فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 33، تابستان 1399)

  • شماره ویژه 2
  • تاریخ انتشار: 1399/06/13
  • تعداد عناوین: 14
|
  • یوسف زندی*، ابوالفضل رضایی صفحات 5-21

    کم کردن وزن بتن مصرفی در ساختمان و دیگر سازه ها یکی از اولویت های اصلی متخصصان این امر بوده است این کار باعث کاهش بار مرده و نیروهای وارد شده بر سازه موقع وقوع زلزله میگرددد. در همین راستا تحقیقات متنوعی در سطح جهان صورت گرفته است. در این کار پژوهشی برای ساختن بتن سبک از سنگدانه اسکوریا استفاده شده و برای افزایش مقاومت خمشی تیرهای مورد آزمایش از الیاف شیشه ، همچنین جهت کاهش استفاده از سیمان، کاهش آلاینده های زیستی در ایران و همچنین افزایش کارایی بتن از پودر زیولیت و خاکستر بادی استفاده شده است و مشخصات مکانیکی این بتن های سبک به ویژه رفتار خمشی تیر های سبک سازه ای در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله گویای این است که در تیر بتنی سبک ساخته شده و نمونه های فشاری، در کرنش های زیاد، به علت وجود شبکه ای از الیاف تا 3 درصد وزنی سیمان و انعطاف پذیری حاصله، از تردی و شکست آن جلوگیری می-کند و باعث افزایش تا 20 درصد مقاومت فشاری و 10 درصد مقاومت خمشی نسبت به نمونه شاهد می گردد.همچنین افزودن پودرزیولیت در کنار خاکستر بادی تا 15درصد وزنی سیمان، خاصیت چسبندگی همانند سیمان به بتن سبک داده و باعث افزایش مقاومت خمشی تا 15 درصد گردیده است.

    کلیدواژگان: بتن سبک سازه ای، اسکوریا، الیاف شیشه، خاکستربادی، پودر زئولیت، مقاومت خمشی
  • عادل عساکره*، مسعود مصفا صفحات 22-40

    امروزه مطالعات ژیوتکنیکی جزء جدایی ناپذیر در هر پروژه عمرانی می باشد و داشتن اطلاعات کافی در مورد اعماق مختلف خاک بدون انجام مطالعه مکانیک خاک امکان پذیر نمی باشد. انجام طراحی صحیح سازه ها مستلزم اعمال مقادیر مناسب ظرفیت بابری خاک می باشد، این کار جزء با اطلاعات ژیوتکنیکی که از گمانه های حفرشده به دست می آید مقدور نیست. لذا در این تحقیق سعی شده است با جمع آوری اطلاعات ژیوتکنیکی حاصل از 241 گمانه حفاری شده تا عمق 15 متری و با بکارگیری نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (ArcGis) پارامترهای ژیوتکنیکی در شهر بندرعباس پهنه بندی گردد. این پهنه بندی تقریب خیلی خوبی را از پارامترهای ژیوتکنیکی خاک به مهندسان ارایه می دهد که در طراحی های پی-سازه می توان از آن استفاده نمود. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان میدهد که بیش از 85 درصد منطقه مورد مطالعه دارای لایه های خاک درشت دانه از نوع ماسه لای دار با تراکم متوسط و متراکم بوده که با افزایش عمق بویژه از 10 متر پایین تر به تراکم خاک افزوده شده و در گروه خاکهای دانه ای متراکم قرار می گیرند. از سوی دیگر عموم لایه های خاک از 6 متر و پایین تر اشباع و با رطوبت طبیعی حداکثری 30 درصد می باشد. با توجه به خاک غالب منطقه و ضرورت در نظر گرفتن مخاطرات ژیوتکنیکی در طراحی پی ها، نقشه های پهنه بندی ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی نیز تهیه گردیده است.

    کلیدواژگان: پهنه بندی ژئوتکنیکی، پارامترهای مکانیک خاک، شهر بندرعباس، سیستم اطلاعات جغرافیایی، ضریب اطمینان روانگرایی
  • رامین احسانی، محمدکاظم شربتدار*، علی خیرالدین صفحات 41-62

    ضعف بتن ترد شکنی و عدم شکل پذیری می باشد و استفاده از الیاف فولادی یک راه حل مناسب برای غلبه بر این ضعف است. رفتار سخت شوندگی کرنش تحت کشش که با سایر کامپوزیت های سیمانی و بتنی متفاوت است، از HPFRCC یک مصالح توانمند با قابلیت جذب انرژی بالا و قابلیت ترک خوردگی های زیاد قبل از شکست ساخته است. بنابراین کاربرد سازه ای این مواد کامپوزیتی در اعضای سازه ای مانند تیرهای سراسری، برای کنترل ترک و ارتقاء قابلیت شکل پذیری، رو به گسترش است. در این مقاله تاثیر استفاده از کامپوزیت سیمانی الیافی توانمند حاوی 2% الیاف فولادی در رفتار و عملکرد خمشی تیرهای بتن مسلح دو دهانه بررسی گردیده است که دو تیر با بتن معمولی و دوتیر دیگر با بتن HPFRCC بودند که هر کدام با دو نوع متفاوت چیدمان خاموت در ناحیه تکیه گاه میانی و وسط دهانه ساخته شدند. تیرها دارای دو دهانه مساوی به طول 1800میلیمتر بوده و نیروی متمرکز در وسط دهانه و به صورت متقارن و به صورت افزاینده اعمال گردید. نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از کامپوزیت سیمانی الیافی توانمند (HPFRCC) با 2% الیاف فولادی در نمونه ها باعث افزایش شکل پذیری، جذب انرژی، و افزایش ظرفیت باربری و بهبود رفتار مناسب ناحیه مفصل پلاستیک تیرهای بتن مسلح دو دهانه سراسری گردید.

    کلیدواژگان: کامپوزیت سیمانی الیافی توانمند، تیر سراسری، شکل پذیری، بازتوزیع لنگر، الیاف فولادی
  • محمدعلی دشتی رحمت آبادی، فرزاد شهابیان مقدم*، حسن حاجی کاظمی صفحات 63-83

    در حال حاضر، انواع خاصی از بتن نظیر بتن فوق توانمند (UHPC) ، دست یابی به برخی از ویژگی های بتن از جمله مقاومت بالا را میسر می سازد. بتن پودری (RPC) از جمله بتن های فوق توانمند با ویژگی های فیزیکی و مکانیکی برتر است. بتن پودری با بهره گیری از سیمان و مصالح پودری بسیار ریزدانه شامل ماسه سیلیسی، میکرو سیلیس و مقادیر کم نسبت آب به سیمان با استفاده از فوق روان کننده تولید می گردد. در این پژوهش، ابتدا طرح اختلاط RPC که در آن نسبت آب به مواد پودری (W/B) برابر 15/0 و نسبت فوق روان کننده به سیمان (SP/C) برابر با 3 درصد می باشد، با بهره جویی از مصالح بومی و با استفاده از مطالعات قبلی انتخاب و تعیین گردید. در ادامه، با انجام آزمایش های متعدد، مقاومت فشاری، مدول گسیختگی و مقاومت کششی در سنین مختلف اندازه گیری گردید. به منظور تعیین مقاومت RPC در سنین مختلف، نمونه هایی با W/B و SP/C برابر با طرح اختلاط ساخته شد و پس از عمل آوری معمولی در سنین 3، 7، 14، 28 و 56 روزه مورد آزمایش قرار گرفت. هر گروه شامل شش نمونه بود و مقدار میانگین، انحراف معیار و ضریب پراکندگی نمونه ها تعیین شد. در این مقاله، با استفاده از نتایج آزمایش های انجام شده، رابطه هایی برای تعیین مقاومت فشاری و کششی بتن پودری در سنین مختلف پیشنهاد شده است که از دقت مناسبی برخوردار بوده و می تواند در عمل مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: بتن پودری، بتن فوق توانمند، فوق روان کننده، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی
  • محمدامیر نجفقلی پورحقیقی*، حسین درویشی، سید مهدی دهقان، محمودرضا ماهری صفحات 84-100

    بناهای تاریخی در هر کشور از جمله سازه های ارزشمند به شمار می روند. از این رو، اخیرا بحث ارزیابی عملکرد این گونه بناها تحت انواع بارها خصوصا زلزله مورد توجه قرار گرفته است. از این میان برج های تاریخی که عمدتا با مصالح بنایی بنا شده اند، به عنوان یکی از مرسوم ترین شکل های این نوع بناها محسوب می شوند که با کاربردهای مختلف نظیر مناره مسجد یا ناقوس کلیسا در سرتاسر جهان وجود دارند. در بررسی عملکرد برج های تاریخی مصالح بنایی در زلزله، مشخصات دینامیکی این نوع سازه یک از مهمترین مشخصات مورد نیاز است. از این میان فرکانس اصلی ارتعاش برج یکی از مهم ترین خصوصیات دینامیکی آن به شمار می رود. در این راستا تهیه روابطی برای تخمین فرکانس اصلی ارتعاش برج ها مفید است. در این مقاله، ابتدا مشخصات دینامیکی 38 برج تاریخی که توسط محققین پیشین با استفاده از آزمایش های دینامیکی درجا و یا با روش های تحلیلی استخراج شده اند، جمع آوری شده اند. آنگاه ضمن بررسی تاثیر عوامل مختلف بر فرکانس اصلی ارتعاش آنها، با انجام یک تحلیل آماری، روابطی تجربی برای تخمین فرکانس اصلی ارتعاش برج های تاریخی مصالح بنایی پیشنهاد شده است. بررسی متوسط خطای روابط پیشنهادی نشان می دهد که این روابط با دقت قابل قبولی برای تخمین فرکانس ارتعاش برج های تاریخی قابل استفاده می باشند.

    کلیدواژگان: برج های تاریخی، فرکانس اصلی ارتعاش، مصالح بنایی، رابطه تجربی، مطالعات آماری
  • محمد شریعتمداری، نسیم نهاوندی* صفحات 101-123

    یکی از اساسی ترین موضوعات مطرح در بسیاری از سازمان های پروژه محور، مدیریت ریسک پروژه های درحال انجام آن سازمان است. در این راستا در گام نخست می بایست ریسک های بالقوه پروژه ها، تحت ساختاری نظام مند و فراگیر، شناسایی شده و پس از آن با بهره گیری از روش های مناسب و مطلوب به ارزیابی آن ها از حیث احتمال رخداد و نیز میزان اثرگذاری آن ها بر اهداف پروژه پرداخته شود. در این مطالعه، با در نظرگیری شرکت هلدینگ پتروشیمی باختر به عنوان یکی از بزرگترین شرکت های ایجاد کننده و بهره بردار پروژه های پتروشیمی در ایران به عنوان مطالعه موردی، به شناسایی و ارزیابی عدم قطعیت ها و ریسک های جاری و محتمل پروژه های ساخت پتروشیمی در ایران پرداخته شده است. برای شناسایی ریسک ها از دو روش بررسی مستندات و مصاحبه بهره برده شده است. این فرآیند منجر به شناسایی و طبقه بندی 104 ریسک بالقوه در پروژه های پتروشیمی، در دو دسته و 8 زیردسته، شده است. همچنین از آن جا که ارزیابی ریسک ها یک فرآیند تصمیم گیری شهودی، ذهنی و وابسته به تجربیات گذشته است، برای این مرحله از روش منطق شهودی استفاده شده است. روش منطق شهودی که روشی مبتنی بر تصمیم گیری با معیارهای چندگانه و تیوری شواهد دمپستر-شافر است، برای مواجهه با چنین قضاوت های شهودی و نادقیقی که در فضایی نامطمین و با نقص در دسترسی به اطلاعات و شواهد انجام می گیرد، روشی کارا و سودمند است. استفاده از این روش، علاوه بر ارزیابی و رتبه بندی ریسک های شناسایی شده، منجر به اندازه گیری سطح شناخت از ریسک های شناسایی شده نیز شده است.

    کلیدواژگان: عدم قطعیت و ریسک، پروژه های پتروشیمی در ایران، شناسایی ریسک، ارزیابی ریسک، تثوری شواهد دمپستر-شافر، روش منطق شهودی (ER)
  • بهنود گنجوی* صفحات 124-141

    استفاده گسترده ی سیستم های اتلاف انرژی موجب شده است تا محققان به دنبال بهینه سازی مشخصه های مکانیکی این سیستم ها جهت بهبود عملکرد لرزه ای سازه ها باشند. تا کنون تحقیقات قابل توجهی بر روی بهینه سازی سازهای پای ثابت دارای میراگرهای غیرفعال انجام شده است. از طرفی مطالعات اخیر نشان داده است که اثر اندرکنش-خاک سازه می تواند به طور قابل توجهی الگوی بار لرزه ای بهینه سازه های ارتجاعی و خصوصا غیر ارتجاعی را تحت تاثیر قرار دهد. دراین تحقیقات الگوریتمهای بهینه سازی جدیدی برای طراحی لرزه ای بهینه سازه های برشی با در نظرگرفتن اثر انعطاف پذیری خاک (اندرکنش خاک-سازه) ارایه شد. هرچند که مطالعات بسیار محدودی در رابطه با بهینه سازی لرزه ای اینگونه ساز ها با حضور میراگرها مطرح شده است. در این مطالعه، با ارایه ی یک الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر توزیع خسارت یکنواخت بر روی سازه های برشی معادل ، اثر اندرکنش خاک-سازه بر توزیع بهینه میراگرهای پسماندی مورد مطالعه ی پارمتریک قرار می گیرد. بدین منظور ساز های برشی معادل با سازه های فولادی واقعی دارای میراگر های پسماندی واقع بر بستر انعطاف پذیرتحت اثر 15 شتابنگاشت زمین لرزه ی دور از گسل که بدون پالس می باشند بهینه شده و اثر پامتر های موثر اندرکنشی در پاسخ بهینه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج این مطالعه حاکی از آنست که استفاده از الگوریتم پیشنهادی برای دستیابی به توزیع بهینه میراگر های پسماندی با احتساب اثر اندرکنش خاک-سازه، امکان آن را فراهم می آورد که با توزیع مناسب میراگرهای پسماندی، عملکرد لرزه ای سازه اولیه تا حد قابل توجهی افزایش یابد. همچنین نتیجه گرفته شد که اثر پارامترهای کلیدی اندرکنشی مانند فرکانس بی بعد و نسبت لاغری در نحوه ی توزیع الگوی بهینه کاملا قابل ملاحظه است، به نحوی که افزایش اثر اندرکنش-خاک سازه موجب افزایش بار لرزه ای در پای سازه و خصوصا در طبقه ی بام می شود که می تواند ناشی از افزایش انعطاف پذیری سیستم خاک-سازه نسبت به حالت پای ثابت و اثر قابل توجه مودهای بالاتر باشد.

    کلیدواژگان: میراگر پسماندی، طراحی بهینه، اندرکنش خاک-سازه، تغییرمکان نسبی غیرارتجاعی، الگوی بار لرزه ای
  • مجید امین افشار*، محمد مهدی معمارپور، بهادر خانلری صفحات 142-157

    استفاده از سیستم هسته ی مرکزی، ستون پیرامونی و مهاربازویی و به کارگیری مستهلک کننده های انرژی نظیر میراگر ویسکوز، از راه-کارهای کاهش تغییرمکان جانبی سازه می باشد. سیستم ترکیبی هسته ی مرکزی و مهار بازویی میرا شده تحت بارهای لرزه ای، با ارتعاش عرضی تیر طره دارای لنگر متمرکز ناشی از سیستم فنر-میراگر ، قابل ارزیابی می باشد. در این مقاله دو مدل برای مهار بازویی میراشده ارایه شده است. پس از دستیابی به معادله ی دیفرانسیل حاکم بر حرکت ارتعاشی تیر در اندرکنش با مهار بازویی میرا شده به دو شیوه ی مدل ویسکوز و ویسکوالاستیک و تحلیل مقدار ویژه، معادله مشخصه ی مدل ها استخراج شد. سپس، فرکانس ها و مدهای ارتعاشی مختلط سیستم بر حسب پارامترهای بی بعد نسبت میرایی و موقعیت مهار بازویی، محاسبه گردید و نتایج به صورت رویه های نسبت میرایی مدال بر حسب موقعیت ارتفاعی مهار بازویی و نسبت میرایی میراگرها، ارایه و مقادیر بهینه ی هر یک از این پارامترها در مدهای مختلف سازه مشخص شد. مکان بهینه ی مهار بازویی در مدل ویسکوز و ویسکوالاستیک به ترتیب در نسبت های ارتفاعی 0.47 و 0.50 در مود اول بدست آمد. این مقادیر برای مود دوم در هر دو مدل برابر 0.8 می باشد. با تحلیل مدل اجزای محدود یک سازه ی 40 طبقه و مقایسه ی پاسخ فرکانسی سیستم های مهار بازویی میرا شده در حالت بهینه با حالت غیر بهینه و نیز مدل مهار بازویی میرا نشده و سیستم فاقد مهار بازویی، صحت نتایج بدست آمده تایید گردید. حداکثر تغییرمکان جانبی بام در مدل های بهینه ویسکوز و ویسکوالاستیک به ترتیب 16.4 و 1.1 سانتی متر می باشد درحالیکه مدل های فاقد مهار بازویی و میرا نشده دارای تغییرمکان بزرگ تر از نسبت یک چهارصدم ارتفاع سازه می باشند. علی رغم بالا بودن میرایی مدال در مدل ویسکوز نسبت به مدل ویسکوالاستیک، عملکرد مدل ویسکوالاستیک در کنترل تغییرمکان مناسب تر می باشد و این موضوع حاکی از غیر واقعی بودن مدل ویسکوز می باشد.

    کلیدواژگان: سازه بلند، مهار بازویی میراشده، بهینه یابی، کنترل سازه، تحلیل مقدار ویژه، فرکانس مختلط
  • مریم لطفی، محمدهادی علیزاده الیزئی*، حسن احمدی صفحات 158-171

    نظر به این که از عمده آسیب‏‎های مشاهده شده در زلزله‏‎های اخیر جدا شدن دیوارهای غیرباربر از اجزای سازه‏‎ای و ترک‏‎های بزرگ طولی و قطری در آنها می‏‎باشد، انتخاب دیوار مناسب برای ساختمان بسیار حایز اهمیت است. با توجه به تنوع دیوارها و تعدد معیارها، اتخاذ تصمیمی که تمام عوامل موثر را مدنظر قرار‏ دهد ضروری است. لذا در این مقاله از روش تحلیل سلسله مراتبی که یک روش سازگار با معیار‏ها و اهداف چندگانه در تصمیم‏‎گیری می‏‎باشد استفاده شده است. برای شناسایی و تعیین میزان اهمیت معیارهای تاثیر‏گذار در انتخاب دیوار و مقایسه دقیق دیوارها بر اساس معیارها، از مدلسازی عددی و مقایسه‏‎های تجربی استفاده گردیده است. دیوارها با معیارهای طراحی، اجرا، هزینه و زمان مورد مقایسه قرار گرفتند. دیوارهایی ‏که مورد ارزیابی قرار گرفته‏‎ا‏ند عبارت از: بلوک‏ سیمانی با دانه رس منبسط شونده (LECA)، پانل‏ ساندویچی (3D panel)، دیوار خشک (Drywall)، بلوک بتنی هوادار اتوکلاو شده (AAC) می‏باشند. در نهایت با به کارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی به اولویت‏‎بندی انواع دیوارهای مناسب برای ساختمان‏‎ها در مناطق زلزله‏‏‎خیز‏ پرداخته شده است. نتایج نشان داد دیوار خشک به جهت امتیازات مشخصه و مقایسه‏‎های تجربی به عنوان بهترین گزینه و بلوک بتنی هوادار اتوکلاو شده و بلوک‏‎های سیمانی سبک و پانل‏‎های ساندویچی به ترتیب در جایگاه‎‏های بعدی به عنوان گزینه‏‎های مناسب می‏‎توانند در ساختمان‏‎های در معرض زلزله عملکرد بهتری داشته باشند.

    کلیدواژگان: روش تحلیل سلسله مراتبی، دیوار غیر باربر، مصالح نوین، اجزای غیرسازه‏‎ای، دیوار خشک
  • غلامرضا عبدالله زاده*، محمد سازجینی صفحات 172-193

    یکی از منابع اصلی عدم قطعیت در تعیین پاسخ های لرزه ای سازه ها، عدم قطعیت در تحریک وارد بر سازه ناشی از زلزله است. در سال های اخیر با رواج روش طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس عملکرد اهمیت مسئله انتخاب نگاشت های زلزله به عنوان تحریک ورودی بیشتر نمایان شده و توجه محققین بسیاری را جلب نموده است. روش متداول در انتخاب نگاشت های زلزله در این روش، انتخاب براساس معیار شدت است. شکل طیف پاسخ یک معیار شدت نسبتا موفق در برآورد برخی از پاسخ های لرزه ای مانند حداکثر گریز نسبی طبقات می باشد. در این مطالعه کفایت این معیار شدت در تعیین انرژی هیسترزیس تلف شده و برای اولین بار در تعیین حداکثر شاخص خرابی پارک انگ در مفاصل پلاستیک سازه در قاب های خمشی بتن مسلح بررسی شد. به این منظور چهار قاب خمشی ویژه بتن مسلح با رفتار غیرخطی مدل سازی شده و هر یک تحت اثر یک دسته از نگاشت های زلزله که براساس معیار شدت شکل طیف پاسخ با استفاده از روش طیف شرطی انتخاب شده بودند، مورد تحلیل قرار گرفت. سپس دو پاسخ انرژی هیسترزیس سازه و شاخص خرابی پارک انگ از نتایج تحلیل اقتباس شده و همبستگی آن ها با چند معیار شدت ثانویه به صورت کمی بررسی شد. انتخاب معیارهای شدت ثانویه به نحوی انجام شد که نشان دهنده ویژگی های متفاوتی از قبیل محتوای فرکانسی و مدت زمان حرکات قوی در نگاشت های زلزله باشند. نتایج نشان داد که معیار شدت شکل طیف پاسخ در انتخاب نگاشت های زلزله برای برآورد پاسخ انرژی هیسترزیس و شاخص خرابی پارک انگ دارای کفایت لازم نبوده و پیش بینی دقیق تر این پاسخ ها نیازمند ارایه معیار های شدت جدید و مطالعه بیشتر در زمینه انتخاب نگاشت می باشد. از معیارهای شدت ثانویه نیز معیارهای مرتبط با انرژی و مدت زمان حرکات قوی بیشترین همبستگی را با دو پاسخ انرژی هیسترزیس و شاخص خرابی پارک انگ داشتند.

    کلیدواژگان: تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی، معیار شدت، انتخاب نگاشت زلزله، شکل طیفی، طیف شرطی، انرژی هیسترزیس، شاخص خرابی پارک-انگ، مدت زمان حرکات قوی
  • مجید قلهکی*، فرنام فروزان، امید رضایی فر صفحات 194-215

    در این مقاله، نوع جدیدی از سیستم باربر لرزه ای به نام سیستم قاب با ستون پیوند شده (LCF) به منظور مستهلک نمودن انرژی زلزله و بازگشت سریع سازه به خدمت رسانی، مورد مطالعه ی عددی قرار گرفته است. این سیستم با رفتار تیر پیوند شکل پذیر به عنوان فیوز برشی، در سطوح مختلف زلزله، سبب کاهش و یا عدم آسیب در دیگر اعضاء سازه می شود. جهت بررسی رفتار سازه ای این سیستم تحت زلزله های حوزه ی نزدیک و دور از گسل، پس از صحت سنجی مدل های آزمایشگاهی، سازه های 3، 6 و 9 طبقه بر اساس روش مبتنی بر عملکرد، طراحی شده و رفتار آن ها تحت نگاشت های اصلاح شده ی 7 زلزله ی نزدیک و 7 زلزله ی دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی، بیشینه درصد دریفت میان طبقه ای در حوزه ی نزدیک در سازه های فوق به ترتیب برابر 91/3 ، 08/1 و 65/1 درصد و نیز بیشنه درصد دریفت میان طبقه ای در حوزه ی دور به ترتیب برابر 74/1، 91/3 و06/4 درصد به دست آمده که در نیمه ی پایینی سازه های طراحی شده رخ داده و با توجه به مقایسه تغییرمکان ماکزیمم و درصد دریفت های میان طبقه ای به دست آمده با سازه های طراحی شده به روش پیشنهادی شعیبی و همکاران و همچنین ملکوتیان و همکاران، سازه دارای تغییرمکان ماکزیمم و درصد دریفت میان طبقه ای کنترل شده است.

    کلیدواژگان: سیستم قاب با ستون پیوند شده، طراحی مبتنی بر عملکرد، زلزله ی حوزه ی دور، زلزله حوزه نزدیک، دریفت
  • سولماز مرادپور، مهدی دهستانی* صفحات 216-238

    در این مقاله جهت افزایش کارایی طراحی بر اساس جابجایی مستقیم سازه های مجهز شده به میراگر ویسکوز، روشی برای تعیین توزیع بهینه میراگر ویسکوز پیشنهاد شده است. این روش مبتنی بر تعریف یک مسئله ی بهینه سازی برای تامین میرایی ویسکوز معادل مورد نیاز با حداقل مجموع ضریب میرایی میراگرهای ویسکوز است و برای حل آن از الگوریتم ژنتیک توزیع شده (DGA) استفاده شده است. برای آنالیز عددی و توضیح روش پیشنهادی، سه قاب فلزی 2، 5 و20 طبقه ی مجهز شده به میراگر ویسکوز خطی و طراحی شده بر اساس روش جابجایی مستقیم در نظر گرفته شده و به توزیع بهینه میراگر ویسکوز پرداخته شده است. سازه های کنترل شده در دو حالت توزیع بهینه و یکنواخت میراگرها تحت ده رکورد مصنوعی سازگار با طیف طراحی قرار گرفته و با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی به ارزیابی پاسخ سازه ها پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که برای تامین میرایی ویسکوز معادل یکسان در دو حالت توزیع بهینه و یکنواخت میراگرها، استفاده از توزیع بهینه باعث کاهش قابل توجهی در مجموع ضریب میرایی میراگرها (تا 30 درصد) و مجموع حداکثر نیروی میراگرها (تا 24 درصد) و در نتیجه هزینه ی تامین سیستم کنترل می شود. همچنین ارزیابی عملکرد سازه های کنترل شده تحت زلزله های مصنوعی نشان می دهد که استفاده از توزیع بهینه میراگر علیرغم کاهش در هزینه ی سیستم کنترل عملکرد مشابهی با حالت توزیع یکنواخت داشته است.

    کلیدواژگان: طراحی بر اساس عملکرد، طراحی بر اساس جابجایی مستقیم، میراگر ویسکوز سیال، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک توزیع شده
  • زینب دریکوند، حسن کیامنش*، نجف هدایت صفحات 239-256

    رفتار لرزه ای در سدهای وزنی بتنی به دلیل نیاز به افزایش اطمینان از ایمنی سدها در حین زلزله، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بیشتر سدهای بتنی موجود در معرض آسیب ترک خوردگی قرار دارند. این ترک ها توسط عوامل مختلفی از قبیل عملیات اجرایی، عمل آوری بتن، تغییرات حجمی توده بتن، بارهای وارده و غیره ایجاد شده و گسترش احتمالی این ترک ها ممکن است باعث کاهش کارایی، خرابی و ناپایداری اینگونه سدها گردد. استفاده از علم مکانیک شکست به عنوان یک روش جدید برای تخمین ناپایداری و دوام سدهای بتنی، در نشریات و مقالات معتبر علمی دنیا توصیه گردیده است. با توجه به حساسیت موضوع ترک-خوردگی در سدهای بتنی، و همچنین با توجه به اینکه در گذشته رفتار سد گتوند در اثر ترک خوردگی مورد مطالعه قرار نگرفته است، در این مطالعه، به بررسی رفتار سد تنظیمی گتوند در اثر ترک خوردگی پرداخته شده است. برای مدلسازی این پژوهش از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. پارامترهایی که بعنوان متغیر در نظر گرفته شده اند شامل: طول متغیر برای ترک و زاویه ترک می باشند. در مورد تاثیر زاویه ترک نتایج نشان می دهد که بدترین حالت برای مقطع سد زمانی است که ترک زاویه منفی داشته باشد. مقدار جابجایی افقی برای زاویه 30- درجه برابر با 031/0 متر و برای ترک با زاویه 30+ درجه برابر با 025/0 متر است. همچنین افزایش طول ترک باعث افزایش مقادیر جابجایی، تنش و عکس العمل های تکیه گاهی در سد شده است. مقدار حداکثر عکس العمل تکیه گاهی در مدل با طول ترک 200 سانتیمتر، در حالتیکه زاویه ترک 45+ باشد، 4 درصد بیشتر از مدل با طول ترک 30 سانتیمتر و برابر با 8+E78/1 نیوتن است.

    کلیدواژگان: طول ترک، زاویه ترک، سد تنظیمی گتوند، مکانیک شکست، ترک در سدهای بتنی
  • سید علی اصغر حسین زاده*، علی کاظمی، محمدعلی برخورداری، مهدی میرزایی صفحات 257-272

    در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود، تاثیر آزاد کردن اتصال ورق از ستون ها در مشخصه های رفتار غیرخطی سیستم های دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری های پو ش آور، سیکلی و انفجاری مطالعه شد. نتایج تحلیل های پوش آور نشان داد که در این سیستم، به دلیل عدم وقوع تسلیم کامل در سطح ورق، بطور نسبی از مقاومت ورق و در نتیجه مقاومت کل و تا حدی، سختی اولیه و شکل پذیری سیستم کاسته می شود، لیکن تغییری در مقاومت قاب به وجود نمی آید. با افزایش ضخامت ورق متناسب با کاهش نسبی مقاومت آن، نه تنها افت نسبی مقاومت سیستم نیمه پیوسته جبران می شود، بلکه سختی اولیه و شکل پذیری سیستم (با ضخامت اصلاح شده) نسبت به سیستم اولیه با اتصال کامل نیز افزایش می یابد. نتایج تحلیل سیکلی نشان داد که به دلیل کاهش نسبی مقاومت و جذب انرژی توسط ورق، میزان جذب انرژی در سیستم نیمه پیوسته نسبت به سیستم پیوسته نظیر کاهش می یابد. نتایج تحلیل های انفجاری نیز نشان داد که سیستم های پیوسته و نیمه پیوسته دیوار برشی فولادی (طراحی شده در برابر زلزله) در برابر بار انفجاری نیز تا حدی مقاوم هستند و به صورت کلی منهدم نمی شوند. همچنین، با جداسازی ورق پرکننده از ستون ها، رفتار سیستم های دیوار برشی فولادی تحت تاثیر نسبت طول دهانه به ارتفاع آن ها تغییر می کند.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، انفجار، زلزله، المان محدود، تحلیل غیرخطی
|
  • Yousef Zandi *, Abolfazl Rezaei Pages 5-21

    Lowering the weight of concrete used in buildings and other structures has been one of the main priorities of the specialists. This will reduce the dead load and the forces involved in the structure during the earthquake. A wide range of research has been done around the world.In this work, a research on the construction of lightweight aggregates of Scoria has been used to increase the flexural strength of the beams tested in the glass fiber, as well as to reduce the use of cement, reduce the amount of pollutants in Iran, as well as increase the efficiency of concrete from zeolite and ash powder The wind has been used and the mechanical characteristics of these lightweight concrete structures, in particular the flexural behavior of lightweight structural beams, have been investigated in the laboratory environment, and the results indicate that light concrete was constructed and pressurized in Due to the presence of a network of fibers up to 3% by weight of cement and the resulting flexibility, the strain is very crisp And preventing it from breaking down and increasing the compressive strength by up to 20% and 10% of the flexural strength compared to the control sample. Addition of powdered zeolite along with ash to 15% by weight of cement has the same adhesion properties as cement to light concrete Data has increased the flexural strength by up to 15%.

    Keywords: Structural lightweight concrete, Ascoria, glass fiber, Fly ash, Zeolite powder, bending strength
  • Adel Asakereh *, Masoud Mosaffa Pages 22-40

    Today, geotechnical studies are an integral part of any development project, and having sufficient information about the depths of soil without conducting soil mechanics studies is not possible. The proper design of the structures requires the application of appropriate amounts of soil capacity, this is not possible with the geotechnical information obtained from the drilled boreholes. Therefore, in this research, geotechnical parameters have been collected in Bandar Abbas by collecting geotechnical data from 241 drilled boreholes to a depth of 15 meters. Using geological information system software (ArcGis), geotechnical parameters are zoned. This zoning provides a very good approximation of the geotechnical parameters of the soil to the engineers, which can be used in the design of the pion. The results obtained in this study show that more than 85% of the study area has coarse-grained soil layers with a moderate and dense density of sandy sand, which, by increasing the depth, especially from 10 meters below, to the density of soils They are added in the group of dense soil soils. On the other hand, the general soil layers are 6 m below and saturated with a maximum natural moisture content of 30%. Regarding the dominant soil of the region and the need to consider the geotechnical hazards in the design of the plies, zoning maps of the coefficient of reliability versus liquefaction are also provided.

    Keywords: Geotechnical zoning, Soil Mechanics Parameters, Bandar Abbas city, Geographic information system, Liquefaction confidence coefficient
  • Ramin Ehsani, MohammadKazem Sharbatdar *, Ali Kheyroddin Pages 41-62

    The particular weaknesses of concrete are brittle fracture and lack of material ductility, so using steel reinforcements and discrete fibres are an attempt to overcome this weakness. Strain hardening behaviour under tensile force has made new material HPFRCC as a high performance material with high energy absorption capability and high cracking ability before failure, Therefore the structural application of this composite material in the structural members such as continuous beams to control cracks and improve ductility has come to the believed border. In this paper, the effect of using HPFRCC containing 2% steel fibres on the flexural performance of four large two-span reinforced concrete beams has experimentally been investigated. Two beams were conventional concrete with two different arrangements of stirrups in the central support area and two other beams were companion but made with full HPFRCC composites, all beams with two equal spans of 1800 mm were loaded under concentrated force applied in the middle of the span symmetrical and incrementally. The results indicated that the use of HPFRCC with 2% steel fibre in the specimens increased the ductility, energy absorption, and bearing capacity, as well as an appropriate re-distributing moment in the plastic area of reinforced concrete continuous beam with two spans.

    Keywords: HPFRCC, Continuous beam, Flexural behavior, ductility, Steel Fibres
  • MohammadAli Dashti Ramatabadi, Farzad Shahabian *, Hasan Haji Kazemi Pages 63-83

    At present, certain types of concrete such as ultra high performance concrete (UHPC) provide some concrete properties such as high resistance. Reactive powder concrete (RPC) is one of the UHPC concrete with superior physical and mechanical properties. Reactive powder concrete is produced using cement and very fine powdered materials including crushed quartz, silica fume and low water-to-cement ratio using super plasticizer. In this study, a mixing scheme of RPC, in which water/binder ratio (W/B) is equal to 0.15 and the ratio of super plasticizer to cement (SP/C), is equal to 3%, with interest of the selection of native materials was determined. Subsequently, by performing several experiments, the compressive strength, rupture modulus and tensile strength of RPC have been investigated at different ages. In order to determine the resistance of RPC at different ages, samples with W/B and SP/C were made up to the mixing scheme and tested after 3, 7, 14, 28 and 56 days of normal operation. Each group consisted of six samples, and the mean values, standard deviation and coefficients of variations of the samples were determined. The relationships have been proposed to predict the compressive and tensile strength of reactive powder concrete in different ages, which are accurate and can be used in practice.

    Keywords: Reactive powder Concrete, ultra high performance concrete, Compressive strength, tensile strength, Super Plasticizer
  • M. A. Najafgholipour *, Hossein Darvishi, Seyed Mehdi Dehghan, MahmoudReza Maheri Pages 84-100

    Historical buildings are valuable structures. Therefore, performance evaluation of these structures under different loadings such as seismic effects has been considered in several research projects in recent years. Masonry towers are known as one of the common types of historical structures that exist in different countries. To evaluate the seismic performance of masonry towers, their dynamic properties are needed. Among the dynamic characteristics of the towers, fundamental vibration frequency is known as the most important one. In this regard, formulations for estimation of the vibration frequency of these structures in useful. For this purpose, a database consisting properties of 38 towers which were identified through in-situ dynamic tests or numerical analysis before, are collected. Then, based on a nonlinear regression on the collected database, empirical equations are proposed for estimation of the vibration frequency of historical masonry towers. Evaluation of the database indicates that height of the towers is the most effective parameter on their vibration frequency. In addition, thickness of the perimeter walls, cross-section dimensions of the towers and elastic modulus of masonry can affect the dynamic response of the towers. The average errors of the estimated frequencies by means of the proposed equations indicate that the proposed equations have acceptable accuracy.

    Keywords: Historical Towers, Fundamental Frequency, Masonry, Empirical Equation, Statistical Study
  • Mohammad Shariatmadari, Nasim Nahavandi * Pages 101-123

    One of the most important issues in many project-oriented organizations is the risk management of the ongoing projects of that organization. In this regard, in the first step, the potential risks of projects should be identified under a systematic and comprehensive scheme, and then, using appropriate and desirable methods, they should be evaluated in terms of their probability and their impact on project goals. In this study, considering Bakhtar Petrochemical Company, a holding company, as one of the largest companies that construct and operate petrochemical projects in Iran as a case study, the current and potential uncertainties and risks of petrochemical projects in Iran have been identified and evaluated. Two methods, namely documentation review and interview, have been used to identify risks. This procedure has led to the identification and classification of 104 potential risks in petrochemical projects in two categories and eight sub-categories. Also, since the risk assessment is an evidential, intuitive, and empirical decision-making process, the Evidential Reasoning approach has been used for this stage. Evidential Reasoning, based on the Multi-Attribute Decision-Making approach and Dempster-Shafer's Theory of Evidence, is a useful and effective method to deal with overly intuitive and inaccurate judgments made in this uncertain environment. Using this method, in addition to assessing and ranking the identified risks, has also produced a measurement of the level of recognition of the identified risks.

    Keywords: Petrochemical Projects in Iran, Risk Identification, Risk Assessment, Dempster-Shafer’s Theory of Evidence, Evidential Reasoning Approach
  • Behnoud Ganjavi * Pages 124-141

    The widespread use of energy dissipation systems has led researchers to investigate the optimal mechanical properties of these systems for improving the seismic performance of a structure with the installation of such devices. So far, considerable researches have been conducted on optimum seismic design of fixed-base systems with passive dampers. On the other hand, recent studies have shown that effect of soil-structure interaction (SSI) can have remarkable effects on optimum seismic loading patterns of structures in both elastic and inelastic states. In these investigations, several new optimization algorithms were proposed for optimum seismic design of buildings considering soil-structure interaction effects. However, very rarer optimization studies have performed on soil-structures systems with dampers. In this paper, a new optimization algorithm based on uniform damage distribution of equivalent shear building model considering soil-structure interaction effect is developed. To this end, shear buildings models with hysteretic dampers located on flexible base soil are optimized under 16 far-fault earthquake ground motions without pulse, and the effect of key soil-structure interaction parameters on optimum response is investigated. Results of this study indicate that using proposed optimization algorithm for soil-structure systems with hysteretic dampers to achieve optimum distribution of dampers will lead to significant improvement of the seismic performance of the primary structure. In addition, it was concluded that the soil-structure key parameters such as dimensionless frequency and structural slenderness ratio can significantly affect the optimum load patterns such that increasing SSI effect will lead to increasing seismic load on base and top of the structure compared to the fixed-base systems. This can be attributed to the flexibility and higher modes effect of soil-structure systems when compared to the corresponding fixed-base system.

    Keywords: Hysteretic damper, Optimum Design, Soil-structure interaction, Inelastic inter-story drift, Seismic load pattern
  • Majid Amin Afshar *, MohammadMahdi Memarpour, Bahador Khanlari Pages 142-157

    Using central core system with peripheral columns and outrigger and employing the energy dissipation devices, such as viscous damper, is one of the structure lateral displacement mitigation’s methods. The central core system with the damped outrigger under seismic loads can be assessed by transverse vibration of a cantilever beam subjected to a concentrated moment due to spring-damper system. In this paper, two models are proposed for damped outrigger. After obtaining differential equation of vibration of a beam interacted with damped outrigger modeled as viscous and viscoelastic, and eigen value analysis, characteristic equations are derived. Complex frequencies and mode shapes are obtained with respect to non-dimensional parameters such as damping ratio and outrigger location and results are presented as modal damping ratio surfaces versus damping ratio and outrigger location and so optimal of these parameters for each mode are attained. The optimal locations of outrigger at first mode are 0.47 and 0.5 of the building height for viscous and viscoelastic models, respectively. In second mode, this value is 0.8 for both models. Analyzing a finite element model of a 40-story building and comparing frequency responses of the optimal and non-optimized models and the undamped models including the traditional outrigger and traditional core system without outrigger, validity of the proposed method is verified. The maximum of roof displacement in viscous and viscoelastic models are respectively about 16.4 cm and 1.1 cm, while it exceeds than the criteria of 1/400 of building’s height in the undamped models. In spite of greater modal damping ratio of viscous model, performance of the viscoelastic model is better. This is an indication of unrealistic viscosity model.

    Keywords: Tall building, Damped outrigger, optimization, structural control, Eigen value Analysis, Complex frequency
  • Maryam Lotfi, MohammadHadi Alizade Elizei *, Hassan Ahmadi Pages 158-171

    The major damage observed in recent earthquakes is the separation of non-structural walls from structural components and large longitudinal and diagonal cracks in them; so, selecting the appropriate wall is very important. Considering the diversity of the existing walls and the multiplicity of the criteria, making an inclusive decision for choosing the most practical wall which considers all the relevant criteria seems necessary. Therefore, Analytical Hierarchy Process method was used for analysis in this paper. This method is compatible with multiple criteria and decision making purposes. In order to identify and determine the importance of effective criteria in choosing the appropriate wall, the Empirical comparisons have been used and for a more accurate comparison between the types of walls based on quantitative criteria, in addition to the questionnaire, numerical modeling has also been used. criteria include design criterion, performance criterion, economic criterion, and time criterion. Finally, using the hierarchical analysis method, the suitable types of walls in seismic areas have been prioritized. The materials used to evaluate the non-loaded walls are: 3D-panels, drywalls, cement blocks containing lightweight expanded clay aggregate (lECA), Autoclaved aerated concrete. The gained results of the study indicate that in order to achieve a safe and earthquake-resistant hospital structure, the drywalls is considered to be the best option and autoclaved aerated concrete as well as blocks options the light expanded clay aggregate and 3D-panel were selected respectively.

    Keywords: Analytic Hierarchy Process, non-loaded walls, Hospital, modern materials, drywall, non-Structural
  • Gholamreza Abdollahzadeh *, Mohammad Sazjini Pages 172-193

    The main sources of the uncertainty in estimation of structural seismic responses is the uncertainty of the earthquake records as the input excitations. In recent years, along with the development of performance-based seismic design approaches, importance of the record selection strategies in nonlinear response history analysis of structures has been highlighted and has attracted the attention of many researchers. Record selection in performance-based seismic design approaches is often done based on the intensity measure of the records. The spectral shape has been introduced as a powerful intensity measure in record selection techniques for estimation of some structural responses such as the maximum inter-story drift ratio. In the present study, the sufficiency of the spectral shape in assessment of hysteresis energy of the structure and the maximum Park Ang damage index in plastic hinges has been investigated in special moment-resisting RC frames. In this way, four 2D structural models of special moment-resisting RC frames with inelastic characteristics have been analyzed under a set of strong ground motion records selected based on the spectral shape by the conditional spectrum method. After determination of numerical values of hysteresis energy of the structure and maximum Park-Ang damage index in the plastic hinges, the correlation of such responses have been investigated with the various secondary intensity measure. These intensity measures are selected such that they cover various properties of strong ground motion records such as frequency content and duration. The results indicate that spectral shape is not sufficient for prediction of hysteresis energy and Park-Ang damage index of special moment-resisting RC frames. To obtain an unbiased and reliable estimate of such responses, more studies on record selection strategies is needed. Among the secondary intensity measure, those associated with the energy content and duration of the records are more correlated with the aforementioned structural responses.

    Keywords: Nonlinear response history analysis, Intensity Measure, Record selection, Spectral shape, Conditional spectrum, Dissipated hysteresis energy, Park-Ang damage index, strong ground motion duration
  • Majid Gholhaki *, Farnam Foroozan, Omid Rezayfar Pages 194-215

    This paper deals with numerical study of a newly developed seismic load resisting system called “linked column frame (LCF) system” which can be used to dissipate the earthquake energy and aids the structure to quickly revert to the serviceability level Dominant behavior of this system resembles that of the ductile link beam and as the shear fuse, it mitigate structural damages in various seismic events. In order to investigate the structural behavior of this in the event of near and far-filed earthquakes, after validationg the models by means of laboratory models, 3, 6 and 9-storey buildings were deigned making use of performance based design approach and then, the earthquake-induced responses were investigated by applying near and far-field earthquake records. Based on the results derived from the nonlinear dynamic analysis, the maximum inter - storey drift developed by the near and far-field earthquakes are equal to 3.91, 1.08, 1.65% and 1.74, 3.91 and 4.06, respectively. These values are related to the lower half of the building’s height and in compliance with the comparison between maximum displacement and inter-storey drifts obtained by the method proposed by Shoeibi and Malakoutian et al; the structure takes advantage of the controlled maximum and inter-storey drifts.

    Keywords: Linked Column Frame (LCF) System, Performance Based Design (PBD), Near Field Earthquake, Far Field Earthquake, drift
  • S. Moradpour, Mehdi Dehestani * Pages 216-238

    In this paper to increase the efficiency of direct displacement based design (DDBD) in designing structures equipped with viscous dampers (VDs), a method has been proposed to determine optimal distribution of VDs. The proposed method has been based on defining an optimization problem which minimizes the sum of damper coefficients to achieve the required equivalent viscous damper. To solve the optimization problem the distributed genetic algorithm (DGA) has been applied. To illustrate the method, three 2, 5 and 20 story steel frames equipped with linear VDs and designed using DDBD, have been considered and optimal placement of VDs has been determined. The controlled structures using uniform distribution (UD) and optimal distribution (OD) of VDs subjected to ten artificial earthquakes compatible with design spectrum and nonlinear time history analysis has been conducted. Results show that to achieve the same equivalent viscous damping for both uniform and optimal distributed VDs distribution, using OD has reduced significantly the sum of dampers coefficient (up to 30%) as well as the maximum damping force(up to 24%). Also evaluating the performance of controlled structures under different artificial records has shown that using OD has led to less control system cost while both distributions has similar performance.

    Keywords: Performance-based design, Direct Displacement-Based Design, Fluid viscous damper, optimization, Distributed genetic algorithm
  • Zeynab Derikvand, Hassan Kiamanesh *, Najaf Hedayat Pages 239-256

    Seismic behavior in concrete weights due to the need to increase the safety of dams during earthquakes has been very much considered in recent years. Most concrete dams are exposed to cracking damage. These cracks are created by various factors such as operation, concrete treatment, volumetric changes in concrete mass, loads, etc., and the possible expansion of these cracks may reduce the efficiency, failure and instability of such dams. The use of fracture mechanics as a new method for estimating the instability and durability of concrete dams has been recommended in world-renowned journals and papers. Due to the sensitivity of the subject of crack-erosion in concrete dams, as well as considering that in the past the behavior of the Gotvand dam was not investigated due to trapping, this study examined the behavior of the Gotvand Regulatory Dam due to trapping Has been. Abkhus software is used to model this research. Parameters that are considered as variables include the length of the variable for the cracks and the crack angle. In the case of the effect of the crack angle, the results indicate that the worst case for the dam section is to leave a negative angle. The horizontal displacement value for the -30 degree angle is 0.031 m and is 0.025 m for cracking at an angle of +30 degrees. Also, the increase in the length of the crack increased the amount of displacement, tension and rebound response in the dam. Maximum reciprocating photo in a model with a length of 200 cm, with a crack angle of +45, is 4% higher than the model with a gap of 30 cm and equal to 1.78E+8 of Newton.

    Keywords: Crack length, crack angle, Gotvand adjustment dam, Fracture mechanics, cracks in concrete dams
  • AliAsghar Hosseinzade *, Ali Kazemi, MohammadAli Barkhordari, Mehdi Mirzaei Pages 257-272

    In the present paper, the behavior of steel shear walls connected to frame beams only was investigated under various loading conditions (nonlinear static, cyclic and blast) using the finite element method and compared with that of the corresponding system with fully-connected infill walls (typical SPSW). The obtained results were discussed in terms of strength, initial stiffness, ductility, max of Von-Mises stress and max of in-plane and out-of-plane deformations. In the study, the effects of different system aspect ratios and various infill plate thicknesses were also considered. The adequacy of the finite element modeling approach for representing the responses of SPSWs under loading conditions was verified through comparison with experimental results. Results of pushover analyses showed that releasing of the infill wall connection to the columns limits the widespread yielding of the infill plate. This, in turn, affects the strength, initial stiffness and ductility of the system. Notably, the behavior of SPSW frames is not affected much by such configuration. Increasing the infill plate thickness in proportion to the decrease of its strength, not only offsets the effect of this configuration on the system strength, but also improves the system behavior in terms of initial stiffness and ductility (compared to the corresponding system with infill plate connected to boundary columns and beams). Results of cyclic analyses showed that the dissipated energy by the semi-connected SPSW is relatively decreased mainly due to the decrease of plate strength and energy absorption. Results of analyses under blast loading condition showed that both fully-connected and semi-connected SPSWs designed for seismic loading can partially resist against out-of-plane blast loading effects without failure.

    Keywords: steel plate shear wall, Blast, earthquake, Finite Element, Nonlinear analysis