مهندسی سازه و ساخت
سال:1394 | دوره:2 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

خداوند عزوجل را سپاسگزاریم که توفیق داد تا دومین شماره نشریه علمی-پژوهشی «مهندسی سازه و ساخت» را تقدیم اساتید، محققان، اندیشمندان، دانشجویان و فعالان حوزه مهندسی سازه و ساخت نمائیم.

برای انجام تحلیل های دقیق از نحوه عملکرد سازه ها در زلزله، استفاده از رکوردهای مناسب اجتناب ناپذیر است. از آنجا که در اکثر نقاط کشورمان ایران، رکورد زلزله های بزرگ موجود نیست، استفاده از روش های شبیه سازی زلزله مفید خواهد بود. در تحقیق حاضر برای به دست آوردن پارامترهای چشمه لرزه زای زلزله رودبار و منجیل (1369) با در نظر گرفتن مدل گسل محدود، یک توزیع فرضی برای لغزش و زاویه آن در نظر گرفته شده، سپس با استفاده از روش عدد موج-گسسته که روشی تعینی برای محاسبه تابع گرین است، رکورد زلزله در ایستگاه های مختلف تولید شده و با فیلتر کردن، از قسمت فرکانس پایین آن استفاده می شود. برای به دست آوردن قسمت فرکانس بالای زلزله از روش شبیه سازی کاتوره ای استفاده شده است. با جمع کردن این دو قسمت در فضای زمان، رکورد نهایی به دست می آید که با مقایسه آن با رکورد واقعی ثبت شده در همان ایستگاه ها، می توان فرض های اولیه را اصلاح کرده و با چند بار سعی و خطا پارامترهای چشمه لرزه زا را به دست آورد. برای بررسی صحت نتایج از مقایسه مقادیر شتاب و سرعت با مقادیر شدت مرکالی گزارش شده در نقاط مختلف منطقه استفاده شده است. تطابق خوبی بین تاریخچه زمانی های شبیه سازی و مشاهده شده و مقادیر شدت بدست آمده و گزارش شده، حاصل شده است. جزئیات نتایج به دست آمده در متن مقاله آورده شده است. بهترین سناریوی به دست آمده در این تحقیق سرعت گسیختگی 2500 متر بر ثانیه، تابع زمان خیزش رمپ با زمان خیزش 3 ثانیه و مرکز زلزله 36.82o شمالی و 49.40o شرقی می باشد.

ساختمان های بلند دارای هسته بتن مسلح در صنعت ساختمان به صورت روز افزون در حال رشد هستند. عموما وقوع یک مفصل پلاستیک در پای هسته اینگونه سازه ها مورد نظر طراحان است. در این تحقیق با توجه به چنین دیدگاهی، ابتدا سه سازه 20، 30 و 40 طبقه مطابق عرف با کمک روش تحلیل طیف پاسخ مدی، طراحی می شوند. سپس با رویکرد تشکیل یک مفصل در پای سازه، این ناحیه به صورت غیر خطی مدل می شود و هفت نگاشت زلزله بر سازه ها اعمال می گردد. نتایج نشان میدهد نیاز لنگر در اواسط ارتفاع هسته بسیار بیشتر از مقادیر مورد انتظار است که از تحلیل طیفی حاصل شده، به گونه ای که عملا حفظ سازه در این نواحی در حالت الاستیک، مستلزم مقادیر میلگرد بیش از حد است. این موضوع ناشی از اثر مدهای بالاتر می باشد، بعلاوه اینکه وقوع مفصل در پای سازه چندان از اثر مدهای بالاتر نمی کاهد. لذا در رویکرد دیگری، امکان وقوع مفصل پلاستیک دیگری در ارتفاع سازه ها پیش بینی شده و مدل ها با امکان وقوع دو مفصل پلاستیک تحت اثر نگاشت ها قرار میگیرند که نتایج از کاهش مقدار لنگر اواسط ارتفاع به ترتیب در حدود 35، 34 و 30 درصد برای سازه های فوق الذکر حکایت داشت. دیدگاه دیگر اینکه امکان رخداد پلاستیسیته گسترده در کل ارتفاع هسته وجود داشته باشد و لذا مفصل پلاستیک در یک یا دو ناحیه متمرکز نباشد. تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی نشان داد تغییر مکان جانبی نسبی بین طبقه ای چنین مدلی مطلوب نیست.

بیشتر از سه دهه است که دیوار برشی فولادی به عنوان سیستم اصلی مقاوم در برابر بار جانبی مورد استفاده قرار می گیرد. بطور قطع با استفاده از نتایج آزمایشگاهی می توان رفتار واقعی دیوارهای برشی فولادی را مورد ارزیابی قرار داد. اما با توجه به وی‍ژگی های خاص از جمله هزینه زیاد، کمبود امکانات آزمایشگاهی و محدودیت زمانی می بایست حل بسیاری از پدیده های موجود توسط روش های ریاضی یا تجربی انجام شوند. در این پژوهش رفتار دیوارهای برشی فولادی بهمراه بازشو در یک قاب یک دهانه یک طبقه، در شرایط مختلف ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شدند. برای این منظور با استفاده از نرم افزار جامع اجزای محدود آباکوس مقادیر متفاوت اجرایی برای بازشوی ایجاد شده درون دیواربرشی مدلسازی شده و تحت تغییرمکان جانبی قرار داده شدند. پس از آن، تاثیر چیدمان های مختلف ورق های FRP بر روی سازه مورد ارزیابی قرار گرفت و حالات متفاوت چیدمان FRP در نظر گرفته شد تا بیانگر پاسخ جامعی از رفتار سازه تحت شرایط مختلف تقویت بوده باشد. نتایج بیانگر این بود که استفاده از ورق های FRP بصورت لایه های موازی در دو طرف دیوار برشی دارای بهترین پاسخ در جذب انرژی بوده، به نحوی که عملکرد این مدل در مقایسه با پوشاندن دوطرف دیوار بطور کامل نیز بهتر بوده است.

در کشور ما جهت ساخت عرشه پل ها معمولا از بتن استفاده می شود اما وزن بالای عرشه های بتنی و عدم امکان اجرای آنها به عنوان عرشه پل های با دهانه های طولانی موجب گردیده که مهندسین به فکر مصالح جدیدی باشند که علاوه بر سبکی و سهولت اجرا، مقاومت مناسبی نیز در مقابل بارهای وارده اعم از بارهای مرده و متحرک ناشی از عبور و مرور وسایل نقلیه موتوری از خود نشان داده و همچنین باعث تسریع اجرای پروژه نسبت به نمونه های ساخته شده با مصالح بتنی گردد. سازه های فضایی به علت سبکی، سهولت و سرعت اجرا، جایگزین مناسبی برای عرشه پل ها به حساب می آیند. از آنجایی که تغییرات ابعاد اعضا می تواند در میزان خیز ناشی از بارهای مرده و متحرک تاثیرگذار باشد، بنابراین انتخاب یک قطر و ضخامت مناسب برای هر عضو، علاوه بر تاثیر در رفتار سازه و خیز ناشی از بارهای مرده و متحرک، در کمانش هر عضو نیز تاثیر بسزایی خواهد داشت. لذا در این پژوهش با تغییرات قطر اعضا، به بررسی رفتار عرشه پل های ساخته شده با سازه های فضاکار می پردازیم.

اثر انتشار و انعکاس امواج با قدرت تخریب بالا نظیر انفجار در فضاهای دارای هندسه محبوس همیشه مورد توجه بوده است. در این مقاله مقدار اضافه فشارهای ناشی از تفرق امواج کوبشی انفجاری در محیط های با توپوگرافی دره که به شکل دایره ای و شبه دایره ای می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق مشاهده شد که محیط هندسی پخش امواج انفجاری تاثیر مستقیمی در میزان اضافه فشار امواج دارد. پارامترهای مورد بررسی مقدار خرج انفجاری، فاصله تا محل خرج و شعاع دره می باشد که بر اساس تحلیل های صورت گرفته روابط تئوری به منظور پیش بینی مقدار اضافه فشار در دره های دایره ای و شبه دایره ای ارائه شده است. با افزایش مقدار خرج انفجاری و کاهش شعاع دره مقدار اضافه فشار افزایش و با افزایش فاصله تا خرج انفجاری، مقدار اضافه فشار کاهش می یابد. در دره های دایره ای بسته به نسبت خرج به فاصله کمتر از 0.09 مقدار اضافه فشار متاثر از عارضه توپوگرافی می باشد و نسبت دو برابر دهانه در خرج به ارتفاع برای دره های شبه دایره ای (تخم مرغی)، 0.09 مرز بین انفجارهای متاثر از عارضه توپوگرافی و سطوح صاف می باشد.

ساختمان های آسیب پذیر و مقاوم سازی آنها از مسائل مهم برای مناطق زلزله خیز می باشند. در دهه های اخیر مطالعات روی بهسازی و مقاوم سازی سازه های گوناگون منجر به ابداع روشهای جدید و متنوع در این زمینه گردیده است. اکثر این روشها مستلزم وقفه در بهره برداری به منظور اتمام عملیات مقاوم سازی می باشند. روش های زیادی همچون اضافه کردن اجزای سازه ای (دیوار برشی فولادی و بتنی، بادبندهای فولادی و بادبندهای کمانش ناپذیر)، تقویت اعضای سازه ای ضعیف و تغییر کاربری سازه را می توان برای بهبود عملکرد لرزه ای سازه نام برد. در پاسخ به بسیاری از مسائل عملی و ملاحظات اقتصادی، مهندسان معمولا از قاب های بادبندی شده همگرای کمانش ناپذیر به عنوان سامانه مقاوم در برابر بارهای جانبی در طول یک زمین لرزه استفاده می کنند. این نوع بادبندها باعث افزایش سختی و مقاومت در سازه های بتنی می شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه عملکرد لرزه ای و مقاوم سازی یک سازه بتنی 7 طبقه موجود با استفاده از بادبند کمانش ناپذیر و دیوار برشی پیرامونی بصورت جداگانه مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) می باشد که این عمل توسط روش تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می گیرد. نتایج نشان می دهد که بادبند کمانش ناپذیر باعث شده دریفت طبقات به حد قابل قبول کاهش یافته و سازه در سطح عملکرد ایمنی جای رفتار می کند.