدار ماده منفجره 600، 750 و900 کیلوگرم TNT به ترتیب به میزان 52، 56 و 77 درصد کاهش یافت.

    کلیدواژگان: حملات تروریستی، ساختمان بتن مسلح، تحلیل قابلیت اعتماد، بارگذاری انفجار، نرم افزار LS-DYNA
  • حسن استادحسین*، مجتبی حنطه، محسن امیدی آشتیانی نژاد صفحات 244-264

    به منظور کمی سازی خرابی های فیزیکی، می توان شاخص های خسارتی تعریف نمود که متناظر با خرابی های ایجاد شده باشند. با دانستن شاخصه های خسارت یک سازه، می توان علاوه بر داشتن درک صحیح از رفتار آن، نسبت به تعیین خطوط قرمز طراحی اقدام نمود. به عبارت دیگر یافتن شاخص خرابی در یک سازه، باعث می شود تا مشخص شود سازه مورد نظر تا چه حد در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله پایداری دارد. این موضوع وقتی اهمیت بیشتری می یابد که قرار باشد برای یک منطقه برنامه های بهسازی ارایه شود. در این پژوهش که هدف آن ارزیابی خسارت تحت زلزله و تعیین عملکرد سازه می باشد، شاخص تغییرمکان نسبی جانبی و شاخص قبارا به عنوان شاخص های خسارت انتخاب گردیده و تاثیر آن بر روی عملکرد قاب های خمشی بتنی دو بعدی با شکل پذیری ویژه طراحی شده بر اساس آیین نامه بتن(ACI 318-14) و استاندارد بارگذاری آمریکا(ASCE 7-10) تحت زلزله، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا تعیین سطح عملکرد با شاخص تغییر مکان نسبی جانبی طبقه و شاخص قبارا در کنار خرابی های تخمین زده شده در اعضای سازه ای در آنالیزهای مختلف قرار داده شده و بین این دو شاخص تناظر بر قرار شده است. تحلیل های انجام شده نشان می دهد که شاخص قبارا همواره محافظه کارانه تر از شاخص تغییر مکان نسبی جانبی طبقه است. اختلاف شدت زلزله هایی که سازه را به سطح عملکرد ایمنی جانی می رساند در دو شاخص به حدود 50 درصد در ساختمان های کوتاه و حدود 40 درصد در ساختمان های با ارتفاع متوسط می رسد. همچنین اختلاف شدت زلزله هایی که سازه را به سطح عملکرد آستانه فروریزش می رساند به حدود 3 درصد در ساختمان های کوتاه و حدود 20 درصد در ساختمان های با ارتفاع متوسط می رسد.

    کلیدواژگان: شاخص های خرابی، شاخص خسارت تغییرمکان نسبی جانبی، شاخص خسارت قبارا، سطوح عملکرد، تحلیل دینامیکی افزایشی
|
  • Mohsen Izadinia *, Mohamad Taravat Pages 5-19

    In order to solve the problem of access to inside of hollow columns for tightening bolts and achieving a suitable connection both in terms of rigidity and stiffness and in terms of the proper behavior, various solutions have been suggested by researchers. One of these solutions is steel beam to hollow column connection by an angle and blind bolts. This connection can be made in different types with different number of blind bolts. Connection with flange angle and blind bolts have showed proper and semi-rigid behaviour.In this research, the effect of changing various parameters on the behavior of steel beam-hollow column connection with angle and blind bolts was investigated under monotonic loading. The nonlinear finite elements method and Abaqus software was considered and solid three-dimensional elements as continuum elements was supplied in connection models. The behavior of connection was studied by changing various parameters such as beam height, column thickness, length of angle leg and number of blind bolts. The results show that increasing height of the beam, thickness of the column and length of angle leg raises the connection’s rigidity. Also, increasing the above mentioned parameters leads a simple connection toward semi-rigid connection. Also, by studying the models, the rigidity degree of most models except a few of them, which is less than 20%, is between 20% and 90%. Considering the rigidity degree, studied models behaved as semi-rigid connections.

    Keywords: blind bolt, angle, hollow column, Finite Elements Method, semi-rigid connection, monotonic loading
  • Rahmat Madandoust *, Mohammad Hajforoush Pages 20-41

    The main objective of this study was to assess engineering properties of self-compacting concrete (SCC) incorporating magnetic water and various percentages of natural zeolite. The fresh properties of SCC were investigated by means of slump flow, T50, V-funnel, L-box and visual stability index (VSI). At hardened state, mechanical properties and durability characteristics of concrete were evaluated by means of compressive and tensile strength tests, modulus of elasticity test and water absorption test at different ages under both wet and dry curing conditions. The results of fresh concrete indicated that magnetic water and natural zeolite in SCC can improve the rheological properties and stability of SCC where the magnetic water is able to increase the slump flow up to 3% and decrease plastic viscosity of concrete mixture up to 6% without aggregates segregation. In addition, the presence of magnetic water and natural zeolite improves mechanical properties and durability of SCC. According to this, compressive and tensile strengths and modulus of elasticity of SCC containing magnetic water and 20% natural zeolite were increased up to 42, 12 and 33 %, respectively, at the age of 90 days. In the same concrete mixture, the value of water absorption was decreased up to 48%.

    Keywords: Magnetic water, Self-Compacting Concrete (SCC), Engineering properties, Natural zeolite, Curing Conditions
  • Mehdi Komasi *, Shayan Khosravi, Hossein Chobkar Pages 42-61

    One of the useful and efficient ideas in pavement and flooring is use of permeable concrete which is called pervious concrete. Pervious concrete that has many economic and especially environmental impacts can be used for reducing surface runoff during rainfall, delaying the entry of rainwater into the sewage system due to its absorption by the ground, improving the quality of groundwater due to lack of water flow from the ground and contact with possible contamination. In this study, four different mix design were used for three types of aggregating aggregates, which contains 12 general mixing states, including samples of simple concrete and examples of microsilica fume additives. At the end, compressive strength and permeability tests have been carried out on them. The results obtained from the research show that the individual with a higher density or, in other words, a finer grain size, exhibited a compressive strength of 9 Mpa, but had a 15% lower permeability. In general, according to the results of these experiments, the factors affecting the density of pervious concrete can be expressed by the size of the aggregates, the efficiency and the amount of microsilica fume. Because of its superplasticizering, the microsilica fume increases the strength and durability of concrete but reduces porosity of concrete, but its permeability is still acceptable to simple concrete. Finally, the optimum aggregate for compressive strength and optimal permeability, is obtained in third type of aggregating in this study, In which half of the aggregates have been formed of residues on the sieve of 3.8 and the remaining half of the residues on the sieve of 4 and depending on the need for greater resistance or permeability, parameters such as water to cement ratio, sand/cement ratio and microsilica fume addition can be obtained, which has been investigated in this study.

    Keywords: Microsilica fume, pervious concrete permeability, Pervious concrete, mixing design
  • MohammadJavad Taheri Amiri, Gholamreza Abdollahzadeh, Maedeh Javaheri Barforooshi, Farshidreza Haghighi * Pages 62-77

    Natural disasters have always existed as natural phenomena during the life of the planet. The occurrence of natural disasters such as earthquakes, floods, storms, etc. has often left destructive impacts on human settlements and has caused heavy casualties on its inhabitants and has imposed heavy economic and social burdens on human societies and countries of the world. . In view of the increasing population, especially in the Third World and developing countries, on the other hand, population density and settlement in old-fashioned and old-fashioned urban contexts and the emergence of problems caused by these issues, cities and cities in particular Babylon has been exposed to adverse effects and management abnormalities. Because the vacant areas have quickly become residential uses, the magnitude of the earthquake hazards has increased as a result. Therefore, the need to reduce the city's vulnerability to earthquakes has become one of the main goals of physical planning and urban planning. In this research, data and information were collected in both documents and field and analyzed in the ArcGIS software environment and after analyzing the risk and vulnerability of the region, it was examined whether the city of Babylon after the emergence of a The earthquake can have the least financial and fatal losses, and there are facilities and facilities available in the city that respond to the conditions of the crisis. Finally, some areas of Babylon were identified as having a high risk of earthquake, and solutions were presented for crisis management in these areas.

    Keywords: natural disasters, earthquake, ArcGIS, vulnerability, crisis management
  • Gholamreza Nouri *, Gholamhossein Eftekhar Pages 78-92

    In recent years, several systems have been considered as lateral load systems in buildings. Corrugated steel shear walls are one of these systems which are widely used in buildings for seismic areas. The main advantage of steel shear walls is their ductility and high strength. By making changes in the geometry of the steel shear walls, such as corrugating them, their strength and ductility can be increased. However, sometimes due to reasons such as architectural conditions, executive issues, or wall hardness reduction, they have openings. Due to physical and geometrical nonlinear behavior, the structural behavior of the corrugated steel shear walls with opening is complex. In this paper, by using finite element method on the ABAQUS software, which its results are validated by comparing with experimental results extracted from literature, a wide study on the effect of the shape and location of the opening on the performance of the corrugated shear walls is carried on. The behavior coefficient (R) obtained by applying a non-linear Push-Over is a criterion for comparing the structural behavior of the study samples. The results showed that the presence of openings in the corners of the corrugated steel shear wall would increase the behavior coefficient up to 7.2, and In this situation, the shape of the opening does not affect the amount of the behavior coefficient. If the opening position is in the vicinity of the boundary element of the frame, a more elasticity factor will be created in the case of circular openings in the vicinity of the beams, and square openings in the vicinity of the columns.

    Keywords: Corrugated steel plate shear wall (CSPSW), Openings, Physical, geometrical nonlinear, Nonlinear finite element method, Response reduction factor
  • Saman Rahat Dahmardeh, Mehrtash Motamedi *, Armin Aziminejad Pages 93-113

    Nonlinear time history analysis is recognized as the most appropriate tool for assessing the real behaviour of structures during seismic excitations. Validity rate of obtained results from this analysis significantly depends to the modeling, details and defined parameters. One of the main aspects of dynamic modeling is the consideration of natural viscous damping as well as value of damping ratio (ξ), which during last years evaluating the effects of these factors on nonlinear responses of moment-resisting steel frames has been limited, and Rayleigh damping model with ξ of 5% was used by researchers. Therefore, in this study attempt has been made to examine the impacts of value and modeling approach of natural damping on nonlinear responses of moment-resisting steel frames. For this purpose, a full scale 4 story steel structure which tested on shake table in 2007 has been considered as reference and modeled by OpenSees software. Natural damping has been defined with three methods; Rayleigh damping, mass-proportional damping and stiffness-proportional damping, for five different values of damping ratio (ξ=0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05). After conducting the nonlinear time history analyses, difference of obtained structural responses compared to the experimental responses has been investigated, and then errors of them have been extracted. Results indicate that reduce of damping ratio leads to the notable decrease of responses, specially, for story shear and overturning moment. The use of 5% damping ratio for nonlinear dynamic analysis of low rise moment-resisting frames is not appropriate and in most of cases leads to the underestimate and unreal results. Besides, it should be noted that the mass-proportional and Rayleigh damping models have higher accuracy in comparison with stiffness-proportional damping model, and these models show lower error.

    Keywords: Natural damping, Rayleigh method, Moment-resisting steel frame, earthquake, Nonlinear time history analysis
  • Sina Salamatpoor, Yaser Jafarian *, Alborz Hajiannia Pages 114-128

    The shortcoming of loose sandy soils in terms of shear strength besides placement of a huge number of structures on them drive the critical requirement for exploring the shallow foundations treatment, their positioning and shapes. In this regard, stabilization of loose sandy soils through fabricating cement and an appropriate additive is one of a promising solution. Hence, in this study, a series of unconfined compressive strength tests have been conducted to find out the mechanical properties of zeolite cemented sand composites. Afterwards, 1g small scale tests have been performed to measure the behavior of shallow foundations placed on the stabilized ground. The main aims of this study are enhancing the bearing capacity and conversely decreasing the settlement of foundations attributed to the chemical reactions between sand, cement and zeolite particles. The results demonstrate that placing a zeolite pad with B/3 thickness underneath the shallow foundation, which contain 3% and 7% cement content, increases their bearing capacity in a range between 11% and 23% respectively compared to those of without a zeolite pad. This is followed by respectively 44% and 67% enhancement in the bearing capacity through doubling the thickness of the zeolite pad. Considering the cement content as a comparing factor between the samples, increasing in the resistant coefficient is in a range between 9% to 23%, while it is constantly 6% for the decreasing coefficient. In summary, this stabilization approach improves the behavior of shallow footing on loose soils.

    Keywords: Zeolite, Shallowfooting, Unconfinedstrength, Physicalmodeling, bearingcapacity
  • Ashkan Khodabandehlou *, Solmaz Yaghobzadeh, Reza Shokri Soltan Abadi Pages 129-147

    Nowadays, the use of control systems in buildings has been increased and the importance of vibration reduction of structures is considered more than ever. In addition to improve the dynamic behavior of buildings, control systems can be installed between adjacent buildings as activated, semi-active and inactivated systems. Fluid viscous dampers are one of the most important approaches for inactivated control systems in which the dynamic response of two adjacent buildings reduces according to the high resistance of the viscous fluid. The main purpose of this study is the use of control systems in two similar adjacent buildings to reduce the entire system response which will be the analytical study of the impact of viscous dampers to control system performance. In order to provide the analysis and to study the dynamic behavior improvement of different adjacent buildings connected with dampers, two models of the original sample was investigated. All examples are different from each other and response analysis and time history was provided using SAP 2000 software. According to the acquired results, the effect of fluid viscous dampers for tall buildings is less than the shorter ones. Moreover, these dampers are more efficiently working for adjacent buildings with different heights rather than buildings with the same height.

    Keywords: Dynamic behavior, Adjacent buildings, Viscous dampers, Passive control, seismic analysis
  • Abdolghafour Khademalrasoul *, Negar Zangenenejad Pages 148-169

    Dynamic interaction analysis of deep excavation-piled foundation in soft soils is studied. In this contribution, deep excavation is considered to be adjacent to the piled foundation. In fact, the interactive influences of a deep cavern and a piled foundation is studied. Loose sands and soft clayey layers are considered. Also, due to the significant effects of the pore water pressure on the soil strength, all sequences of excavations are accompanied with the seep analysis. In order to investigate the seismic effects of the excavation, time history analysis is performed. Therefore, the susceptibility of the loose sand layers to the soil liquefaction is studied. Due to the fact that frequency domain analysis is more acceptable that time domain analysis for transient phenomena, soil liquefaction is controlled in frequency domain analysis. Frequency domain analysis is considered using Fast Fourier Transform. In fact, the frequency domain informations of a saturated loose layers are compared in two different of stages. So, the frequency domain data for seismic ground response, before and after the excavation is shown to predict the soil liquefaction. All results demonstrate the meaningful influences of the excavation on the soil behavior and the structural piles. The results show that the structural beams, might fail due to the additional internal forces which are exerted on the piles during excavation stages.

    Keywords: deep excavation, cavern-piled foundation interaction, Frequency domain analysis, Soil Liquefaction, FFT
  • Reza Vahdani *, Hamed Fakhriyeh, Mohsen Gerami Pages 170-186

    Buried structures such as tunnels, depending on geometric shape, burial depth and various geotechnical and seismic parameters, exhibit different behavior in the event of an earthquake. Tunnels with circular cross-sections are now widely used in the field of transport. One of its most prominent uses is the urban metro that is created using tunnel drilling machines. The behavior of these structures against earthquakes at the time of operation is something that must be considered when designing. The tunnel structure is more sensitive to the ground's displacement than other seismic parameters, on the other hand, the effect of the vertical component of the earthquake on the tunnel structure is less in the far field. Therefore, vertical displacement of the tunnel is less important than horizontal displacement. In this study, variations in depth of placement, diameter and thickness of the tunnel lining and soil properties were performed and in this regard, the vibrating frequency of the soil and tunnel mass has been calculated. In the following, the maximum horizontal displacement component of the tunnel crown was calculated under eleven important and well-known earthquake record. Also, the relationship between the maximum horizontal component of the tunnel crown displacement and the frequency of soil and tunnel mass has led to the production of spectrum of the displacement. Using Plaxis and Ansys finite element softwares, a study was conducted on an urban metro tunnel with horizontal components of earthquake records similar to alluvial soils of the site. The results indicate that the envelope diagram on the horizontal displacement of the tunnel crown is changed in a nonlinear function during the investigating period. Also, the effect of changing the depth of placement and the thickness of the lining and the diameter of the tunnel on reducing the horizontal displacement of the tunnel's crown have been studied.

    Keywords: displacement spectrum, Numerical method, Soil Structure Interaction, effects of Nonlinear soil, multilayer soil
  • Reza Farokhzad *, Hossein Divandari Pages 187-201

    With the growing progress in the use of concrete, novel technologies have been introduced into the production of this building material. Self-consolidating concrete (SCC) is one of the concrete types, which has been extensively applied in building industry nowadays. SCC could be empowered in terms of durability and mechanical properties and, as a result, the service-life of SCC and efficiency of concrete structures could be increased using complementary materials such as Pozzolans and nano-materials. Considering their structures, nano-materials such as nano-silica, nano-calcium carbonate and other similar materials could be helpful in making SCC. This paper aims to investigate the effect of nano-calcium carbonate and nano-silica on the durability and mechanical characteristics of SCC. Thus, different concrete forms with the mixture designs containing 0%, 1%, 2% and 3% nano-calcium carbonate and nano-silica were developed. The samples were made in 15*15*15 cubic and cylindrical forms, depending on the experiment type, and tested at the ages of 7 and 28 days. In all the mixture designs, the rheological tests relating to fresh concrete including concrete flow, slump test, V-funnel, L-box, J-ring and U-box tests were performed. Finally, in order to examine the durability, permeability, freeze and thaw cycle, electrical resistance and pulse rate determination in concrete were employed. At the end, micro-structural properties of concrete containing nano-carbonate were tested using XRD and SEM tests. In all the samples, use of nano-calcium carbonate increased durability and resistance properties of SCC.

    Keywords: nano-caco3, Nano-SiO2, self-compacting concrete(SCC), Durability, Mechanical properties
  • Fathollah Sajedi *, Mohsen Shafieinia, Vahid Razavi Toosi Pages 202-219

    This paper presents the results of an axial pressure test on reinforced concrete columns made of high-strength concrete, which are encapsulated using a glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) and also with fiber reinforced polymer (FRP). The purpose of this study was to investigate the load bearing behavior of concrete columns enclosed with GRP casings and CFRP composites under compressive loads. In this research, the effect of using the GRP casings, CFRP sheets, and also the number of CFRP layers has been investigated. In this research, six circular reinforced concrete columns were manufactured from high-strength concrete, half of columns (group 1) had a GRP casing and the other half (group 2) without casing. From each group, a column had no CFRP reinforcement layer, a column with one layer and another column with two layers of CFRP reinforcement. All columns were tested under concentrated compressive force. The results showed that the use of CFRP sheets and GRP casings improved the compressive strength and durability of the reinforced columns. The addition of a layer and two layers of CFRP increased an average of 10.2% and 24.8% in compressive strength, while the use of a GRP casing increased averagely 3.83 times in compressive strength of the columns. The results indicate that although the CFRP sheets and the GRP casings are both enclosed, the GRP casings, due to their greater enclosure, have a much greater effect on the compressive strength and the ductility of the reinforced concrete columns.

    Keywords: Reinforced concrete column, High-strength concrete, GRP casing, CFRP Sheet, axial force, Ductility
  • Sina Malekpour, MohammadReza Moarefzadeh * Pages 220-243

    Parking floors in buildings are of the most likely places for terrorist bombings. While terrorist attacks across the globe have increased remarkably in the last decades, it is important to recognize the behavior of existing structures against explosions and to find appropriate solutions to reduce the resulting damages. In this study, the failure probability of a 10-story reinforced concrete building subject to a vehicle bombing in random locations in the ground floor is evaluated. For this evaluation, reliability analysis of the building structure is conducted using a Monte Carlo simulation method and the results are obtained using a dynamic analysis of a finite element model and LS-DYNA software. The random variables considered herein are the location of the explosion, the time history of the blast loading, the gravity loads and the slab depth. In order to investigate the effect of the explosion location on the probability of failure, the building plan was first divided into three categories including the center, side and corner areas, then by randomly generating the explosion in each area, the probability of different level of damages to the building was calculated. Based on the results obtained in this study, the probability of failure in the central area of the plan is more significantly compared with those of the other areas. Finally, it is shown that by strengthening the central columns, the probability of heavy damages (damages greater than 55%) for blast loadings containing 600, 750 and 900 Kg TNT charge weights is reduced to 52%, 56% and 77%, respectively.

    Keywords: Terrorist Attacks, Reinforced concrete building, reliability analysis, Blast loading, LS-DYNA software
  • Hassan Ostadhosein *, Mojtaba Hanteh, Mohsen Omidi Ashtiani Nejad Pages 244-264

    The earthquake is one of the natural disasters that caused the many death. 10,000 people die annually due to earthquake around the world, and this incident has so far caused a lot of economic damages. In the structures review, earthquake damages can be classified into three categories: physical, social, and economical. In order to quantify physical damages, it is possible to introduce damage indexes. By knowing the damages of a structure, in addition to determining a proper understanding, redlines are possible to be designed. In other words, knowing the damage index in a structure makes it possible to determine the structure stablity against forces such as earthquakes. This issue becomes more important in retrofitting programmes. In this research, which the purpose is to determine the earthquake damages and structure performance, the Drift and Ghobarah Index are selected as damage Indexes, and the effects on the performance of two-dimensional special concrete moment resisting frames designed with the regulation (ACI 318-14) and the American loading standard (ASCE 7-10) has been investigated. In this regard, performance levels with the Drift index and the Ghobarah index along with the estimated damages have been investigated in different analysis and the correlation between these two Indexes is established. Analyses results show that Ghobara index is more conservative than maximum drift index. Another obtained result is that intensity measure which cause to low rise and medium rise buildings to reach life safety level has about 50% and 40 % differences, respectively, for two assumed indices.

    Keywords: Damage Indicators, Drift Damage Index, Ghobarah Damage Index, Performance levels, Incremental Dynamic Analysis