مهندسی سازه و ساخت
سال:1400 | دوره:8 | شماره:3 |تعداد مقالات:18

استفاده از کامپوزیت های توانمند خود تراکم به دلیل ویژگی های منحصر به فرد آن، مورد توجه محققین قرار گرفته است. مقاومت فشاری و کششی بالا، مقاومت خمشی بالا موجب توجه بیش از پیش محققین، به این نوع از کامپوزیت های سیمانی شده است. در این تحقیق در قالب یک کار جامع آزمایشگاهی با استفاده از 6 طرح اختلاط پایه، 24 دال کامپوزیتی مستطیلی به ابعاد 300 در 400 میلیمتر با دو ضخامت 30 و 50 میلیمترساخته و تحت بار ضربه ای تست گردید. بر روی هر شش طرح اختلاط ساخته شده آزمایش های مقاومت فشاری، کششی و خمشی انجام گردید. همچنین به منظور تعیین کارایی کامپوزیت های توانمند، آزمایش های اسلامپ روانی، قیف Vشکل، جعبه L شکل و قیف U شکل بر روی طرح اختلاط ها انجام گردید. از الیاف فولادی با درصد های 0، 5/0 و 1 درصد حجمی و با طول های 25 و 50 میلی متر به منظور ساخت کامپوزیت های سیمانی استفاده شد. دستگاه آزمایش ضربه از یک گوی فولادی به وزن 6/5 کیلوگرم و یک سیستم نگه دارنده ساخته شد. گوی فولادی تا ارتفاع 5/1 متر بالا برده شده و بصورت مکرر تا ایجاد گسیختگی در نمونه ها، رها گردید. مطابق با نتایج حاصل از آزمایش، ملاحظه گردید که حداکثرجذب انرژی در دال با ضخامت 30 میلی متر 22/34 کیلوژول و در دال با ضخامت 50 میلی متر79/47 کیلوژول می باشد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان دهنده تاثیر بالای الیاف فولادی در افزایش مقاومت ضربه ای و انرژی جذب شده دال ها می باشد.

نظر به اینکه روش های آزمایشگاهی تعیین مقاومت بتن، عمدتا کیفیت مصالح مورد استفاده در تهیه بتن را کنترل می نمایند و ارزیابی مناسبی از روند کسب مقاومت بتن در سازه ارایه نمی نمایند، انجام آزمون هایی جهت ارزیابی مقاومت بتن سازه از اهمیت خاصی برخوردار است. از جمله آزمون های با خرابی جزیی، روش "پیچش" می باشد که دارای کاربری وسیع در تعیین مقاومت انواع بتن هم در آزمایشگاه و هم در محل سازه می باشد. در این مقاله، تاثیر نوع الیاف (فولادی، شیشه ای و پلی پروپیلن) بر نتایج به دست آمده از روش "پیچش" برای تعیین مقاومت درجای بتن با به کارگیری 234 نمونه، مطالعه و نتایج حاصله ارایه گردیده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که یک همبستگی قوی خطی میان مقاومت فشاری و مدول گسیختگی با نتایج حاصل از انجام آزمون "پیچش" برقرار می باشد. همچنین به منظور بررسی الگوی تنش های ایجاد شده در بتن، چسب و استوانه آزمون "پیچش" و الگوی ایجاد و گسترش ترک ها در نمونه بتنی به هنگام انجام آزمون، مدل سازی و تحلیل غیر خطی با استفاده از نرم افزار اجزا محدود Abaqus/CAE ارایه گردیده است. انجام آنالیز اجزا محدود با لحاظ توابع شکل غیر خطی برای المان ها در کشش و فشار بر روی نمونه بتنی با مقاومت 40 مگاپاسکال نشان می دهد که با رعایت فاصله حداقل به اندازه 20 میلی متر تاثیری بر نتایج آزمون "پیچش" و پراکندگی آن ها ندارد.

دیوار برشی فولادی مرکب معمولا از یک ورق فولادی و نیز پوششی از بتن مسلح که در یک سو یا هر دو سوی ورق فولادی به کمک برشگیر متصل می شود، تشکیل می شود. در سیستم نوین دیوار برشی فولادی مرکب فاصله ای بین دیوار بتنی و تیرها و ستون های مرزی وجود دارد. وجود این فاصله در زلزله های کوچک باعث عدم درگیرشدن بتن با قاب و در نتیجه جلوگیری از خرابی آن می گردد. در زلزله های نسبتا بزرگ این فاصله بین دیوار بتنی و اعضای مرزی بسته شده و به مقاومت مجموعه اضافه می گردد. در این مقاله به منظور محاسبه مقاومت دیوار برشی فولادی مرکب یک طبقه تک دهانه، ورق فولادی، قاب و پوشش بتنی از یکدیگر تفکیک شده و با در نظر گرفتن اندرکنش بین آنها، مقاومت دیوار برشی فولادی مرکب محاسبه شده است. برای در نظر گرفتن اثر مقاومت بتن در مقاومت دیوار برشی فولادی مرکب، فاصله بین پوشش بتنی و اعضای مرزی مورد بررسی قرار گرفته و به دنبال آن، دو رابطه برای محاسبه مقاومت دیوار برشی فولادی مرکب یک طبقه تک دهانه به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS پیشنهاد شده است. همچنین مشاهده گردید که تغییر شکل خارج از صفحه ورق فولادی در نمونه های دارای پوشش بتنی محدود می شود که این محدودیت در نمونه های بدون درز افزایش پیدا می کند.

ساختمان هایی که در طبقات آن ها نوع مصالح سازه تغییر کند، ساختمان های ترکیبی در ارتفاع نام دارند. معمولا در این ساختمان ها طبقات پایین از نوع اسکلت بتنی و طبقات بالا از نوع اسکلت فولادی می باشند. به دلیل تغییر سختی آنی در طبقه انتقال و نامنظمی جرمی تحقیقاتی در مورد این ساختمان ها درباره ضریب رفتار، زمان تناوب نوسان تحلیلی سازه های ترکیبی انجام شده است، اما در مورد نحوه اتصال سازه فولادی و بتنی در ارتفاع تحقیقات چندانی وجود ندارد. همانند ستون های فولادی بر روی فونداسیون بتنی صفحه ستون و اتصال هر ابعادی نمی تواند داشته باشد و محدود به ابعاد ستون بتن تحتانی می باشد. ازاین روی ضوابط آیین نامه ها برای جزییات اتصال صحیح و انتقال بار مناسب از سازه فولادی به بتنی پیشنهادی ارایه نکرده اند که به دلیل تغییر ناگهانی سختی و مکانیزم انتقال نیرو از ستون های سازه فولادی به بتنی این اتصال بسیار حایز اهمیت می باشد. ازاین روی در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی 1 نمونه آزمایشگاهی تمام مقیاس تحت بار محوری و جانبی چرخه ای و بررسی عددی اجزاء محدود آن در طبقه انتقالی انجام شده است. همچنین پس از صحت سنجی مدل عددی با نمونه آزمایشگاهی، پارامترهای بار محوری، درصد نسبی آرماتور به سطح بتن نمودار نیرو-تغییر مکان ارایه شده است. این تحلیل نشان داد خرابی در اتصال ستون رخ نداده و ستون و اتصال آن نیرو کنترل عمل نموده است.

در این مطالعه به بررسی عددی و آزمایشگاهی میراگر لوله ای جدید تشکیل شده از سه حلقه پرداخته شده است. میراگر مورد بررسی از ترکیب سه حلقه ی فولادی تو در تو تشکیل شده است که قادر به اتلاف انرژی در دوسطح مختلف تحریک متفاوت می باشد. فیوز اول (حلقه ی بیرونی) در تحریکهای با دامنه ی کم و فیوز دوم (حلقه های داخلی) در تحریکهای با دامنه ی زیاد انرژی ورودی را جذب می نماید. به این منظور مدلهای عددی با ساختار پیشنهادی برای میراگر لوله ای دوسطحی با تغییرات قطر و ضخامت در فیوز اول تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفت و منحنی نیرو تغییرمکان برای مدل ها به دست آمد. نتایج نشان داد پیکربندی پیشنهادی به خوبی عملکرد دو سطحی میراگر را تامین می کند. افزایش سختی و نیروی قابل تحمل بعد از تاخیر تغییرمکانی باعث افزایش میزان جذب انرژی در سیکل های بالاتر شد. بررسی میرایی معادل محاسبه شده در مدلها نشان داد استفاده از فیوز دوم در تغییرمکان های زیاد موجب شده است که میرایی در بازه ی تغییرمکانی لازم بهبود یابد. دو نمونه ی آزمایشگاهی منطبق بر مدل های عددی، ساخته شد و تحت بارگذاری چرخه ای با دامنه ی ثابت قرار گرفت. نتایج ثبت شده از آزمایش نشان داد هر دو نمونه بدون افت مقاومت توانستند تا تغییرمکان 10 برابر تغییرمکان تسلیم در 20 چرخه ی متوالی را تحمل کنند. همچنین تطابق مناسبی بین نتایج مدل های عددی آزمایشگاهی به دست آمد.

در نظرگرفتن اندرکنش قاب و میان قاب یکی از چالش های مهم در زمینه ی تحقیقات مهندسی سازه می باشد. مشاهده آسیب های زلزله های گذشته نشان می دهد که، آسیب دیدگی و خسارت میان قاب ها در داخل صفحه و کاهش سطح تماس میان قاب و قاب پیرامونی منجر به افزایش آسیب پذیری در خارج از صفحه میان قاب می شود. تجربیات زلزله های گذشته نشان می دهد که اگر میان قاب ها به درستی توسط قاب پیرامونی مهار شوند، ظرفیت قابل ملاحظه ای، به لحاظ نیرویی و تغییرشکلی در برابر تقاضاهای خارج از صفحه میان قاب را دارا می باشند. پیش بینی اند رکنش و تاثیر رفتار داخل صفحه میان قاب، برروی رفتار خارج از صفحه میان قاب ها، یکی از موضوعات جدید، در زمینه ی ارزیابی رفتار لرزه ای میان قاب های بنایی می باشد. در این مقاله ضمن بررسی روش های مدل سازی رفتار میان قاب ها در خارج از صفحه، مدل های رفتاری و ظرفیتی مختلف در برآورد پاسخ خارج از صفحه میانقاب ها مقایسه شده اند. همچنین، مدل هایی که تاثیرخسارت داخل صفحه میان قاب را، برروی ظرفیت خارج از صفحه میان قاب در نظر می گیرند، نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مروری بر مدل های مختلف در برآورد ظرفیت خارج از صفحه میان قاب های بنایی نشان می دهد، که اندرکنش رفتار داخل صفحه و خارج از صفحه میان قاب، تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش ظرفیت خارج از صفحه میان قاب دارد. مدل ارایه شده در نشریه 360 برای ظرفیت خارج از صفحه میان قاب های بنایی به دلیل عدم در نظر گرفتن اندرکنش رفتار داخل و خارج از صفحه میان قاب، نتایج محافظه کارانه ای دارد.

با مطرح شدن تیوری های توسعه، بخش عمومی همواره مترصد جذب بخش خصوصی برای مشارکت در احداث پروژه های زیربنایی است. فرآیند مشارکت در کشورهای توسعه یافته از مشکلات کمتر، و در کشورهای در حال توسعه، با موانع و مشکلات عمیق تری مواجه است. در این کشورها و ازجمله ایران، به رغم استقبال مناسب اولیه، پیچیدگی ها و چالش های متعدد، عملکرد پروژه و در نتیجه ادامه مشارکت را تحت تاثیر قرار داده است. پژوهش حاضر به منظور شناسایی و تبیین عوامل پیچیدگی محیط پروژه های مشارکت بخش های عمومی و خصوصی در قراردادهای ساخت، بهره برداری و انتقال (BOT) انجام شد. در این پژوهش از استراتژی مطالعه موردی چندگانه برای مطالعه عمیق و میدانی پروژه های مشارکت آزادراهی استفاده شد. هر مورد به طور تفصیلی مورد مطالعه قرار گرفت و سپس داده-های پژوهش توسط استراتژی نظریه داده بنیاد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. محصول اصلی این پژوهش، مدل پارادایمی آسیب-شناسی پروژه های مشارکت آزادراهی است. در این مدل، پدیده محوری، نارضایتی بخش خصوصی از عدم قطعیت های هزینه، زمان و درآمد آزادراه منبعث از محیط پیچیده پروژه شناسایی شد. مهم ترین عوامل علی و محرک پیچیدگی محیطی، تاثیر ناپایداری های اقتصادی، سیاسی و حقوقی، همراه با چالش های فرهنگی و اجتماعی که فضایی با ابهام زیاد و پرریسک را بوجود آورده اند، به دست آمد. عوامل بسترساز مانند ناهمسویی در قوانین، ضعف های قراردادی، سیستم بانکی ضد توسعه و در نهایت نابالغی طرفین مشارکت، شناسایی شدند. عوامل مداخله گر در انتخاب راهکارهای تعاملی، همچون عدم وجود بازار مناسب طرح های سرمایه گذاری، نفوذ نهادهای قدرتمند، پای بند نبودن به تعهدات و عدم وجود طرح جامع حمل و نقل، مورد تاکید کنشگران بود. بر اساس این پژوهش، مهم ترین پیامدهای پیچیدگی در محیط پروژه، ابتدا افزایش بی اعتمادی و سپس ابهام در تحقق بازگشت سرمایه شناسایی شدند.

در این مطالعه اثر همزمان بلندشدگی فونداسیون و رفتار غیرخطی در سازه و خاک بر روی عملکرد سیستم های خاک و سازه بررسی شده است. مطالعات گذشته نشان داده است که تاثیر اندرکنش خاک و سازه بر عملکرد لرزه ای سازه ها از طریق معرفی تعدادی پارامتر بدون بعد قابل بررسی می باشد. به طور کلی اکثر مطالعات انجام شده در این زمینه با این پیش فرض انجام شده است که فونداسیون اجازه بلندشدگی نداشته و عمدتا رفتار خاک خطی و یا خطی معادل فرض شده است. در این تحقیق نشان داده شده است که این مفهوم با معرفی تعدادی پارامتر بدون بعد جدید، قابل بسط برای سیستم های غیر خطی خاک و سازه می باشد. محور اصلی این تحقیق بر مطالعه تغییرات نسبت تغییرمکان غیرارتجاعی و شکل پذیری سازه، به عنوان بخشی از سیستم خاک و سازه، برای این نوع سیستم ها قرار داده شده است. بدین منظور سازه به صورت یک مدل تکدرجه آزادی با رفتار غیرارتجاعی دوخطی در نظر گرفته شده است که بر روی فونداسیون صلب واقع بر فنرهای غیرارتجاعی و میراگرهای گسترده وینکلر قرار دارد. تاثیر رفتار غیرخطی خاک بر روی پاسخ سیستم های خاک و سازه به صورت پارامتریک از طریق انجام تحلیل های تاریخچه زمانی برای محدوده وسیعی از سیستم ها با مشخصات مختلف بررسی شده است. مشاهده شد که اگر چه تغییرمکان کل سیستم خاک و سازه به دلیل رفتار غیرخطی خاک افزایش می یابد، اما به طور کلی شکل پذیری سازه به عنوان بخشی از سیستم خاک و سازه نسبت به حالتی که رفتار خاک الاستیک فرض می شود، کاهش می یابد. از آنجا که نشست ماندگار در زیر فونداسیون از نظر عملکرد سیستم خاک و سازه دارای اهمیت می باشد لذا این شاخص مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد گرچه با کاهش ضریب اطمینان خاک نشست ماندگار افزایش می یابد اما برای مدلهایی با مشخصات کاربردی مقدار آن در محدوده قابل قبول می باشد.

از آنجایی که عموما در مناطق با جمعیت بالا و شهرهای بزرگ جهت استفاده حداکثری از زمین، ساختمان ها بدون فاصله و یا با فاصله ناکافی از یکدیگر ساخته می شوند، لذا طی زلزله های شدید، بر اثر ارتعاش غیر هم فاز سازه های مجاور (که دارای فاصله کافی از یکدیگر نمی باشند) و در نظر نگرفتن اثرات خاک، پدیده ضربه اتفاق می افتد. طبیعی ترین راه برای جلوگیری از ضربه، تامین فاصله کافی بین سازه های مجاور می باشد. در مقاله ی حاضر، مقدار فاصله پیشنهادی استاندارد 2800 ایران بین دو سازه ی مجاور هم برای مقابله با پدیده ضربه با استفاده از آنالیز تاریخچه زمانی مدل های سازه-خاک-سازه مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور، ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های 3، 6 و 12 طبقه ی 3 و 5 دهانه، واقع بر خاک های نوع I و III انجام شده و برای تحلیل از 6 رکورد زمین لرزه با سطوح خطر زلزله متفاوت استفاده شده است. این سازه ها در نرم افزار OpenSees مدلسازی شدند سپس برای به دست آوردن فاصله ی بهینه ی بین سازه ها از الگوریتم PSO استفاده شد که کد این الگوریتم در نرم افزار MATLAB نوشته شد و با نرم افزار OpenSees مرتبط شد و پس از رسیدن به شرط همگرایی، مقدار فاصله ی بهینه ارایه شد و با مقدار فاصله ی پیشنهاد شده در استاندارد 2800 مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که مقدار فاصله پیشنهاد شده در استاندارد 2800 برای زلزله های با سطح خطر بالا کفایت لازم را ندارد و مناسب نمی باشد و با توجه به شرایط خاک، سازه ها و زلزله امکان برخورد وجود دارد.

در این مقاله، تاثیر یک نوع الیاف گیاه موسوم به "سیس نخل خرما" که در منطقه بلوچستان ایران (جنوب شرق کشور) به وفور یافت می شود، در بهبود خواص مکانیکی بتن ساد (مقاومت فشاری و مقاومت کششی) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور و به کمک روش های آزمایشگاهی، نمونه هایی بتنی با سه شکل شکسته، برشی و ضایعاتی و درصدهای مختلف سیس نخل خرما ساخته شده و برروی این نمونه ها که به دو شکل مکعبی و استوانه ای و بر اساس استانداردهای ASTM انتخاب شده اند، خواص مکانیکی بتن معمولی اعم از مقاومت فشاری و کششی ارزیابی شده است. نتایج نشان داد که نمونه های بتنی با 2 درصد الیاف شکسته، 2 درصد الیاف برشی و 1 درصد الیاف ضایعاتی، مقاومت فشاری بیشتری نسبت به نمونه های شاهد داشته و مقاومت کششی نمونه های ساخته شده با 2 درصد الیاف شکسته از نمونه های شاهد بیشتر است. همچنین، بهترین شکل استفاده از الیاف، استفاده از آن در حالت شکسته بوده، میزان شکل پذیری بتن با افزایش درصد الیاف بیشتر شده و رفتار نمونه های بتنی با شکل و درصدهای مختلف، رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند.

درک رفتار سازه های فولادی تحت بارگذاری آتش بسیار مهم است زیرا بسیاری از حوادث اخیر نشان دهنده آسیب پذیری سازه های فولادی در برابر چنین خطری است. مطالعات عددی و تجربی گسترده برای بررسی رفتار انواع مختلفی از المان های سازه فولادی به صورت مجزا، اتصالات سازه فولادی و همچنین قاب های خمشی فولادی در شرایط آتش سوزی انجام شده است. بااین حال، پاسخ قاب های مهاربندی فولادی هم محور در شرایط آتش سوزی قبلا موردمطالعه قرار نگرفته است. این مقاله پاسخ کلی و رفتار موضعی قاب های مهاربندی هم محور بلندمرتبه را تحت یک سری سناریو آتش سوزی یکنواخت با در نظر گرفتن فازهای گرم شونده و خنک شونده در سطوح تراز مختلف طبقات به کمک تحلیل عددی به روش اجزای محدود بررسی می کند. تحلیل ها نشان می دهد کمانش تیرها و مهاربندهای در معرض درجه حرارت بالا به دلیل نیروی محوری فشاری بزرگ در اثر محدودیت های انتهایی در برابر انبساط رخ می دهد. همچنین مقاومت در برابر آتش قاب های مهاربندی تحت تاثیر موقعیت آتش قرار می گیرد چنانکه با افزایش بار ثقلی در ترازهای پایین تر، اثر P-Δ که عامل موثر در تخریب سازه است، افزایش یافته و بنابراین رخ داد سناریو حریق در طبقات پایینی می تواند پتانسیل خطر تخریب زودهنگام سازه را افزایش دهد. نتایج تجزیه وتحلیل ها می تواند به مهندسان در درک پاسخ های موضعی و کلی از قاب های مهاربندی فولادی تحت بارگذاری آتش کمک کند.

یکی از معایب اصلی قابهای مهاربندی کمانش تاب متداول امکان تشکیل طبقه نرم و تمرکز تسلیم و تغییر شکلهای پلاستیک جانبی بزرگ در برخی از طبقات قاب مهاربندی در زلزله های متوسط تا شدید میباشد. در این مقاله برای جلوگیری از تشکیل طبقه نرم در طبقات پایین ساختمان و تمرکز تسلیم و پلاستیسیته در چند طبقه، از ستون همبند (زیپر) در قاب مهاربندی شورون استفاده شده است. ستون همبند نیروی نامتوازن تولید شده در محل اتصال تیر و مهاربند را به طبقات بالاتر سازه انتقال داده و باعث تسلیم تمامی مهاربندها در ارتفاع سازه و جلوگیری از تمرکز تغییر شکلهای پلاستیک بزرگ در یک یا چند طبقه خاص از سازه می شود. بدین منظور مقایسه رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی کمانش تاب نامتقارن با آرایش شورون دارای المان زیپر و مهاربندی کمانش تاب متقارن (مرسوم) در 4، 10 و 14 طبقه از طریق انجام تحلیل های تاریخچه زمانی در نرم افزار Opensees انجام گرفته است. نتایج تحلیلها نشان داد سیستم مهاربندی کمانش تاب نامتقارن دارای المان زیپر، توزیع دریفت و دریفت پسماند یکنواخت تری نسبت به سیستم مهاربندی کمانش تاب مرسوم دارد و احتمال تشکیل طبقه نرم در این سیستم به مراتب کمتر از سیستم مهاربندی کمانش تاب مرسوم بدون ستون همبند می باشد.

یکی از جدیدترین نوآوری های فناوری نانو استفاده از میکرو نانو حباب ها (میناب) به عنوان جایگزین آب در بتن می باشد. استفاده از میناب به عنوان جایگزین آب مصرفی در بتن می تواند در جهت بهبود یا تضعیف خصوصیات بتن سخت شده و بتن در حالت خمیری تاثیرگذار باشد. استفاده از فوق روان کننده ها می تواند نقش موثری در کاهش اثرات بعضا منفی میناب در خصوصیات بتن داشته باشد. در این پژوهش به منظور بررسی اثرات جایگزین میناب با آب در بتن در حضور درصدهای مختلف فوق روان کننده، تاثیر میناب بر زمان گیرش، جریان ملات سیمان و مقاومت فشاری ملات سیمان بررسی می گردد. بدین منظور تعداد 16 نمونه آزمایشگاهی سوزن ویکات، 48 نمونه آزمایشگاهی ملات فشاری سیمان و 16 نمونه جریان ملات سیمان به ترتیب به منظور بررسی زمان گیرش، مقاومت فشاری و جریان سیمان با درصد های مختلف فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر (0. 5، 0. 9 و 1. 4) در حضور و عدم حضور میناب آزمایش شد. نتایج نشان داد که مقاومت فشاری ملات سیمان با میناب نسبت به آب در سنین 7 و 28 روز به ترتیب 16 و 7 درصد افزایش داشت. مقاومت فشاری ملات سیمان با میناب در حضور فوق روان کننده نسبت به ملات سیمان با آب در حضور فوق روان کننده در سنین 7 و 28 روز افزایش داشته است که بیشترین مقاومت در 0. 5 درصد فوق روان کننده رخ داد که در سن 7 روز 21 درصد افزایش و در سن 28 روز 10 درصد افزایش داشته است.

بتن توانمند الیافی به دلیل ماهیت شکل پذیری و جذب انرژی بیشتر نسبت بتن معمولی، کاربردهای زیادی در زمینه ی پدافند غیرعامل دارد. این مصالح توانمند می توانند در بسیاری موارد نظیر بهسازی لرزه ای اعضای ساختمانی به کار رود. مقاوم سازی می تواند با افزایش سختی و یا افرایش مقاومت انجام شود. در این بررسی کاربرد ضد انفجاری بتن توانمند الیافی در جهت حفاظت از اجزای سازه به صورت خاص دال، موردبررسی قرار داده شده است. در این مقاله چهار نمونه دال ضعیف یک طرفه که در نواحی مختلف مقاوم سازی شده اند، موردمطالعه قرارگرفته اند. بررسی به صورت مدل سازی عددی در نرم افزار ABAQUS/Explicit صورت گرفته است. برای تعریف رفتار غیرخطی بتن در این نرم افزار از مدل ترکیبی پلاستیک-خسارت بتن (CDPM) که پیچیده ترین و پرکاربردترین مدل رفتاری است، استفاده شده است. . نتایج این بررسی نشان می دهد که مقاوم سازی در ناحیه کششی تا میزان 7 برابر جذب انرژی را نسبت به سایر روش های مطرح شده جهت مقاوم سازی، افزایش یافته است. استفاده از بتن توانمند الیافی تاثیر بسزایی در افزایش میزان ظرفیت باربری، شکل پذیری دال یک طرفه دارد. به عبارت دیگر، استفاده از بتن توانمند الیافی به عنوان یک روش در مقاوم سازی اجرای سازه ای ازجمله دال ها، در بهبود رفتار سازه ای دال های یک طرفه بخصوص در زمینه پدافند غیرعامل موثر خواهد بود. همچنین حداکثر بار انفجار قابل تحمل در نمونه های مقاوم سازی در ناحیه فشاری، کششی و فشاری-کششی به ترتیب 3/1، 85/0 و 12/1 برابر نمونه مرجع بوده است. نتایج این بررسی نشان می دهد، استفاده از ورقه های بتن توانمند الیافی به صورت هم زمان در تمامی نواحی دال موجب افزایش چشم گیر سختی آن و کاهش خیز نمونه می شود.

هدف از این پژوهش شناسایی و ارزیابی عوامل برتری طراحی براساس مدل سازی اطلاعات ساختمان نسبت به روش سنتی در بناهای امدادی شامل مراکز آتش نشانی و بیمارستان ها با تاکید بر کاهش بحران می باشد. به این منظور با بررسی مطالعات پیشین، شبیه سازی و مدلسازی مطالعه موردی ساختمان های آتش نشانی و بیمارستان حضرت آیت الله بروجردی شهرستان بروجرد با بهره گیری از نرم افزار رویت و با استفاده از نظر خبرگان، مهم ترین معیارها و عوامل تاثیرگذار شناسایی و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) اولویت بندی شدند. نتایج حاصل نشان داد که معیارهای منتخب به ترتیب اولویت شامل: جانی، بهره برداری، زمانی و مالی هستند. همچنین به ترتیب عوامل برتری؛ 1) دسترسی به اطلاعات فضاهای ساختمان برای یافتن سریع محل های حادثه دیده تر، 2) مطالعه و عیب یابی کوچک ترین جزییات آسیب های سازه ای، 3) گردش دقیق و هوشمند در ساختمان به منظور پیدا کردن افراد آسیب دیده 4) طراحی سقف های هوشمند متحرک (جمع شونده) 5) ساخت سریع ساختمان (از طراحی تا بهره برداری) به هنگام بحران هایی مانند جنگ 6) قابلیت استفاده از انرژی خورشید و باد در مواقع قطع شدن برق و گاز و. . .، با لحاظ شدن عوامل فوق در طراحی ساختمان های آتش نشانی و بیمارستان به روش مدل سازی اطلاعات ساختمان می توان جان افراد بیشتری را به هنگام بحران هایی مانند زلزله نجات داد.

در حال حاضر برای به دست آوردن خصوصیات دینامیکی سازه ها در مهندسی سازه عمدتا از روابط تجربی و یا مدل های ریاضی و نرم افزارهای کامپیوتری استفاده می شود. این خصوصیات دینامیکی به بسیاری از جزییات رفتار مصالح و ترکیب سازه بستگی دارد که تمام این جزییات را نمی توان در مدل های تحلیلی دخالت داد؛ بنابراین همیشه بین مدل های تحلیلی و سازه واقعی اختلافاتی وجود دارد. لذا انجام آزمایش های لرزه ای بر روی سازه ها مطمین ترین روش برای به دست آوردن خصوصیات مذکور بوده و تاکنون روش های مختلفی در دنیا برای انجام این آزمایش های لرزه ای بر روی یک سازه آزمایشگاهی به وسیله پردازش تصویر انجام شده است. در این مقاله سعی شده محل تغییر جرم در سازه از طریق خصوصیات دینامیکی سازه ها با استفاده از پردازش تصویر به دست آید. بدین منظور از سازه فیلم برداری شده و تغییر مکان های ثبت شده به عنوان سیگنال های ورودی سیستم در نظر گرفته می شود، با دو بار مشتق گرفتن از این تغییر مکان ها، شتاب سازه به دست می آید و با پردازش این شتاب ها، زمان تناوب های طبیعی و شکل مود سازه استخراج شده و با نتایج حاصل از حسگرهای شتاب تعبیه شده روی سازه مقایسه گردیده است، درنهایت با استفاده از روش منحنی شکل مود، سازه به همراه حسگر و بدون حسگر، مقایسه شده است و به راحتی توانست وجود افزایش جرم در سازه را تشخیص دهد.

در سازه های جداسازی شده لرزه ای اگرچه ضوابط محافظه کارانه ای برای درز لرزه ای در نظر گرفته شده است و برخورد سازه های جداسازی شده لرزه ای با مانع یا دیوار بازدارنده عموما پدیده ای نامطلوب تلقی می شود ولی تمام جنبه های رفتار این سازه ها هنگام برخورد به طور کافی بررسی نشده است و نیاز به پژوهش های بیشتری دارد. آثار ناشی از برخورد این سازه ها وابسته به مقاومت و سختی جانبی، میرایی، درز لرزه ای موجود و همچنین مشخصات جنبش زمین است. هدف این پژوهش بررسی عملکرد ناکشسان قاب های خمشی فولادی جداسازی شده با در نظر داشتن امکان برخورد در جنبش های پالسی حوزه ی نزدیک و مقادیر مختلف درز لرزه ای می باشد. برای این منظور دو قاب خمشی ویژه فولادی دارای جداگر الاستومری به صورت غیرخطی مدلسازی شد و جابجایی جداگر، شکل پذیری نیاز کلی و طبقه ای، ضریب کاهش مقاومت تسلیم و رانش میان طبقه ای تحت شتابنگاشت های مختلف بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که پاسخ دینامیکی سازه ی جداسازی شده تحت برخورد در سطوح خطر لرزه ای بالا وابستگی زیادی به درز لرزه ای موجود، ارتفاع سازه (دوره تناوب) و الگوی بارگذاری دارد. با افزایش ارتفاع سازه پاسخ ها بویژه برای مقادیر بزرگ تر درز لرزه ای اختلاف کم تری با سازه بدون برخورد خواهد داشت. همچنین پاسخ های روسازه برای همه مقادیر درز لرزه ای در حدود معیارهای قابل پذیرش برای سازه های پایه گیردار است.

آب مغناطیسی موجب تغییر در آرایش الکترونی یون ها و به دنبال آن تغییرات محسوسی در سختی، هدایت الکتریکی، کشش سطحی و سایر خواص فیزیکی و شیمیایی آب می گردد. این تغییرات در واکنش با سیمان شرایطی را ایجاد می کند که خواص بتن های تازه و سخت شده را بهبود می بخشد. یکی از مشخصات اساسی آب مغناطیسی که اهمیت زیادی در ساخت بتن دارد، وابستگی آن به ذرات و محلول های کلوییدی است. وقتی که آب با سیمان مخلوط می شود، محلول کلوییدی سیمان به وجود می آید. در صورت استفاده از آب مغناطیسی ذرات سیمان به وسیله یک لایه تک مولکولی آب با چگالی کم تر احاطه می شوند، این پدیده موجب کاهش مصرف آب و به دنبال آن بهبود خواص مکانیکی بتن خواهد شد. مغناطیس کردن آب باعث افزایش هیدراتاسیون یون های منفی شده و به ساختار بلوری آب صدمه می زند. در این مقاله پژوهش های انجام شده در مورد تاثیر آب مغناطیسی بر خواص ریولوژی و مکانیکی بتن های سبک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. آنچه از مجموع بررسی ها حاصل شد، بیانگر آن است که استفاده از آب مغناطیسی باعث بهبود خواص مکانیکی بتن های سبک خواهد شد. بیش ترین کارایی خمیر سیمان در نمونه های ساخته شده با آب مغناطیسی با چرخش 65 دقیقه ای آب در میدان مغناطیسی با شدت 1 تسلا، حاصل گردید. بیش ترین تاثیر آب مغناطیسی بر خواص مکانیکی بتن سبک در شدت میدان مغناطیسی 1 تسلا، نتیجه شد.