رویکردهای نوین در مهندسی عمران
سال:1399 | دوره:4 | شماره:3 |تعداد مقالات:5

امروزه استفاده از مصالح FRP به عنوان میلگردهای مصرفی در سازه های بتنی، عرشه ی پل ها و جاده ها به منظور جلوگیری از زنگ زدن میلگردهای فولادی رایج می باشد. هدف از انجام این پژوهش، تقویت خمشی تیرهای بتنی با میلگردهای FRP و همچنین بهسازی تیرهای ضعیفی است که با این میلگردها مسلح شدند و با چسباندن ورق های CFRP در بخش تحتانی تیر در جهت طول آن تقویت شده است، می باشد. به این منظور به بررسی دو پارامتر اصلی شکل پذیری و مقاومت خمشی مقاطع مسلح با میلگردهای FRP که در قالب 12 مدل طراحی و در نرم افزار ABAQUS تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون قرارگرفته شده اند همچنین نمونه ی GFRP تحت بار چرخه ای نیز قرار داده شده است. نتایج نشان می دهد که برای تقویت تیرها در صورت استفاده از این میلگردها در صورت نبود میلگرد فولادی بهتر است از میلگرد AFRP استفاده گردد زیرا مقاومت خمشی در حدود 8 الی 18 درصد بیشتر از مقاطع مسلح با میلگردهای CFRP و GFRP را تأمین می کند و اگر بحث شکل پذیری مقطع مطرح است بهتر است از میلگرد GFRP استفاده گردد که شکل پذیری حدود 7 الی 15 درصد بیشتر از مقاطع AFRP و CFRP دارد و در صورت تقویت مقطع ضعیف با ورق های CFRP تحت بار چرخه ای می توان به ظرفیت خمشی در حدود 28/2 برابر بیشتر از تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون دست یافت.

فاصله بین دو ساختمان در مناطق شهری درز انقطاع نامیده می شود. عدم وجود این درز و یا عدم رعایت مناسب این فاصله باعث برخورد دو ساختمان به هنگام وقوع زلزله های شدید می شود. در چنین مواردی استفاده از میراگرهای ویسکوز مفید به نظر می رسد. در این تحقیق دو قاب 4، 8 طبقه با سیستم خمشی بتنی متوسط انتخاب شد. جهت ایجاد رفتار نامتقارن سازه سمت چپ همواره با 2 دهانه و سازه سمت راست با تعداد دهانه های 3 و 4 و 5 مدل شد. مدل ها با توجه به آیین نامه های موجود طراحی گردید. کلیه مدل ها یکبار با درز انقطاع و بار دیگر با میراگر ویسکوز در وسط درز انقطاع مدل شد. سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی با هفت شتاب نگاشت بر روی تمامی سازه ها صورت گرفت و نتایج بدست آمده از این تحلیل با هم مقایسه گردید. در نهایت مشخص شد که وجود میراگر باعث کاهش پاسخ هایی همچون جابجایی و دریفت طبقات می شود.

یکی از شایع ترین پدیده های طبیعی که باعث فرونشست و نیز تغییر شکل و جابجایی می شود، زمین لغزش است. با توجه به این نکته اهمیت کشف جابجایی در مناطق حساسی مانند سد و منطقه اطراف آن، افزایش می یابد. در حال حاضر تداخل سنجی راداری یکی از بهترین تکنیک-ها برای ارزیابی تغییرشکل زمین می باشد. اما این روش به تنهایی برای سازه هایی که تغییر شکل و جابجایی افقی دارند مناسب نیست. در این پژوهش به منظور افزایش دقت و کارایی بیشتر در کشف نقاط ناپایدار، از تلفیق تصاویر راداری و مشاهدات ماهواره ای GPS بر روی منطقه سدگیوی در بازه زمانی 2017 تا 2019 استفاده کرده ایم. با استفاده از تحلیل سِری زمانی خط مبنای کوتاه (SBAS)، انجام آنالیز پایداری نقاط به روش IWST و سرشکنی به روش کلاسیک مشخص شد که این دو روش می توانند مکمل بسیار خوبی برای کشف نقاط جابجا شده و نیز اعتبارسنجی نتایج باشند. بطوری که هر دو روش نقاط یکسانی را روی بدنه سد و نقاط خارج سد شناسایی کردند که میزان جابجایی ارتفاعی و مسطحاتی در نقاط مذکور گواه بر این نتیجه است. از میان این نقاط در منطقه اطراف سد GR4 دارای بیشترین جابجایی به اندازه 57/5 میلی متر و در راستای خط دید ماهواره حاصل از تداخل سنجی راداری 61/1-میلی متر در سال و نقطه P9 روی بدنه سد دارای بیشترین جابجایی به اندازه 06/9 میلی متر و در راستای خط دید ماهواره حاصل از تداخل سنجی راداری 96/1 میلی متر در سال می-باشد. همچنین باید خاطر نشان کرد با کاهش فاصله بین ایستگاه های GPS و نقاط پیکسلی، دقت بطور چشمگیری افزایش می یابد.

روشی که امروزه مورد توجه اکثر محققین در طراحی سازه هاى جدید و بهسازى سازه هاى موجود می باشد، کاهش حرکات و نیروهاى حاصل از زلزله در سازه است. بر این اساس، کنترل سازه ها از طریق اعمال نیروهاى کنترل کننده بر سازه به کمک ابزارها و وسایل مناسب و جدا کردن سازه از حرکت زمین شکل گرفته است. دستگاه های اتلاف انرژی غیرفعال، یگ گروه از این روش حفاظت لرزه ای هستند که خود به دو دسته دستگاه های وابسته به سرعت و غیروابسته به سرعت طبقه بندی می شوند. در سیستم های کنترلی سازه ها، میرایی نقش اساسی را در کنترل پاسخ های لرزه ای دارد. از طرفی دیگر رفتار غیرخطی سازه ها و مقدار انرژی هیسترزیس که میرایی هیسترزیس سازه مشهور است، تاثیر بسیار مهمی در مقدار خرابی های سازه داشته و آستانه فروریزش سازه را کنترل می کند. با تغییر مقدار میرایی الحاقی سازه، رفتار غیرخطی المان های مقاوم سازه تغییر یافته و مقدار انرژی هیسترزیس سازه تحت تاثیر قرار می گیرد. در این تحقیق، جهت بررسی این موضوع، قاب هایی با مهاربند شورون و تعداد طبقات 5، 10 و 15 در نرم افزار SeismoStruct مدلسازی و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی شده اند و میرایی به وسیله ی سیستم کنترلی میراگر ویسکوز به سازه ها، اعمال گردیده است. با بررسی نتایج مشاهده می گردد که میرایی باعث کاهش مقدار پاسخ های لرزه ای سازه ها می گردد اما رابطه افزایش میرایی و کاهش پاسخ ها خطی نیست. اما در حالت کلی مقدار میرایی باعث کاهش مقدار جابجایی، دریفت، برش پایه و افزایش سطح عملکرد سازه ها می گردد. بیشترین مقدار کاهش نیروی داخلی برای میرایی 10، 20 و 30 درصد به ترتیب برابر 35، 39 و 43 درصد بوده است. همچنین بیشترین مقدار کاهش برش پایه برای میرایی 10، 20 و 30 درصد به ترتیب برابر 55، 59 و 64 درصد بوده است.

طبق آمار مرکز لرزه نگاری کشوری در سه ماهه اول سال 1398، حدود 2880 زمین لرزه در ایران و نواحی مرزی ثبت و تعیین محل شده است. بزرگترین زمین لرزه ها با بزرگی بین 4 تا 1/5 ریشتر در استان کرمانشاه و حوالی آن رخ داده است. علاوه بر این به طور میانگین در ایران هر 7 سال یک زلزله قوی و دارای خسارت جانی و مالی بالا روی داده است. با توجه به خسارت های ناشی از زلزله، صنعت ساختمان سازی به منظور محافظت بهتر در برابر نیروهای لرزه ای، به سمت سبک سازی و ساخت صنعتی سازه ها پیش رفته است. به همین منظور سازه های سبک فولادی به عنوان یکی از بهترین راهکارهای صنعتی سازی و سبک سازی توسط مهندسین، به کار گرفته شده است. این سیستم نوین ساختمانی در کشورهای پیشرفته با استقبال گسترده مواجه شده است و جایگزین سیستم های سنتی شده است. از این سیستم می توان برای بازسازی در مناطق زلزله زده و ساختمان سازی در مناطق زلزله خیز استفاده کرد. این مطالعه با هدف مروری بر ویژگی های سازه های فولادی سبک برای استفاده در مناطق زلزله خیز و زلزله زده انجام شد.