دانلود پروژه:مقایسه رفتار سیستم¬های مختلف سازه¬ای تحت اثر خرابی پیشرونده با استفاده از تحلیل دینامیکی

    فهرست مطالب

 فصل اول :کلیات

1-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2 هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3 ساختار پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

فصل دوم: مبانی خرابی پیش رونده

2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

2-2 اهمیت بحث خرابی پیش رونده…………………………………………………………………………………………………………………….. 6

2-3 تاریخچه تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8

2-4 مقاوم سازی سازه برای مقابله با آسیب های اولیه ایجاد شده………………………………………………………………………………. 16

2-5 خطرپذیری سازه ها…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 16

2-6 روش ها طراحی…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18

2-7 شرایط طراحی برای ساختمان های موجود وساختمان های جدید……………………………………………………………………….. 19

2-8 انتخاب ستون و یا دیوارهایی که باید حذف شوند……………………………………………………………………………………………. 20

2- 9  تركيب بار تحليل استاتیکی غير خطي…………………………………………………………………………………………………………… 21

2-10 روند بارگذاري در تحليل استاتیکی غيرخطي………………………………………………………………………………………………… 27

2-11 تركيب بار تحليل ديناميكي غير خطي………………………………………………………………………………………………………….. 27

2-12 روند بارگذاري در تحليل ديناميكي غيرخطي………………………………………………………………………………………………… 27

2-13 مفاصل پلاستيك اعضاء…………………………………………………………………………………………………………………………….. 29

2-14معيارهاي خرابي در اعضاء………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

فصل سوم: مدل های مورد  بررسی

3- 1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 34

3-2 هندسه و بارگذاری سازه……………………………………………………………………………………………………………………………… 34

3-3 فرضیات تحلیل و طراحی…………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-4 مقاطع مورد استفاده برای مدلها…………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-5 تحلیل غیرخطی سازه شش طبقه با قاب خشمی……………………………………………………………………………………………….. 36

3- 6 تحلیل غیرخطی سازه شش طبقه با فرم بادبندی A  …………………………………………………………………………………………. 40

3-7 تحلیل غیرخطی سازه شش طبقه با سیستم مهاربندی تیپ B ……………………………………………………………………………… 50

3-8  تحلیل سازه با اتصالات مفصلی و مهاربند در حالت سه بعدی……………………………………………………………………………. 58

3-9 تحلیل سازه با اتصالات مفصلی و مهاربند در حالت دوبعدی………………………………………………………………………………. 61

فصل چهارم: نحوه مقاوم سازی در برابر خرابی پیش رونده

4-1 نحوه مقاوم سازی در برابر خرابی پیش رونده………………………………………………………………………………………………….. 65

4-2 تحلیل دینامیکی غیر خطی سازه یا کمربند خرپایی (مدل مهاربندی A)………………………………………………………………. 66

4-3- تحلیل دینامیکی غیر خطی سازه با کمربند خرپایی (فرم بادبندی B)…………………………………………………………………. 80

 

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 92

5-2 نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 92

5-3 پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 93

منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 94

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 96

 

 

فهرست جداول و نمودارها

جدول2-1- مقایسه وزن اسکلت سازه در مدل آقای مین لیو…………………………………………………………………………….. 13

جدول2-2- درجه اهمیت سازه ها دربحث خرابی پیش رونده…………………………………………………………………………… 17

جدول2-3  شرایط طراحی برای ساختمان های موجود و ساختمان های جدید…………………………………………………….. 20

جدول 2-4 ضرایب دینامیکی افزایش بار در تحلیل استاتیکی غیرخطی……………………………………………………………….. 22

جدول 2-5 مشخصات غیرخطی مصالح در تحلیل های غیرخطی در سازه های فولادی…………………………………………. 23

جدول 2-6 مشخصات غیرخطی مصالح در تحلیل های غیرخطی در سازه های فولادی…………………………………………. 24

جدول 2-7 مشخصات مفاصل پلاستيك تیرها………………………………………………………………………………………………… 30

جدول 2-8 مشخصات مفاصل پلاستيك ستون ها……………………………………………………………………………………………. 31

جدول 2-9 مشخصات مفاصل پلاستيك بادبندها…………………………………………………………………………………………….. 32

جدول3-1 مقاطع مورد استفاده در مدلهای مورد بررسی…………………………………………………………………………………… 36

جدول 3-2 سطح عملکرد و تعداد مفاصل پلاستیک تشکیل شده در قاب خشمی………………………………………………… 38

جدول 3-3  تغییر مکان گره بالای محل ستون حذف شده در سازه با قاب خمشی……………………………………………….. 39

جدول 3-4 سطح عملکرد مفاصل پلاستیک  سازه با سیستم مهاربندی تیپ A – طبقه اول ……………………………………. 47

جدول 3-5 سطح عملکرد مفاصل پلاستیک  سازه با سیستم مهاربندی تیپ A – طبقه سوم …………………………………… 48

جدول 3-6 سطح عملکرد مفاصل پلاستیک  سازه با فرم مهاربندی A – طبقه پنجم …………………………………………….. 48

جدول3-7 جابجایی ماکزیمم گره بالای محل حذف ستون در مدل A………………………………………………………………. 49

جدول 3-8 سطح عملكرد مفاصل پلاستيك فرم بادبندی B طبقه اول    ……………………………………………………………. 56

جدول 3-9 سطح عملكرد مفاصل پلاستيك فرم بادبندی B طبقه سوم  ……………………………………………………………… 56

جدول 3-10سطح عملكرد مفاصل پلاستيك فرم بادبندی B طبقه پنجم   ………………………………………………………….. 57

جدول3-11جابجایی ماکزیمم گره بالای محل حذف ستون در مدل B……………………………………………………………… 57

جدول 3-12 مفاصل  پلاستیک تشکیل شده در سازه با اتصالات مفصلی و مهاربند در حالت سه بعدی……………………. 61

جدول 3-13 مفاصل  پلاستیک تشکیل شده در قاب دو بعدی B با اتصالات مفصلی و مهاربند …………………………….. 63

جدول 4-1 تعداد مفاصل پلاستیک تشکیل شده در مدل مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی فرم بادبندی
A- طبقه اول …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

جدول 4-2 تعداد مفاصل پلاستیک تشکیل شده در مدل مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی فرم بادبندی
A- طبقه سوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 74

جدول 4-3 تعداد مفاصل پلاستیک تشکیل شده در مدل مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی فرم بادبندی
A- طبقه پنجم………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75

جدول4-4 تغییر مکان گره بالای حذف ستون سازه­ی مقام سازی شده با کمربند خرپایی
(فرم بادبندیA)…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 76

جدول4-5  مفاصل پلاستیک تشکیل شده سازه مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی (فرم بادبندی B)- طبقه اول …….. 84

جدول4-6  مفاصل پلاستیک تشکیل شده سازه مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی (فرم بادبندی B)- طبقه سوم…….. 85

جدول4-7  مفاصل پلاستیک تشکیل شده سازه مقاوم سازی شده با کمربند خرپایی (فرم بادبندی B)- طبقه پنجم……. 86

جدول4-8 تغییر مکان گره بالای حذف ستون با کمربند خرپایی و فرم بادبندی ………………………………………………….. 87

نمودار 4-1 مقایسه تغییر مکان گره بالای حذف ستون سازه بار فرم مهاربندی A با و بدون کمربند
خرپایی- طبقه اول…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

نمودار 4-2 مقایسه تغییر مکان گره بالای حذف ستون سازه بار فرم مهاربندی A با وبدون کمربند خرپایی-
طبقه دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

نمودار 4-3 مقایسه تغییر مکان گره بالای حذف ستون سازه بار فرم مهاربندی A با و بدون کمربند خرپایی-
طبقه سوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79

نمودار4-4 مقایسه تغییر مکان حذف ستون سازه با و بدون کمربند خرپایی( مهاربندی نوعB)- طبقه اول ………………… 88

نمودار4-5 مقایسه تغییر مکان حذف ستون سازه با و بدون کمربند خرپایی( مهاربندی نوعB)- طبقه سوم ………………. 89

نمودار4-6 مقایسه تغییر مکان حذف ستون سازه با و بدون کمربند خرپایی( مهاربندی نوعB)- طبقه پنجم ……………… 90

 

فهرست  اشکال

شکل 2-1 خرابی ساختمان آلفردمورا شهر اوکلاهما در سال 1995…………………………………………………………………… 7

شکل 2-2 ساختمان رونن پوینت………………………………………………………………………………………………………………….. 7

شکل 2-3 مراکز تجارت جهانی…………………………………………………………………………………………………………………… 8

شكل2-4 مدل هاي مورد بررسي توسط آقايان جينكو كسم و تائيوان كيم …………………………………………………………. 10

شكل2- 5 مدل هاي مورد بررسي توسط جاهوك و دونگ كوك …………………………………………………………………… 11

شکل2-6 مدل مورد بررسی شده توسط مین لیو …………………………………………………………………………………………….. 12

شکل2-7 مدل مورد بررسی توسط روپاپوراسینقه وهمکارانش………………………………………………………………………….. 14

شکل2-8 مدل مورد بررسی توسط آقای دکترسیدرسول میرقادری وخانم فرانک فهیمی………………………………………. 15

شکل2-9  الف) وضعیت تنش هنگام اعمال 25% تغییر مکان هدف    ب) وضعیت تنش هنگام اعمال 100% تغییر
مکان هدف………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

شکل2-10 تعدادی از محل های حذف ستون………………………………………………………………………………………………… 21

شكل2-11 نحوه اعمال ترکیب بارهای معمولی و افزایش یافته در پلان………………………………………………………………. 26

شكل2-12- نحوه اعمال ترکیب بارهای معمولی و افزایش یافته در نمای قاب…………………………………………………….. 26

شكل2-13 نحوه اعمال و حذف بارستون در تحلیل دینامیکی غیرخطی………………………………………………………………. 28

شکل2-14  نحوه اعمال بارهای ثقلی و جانبی در تحلیل دینامیکی غیرخطی………………………………………………………… 29

شکل2-15 منحنی نیرو- تغییر شکل تعمیم یافته برای اعضاء و اجزای فولادی……………………………………………………… 30

شکل 3-1- پلان سازه و محل حذف ستون در طبقات……………………………………………………………………………………… 35

شکل3-2 نمای سه بعدی سازه با قاب خمشی…………………………………………………………………………………………………. 36

شکل 3-3- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون A5………………………………………………………………. 37

شکل 3-4- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون C2……………………………………………………………….. 37

شکل 3-5- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D5………………………………………………………………. 38

شکل 3-6- پلان بادبندی فرم A………………………………………………………………………………………………………………….. 41

شکل 3-7- نمای دو بعدی قاب های مورد بررسی سیستم بادبندی تیپ A………………………………………………………….. 42

شکل 3-8- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D1 طبقه اول………………………………………………….. 43

شکل 3-9- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D1 طبقه سوم…………………………………………………. 43

شکل 3-10- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D1 طبقه پنجم……………………………………………… 44

شکل 3-11- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D2 طبقه اول……………………………………………….. 44

شکل 3-12- مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون D2 طبقه سوم………………………………………………. 45

شکل 3-13 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D2 طبقه پنجم……………………………………………….. 45

شکل 3-14 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D3 طبقه اول…………………………………………………. 46

شکل 3-15- نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D3 طبقه سوم……………………………………………… 46

شکل 3-16- نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D3 طبقه ……………………………………………………. 47

شکل 3-17- پلان بادبندی فرم B………………………………………………………………………………………………………………… 50

شکل 3-18- آرایش مهاربندی قاب 1 و 5 فرم B…………………………………………………………………………………………… 51

شکل 3-19- نحوه  تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D1 طبقه اول……………………………………………… 51

شکل 3-20 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D1 طبقه سوم………………………………………………… 52

شکل 3-21 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستون D1 طبقه پنجم………………………………………………. 52

شکل 3-22 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD2 طبقه اول………………………………………………….. 53

شکل 3-23 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD2 طبقه سوم…………………………………………………. 53

شکل 3-24 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD2 طبقه پنجم………………………………………………… 54

شکل 3-25 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD3 طبقه اول………………………………………………….. 54

شکل 3-26 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD3 طبقه سوم…………………………………………………. 55

شکل 3-27 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD3 طبقه پنجم………………………………………………… 55

شکل 3-28 نمای سه بعدی سازه با اتصالات مفصلی و مهاربند………………………………………………………………………….. 58

شکل 3-29  پلان بادبندی فرم B …………………………………………………………………………………………………………………. 59

شکل 3-30 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونC4……………………………………………………………….. 59

شکل 3-31 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونB5 طبقه سوم…………………………………………………. 60

شکل 3-32 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در حالت حذف ستونD3 طبقه اول………………………………………………….. 60

شکل 3-33 نمای دو بعدی قاب C……………………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل 3-34 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در قاب C در حالت دو بعدی با اتصالات مفصلی………………………………… 62

شکل 4-1 نحوه مقام سازی با کمربند خرپایی………………………………………………………………………………………………… 65

شکل 4-2 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D1طبقه اول……………. 66

شکل 4-3  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون D1 طبقه سوم………….. 67

شکل 4-4  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D1طبقه پنجم…………. 67

شکل 4-5- نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D2طبقه اول………….. 68

شکل 4-6  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون D2 طبقه سوم………….. 68

شکل 4-7  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D2طبقه پنجم…………. 69

شکل 4-8  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D3طبقه اول…………… 69

شکل 4-9- نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون D3 طبقه سوم…………. 70

شکل 4-10  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  D3طبقه پنجم……….. 70

شکل 4-11 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  C4طبقه اول………….. 71

شکل 4-12 نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  C4طبقه سوم…………. 71

شکل 4-13  نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک سازه­ی مهاربندی با فرم A و کمربند خرپایی ستون  C4طبقه پنجم……….. 72

شکل 4-14 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون C4 – طبقه اول ……………………………………………… 80

شکل 4-15 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون B4 – طبقه اول………………………………………………. 81

شکل 4-16 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون C4 – طبقه پنجم…………………………………………….. 81

شکل 4-17 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون B4 – طبقه پنجم…………………………………………….. 82

شکل 4-18 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون BC – طبقه سوم…………………………………………….. 82

شکل 4-19 مفاصل پلاستیک تشکیل شده در حالت حذف ستون B4 – طبقه سوم……………………………………………… 83