دانلود پروژه:بررسی قابلیت اعتماد طراحی تیرهای FRP-RC

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب ‌أ
فهرست علایم و نشانه‌ها ‌ه
فهرست شکل‌ها ‌ط
فهرست جداول ‌ل
فصل 1- مقدمه 3
1-1- پیشگفتار 3
1-2- اهداف تحقیق 7
1-3- روش انجام تحقیق 7
1-4- فصل‌بندی 8
فصل 2- مروری بر تیرهای FRP-RC 10
2-1- مقدمه 10
2-2- تاریخچه ی FRP 11
2-3- خواص مواد کامپوزیتی 15
2-4- کاربرد 17
2-5- میلگردهای FRP 17
2-6- خواص مکانیکی و فیزیکی FRP 19
2-7- جمع‌بندی 22
فصل 3- مروری بر قابلیت اعتماد سازه‌ها 25
3-1- مقدمه 25
3-1-1- کاربرد 29
3-1-2- تـاریخچه‌ی قابلیت اعتماد 32
3-1-3- عدم قطعیت در مراحل مختلف عمر سازه 35
3-2- تعریف شکست 37
3-3- تابع حالت حدی 39
3-4- اندیس قابلیت اعتماد 41
3-5- روش‌های قابلیت اعتماد 44
3-5-1- روش FOSM 46
3-5-2- روش FORM 46
3-5-3- روش مونت کارلو 49
3-6- متغیرهای تصادفی و قطعی 56
3-7- جمع‌بندی 62
فصل 4- ارزیابی قابلیت اعتماد ضوابط خمشی با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی 65
4-1- مقدمات 65
4-2- نتایج ارزیابی قابلیت اعتماد 77
4-2-1- نتایج کلی 79
4-2-2- مطالعه‌ی پارامتریک 80
4-2-3- ضریب کاهش مقاومت Φ 89
4-3- مباحثه 90
4-4- جمع‌بندی 92
فصل 5- ارزیابی قابلیت اعتماد ضوابط خمشی با استفاده از روش تحلیلی فایبر مدل 95
5-1- مقدمات 95
5-2- روش فایبر مدل در بدست آوردن مقاومت خمشی تیر 100
5-3- داده های آماری لنگر محاسبه شده 102
5-4- نتایج آماری مد شکست 105
5-5- جمع‌بندی 106
فصل 6- ارزیابی قابلیت اعتماد ضوابط برشی 109
6-1- مقدمات 109
6-2- نتایج ارزیابی قابلیت اعتماد 117
6-2-1- نتایج کلی 118
6-2-2- مطالعه‌ی پارامتریک 119
6-2-3- ضریب کاهش مقاومت Φ 126
6-3- مباحثه 128
6-4- جمع‌بندی 130
فصل 7- جمع‌بندی، نتایج و پیشنهادات 133
7-1- جمع‌بندی 133
7-2- نتایج 136
7-3- پیشنهادات 139
ضميمه ‌أ – اطلاعاتی مفید در قابلیت اعتماد 140
ضميمه ‌ب – مقاله‌ی دهمین کنگره‌ی بین المللی عمران 146
ضميمه ‌ج – مقاله‌ی هفتمین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله 158
فهرست مراجع…………………………………………………………………………………………………………… 163
واژه نامه‌ي فارسي به انگليسي 176
واژه نامه‌ي انگليسي به فارسي 182
Abstract 188

فهرست علایم و نشانه‌ها
عنوان علامت اختصاري
سانتی‌گراد ℃
مشتق جزئی ∂
سطح مقطع میلگرد FRP A_f
سطح مقطع خاموت FRP A_fv
عرض تیر b
عرض برشی تیر b_w
عمق تار خنثی c
عمق تار خنثی در حالت بالانس c_b
ضریب کاهش مقاومت محیطی C_E
عمق موثر تیر d
قطر میلگرد FRP d_b
بار مرده D
مدول الاستیسیته‌ی بتن E_c
مدول الاستیسیته‌ی FRP E_f
مدول الاستیسیته‌ی خاموت FRP E_fv
مقاومت فشاری بتن f_c^’
میانگین مقاومت فشاری بتن ¯(f_c^’ )
تنش موثر خاموت FRP f_eff
سطح تنش موجود در میلگرد FRP f_f
تنش گسیختگی در انحنای خاموت f_fb
تنش نهایی FRP f_fu
تنش نهایی ضمانت شده‌ی FRP 〖 f〗_fu^*
تنش نهایی خاموت FRP f_fv
تابع چگالی احتمال f_X (X^* )
تابع تجمعی احتمال F_X (X^* )
تابع حاشیه‌ی امنیت g
مشتق جزئی تابع حالت حدی G
شمارنده i
نسبت عمق تار خنثی به عمق موثر مقطع k
لنگر مقاومتی بدست آمده از آزمایش M_exp
لنگر بدون ضریب وارد به تیر M_Load
لنگر اسمی تیر M_n
لنگر پیش‌بینی شده توسط رابطه M_pre
لنگر با ضریب حاصل از بارهای وارده M_u
تعداد n
نسبت سختی میلگرد طولی به بتن n_f
نسبت سختی میلگرد عرضی به بتن n_fv
تعداد کل داده‌ها N
بار زنده L
تابع حالت حدی LSF
احتمال P
احتمال شکست P_f
تابع چگالی احتمال منتخب P.D.F
کل بار بدن ضریب وارد به تیر Q
بار بدون ضریب بار iام Q_i
کل بار بدون ضریب وارد به تیر Q_Total
شعاع خم داخلی خاموت r_b
مقاومت کلی تیر R
فاصله‌ی خاموت s
بار برف S
مقاومت برشی بتن V_c
مقاومت برشی بدست آمده از آزمایش V_exp
مقاومت برشی خاموت V_f
مقاومت برشی اسمی تیر V_n
مقاومت برشی پیش‌بینی شده توسط رابطه V_pre
کل برش بدون ضریب وارد بر تیر V_total
برش حاصل از بارهای با ضریب V_u
بار باد W
متغیرهای تصادفی موجود در تابع حالت حدی X_i
مقدار متغیر تصادفی موجود در تابع حالت حدی X_i^*
مقدار متغیر تصادفی کاهش یافته Z_i^*
بردار حساسیت α
اندیس قابلیت اعتماد β
عمق بلوک تنش فشاری بتن β_1
ضریب تغییرات δ
کرنش نهایی بتن ε_cu
کرنش نهایی FRP ε_fu
متغیر عدم قطعیت رابطه λ
ضریب بار در ترکیب بار λ_i
میانگین نمونه μ
میانگین معادل متغیر iام μ_(X_i)^e
نسبت بار مورد بررسی به کل بار وارده به تیر π_i
نسبت میلگرد طولی ρ_f
نسبت میلگرد طولی حالت بالانس ρ_fb
مینیمم مقدار نسبت میلگرد طولی ρ_(f,min)
نسبت میلگرد عرضی ρ_fv
مینیمم مقدار نسبت میلگرد عرضی ρ_(fv,min)
انحراف معیار σ
واریانس σ^2
انحراف معیار معادل متغیر iام σ_(X_i)^e
تابع چگالی احتمال استاندارد نرمال φ(x)
ضریب کاهش مقاومت Φ
تابع تجمعی استاندارد نرمال ϕ(x)

فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1: ساختمان FRP [12] 15
شکل 2: اشکال مختلف میلگردهای دایره‌ای از جنس FRP [5] 18
شکل 3: میلگردهای FRP فرم‌دهی شده با روش های گوناگون [5] 18
شکل 4: آیین نامه‌ی حمورابی 34
شکل 5: برازش تابع چگالی احتمال لاگ‌نرمال بر روی متغیر λ در مد خردشدگی بتن 73
شکل 6: منحنی برآمد-برآمد مربوط به تابع چگالی احتمال λ در مد خردشدگی بتن 74
شکل 7: برازش تابع چگالی احتمال لاگ‌نرمال بر روی متغیر λ در مد گسیختگی FRP 74
شکل 8: منحنی برآمد-برآمد مربوط به تابع چگالی احتمال λ در مد گسیختگی FRP 75
شکل 9: منحنی β در مقابل b 81
شکل 10: منحنی β در مقابل d 82
شکل 11: منحنی β در مقابل E_f 83
شکل 12: منحنی β در مقابل ρ_f⁄ρ_bal 84
شکل 13: منحنی β در مقابل f_c^’ 85
شکل 14: منحنی β در مقابل f_fu 86
شکل 15: منحنی β در مقابل نسبت بار زنده L⁄((L+D) ) 87
شکل 16: منحنی β در مقابل نسبت بار برف S⁄((S+D) ) 88
شکل 17: منحنی β در مقابل نسبت بار باد W⁄((W+D) ) 89
شکل 18: منحنی β در مقابل Φ 90
شکل 19: اندیس قابلیت اعتماد هدف در شکست خمشی و در اعضای Steel-RC و FRP-RC 91
شکل 20: اندیس قابلیت اعتماد هدف اصلاح‌شده در شکست خمشی و در اعضای Steel-RC و FRP-RC 92
شکل 21: برازش تابع چگالی احتمال لاگ‌نرمال بر روی متغیر λ در حالت بدون خاموت 115
شکل 22: منحنی برآمد-برآمد مربوط به تابع چگالی احتمال متغیر λ در حالت بدون خاموت 115
شکل 23: برازش تابع چگالی احتمال گاما بر روی متغیر λ در حالت با خاموت 116
شکل 24: منحنی برآمد-برآمد مربوط به تابع چگالی احتمال λ در حالت با خاموت 116
شکل 25: منحنی β در مقابل b_w 120
شکل 26: منحنی β در مقابل d 121
شکل 27: منحنی β در مقابل f_c^’ 121
شکل 28: منحنی β در مقابل ρ_f n_f 122
شکل 29: منحنی β در مقابل ρ_fv n_fv 123
شکل 30: منحنی β در مقابل s 124
شکل 31: منحنی β در مقابل L⁄((L+D) ) 124
شکل 32: منحنی β در مقابل S⁄((S+D) ) 125
شکل 33: منحنی β در مقابل W⁄((W+D) ) 126
شکل 34: منحنی β در مقابل Φ 127
شکل 35: منحنی V_exp⁄V_pre در مقابل V_f⁄V_c 128
شکل 36: منحنی β در مقابل Φ 130
شکل 37: تاثیرات متغیرهای طراحی بر روی β در دو حالت خردشدگی بتن و گسیختگی FRP 153
شکل 38: تاثیرات نسبت آرماتور موجود به نسبت آرماتور حالت بالانس بر روی β 154
شکل 39: تاثیرات عرض تیر b بر روی β 154
شکل 40: تاثیرات عمق موثر تیر d بر روی β 154
شکل 41: تاثیرات مقاوت فشاری بتن f_c^’ بر روی β 154
شکل 42: تاثیرات تنش نهایی FRP f_fu بر روی β 155
شکل 43: رابطه‌ی بین مدول الاستیسیته‌ و تنش نهایی FRP 155
شکل 44: تاثیرات ضریب محیطی C_E بر روی β 155
شکل 45: تاثیرات نسبت بار زنده به مجموع بار مرده و زنده بر روی β 155
شکل 46: تاثیرات نسبت بار برف به مجموع بار مرده و برف بر روی β 156
شکل 47: تاثیرات نسبت بار باد به مجموع بار مرده و باد بر روی β 156
شکل 48: ضریب کاهش مقاومت در مقابل اندیس قابلیت اعتماد β 156
شکل 49: تاثیرات نسبت آرماتور موجود به نسبت آرماتور حالت بالانس بر روی β 166
شکل 50: تاثیرات عرض تیر b بر روی β 166
شکل 51: تاثیرات عمق موثر تیر d بر روی β 166
شکل 52: تاثیرات مقاوت فشاری بتن f_c^’ بر روی β 166
شکل 53: تاثیرات تنش نهایی FRP f_fu بر روی β 166
شکل 54: ضریب کاهش مقاومت در مقابل اندیس قابلیت اعتماد β در هر مد شکست 167
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1: مضرات و فواید FRP [1] 19
جدول 2 : چگالی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن (g/cm3) [1] 20
جدول 3 : ضریب انبساط گرمایی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن [1] 20
جدول 4 : مشخصات کششی FRP و فولاد 21
جدول 5: اندیس قابلیت اعتماد به ازای احتمال شکست 43
جدول 6 : انتخاب مقدار میانگین برای b و d [25] 58
جدول 7 : مقادیر میانگین و ضریب تغییرات برای f_fu و E_f 58
جدول 8: مشخصات آماری بارها بر اساس بیشترین مقدار در 50 سال [30] 61
جدول 9: ضریب کاهش مقاومت محیطی برای انواع میلگردهای FRP [1] 67
جدول 10: مشخصات آماری متغیر λ بدست آمده از نمونه‌های آزمایشگاهی تحت خمش 72
جدول 11: میانگین اندیس‌های قابلیت اعتماد محاسبه شده 79
جدول 12: جزئیات تیرهای طراحی شده 96
جدول 13: پارامترهای آماری متغیرهای پایه 98
جدول 14: داده های آماری بارها 99
جدول 15: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 30 مگاپاسکال) 102
جدول 16: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 50 مگاپاسکال) 103
جدول 17: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 70 مگاپاسکال) 103
جدول 18:احتمال شکست و اندیس قابلیت اعتماد 105
جدول 19: مشخصات آماری متغیر λ بدست آمده از نمونه‌های آزمایشگاهی 114
جدول 20: میانگین اندیس‌های قابلیت اعتماد محاسبه شده 118
جدول 21: مشخصات آماری متغیر λ بدست آمده از نمونه‌های آزمایشگاهی برای تیر با خاموت با استفاده از رابطه‌ی اصلاح‌شده 129
جدول 22: میانگین اندیس‌های قابلیت اعتماد محاسبه شده در حالت با خاموت و رابطه‌ی اصلاح‌شده 129
جدول 23: مشخصات آماری متغیرهای طراحی 150
جدول 24: مشخصات آماری ضریب عدم قطعیت مکانیکی ξ 150
جدول 25: مشخصات آماری بارها بر اساس بیشترین مقدار در 50 سال 151
جدول 26: مشخصات آماری متغیرهای طراحی 161
جدول 27: مشخصات آماری ضریب عدم قطعیت مکانیکی ξ 162
جدول 28: مشخصات آماری بارها بر اساس بیشترین مقدار در 50 سال 162