مهندسی سازه و ساخت
سال:1400 | دوره:8 | شماره:5 |تعداد مقالات:18

میراگرهای تسلیمی بدلیل قیمت مناسب، جذب انرژی بالا و قابلیت تعویض پذیری آنها پس از تجربه نیروی جانبی از جمله زلزله، از اجزای پرکاربرد سازه های مقاوم در برابر زلزله محسوب میشوند. در این مقاله پس از مطالعه و مرور نتایج کارهای گذشته در خصوص میراگرهای تسلیمی فولادی شکاف دار سعی شده است اثر شکل و الگوی هندسی جدید پره ها، بخصوص نمونه های با شکاف بیضوی، بر روی رفتار این نوع میراگرها مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد. در این بررسی یک نمونه مرجع بدون شکاف (تو پر) به همراه 9 نمونه با یک ردیف پره یا شکاف، با سه الگوی هندسی و شکل مختلف پره مشتمل بر حالت ساده یا مقطع ثابت، باریک شونده خطی و باریک شونده غیرخطی با شکاف بیضوی در سه ارتفاع متفاوت مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفتند. به منظور حذف اثر ضخامت پره ها در رفتار نمونه ها، ضخامت آنها ثابت و برابر 8 میلی متر انتخاب و جنس فولاد مورد استفاده در کلیه نمونه ها، از نوع St-37 در نظر گرفته شد. نمونه های ذکر شده در آزمایشگاه تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرقته و با مشخص شدن منحنی های هیسترزیس نیرو-تغییر مکان، پارامترهای تعیین کننده رفتاری میرا گرهای مذکور در این مطالعه محاسبه و مورد مقایسه و مطالعه قرار گرفت. سختی موثر، میرایی موثر، ظرفیت نیرویی و تغییر مکان تحت بارگذاری چرخه ای از جمله پارامترهایی بود که در این تحقیق مورد توجه قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داد که بطور کلی میراگر با پره های ساده دارای ضعیف ترین عملکرد و میر اگر با شکاف بیضوی دارای بهترین عملکرد می باشد. نتایج حاصله بیانگر آن است که میر اگر بیضوی بالاترین سختی موثر، بیشترین جذب انرژی و بویژه بالاترین دوام تحت اثر بارهای چرخه ای را از خود نشان می دهد. میزان افزایش سختی موثر در نمونه های با شکاف بیضوی برای تغییر مکانهای بزرگتر از 5 میلی متر در حدود 6/1 برابر بیشتر از نمونه های با مقطع باریک شونده خطی یکنواخت مشاهده گردید. مقدار میرایی ویسکوز معادل در محدوده تغییر مکان ذکر شده در نسبت ابعادی بهینه آن برای نمونه با شکاف بیضوی در حدود 1/1 برابر نسبت به مقطع باریک شونده خطی مشاهده شد.

سیستم دیوار برشی فولادی با ورق کنگره ای یک سیستم باربر جانبی می باشد که محققان در سال های اخیر تحقیقاتی را درباره ی آن انجام داده اند. در این مطالعه، رفتار این سیستم تحت بارگذاری پوش آور بررسی شد. برای این منظور 20 نمونه دیوار برشی فولادی با ورق کنگره ای، با نسبت دهانه به ارتفاع های 5/2، 2، 4/1، 85/0 و با تعداد طبقات 10، 6، 4، 2، 1 طراحی و سپس با نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تحلیل شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که سختی اولیه این نوع از دیوار برشی ها بالا می باشد و مقاومت آن ها در دریفت حدود 1/0 درصد به بیشترین مقدار خود می رسد؛ اما پس از کمانش اندرکنشی در ورق، افت قابل توجهی در سختی و مقاومت دیوار برشی دیده می شود. همچنین نتایج این مطالعه نشان می دهد که تا قبل از کمانش ورق، درصد بیشتری از نیروی برشی، توسط ورق تحمل می شود؛ اما پس از کمانش ورق، قاب درصد بیشتری از برش را تحمل می کند. در این مطالعه، نحوه ی ایجاد میدان کششی در این نوع از سیستم ها بررسی شد و رابطه ای برای تعیین زاویه ی میدان کششی ارایه گردید. طبق این رابطه، زاویه ی میدان کششی فقط به پارامتر نسبت دهانه به ارتفاع دیوار وابسته است. در انتها، در این مطالعه روشی برای تخمین نمودار پوش آور سیستم دیوار برشی با ورق کنگره ای یک طبقه و چند طبقه ارایه شده است. این روش بر اساس اندرکنش بین قاب و ورق کنگره ای بدست آمد و با نتایج نمونه های آزمایشگاهی و عددی مورد تایید قرار گرفت.

با توجه به تفاوت های موجود بین شرایط محیطی سازه های بتنی با شرایط آزمایشگاهی، تعیین پارامترهای مهم مصالح در محل سازه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین دلیل، در این مقاله نتایج حاصل از کاربرد دو روش درجای"انتقال اصطکاک" و "کشش مستقیم" جهت تعیین مقاومت برشی و کششی چسبندگی بین ملات های تعمیری و بستر بتنی ارایه گردیده است. از آنجا که جمع شدگی حاصل از خشک شدن ملات های تعمیری می تواند تاثیر بسزایی در مقاومت چسبندگی این ملات ها داشته باشد، در تحقیقات انجام شده، این پدیده بطور خاص مورد توجه واقع شده است. جهت بررسی دقیق تر مقاومت چسبندگی ملات های به کار گرفته شده، از بستر بتنی با سطح صاف (برش خورده) استفاده گردیده تا تداخل بین چسبندگی و قفل و بست مکانیکی حاصل از خلل و فرج سطحی به حد اقل برسد. سن بستر بتنی در زمان اعمال لایه تعمیری، 90 روزه بوده و پس از اعمال لایه تعمیری و عمل آوری مورد نظر، در سنین مختلف مقاومت برشی و کششی چسبندگی ملات های تعمیری با به کارگیری روش های ذکر شده در بالا، اندازه گیری گردید. جهت تخمین میزان جمع شدگی ملات ها، 9 نمونه با ابعاد استاندارد تهیه و در بازه زمانی 90 روزه، جمع شدگی آن ها اندازه گیری شد. همچنین با توجه به تاثیر عمل آوری بر خشک شدگی لایه تعمیری (جمع شدگی)، عمل آوری های با "پوشش گونی خیس و نایلون" برای مدت 7 و 90 روز و "رها شده در محیط آزمایشگاه" بعد از مدت 7 روز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می دهد که مقدار سنگدانه و خمیره سیمان در جمع شدگی ملات تعمیری موثر بوده و جمع شدگی باعث کاهش شدید مقاومت برشی و کششی چسبندگی بین لایه تعمیری و بتن بستر می گردد. به علاوه مشاهده گردید که افت مقاومت برشی چسبندگی، کمی بیشتر از افت مقاومت کششی چسبندگی می باشد. همچنین بین نتایج روش "انتقال اصطکاک" و "کشش مستقیم"، همبستگی بالایی مشاهده گردید.

با افزایش روزافزون جمعیت، شهرها نیازمند سازه های بلندمرتبه برای زندگی ساکنان و سازه های سنگینی همچون پل ها برای دسترسی های سریع تر جمعیت می باشند. همینطور در شهر های بزرگ نیازمند تونل هایی برای مقاصد مختلف همچون جابجایی تاسیسات، ز خودروها و تونل های مترو که یکی از دغدغه های مهندسین می باشد. از طرفی اکثر این تونل ها در شهرها در مجاورت سازه های سنگینی که عمدا دارای فونداسیون های عمیق و نیمه عمیق می باشند احداث می شوند. حفاری تونل باعث ایجاد جابجایی های بلندمدت و کوتاه مدت در سطح زمین شده است که این تاثیرات در شمع های موجود در مجاورت محل حفاری تونل بیشتر می باشد. طوری که جابجایی های شکل گرفته در زمین به شمع ها انتقال یافته و باعث ایجاد نیروی محوری در شمع می گردد. تمامی این بررسی ها حول اثرات حفاری بر روی سازه ها و شمع های مجاور از منظر ضریب ایمنی حفاری بسیار حایز اهمیت می باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر به تحلیل سه بعدی با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS اثرات حفاری تونل با قطر ها و جانمایی های مختلف بر روی فونداسیون عمیق موجود در پل در محل حفاری پرداخته شده است. نتایج نشان داد که جانمایی تونل درصورتی که بصورت نامناسب انتخاب شود، دارای اثرات مخربی در نشست های نوک شمع ها، تغییرات نیرو محوری شمع ها و نشست های سطحی تونل خواهد بود. همچنین با افزایش قطر تونل، میزان نشست های گروه شمع ها زمانی که تونل دقیقا در زیر محل گروه شمع ها قرار دارد در حدود 29% افزایش می یابد. هنگامی که محل احداث تونل مابین گروه شمع ها و در عمقی بالاتر نسبت به نوک شمع ها قرار می گیرد میزان نشست ها به حالت بحرانی تغییر کرده و با افزایش قطر تونل، میزان نشست نوک شمع حداکثر 9/48% افزایش و میزان نشست سطح زمین نیز، 3/54% افزایش می یابد.

در بسیاری از مسایل سازه ای مانند تعیین بار خرابی و همچنین تحلیل مکانیزم کمانش باید از تحلیلی های غیرخطی هندسی بهره گرفت. بااین وجود، به علت ماهیت پیچیده این نوع از مسایل و عدم وجود یک راه حل تحلیلی جامع برای آن ها در عمل از روش های عددی برای تقریب پاسخ دقیق مسیله استفاده می گردد. از مشکلات روش های عددی نیز عدم همگرایی و یا یافتن مسیر صحیح تعادل خصوصا در مواجه با نقاط انشعابی است. ازاین رو هدف از این تحقیق، به کارگیری روش انرژی اصلاح شده (که در دینامیک سازه ها معرفی شده است) در مسایل شبه-استاتیک با هندسه غیرخطی و دارای نقاط انشعابی است تا بتوان کارایی این روش را در مقایسه با سایر روش های موجود نظیر تکنیک های عددی نیوتنی و همچنین نیرو-تغییرمکان-قید موردبررسی قرار داد. برای رسیدن به اهداف این تحقیق، پس از مرور کوتاه بر روی روش های تحلیلی نیرو-مبنا موجود در عمل، روش انرژی برای این نوع از مسایل تشریح شده و در ادامه مراحل اجرای کامپیوتری آن در غالب یک روند گام به گام تشریح می گردد. سپس با کدنویسی در نرم افزار متلب و به کارگیری روش مذکور بر روی مثال های عددی به کار گرفته شده توسط دیگر محققین نظیر سازه های خرپایی و قابی، پاسخ های به دست آمده با حل تحلیلی و همچنین نتایج دیگر روش ها مانند نیوتن-رافسون و طول قوس مورد صحت سنجی واقع شده اند. درمجموع، تفسیر نتایج به دست آمده از شبیه سازی های عملی صورت گرفته بیانگر این موضوع بوده اند که روش عددی معرفی شده در تحلیل مسایل با غیرخطی هندسی دارای دقت بهتری در مقایسه با روش طول قوس بوده و همچنین نسبت روش نیوتن-رافسون نیز به خوبی می تواند از نقاط انشعابی در منحنی بار-تغییرمکان بدون واگرایی عبور کند.

میراگرهای غیر فعال که در ارتفاع سازه توزیع می شوند انرژی جانبی وارد بر سیستم سازه ای را متناسب با مشخصات هر یک از اجزاء و ماهیت بار وارده مستهلک می نمایند. سه گروه عمده میراگرهای غیرفعال شامل میراگرهای تسلیم شونده، ویسکوز و اصطکاکی است. در این تحقیق رفتار قاب ساده فولادی همراه با میراگرهای XADAS، اصطکاکی و ویسکوز در سیستم قطری و سیستم الاکلنگی، U شکل با عملکرد خمشی-برشی در برابر بارگذاری انفجاری و زلزله مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی مدل های سازه ای با تعداد طبقات 3، 5 و 10 بر اساس دستورالعمل UFC 3-340-02 در دو سطح مختلف بار انفجاری و بر اساس آیین نامه 2800 تحت چهار شتاب نگاشت زلزله در نرم افزار SAP 2000 انجام گردید. در ادامه ایده جدید میراگر لوله ای در سیستم الاکلنگی مطرح و با سایر میراگرهای مذکور مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد در بین میراگرهای مورد بررسی، میراگرهای ویسکوز و میراگر U شکل در قاب های با سیستم الاکلنگی، بیشترین تاثیر را به ترتیب در برش پایه و جابه جایی بام تحت نیروی زلزله دارند. همچنین میراگرهای U شکل با عملکرد برشی و میراگر اصطکاکی در قاب های تحت انفجار، بیشترین تاثیر را به ترتیب در برش پایه و جابه جایی بام دارند. میراگر لوله ای پیشنهادی نیز در کاهش پاسخ قاب ها عملکرد مناسبی داشت. مقایسه نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی صحت مطالعات را تایید می نماید.

عدم قطعیت ها که در برآورد مسایل مهندسی سازه اجتناب ناپذیر هستند باعث افزایش هزینه های بهسازی، نتایج نادرست ارزیابی لرزه ای و ایجاد محافظه کاری در معیارهای پذیرش سطوح عملکرد سازه می شوند. در نظر گرفتن عدم قطعیت ها و کمی سازی آن ها در طراحی و بهسازی سازه ها باعث کاهش محافظه کاری های موجود شده و می تواند منجر به طراحی و بهسازی اقتصادی سازه ها گردد. در بهسازی لرزه ای سازه ها عدم قطعیت ها بر روی سازه موجود مطالعه شده و دستورالعمل های بهسازی توسط ضرایبی این عدم قطعیت ها را در نظر گرفته اند. افزودن عضو ثانویه برای بهسازی سازه موجود، ممکن است عدم قطعیت هایی را به همراه خود وارد محاسبات کرده و بر روی نتایج قابلیت اعتماد موثر باشد. ازاین رو در این مقاله، با هدف کمی سازی عدم قطعیت های دیوار برشی فولادی به بحث قابلیت اعتماد سازه بهسازی شده با دیوار برشی فولادی پرداخته شده است. سازه مورد مطالعه، سازه نه طبقه قاب خمشی فولادی می باشد که توسط دیوار برشی فولادی بهسازی شده است. برای مدل سازی و تحلیل سازه از نرم افزار اپنسیس استفاده شده است. سازه قبل و بعد از بهسازی و با توجه به متغیرهای احتمالاتی در نظر گرفته شده برای دیوار برشی فولادی، تحت تحلیل دینامیکی افزایشی قرارگرفته است. نتایج نشان دادند که تنش تسلیم و سختی الاستیک دیوار برشی فولادی نسبت به سایر متغیرهای احتمالاتی بیشترین تاثیر را بر روی پاسخ سازه دارند. بر اساس نتایج حاصله، در نظر گرفتن عدم قطعیت ها باعث افزایش احتمال شکست شده و درنتیجه محافظه کاری موجود و هزینه های بهسازی کاهش یافته است.

با توجه به اهمیت پل ها در ساخت شریان های اساسی یک کشور، در این تحقیق به ارزیابی احتمالاتی آسیب پذیری لرزه ای پل های کابلی پرداخته شده است. از مزایای پل های کابلی می توان به استفاده آنها در ساخت پل های با دهانه های بزرگ اشاره کرد. در این مقاله با استفاده از مجموعه ای از تحلیل های دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) به بررسی اثرات متفاوت تحریکات حوزه دور و نزدیک گسل، برای پل کابلی مورد مطالعه (پل کابلی بیل امرسون) پرداخته شد. در این راستا دو مجموعه 20 تایی رکورد حوزه دور و نزدیک گسل از آیین نامه FEMA P695 انتخاب گردید و هر رکورد زلزله از g 1/0 تا g 5/1 با گام های افزایشی 1/0 تحلیل شدند و منحنی های شکنندگی در هر دو حالت دور و نزدیک گسل در چهار سطح خرابی ترسیم گردید. نتایج تحلیل های انجام شده بر روی مدل کابلی پل بیل امرسون تاثیر تحریکات نزدیک گسل بر آسیب پذیری پل های کابلی با دهانه های بزرگ را به وضوح نشان می دهد. برای مثال احتمال خرابی کامل و زیاد پل کابلی مورد بررسی در حالت دور از گسل در g5/1 به ترتیب برابر با 10 و 32 درصد می باشد در حالی که در حالت نزدیک گسل این مقدار به حدود 19 و 44 درصد افزایش می یابد، که نشان دهنده افزایش آسیب پذیری سازه در حالت نزدیک گسل می باشد. همچنین مقادیر میانه شکنندگی لرزه ای برای مدل پل در نظر گرفته شده، به طور قابل توجهی در تحریکات نزدیک گسل در حالت های خرابی زیاد و کامل کاهش می یابد. این نتایج می تواند راجع به اهمیت ارزیابی ریسک منطقه ای یا نادیده نگرفتن اثرات تحریکات نزدیک گسل بر روی آسیب پذیری پل های کابلی در آینده کمک شایانی کند.

امروزه دانشمندان و پژوهشگران به دنبال روش هایی جهت کاهش هزینه های ساخت و افزایش ضریب ایمنی ساختمان ها هستند. یکی از روش های مناسب به منظور دست یابی به این اهداف؛ استفاده از میراگر جرمی می باشد که سبب بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای باد و بارهای لرزه ای می شود. در این مقاله ابتدا یک مدل برای میراگر جرمی با سختی نرم شونده ارایه شده است. سپس جهت حل معادلات غیرخطی، از روش نیوتن-رفسون استفاده گردید. هم چنین به منظور صحت سنجی روش به کار برده شده در این مقاله، به مدل سازی و تحلیل یک سازه یک درجه آزادی به همراه میراگر جرمی غیرخطی، به صورت تیوری و آزمایشگاهی پرداخته و در انتها برای بهبود عملکرد میراگر، میراگر در حالت نیمه فعال به کار برده شد. مدلسازیها و تحلیل های رایانه ای با به کارگیری نرمافزار MATLAB انجام گردید و برای به وجود آوردن حالت نیمه فعال در سازه از کنترلکننده فازی استفاده شد. هم چنین جهت بررسی هر چه بهتر عملکرد میراگر جرمی پیشنهادی، یک سازه ی فولادی یازده طبقه تحت زلزله نورثریج و زرند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل سازه در حالت های بدون میراگر و با میراگر جرمی دارای سختی نرم شونده، نشان داد حضور میراگر جرمی موجب کاهش جابجایی ها گردیده است. این کاهش جابجایی ها در زلزله نورثریج و زرند برای طبقه زیر میراگر به ترتیب 55 درصد و 44 درصد به دست آمد.

ایجاد بازشو در جان تیر یکی از امور متداول در سازه های فولادی می باشد. در حال حاضر برآورد مقاومت این نواحی بر اساس روابطی استوار می باشد که مبتنی بر اندرکنش خمش، برش و نیروی محوری در ناحیه مذکور است. با توجه به بررسی های به عمل آمده عملکرد این نواحی را می توان به صورت رفتار خرپایی جان تیر تحت نیروهای وارده توصیف نمود. بر همین اساس، هدف تحقیق حاضر توسعه یک مدل خرپایی برای نواحی یاد شده از تیرها و ارایه روابط حاکم برای برآورد ظرفیت باربری آنها می باشد. بدین منظور، ابتدا هندسه و ابعاد خرپای مذکور شرح داده شده و ظرفیت برشی تیر در ناحیه با جان کاهش یافته بر حسب پارامترهای هندسی المان های قطری خرپا محاسبه شده است. برای بررسی دقت هندسه پیشنهادی، دو مدل المان محدود تیر با ابعاد مختلف بازشو در نرم افزار آباکوس تولید و با استفاده از بهینه سازی پارامترهای هندسی مجهول، ابعاد و هندسه المان های خرپایی مد نظر تعیین و با مقادیر تعیین شده توسط روابط پیشنهادی مقایسه شده است. طبق نتایج این مقایسه، هندسه پیشنهادی برای مدل خرپایی مطابقت مناسبی با نتایج حاصل از بهینه سازی هندسی توسط نرم افزار دارد. در ادامه، نمودارهای طراحی برای محاسبه ظرفیت برشی مقطع با جان کاهش یافته به صورت تابعی از مشخصات هندسی تیر و بازشوی جان ارایه شده و پیش بینی های حاصل با نتایج تحلیل مدل المان محدود مقایسه شده است. بر همین اساس و با مقایسه پیش بینی های روش پیشنهادی با نتایج حاصل از 120 نمونه المان محدود، میانگین قدر مطلق خطا برابر با 6% و انحراف از معیار آن برابر با 7/3 % تعیین گردید. علیرغم سادگی و سهولت کاربرد مدل پیشنهادی، می توان گفت که دقت آن در محدوده قابل قبولی قرار داشته و استفاده از آن برای برآورد ظرفیت برشی مقاطع با جان کاهش یافته قابل توصیه می باشد.

همواره وقوع خرابی در سازه ها امری اجتناب ناپذیر می باشد. تاکنون نمونه های بسیاری از انواع خرابی ها در سازه های مهندسی با تلفات جانی و مالی فراوانی به ثبت رسیده است. از این رو، شناسایی عیوب سازه در طول بهره برداری از آن به منظور تامین ایمنی با کمترین هزینه موضوع بسیاری از تحقیقات دو دهه اخیر بوده است. در این راستا، تبدیل موجک که یک ابزار ریاضی توانمند پردازش سیگنال ها می باشد، در حوزه پایش سلامت سازه ها نظر بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب نموده است. در این مقاله با توجه به گسترش روز افزون دیوار برشی فولادی در صنعت ساختمان سازی، مسیله شناسایی محل خرابی در صفحات فولادی مورد توجه واقع گردید. در ابتدا صفحه فولادی با شرایط تکیه گاهی آزاد در نرم افزار المان محدود ABAQUS مدل سازی و تحلیل فرکانسی شد، سپس هشت شکل مود اول حالت های سالم و آسیب دیده استخراج گردید. شکل مودهای اولیه و ثانویه به عنوان یک سیگنال فضایی دو بعدی توسط تبدیل موجک گسسته دو بعدی مورد تحلیل واقع شدند. نتایج حاصل از جزییات قطری تحلیل موجک شکل مودهای ثانویه در مقایسه با شکل مودهای اولیه، اغتشاش بیشتری از ضرایب موجک را در محل وقوع خرابی ها نشان می دهد، به طوری که با تحلیل موجک شکل مودهای مود اول نسبت به شکل مودهای بالاتر، محل خرابی ها با هم سطحی مناسب تری از ضرایب موجک با خطای کمتر از %6 آشکار می گردد

ساختمان ها در طول بهره برداری خود تحت تاثیر انواع نیروهای طبیعی و غیرطبیعی قرار دارند. ضربه ی ناشی از برخورد وسایل نقلیه به سازه ها جز نیروهای خارجی غیر طبیعی محسوب می گردد که معمولا در طراحی سازه ها لحاظ نمی شود. با گسترش حملات تروریستی در نقاط مختلف جهان، مطالعه ی رفتار سازه ها در مقابل بارگذاری های غیرمتعارف مانند انفجار و ضربه ی ناشی از برخورد وسیله ی نقلیه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، قاب های خمشی فولادی با مهاربندهای زانویی (2، 5 و 8 طبقه) به صورت دوبعدی بر اساس ضوابط آیین نامه ای در نرم افزار SAP 2000 طراحی و سپس تحلیل تاریخچه زمانی آن ها تحت ضربه ی ناشی از برخورد وسیله ی نقلیه ی سبک توسط نرم افزار SeismoStruct انجام شده است. پاسخ های جابجایی، دریفت، شتاب طبقات و برش پایه ی قاب ها تحت اثر ضربه ی ناشی از برخورد وسیله ی نقلیه ی سبک با سرعت های مختلف (از 10 تا 120 کیلومتر بر ساعت) مقایسه شده و نتایج نشان می دهد که سرعت های 90، 120 و 100 کیلومتر بر ساعت به ترتیب باعث رخداد ناپایداری دینامیکی در قاب های 2، 5 و 8 طبقه شده است. همچنین نتایج بیانگر سطح عملکرد قاب های مورد نظر بر اساس حداکثر دریفت طبقات و برای سرعت های مختلف برخورد است. به عنوان نمونه در بازه ی سرعت برخورد 50 الی 80 کیلومتر بر ساعت، سطح عملکرد قاب 2 طبقه "ایمنی جانی" بوده است و در مورد قاب 8 طبقه، سرعت های 10 و 20 کیلومتر بر ساعت سطح عملکرد "استفاده ی بلادرنگ"را فراهم کرده است.

در مقاله پیش رو، ارتعاش آزاد تیر با مقطع متغیر متکی بر بستر الاستیک وینکلر و با در نظر گرفتن تیوری الاستیسیته غیرمحلی مورد مطالعه قرار گرفته است. روند کار به این صورت است که در مرحله نخست، معادله حرکت براساس فرضیه تغییر شکل های کوچک و مدل الاستیسیته غیرمحلی ارینگن به کمک اصل همیلتون به دست می آید. در ادامه، از روش نیمه تحلیلی بسط سری های توانی برای حل معادله دیفرانسیل ارتعاش آزاد عضو غیرمنشوری متکی بر بستر الاستیک استفاده شده است و با جایگذاری شرایط مرزی (دو شرط برای هر انتهای عضو) و حل مسیله مقادیر ویژه، مقدار فرکانس طبیعی ارتعاش و همچنین فرم تغییر شکل عضو مدنظر تحت آنالیز ارتعاش آزاد نامیرا تعیین می گردد. در انتها نتایج حاصل از این تحقیق در خصوص تیر همگن با مقطع غیریکنواخت با نتایج دیگر تحقیقات جهت بررسی صحت و دقت محاسبات مقایسه گردیده و تاثیر پارامترهای مختلفی همچون پارامتر ارینگن، ضریب باریک شوندگی مقطع و بستر الاستیک وینکلر روی ارتعاش آزاد بدون بعد تیر با شرایط مرزی مختلف به تفصیل بررسی شده است. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می دهند که با افزایش پارامتر ارینگن و باریک شدگی نیم رخ عضو مقدار فرکانس طبیعی بدون بعد کاهش می یابد، در حالی که با افزایش ثابت فنری نوع وینکلر در بازه استفاده شده در این مقاله فرکانس ارتعاشی به شدت افزایش می یابد.

در شبکه راه آهن کشور 36000 پل وجود دارد که از میان آنها در حدود 3700 پل قوسی بنایی در حال سرویس دهی در شبکه راه آهن هستند. با توجه به قدمت 80 ساله شبکه راه آهن، این پل ها برای بارهای سرویس آن زمان (قطارهای با سرعت پایین) طراحی شده اند و در حال حاضر برای قطارهای با سرعت حداکثر 100 کیلومتر بر ساعت در حال سرویس دهی هستند. نظر به اهمیت قطارهای سریع السیر در صنعت ریلی و با توجه به اینکه بیشتر کشورهای توسعه یافته دارای شبکه راه آهن سریع السیر هستند، وجود این قطارها در کشور ضروری به نظر می رسد. به دلیل محدودیت های میدانی و اقتصادی جایگزینی این پل ها، ارزیابی رفتار آنها تحت اثر حرکت قطارهای پرسرعت امری ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی رفتار پل های قوسی بنایی تحت اثر حرکت تنها قطار پرسرعت موجود در کشور (قطار پردیس) به وسیله ارزیابی دو پل قوسی بتنی غیرمسلح واقع در کیلومتر 23 و 24 راه آهن تهران-قم است. با توجه به رفتار پیچیده این سازه ها، انجام آزمایش های میدانی جهت ارزیابی رفتار آنها ضروری است، اما به علت تعدد این پل ها امکان انجام آزمایش های میدانی بر روی همه آنها وجود ندارد. بنابراین جهت مطالعه رفتار این پل ها، شبیه سازی دقیق آنها ضروری به نظر می رسد. بنابراین در مطالعه حاضر از روش اجزای محدود جهت مدل سازی این سازه ها استفاده شده است. جهت به هنگام سازی مدل های عددی، جابجایی کلید قوس تحت بار استاتیکی و حرکت دیزل و همچنین فرکانس سه مود اول پل ها به عنوان معیار کالیبراسیون انتخاب شده اند. با تهیه 13 مدل از قطار پرسرعت پردیس، به صورت بار متحرک و با سرعت 150 کیلومتر بر ساعت از روی مدل عددی عبور داده شده و در نهایت نتایج حاصل از 26 عدد تحلیل دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که این پل ها می توانند با ایجاد تمهیداتی دارای رفتار قابل قبولی در برابر حرکت قطار پرسرعت پردیس باشند.

افزایش خسارت های وارده به سازه ها در اثر وقوع پس لرزه در گزارشات فنی متعددی به چشم می خورد. به ویژه در مورد سازه هایی که در زلزله اصلی دچار آسیب شده و وارد حوزه غیرخطی شده باشند. این افزایش در خسارات عموما نتیجه افزایش تغییرمکان جانبی سازه می باشد. لذا اهمیت تخمین دقیق تغییرمکان جانبی سازه در حین ارزیابی لرزه ای آن دو چندان می شود. تغییرمکان جانبی هدف در روش تحلیل استاتیکی غیرخطی به کمک روابطی در آیین نامه های طراحی عملکردی محاسبه می شود، در حالی که تاثیر رخ دادن پس لرزه در آنها لحاظ نمی گردد. در این مطالعه نقش وقوع پس لرزه بر ضریب تغییرمکان غیرخطی به عنوان تاثیرگذارترین ضریب در رابطه تعیین تغییرمکان هدف، بررسی شد. نتایج نشان داد که این ضریب، افزایش قابل توجهی در اثر وقوع پس لرزه از خود نشان می دهد. پراکندگی نتایج به دست آمده منجر به بررسی سطوح خطر زلزله های ورودی و متعاقبا استفاده از روش مقیاس نمودن شتاب نگاشت ها گردید. به این منظور با مطالعه آماری روی نسبت شتاب ماکزیمم زلزله اصلی و پس لرزه متناظر با آن، طیف هدف پس لرزه تولید شد تا به این وسیله، پس لرزه ها به یک طیف شتاب هدف مستقل مقیاس شوند. مقایسه پاسخ های حاصل از مقیاس نمودن زلزله ها مشخص نمود که پراکندگی نتایج یک موضوع ذاتی بوده و قابلیت رفع شدن ندارد. در خاتمه با اعمال تغییرات جزیی بر روی رابطه فعلی آیین نامه، رابطه جدیدی برای ضریب تغییرمکان غیرخطی پیشنهاد شد و رابطه مزبور به نحوی اصلاح گردید که میانگین خطاها تا حد امکان کاهش یابد.

الگوریتم همپیچی منفرد گسسته (Discrete Singular Convolution) روش عددی نوینی است که در دهه اخیر توانایی خود را در تحلیل مسایل مربوط به ارتعاشات به خوبی نشان داده است. تحقیقات زیادی در خصوص چگونگی اعمال شرایط مرزی پیچیده مسایل مختلف با استفاده از این روش انجام و راه کارهای گوناگونی در این خصوص ارایه شده است. وارد کردن شرایط مرزی دیوارهای برشی کوپله در شکل گسسته شده معادلات حاکم به روش DSC، مساله چالش برانگیزی است که تا کنون راه حلی برای آن اندیشیده نشده است. هدف این مقاله، ارایه راه کاری جهت اعمال شرایط مرزی مساله مذکور در تحلیل عددی با استفاده از الگوریتم DSC می باشد. به منظور صحت سنجی، با بکارگیری شیوه پیشنهادی در الگوریتم مذکور، نمونه های متعددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و نتایج با مقادیر به دست آمده از سه روش عددی متداول اجزای محدود (FEM)، تفاضل مربعات (DQM) و تفاضل محدود (FDM) مقایسه شدند. انطباق بسیار خوبی بین نتایج مشاهده شد که حاکی از اعتبار و صحت شیوه پیشنهادی در تحلیل مساله مورد نظر می باشد. علاوه بر این توانایی الگوریتم DSC از نظر سرعت و حجم محاسبات و نیز میزان حافظه کامپیوتری مورد نیاز، نسبت به شیوه های عددی متداول دیگر مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که DSC نسبت به روش های عددی مورد مقایسه از کارایی بالاتری در تحلیل مساله مذکور برخوردار است.

طبق تعریف آیین نامه یوروکد، γ M ضریب ایمنی جزیی مربوط به مشخصات مصالح با لحاظ نمودن عدم قطعیت در هندسه و مدلسازی است که مقدار طراحی برای مشخصات مصالح از تقسیم مقدار واقعی مشخصات مصالح بر این ضریب مشخص می شود. در این تحقیق، مقادیر این ضریب جزیی مربوط به مشخصات مصالح بنایی تاریخی ایران، تعیین گردیده است. برای این منظور، رفتار نمونه های مختلف دیوارهای برشی بنایی (با ضخامت ثابت) تحت بارگذاری برشی درون صفحه ای و پیش فشار ثابت با چهار نسبت ابعادی ارتفاع به دهانه متفاوت و شش حالت مختلف از قیودات جانبی، ناشی از اثر دیوارهای جانبی و سقف، تحت تحلیل های غیرخطی پوش آور، با لحاظ نمودن اثر عدم قطعیت برای دو پارامتر مدول الاستیسیته مصالح و ضخامت دیوار، بصورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش نسبت ابعادی، ظرفیت باربری برشی دیوارها کاهش و مقدار ضریب ایمنی جزیی γ M افزایش می یابد، این درحالی است که با افزایش قیدهای مرزی ناشی از اثر دیوارهای جانبی و سقف، ظرفیت باربری جانبی دیوارها افزایش و مقدار ضریب ایمنی جزیی γ M کاهش می یابد. در نهایت، ضریب جزیی γ M با لحاظ نمودن عدم قطعیت، برای مشخصات مکانیکی مصالح بنایی تاریخی ایرانی در دیوارهای برشی در بازه 1/1 تا 8/1 تعیین گردید. تاثیر بیشتر مولفه ی افقی (سقف)، نسبت به وجود یک مولفه قایم (دیوار جانبی)، در مقیدترکردن دیوار برشی و افزایش ظرفیت برشی آن نیز در این تحقیق مشاهده گردید. هم چنین ملاحظه گردید که کاهش در سختی برشی اولیه دیوارها با افزایش نسبت ابعادی دیوار قابل ملاحظه بود، درحالیکه این پارامتر با تغییر در مولفه های جانبی قیودات مرزی دیوار تغییرات اندکی داشت.

بتن خودتراکم نوعی بتن خاص است که با وزن خود در قالب جاری می شود و نیاز به لرزاندن ندارد. بر اساس یافته های تجربی با افزایش اندازه نمونه بتنی مقاومت فشاری کاهش می یابد به این پدیده اثر اندازه گفته می شود و شروع آن از شکست غیرخطی در بتن و سایر مواد شکننده می باشد. هدف از این پژوهش بررسی پدیده اثر اندازه بر روی مقاومت فشاری نمونه های مکعبی و استوانه ای استاندارد در بتن خودتراکم حاوی مواد پوزولانی میکروسیلیس و پومیس تفتان است. بدین منظور از روش حداقل مربعات LSM و قانون اثر اندازه اصلاح شده بازانت جهت تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شده است. هفت طرح اختلاط بتن خودتراکم شامل سه طرح اختلاط دارای میکروسیلیس (5/2، 5 و10 درصد وزنی) و سه طرح اختلاط دارای پومیس تفتان(20، 15 و25 درصد وزنی) جایگزین سیمان گردید و یک طرح اختلاط به عنوان طرح شاهد ساخته شد. کلیه طرح ها در قالب های مکعبی با اندازه های مختلف و قالب استوانه ای استاندارد ریخته شد و پس از 90 روز آزمایش مقاومت فشاری بر روی آنها انجام پذیرفت. مطابق نتایج طرح های دارای 5 درصد میکروسیلیس و20 درصد پومیس تفتان بیشترین مقدار مقاومت فشاری نمونه استوانه ای استاندارد را در بین طرح های دارای میکروسیلیس و پومیس تفتان دارد. نسبت مقاومت فشاری نمونه های مکعبی به استوانه ای در همه طرح های اختلاط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان می دهد نمونه های مکعب بتن خودتراکم دارای مقاومت فشاری بیشتری نسبت به نمونه های استوانه ای استاندارد است و نسبت مقاومت فشاری نمونه های مکعبی به نمونه استوانه ای استاندارد با افزایش اندازه نمونه های مکعبی از 5 به 15 سانتی متر کاهش می یابد. از طرفی نتایج نشان می دهد اثر اندازه در طرح های دارای 5 درصد میکروسیلیس و 15 درصد پومیس تفتان کاهش یافته است.