:دانلود فایل متن کامل پایان نامه در سایت sabzfile.com

گرایش : زلزله

عنوان : مطالعه عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با بهره گیری از منحنی‌های شکنندگی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

 

 

عنوان :

مطالعه عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با بهره گیری از منحنی‌های شکنندگی

 

استاد راهنما :

دکتر حسین تاجمیر ریاحی

استاد مشاور :

دکتر محمد علی رهگذر

شهریور    1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                 صفحه

 

چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 1

فصل اول « مقدمه »

1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 3

1-2- اظهار مسئله————— 4

1-3 اهداف و فرضیات پژوهش—– 6

1-3-1 هدف کلی————– 6

1-3-2 فرضیه اصلی ———– 6

1-3-3 فرضیه فرعی ———– 6

فصل دوم « تاریخچه و ادبیات فنی »

2-1 منحنی های شکنندگی—— 8
جستجو در سایت :   


2-2 تاریخچه تولید منحنی های شکنندگی———- 8

2-3 کاربرد منحنی های شکنندگی—————- 12

2-3-1 منحنی های شکنندگی و تحلیل خطر——– 12

2-3-2 سطوح آسیب———– 13

2-4 تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA)————— 14

2-4-1 ارتباط آماری منحنی های شکنندگی——— 16

2-5 ترکیب منحنی های شکنندگی—————- 16

2-5-1 منحنی های شکنندگی توسعه داده شده—— 18

2-6 محدوده های عملکرد——– 19

2-7 روش ارزیابی منحنی های شکنندگی———– 24

2-7-1 روش شبیه سازی برای حرکات زمین——– 27

2-7-2 مدل سازی ساختمان های بلند و عدم اطمینان مصالحبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 28

2-8 توسعه منحنی های شکنندگی—————- 30

2-9 روش های تولید منحنی های شکنندگی——– 34

2-9-1 منحنی شکنندگی و نوع واکاوی————– 34

2-9-1-1  به کمک تحلیل های تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی غیرخطی————– 34

2-9-1-2 روش MPA———- 35

2-9-2 منحنی شکنندگی و تعیین محدوده شکست— 35

2-10 منحنی شکنندگی و سطوح عملکرد———– 36

2-10-1 احتمال شکست یا فراگذشت (محور قائم منحنی شکنندگی)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 37

فصل سوم « مدل سازی و ترسیم منحنی های شکنندگی »

3-1 مدل سازی—————- 40

3-1-1 مشخصات هندسی——– 40

3-1-2 مشخصات بارگذاری——- 41

3-1-3 مشخصات منطقه ای—— 42

3-1-4 خصوصیات مصالح——– 43

3-1-5 آئین نامه ها————- 43

3-2 طراحی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 44

3-2-1 کنترل پارامترهای طراحی در ETABS——- 44

3-2-2 کلیاتی در مورد نرم افزار perform 3D ——- 45

3-2-3 مدل سازی در perform 3D—————- 46

3-2-4 طریقه مشخص کردن اجزاء– 46

3-3 روابط F-D (نیرو – تغییر مکان)————— 46

3-3-1 روابط F-D در perform— 47

3-3-2 روابط دوخطی و E-P-P (الاستیک – پلاستیک کامل)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 48

3-3-3 سختی موازی اضافی—— 48

3-3-4 حالت های حدی و نسبت های کاربردی—— 49

3-3-5 انواع حالت های حدی—– 50

3-4 حالت های بار دینامیکی زلزله- 50

3-4-1 رکوردهای زلزله———- 50

3-4-2 تحلیل دینامیکی فزاینده IDA در PERFORMبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 52

3-4-3 میرایی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 53

3-5 مدل سازی تیر و ستون—— 53

3-5-1 المان تیر————— 53

3-5-2 المان ستون————- 54

3-5-3 المان چشمه اتصال——- 54

3-5-4 ناحیه صلب انتهایی (End Zone Component)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 56

3-6 مراحل کلی تهیه منحنی شکنندگی———— 56

3-7 ترسیم منحنی های شکنندگی—————- 58

3-7-1 منحنی شکنندگی قاب های سه طبقه——– 58

3-7-1-1 منحنی شماره 1 —— 58

 

 

فصل چهارم « ارزیابی منحنی های شکنندگی »

4-1 اختصار مقایسه منحنی های شکنندگی——— 62

4-1-1 قاب 3 طبقه———— 62

4-1-1-1 مطالعه افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 62

4-1-1-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 ———- 62

4-1-1-3 مطالعه افزایش شتاب مبنای طرح منطقه ای از A=0/25 به A=0/35 ———– 63

4-1-2 قاب 5 طبقه———— 64

4-1-2-1 مطالعه اثر افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 64

4-1-2-2 مطالعه اثر افزایش بار مرده و زنده قاب 5 طبقه از 200 و 500 به 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع 65

4-1-2-3 مطالعه اثر افزایش شتاب مبنای طرح از A=0/25 به A=0/35بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 66

4-1-3 قاب 8 طبقه———— 67

4-1-3-1 مطالعه افزایش طول دهانه از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 67

4-1-3-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         67

4-1-3-3 مطالعه افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35 بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 68

4-1-4 قاب 12 طبقه———– 68

4-1-4-1 مطالعه افزایش طول دهانه قاب از L=4m به L=6mبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 68

4-1-4-2 مطالعه افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         69

4-1-4-3 مطالعه افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 69

4-2 مطالعه افزایش تعداد طبقات در احتمال فراگذشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 70

4-2-1 در حالت طول دهانه 4 متر- 70

4-2-2  در حالت بار زنده و مرده به ترتیب 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع ———— 71

4-2-3  در حالت شتاب مبنای طرح A=0/35——– 72

4-2-4 طول دهانه L=6m——– 73

4-3 منحنی های IDA حاصل از مجموعه تحلیل ها— 74

4-4 نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت زلزله در واکاوی دینامیکی فزاینده——– 76

فصل پنجم « نتیجه گیری »

5-1 ارزیابی طیف 2800 و طیف میانگین حاصل از 14 شتابنگاشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 78

5-2 نتایج-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 82

منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 84

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                 صفحه

 

جدول 2-1 : جابجایی های طیفی در سطوح IO , CP- 22

جدول 2-2 : پارامتر های آماری مشخصات مصالح—– 29

جدول 3-1 : مشخصات و پارامتر های طراحی قاب های مورد بررسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 43

جدول 3-2 : لیست و مشخصات زلزله های انتخابی—- 51

جدول 3-3 : نمونه ای از مقیاس کردن  PGAها—— 52

جدول 3-4 : جدول شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 53

جدول 4-1 : مقادیر برش پایه و فولاد مصرفی برای حالت های مختلف طراحی————- 66

جدول 4-2 : احتمال فراگذشت قاب های فولادی—– 70

جدول 5-1 : SA قاب های مورد مطالعه بر اساس طیف 2800 و میانگینبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 80

جدول 5-2 : احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد LSبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 81

جدول 5-3 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد IOبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 81

جدول 5-4 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد CPبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 82

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                 صفحه

 

شکل 2-1 : نمودار IDA  ساختمان 3 طبقه بتنی —- 15

شکل 2-2: منحنی شکنندگی ساختمان 5 طبقه با دو نوع مقاومت فولاد بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 18

شکل 2-3 : منحنی شکنندگی ترکیبی ساختمان 5 طبقه به صورت خط چین ———— 18

شکل 2-4 : منحنی شکنندگی تسلیم در سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه ———– 20

شکل 2-5 : منحنی شکنندگی انهدام در سطح عملکرد جلوگیری از فروپاشی ————- 20

شکل 2-6: منحنی احتمال تسلیم براساس جابجایی طیفی برای یک ساختمان 7 طبقه —– 22

شکل 2-7 : منحنی احتمال فروپاشی ترکیبی برای یک ساختمان 7 طبقه بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 23

شکل  2-8 : ارتباط جابجایی طیفی و تعداد طبقات برای سطوح عملکرد IO , CP———- 24

شکل  2-9 : مدل مفاصل پلاستیک تاکدا برای ساختمان های بلند مرتبهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 38

شکل 2-10 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA برای زمان های مختلف زلرله 32

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد: محدوده تخریب قاب های فولادی تحت بارهای لرزه ای بوسیله مقایسه با تحلیل استاتیکی غیر خطی

شکل  2-11 : منحنی شکنندگی در زمان های مختلف زمین لرزه بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 32

شکل  2-12 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA بر اساس دو روش آماری— 32

شکل  2-13 : منحنی شکنندگی بر اساس روش مارگارین و گاوسینبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 32

شکل  2-14 :منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 36

شکل 3-1 : قاب های مدل شده در ETABS——– 41

شکل  3-2: قاب 5 طبقه با طول دهانه 4 متر و مقاطع مربوطهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 45

شکل 3-3 :نمودار F-D———- 47

شکل 3-4 : نمودار سه خطی با و بدون سختی اضافه شدهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 49

شکل 3-5 :شتاب نگاشت زلزله ladspooor———- 51

شکل 3-6 : مدل چشمه اتصال کراوینکلر———— 55

شکل 3-7 : منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 58

شکل 3-8 : منحنی شکنندگی قاب 3 طبقه با طول دهانه 4 متربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 59

شکل 4-1 : منحنی شکنندگی قاب های 3 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————– 64

شکل 4-2 : منحنی شکنندگی قاب های 5 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————– 66

شکل 4-3 : منحنی شکنندگی قاب های 8 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی————– 68

شکل 4-4 : منحنی شکنندگی قاب های 12 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی———— 69

شکل 4-5 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 4 متر——– 71

شکل 4-6 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با  بار مرده و زنده 700 و 500 کیلو گرم بر متر مربع  72

شکل 4-7 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با شتاب مبنای طرح 35/0— 73

شکل 4-8 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ،5، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 6 متر———- 74

شکل 4-9 : نمودار IDA قاب 3 طبقه برای 14 شتاب نگاشتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 75

شکل 4-10 : نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت برای قاب 3 طبقه———— 76

شکل 5-1 : مقایسه طیف 2800 و طیف میانگین—– 79

 

فصل اول

« مقدمه »

 1-1 مقدمه

یکی از مصیبت بار ترین و غم انگیز ترین حوادث طبیعی که سالانه تعداد زیادی از بشر ها را در نقاط مختلف جهان به کام مرگ می کشد زلزله می باشد. به طوری که در سال های اخیر بیشتر این خسارات مالی و جانی متعلق به کشورهای ایران، ترکیه، چین بوده می باشد.

با در نظر داشتن اهمیت این مسأله می توان اهمیت وجود آئین نامه های مناسب طراحی در برابر زلزله و شناخت عوامل ناشناخته در مسیر ایمن کردن ساختمان ها،  مطالعه بیشتر سازه های طراحی شده بر مبنای این آئین نامه ها و شناخت اشکال ها و معضلات احتمالی این طراحی ها را به راحتی ملاحظه نمود. بدین مقصود یکی از روش های مطالعه عملکرد ساختمان ها با در نظر داشتن روش ها و آئین نامه های طراحی موجود ترسیم منحنی های شکنندگی می باشد. رسم این منحنی ها از سازه های هسته ای آغاز گردید زیرا که این سازه ها غیر از سازه های بسیار مهم اند و آسیب دیدگی آنها در هنگام زمین لرزه می تواند فجایع زیست محیطی و بسیار خطرناک به وجود آورد. در سال 1980 اولین منحنی شکنندگی برای یک نیروگاه هسته ای در ژاپن ترسیم گردید. در ایران این منحنی در سال 1386 برای ساختمان های بتن مسلح با دیوار برشی رسم گردید. اساس این منحنی ها بر مبنای شدت

زلزله ها (PGA) و احتمال آسیب پذیری سازه بر اساس عملیات آماری بر روی پارامترهای تقاضای هندسی نظیر نسبت بیشینه تغییر مکان جانبی، می باشد. در محور افقی این نمودار رده های مختلف PGA و در محور قائم احتمال فراگذشت از حدود آئین نامه ای بر اساس سطوح عملکرد IO و LS و CP می باشد. احتمال فراگذشت به وسیله توزیع لوگ نرمال به دست می آید. در سطوح عملکرد
فوق الذکر محدوده های به عنوان محدوده شکست در آئین نامه Fema356 ذکر گردیده می باشد که از آن به عنوان انحراف معیار جهت رسیدن به احتمال مورد نظر بهره گیری می گردد. تحلیل دینامیکی فزاینده مورد بهره گیری در این پژوهش یکی از روش های واکاوی دینامیکی غیرخطی می باشد. در این تحلیل سازه تحت اثر یک سری از تحلیل های تاتریخچه زمانی قرار گرفته و شتاب نگاشت های مد نظر در رده های شدت PGA مقیاس می گردد.

جهت ارزیابی منحنی های شکنندگی و اینکه مشخص گردد  احتمالات به دست آمده برای آسیب پذیری قاب ها تا چه حد قابل اعتماد می باشد، مقایسه ای بین طیف آئین نامه 2800 و طیف پاسخ حاصل از 14 شتاب نگاشت مورد بهره گیری انجام می گردد و به موجب نتایج مقایسه، PGA آئین نامه را به دست آورده و احتمال آسیب پذیری را بر مبنای آن نظاره می نماییم.

مطالعه احتمال آسیب پذیری و واکاوی قاب ها و شاید بتوان گفت سازه های ساختمانی می تواند به دست آوردن احتمال فراگذشت (آسیب پذیری) کمک بسیار مناسبی جهت پیش بینی خسارات زلزله احتمالی در ساختمان، با کاربریهای مختلف و پیش بینی تمهیدات لازم برای ستادهای مدیریت بحران سازمان های بیمه گر و از همه مهمتر مقاوم سازی ساختمات هایی که نیاز مبرم به این مسأله دارند، باشد.

 

1-2- اظهار مسئله

مطالعه رفتار سازه ها در شهر های مختلف لرزه خیز همواره جزء اصلی ترین مسائل مهندسی زلزله بوده می باشد. با گسترش روش های جدید واکاوی لرزه ای و بهره گیری روز افزون از طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس عملکرد، لزوم مطالعه لرزه ای ساختمان های طراحی شده بر اساس آئین نامه های موجود کشور به چشم می خورد. در این پژوهش عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این مقصود از مفهوم  منحنی های شکنندگی بهره گیری شده می باشد. منحنی های شکنندگی اطلاعات عددی تشخیص را در ارتباط با سطح خرابی و مشخصات ویژگی های زمین لرزه  به طراحان می دهند. دستیابی به ارتباط بین زمین لرزه و اندازه خرابی از ابزارهای ضروری در ارزیابی تخمین خرابی ساختمان در مقیاس شهری می باشد.

جهت رسم منحنی‌های شکنندگی از متغیرها و مجهولات زیر بهره گیری می گردد(مراحل تولید منحنی):

1- انتخاب سازه ها و مدل سازی غیر خطی اعضاء

2- انتخاب شتاب نگاشت های زمین لرزه های گذشته با در نظر داشتن نوع خاک و مقیاس کردن آن به سطوح مختلف

3- مشخص کردن محدوده شکست با در نظر داشتن آئین نامه ها و دستور العمل ها

4- مشخص کردن عوامل مؤثر در شکنندگی لرزه ای مثل تغییر شکل محوری خمیری و تغییر مکان بین طبقه ای

5- انجام تحلیل دینامیکی فزاینده غیر خطی در سطوح مختلف شدت  لرزه ای

6- انتخاب توزیع آماری و معادله احتمالی مناسب

7- تولید منحنی شکنندگی

در این منحنی ها محدوده شکست با عملکرد سازه ارتباط مستقیم دارد. پس از تهیه منحنی های مذکور بر پایه معیار شدت مناسب برای پارامترهای تقاضای مهندسی مناسب نظیر تغییر مکان بین طبقه ای، چرخش مفصل های پلاستیک و تغییر شکل محوری خمیری اندازه آسیب پذیری سازه مورد مطالعه قرار می گیرد.


1-3 اهداف و فرضیات پژوهش

1-3-1 هدف کلی

هدف از رسم منحنی های شکنندگی مطالعه احتمال خسارت وارده در شدت زمین لرزه های مختلف می باشد که با تحلیل های غیرخطی، با اعمال شتاب نگاشت ها با شدت ها و محتوای فرکانسی مختلف و به کارگیری توابع آماری و احتمالاتی و بهره گیری از پارامترهای تقاضای مهندسی به دست می آیند. منحنی های شکنندگی مورد نظر بر اساس دو مولفه بیشینه شتاب زمین و احتمال فراگذشت قاب ترسیم می گردند که بر این اساس می توان در مورد احتمال تخریب یا آسیب پذیری قاب‌های مورد نظر اظهار نظر نمود.

 

1-3-2 فرضیه اصلی

رفتار قاب در زلزله های فرضی و مورد مطالعه، با رفتار کل سازه یکسان فرض شده می باشد. در این پژوهش تنها به مطالعه لرزه ای قاب های خمشی فولادی پرداخته می گردد. این قاب ها برای منطقه اصفهان و خاک تیپ ш با تعداد طبقات 3، 5 و 8 و 12 و همچنین تعداد دهانه های 3 و 5 و ارتفاعات طبقات 10/3 و 1/4 متر طراحی می شوند. ضمناً طول دهانه قاب ها برابر 4 و 6 متر فرض شده می باشد.

 

1-3-3 فرضیه فرعی

اطلاعات موجود از سازه دقیق و کافی و درست می باشد.

تعداد صفحه :112

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  **** ***

دسته‌ها: عمران