دانلود پروژه:بررسی مقاومت جانبی دیوارهای برشی تحت عنوان تغییرات نیروی محوری با ضخامت های مختلف به روش عددی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                         صفحه

 

فصل اول: مقدمه و اهداف

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

1-2- بررسی عملکرد دیوارهای برشی………………………………………………………………………………………………………………. 3

1-3- اهداف و حیطه تحقیقات………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-4- روند ارائه پایان­نامه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

فصل دوم: مروری بر تحقیقات مرتبط

2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

2-2- مروری بر مطالعات آزمایشگاهی………………………………………………………………………………………………………………. 9

2-3- مروری بر مطالعات تحلیلی …………………………………………………………………………………………………………………….. 13

فصل سوم: مروری بر ادبیات فنی

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 24

3-2- انواع سیستم های ساختمانی باربر جانبی………………………………………………………………………………………………….. 24

3-3- بررسی روش­های تحلیل سازه دیوار برشی………………………………………………………………………………………………. 25

3-5- رفتار غیر الاستیک دیوار برشی…………………………………………………………………………………………………………………. 26

3-6- بررسی مقاومت جانبی دیوار برشی…………………………………………………………………………………………………………… 28

3-7- طراحی دیوار برشی در مقابل برش………………………………………………………………………………………………………….. 30

3-8- طراحی دیوارهای برشی در مقابل لنگر خمشی و نیروی محوری……………………………………………………………… 33

3-9- ترکیب دیوار برشی و قاب سازه‌ای…………………………………………………………………………………………………………… 35

3-10- محدودیت­های هندسی دیوارهای برشی…………………………………………………………………………………………………. 37

3-11- آرماتورهای قائم و افقی دیوارهای برشی……………………………………………………………………………………………….. 37

3-12- تقویت دیوارهای برشی با اجزاء لبه ای………………………………………………………………………………………………….. 38

3-13- ضوابط کنترلی در دیوارهای برشی…………………………………………………………………………………………………………. 39

3-14- صلبیت جانبی دیوارهای برشی………………………………………………………………………………………………………………. 41

3-15- بررسی مشخصات مصالح اعضای بتن مسلح………………………………………………………………………………………….. 41

3-15-1- بررسی رفتار مصالح بتنی…………………………………………………………………………………………………………………… 42

3-15-1-1- عوامل موثر بر مقاومت بتن…………………………………………………………………………………………………………… 45

3-15-1-2- مدل های ریاضی بتن……………………………………………………………………………………………………………………. 46

3-15-2- بررسی رفتار مصالح فولادی………………………………………………………………………………………………………………. 47

3-15-2-1- مدل­های ریاضی فولاد…………………………………………………………………………………………………………………… 48

3-16- روش­های جایگذاری میلگرد در داخل بتن…………………………………………………………………………………………….. 49

فصل چهارم: معرفی نرم افزار اجزای معرفی نرم افزار اجزای محدود و مدلسازی موضوع تحقیق

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 53

4-2- مفاهیم پایه روش اجزای محدود………………………………………………………………………………………………………………. 53

4-2-1- مدلسازی هندسه………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56

4-2-2- مش بندی……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 57

4-2-3- تعیین مشخصات مصالح………………………………………………………………………………………………………………………. 57

4-2-4- تعیین شرایط مرزی و شرایط بارگذاری……………………………………………………………………………………………….. 58

4-3- معرفی نرم افزار اجزای محدود Abaqus……………………………………………………………………………………………….. 58

4-4- مراحل آنالیز عددی در نرم افزار Abaqus……………………………………………………………………………………………… 59

4-5- مراحل مدلسازی در نرم افزار Abaqus………………………………………………………………………………………………….. 60

4-6- مدلسازی اجزای محدود دیوار برشی……………………………………………………………………………………………………….. 61

4-7- مدلسازی المان های اجزای بتنی………………………………………………………………………………………………………………. 62

4-8- روش مدلسازی مصالح بتنی…………………………………………………………………………………………………………………….. 63

4-9- روش مدلسازی مصالح فولادی………………………………………………………………………………………………………………… 64

4-10- روش مدلسازی آرماتورها………………………………………………………………………………………………………………………. 65

4-11- مدلسازی اجزای محدود دیوار برشی……………………………………………………………………………………………………… 65

4-12- بارگذاری و شرایط مرزی………………………………………………………………………………………………………………………. 67

4-13- مش بندی مدل………………………………………………………………………………………………………………………………………. 68

4-14- روش آنالیز مدل…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 70

فصل پنجم: بررسی رفتار دیوارهای برشی لاغر و غیرلاغر به روش اجزای محدود

5-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 72

5-2- بررسی تاثیر شدت بار محوری بر رفتار دیوار برشی…………………………………………………………………………………. 73

5-2-1- کانتورهای آسیب دیدگی……………………………………………………………………………………………………………………… 75

5-2-2- کانتورهای کرنش پلاستیک………………………………………………………………………………………………………………….. 78

5-2-3- کانتورهای جابجایی……………………………………………………………………………………………………………………………… 80

5-2-4-نمودارهای بار – جابجایی…………………………………………………………………………………………………………………….. 82

5-3- بررسی تاثیر نسبت لاغری بر رفتار دیوار برشی………………………………………………………………………………………… 83

5-3-1- کانتورهای آسیب دیدگی……………………………………………………………………………………………………………………… 85

5-3-2- کانتورهای کرنش پلاستیک………………………………………………………………………………………………………………….. 86

5-3-3- کانتورهای جابجایی……………………………………………………………………………………………………………………………… 88

5-3-4- نمودارهای بار – جابجایی…………………………………………………………………………………………………………………… 90

5-4- بررسی تاثیر درصد آرماتور بر رفتار دیوار برشی………………………………………………………………………………………. 91

5-4-1- کانتورهای آسیب دیدگی……………………………………………………………………………………………………………………… 94

5-4-2- کانتورهای کرنش پلاستیک………………………………………………………………………………………………………………….. 95

5-4-3- کانتورهای جابجایی……………………………………………………………………………………………………………………………… 97

5-4-4- نمودارهای بار – جابجایی…………………………………………………………………………………………………………………… 100

فصل ششم: نتیجه گیری کلی و پیشنهادات

6-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 102

6-2- نتایج نهایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 102

6-3- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 103

فهرست مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 105

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                  صفحه

شکل 1-1- گسیختگی بادبندها در محل اتصال…………………………………………………………………………………………………. 3

شکل 1-2- جاری شدن تیر بالای بادبند هشتی…………………………………………………………………………………………………. 4

شکل 2-2- نمونه دیوار برشی مورد آزمایش توسط (Greifenhagen, Ch., Lestuzzi, P., 2005) ……………… 11

شکل 2-3- جزئیات نمونه دیوار برشی مورد آزمایش توسط (Peng, X., Wong, Y., 2011)……………………….. 13

شکل 2-6- مدل دیوار برشی مورد مطالعه توسط (Khatri, D., Anderson, J.C., 1995) …………………………… 16

شکل 2-9- مدل دیوار برشی مورد آزمایش توسط (Ghobarah, A., Youssef, M., 1998) ……………………….. 17

شکل 2-5- جزئیات دیوار برشی نمونه مورد آزمایش توسط (Qin, C., Jiaru, Q., 2002)…………………………….. 18

شکل 2-8- نمایی از نمونه دیوار برشی مورد مطالعه توسط (Kwak, H., Kim, D., 2004)………………………….. 19

شکل 2-4- دیوار برشی تحت بار قائم و جانبی مورد مطالعه توسط (Kara, I.F., Dundar, C., 2009) ……….. 20

شکل 2-7- مدل دیوار برشی مورد مطالعه توسط (Jalali, A., Dashti, F., 2010) ……………………………………….. 21

ضوابط آیین نامه ASCE (1994)……………………………………………………………………………………………………………………… 22

شکل 3-1- مدلسازی دیوار برشی به روش تیر و ستون…………………………………………………………………………………….. 26

3-4- شکل پذیری دیوارهای برشی…………………………………………………………………………………………………………………… 26

شکل 3-2- انواع متداول شکست در دیوارهای برشی، (a) شکست خمشی، (b) شکست برشی، (c) شکست لغزشی، (d) شکست چرخش پایه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 28

شکل 3-3- ساختمان با دیوارهای برشی، (الف) پلان طبقه، (ب) نمای مقابل، (پ) نمای جانبی……………………….. 29

شکل 3-4- نمونه هندسه و میلگردهای یک دیوار برشی……………………………………………………………………………………. 30

شکل 3-5- دیوار برشی تحتلنگر خمشی و نیروی محوری به همراه آرایش آرماتورهای قائم…………………………….. 33

شکل 3-6- ضوابط شکل پذیری زیاد برای دیوارهای برشی………………………………………………………………………………. 36

شکل 3-7- اجزای لبه ای در دیوار برشی………………………………………………………………………………………………………….. 39

شکل 3-8- صلبیت جانبی دیوار برشی در تراز H…………………………………………………………………………………………….. 41

شکل 3-9- نمودار تنش – کرنش بتن……………………………………………………………………………………………………………….. 44

شکل 3-10- مدل ریاضی بتن پیشنهاد شده توسط (Kwak, H.G., 1990)……………………………………………………… 47

شکل 3-11- نمودار تنش – کرنش فولاد…………………………………………………………………………………………………………… 48

شکل 3-12- مدل های ریاضی برای فولاد………………………………………………………………………………………………………… 49

شکل 4-1- نمودار تنش – کرنش فشاری بتن طبق مدل (Kwak, H.G., 1990)……………………………………………… 63

شکل 4-2- نمودار تنش – کرنش کششی بتن طبق مدل (Hillerborg, A., 1976)…………………………………………. 64

شکل 4-3- ساختار نمونه اولیه دیوار برشی……………………………………………………………………………………………………….. 66

شکل 4-4- آرایش آرماتورهای نمونه اولیه دیوار برشی……………………………………………………………………………………… 67

شکل 4-5- جزئیات اعمال بارگذاری نمونه اولیه دیوار برشی……………………………………………………………………………. 68

شکل 4-6- شکل مش بندی شده نمونه اولیه دیوار برشی………………………………………………………………………………….. 69

شکل 5-1- مدل A1 با شدت نیروی محوری 5 N/mm2………………………………………………………………………………… 74

شکل 5-2- مدل A2 با شدت نیروی محوری 10 N/mm2……………………………………………………………………………… 74

شکل 5-3- مدل A3 با شدت نیروی محوری 15 N/mm2……………………………………………………………………………… 75

شکل 5-4- مدل A4 با شدت نیروی محوری 20 N/mm2……………………………………………………………………………… 75

شکل 5-5- کانتور آسیب دیدگی مدل A1. ……………………………………………………………………………………………………… 76

شکل 5-6- کانتور آسیب دیدگی مدل A2. ……………………………………………………………………………………………………… 76

شکل 5-7- کانتور آسیب دیدگی مدل A3. ……………………………………………………………………………………………………… 77

شکل 5-8- کانتور آسیب دیدگی مدل A4. ……………………………………………………………………………………………………… 77

شکل 5-9- کانتور کرنش پلاستیک مدل A1. ………………………………………………………………………………………………….. 78

شکل 5-10- کانتور کرنش پلاستیک مدل A2. ………………………………………………………………………………………………… 79

شکل 5-11- کانتور کرنش پلاستیک مدل A3. ………………………………………………………………………………………………… 79

شکل 5-12- کانتور کرنش پلاستیک مدل A4. ………………………………………………………………………………………………… 80

شکل 5-13- کانتور جابجایی مدل A1. …………………………………………………………………………………………………………… 81

شکل 5-14- کانتور جابجایی مدل A2. …………………………………………………………………………………………………………… 81

شکل 5-15- کانتور جابجایی مدل A3. …………………………………………………………………………………………………………… 81

شکل 5-16- کانتور جابجایی مدل A4. …………………………………………………………………………………………………………… 82

شکل 5-17- نمودار بار – جابجایی در امتداد نیروی جانبی برای مدل های A1، A2 ، A3 و A4…………………… 82

شکل 5-18- مدل B1 با ضخامت دیوار برشی 300 mm…………………………………………………………………………………. 83

شکل 5-19- مدل B2 با ضخامت دیوار برشی 250 mm…………………………………………………………………………………. 84

شکل 5-20- مدل B3 با ضخامت دیوار برشی 200 mm…………………………………………………………………………………. 84

شکل 5-22- کانتور آسیب دیدگی مدل B1………………………………………………………………………………………………………. 85

شکل 5-23- کانتور آسیب دیدگی مدل B2. ……………………………………………………………………………………………………. 85

شکل 5-24- کانتور آسیب دیدگی مدل B3. ……………………………………………………………………………………………………. 86

شکل 5-25- کانتور آسیب دیدگی مدل B4. ……………………………………………………………………………………………………. 86

شکل 5-26- کانتور کرنش پلاستیک مدل B1. ………………………………………………………………………………………………… 87

شکل 5-27- کانتور کرنش پلاستیک مدل B2…………………………………………………………………………………………………… 87

شکل 5-28- کانتور کرنش پلاستیک مدل B3. ………………………………………………………………………………………………… 88

شکل 5-29- کانتور کرنش پلاستیک مدل B4. ………………………………………………………………………………………………… 88

شکل 5-30- کانتور جابجایی مدل B1. ……………………………………………………………………………………………………………. 89

شکل 5-31- کانتور جابجایی مدل B2. ……………………………………………………………………………………………………………. 89

شکل 5-32- کانتور جابجایی مدل B3. ……………………………………………………………………………………………………………. 90

شکل 5-33- کانتور جابجایی مدل B4. ……………………………………………………………………………………………………………. 90

شکل 5-34- نمودار بار – جابجایی در امتداد نیروی جانبی برای مدل های B1، B2 ، B3 و B4. ………………….. 91

شکل 5-35- مدل C1 با فواصل آرماتور افقی و قائم 500 mm……………………………………………………………………….. 92

شکل 5-36- مدل C2 با فواصل آرماتور افقی و قائم 400 mm……………………………………………………………………….. 92

شکل 5-37- مدل C3 با فواصل آرماتور افقی و قائم 300 mm……………………………………………………………………….. 93

شکل 5-38- مدل C4 با ضخامت دیوار برشی 200 mm…………………………………………………………………………………. 93

شکل 5-39- کانتور آسیب دیدگی مدل C1. ……………………………………………………………………………………………………. 94

شکل 5-40- کانتور آسیب دیدگی مدل C2. ……………………………………………………………………………………………………. 94

شکل 5-41- کانتور آسیب دیدگی مدل C3………………………………………………………………………………………………………. 95

شکل 5-42- کانتور آسیب دیدگی مدل C4. ……………………………………………………………………………………………………. 95

شکل 5-43- کانتور کرنش پلاستیک مدل C1. ………………………………………………………………………………………………… 96

شکل 5-44- کانتور کرنش پلاستیک مدل C2…………………………………………………………………………………………………… 96

شکل 5-45- کانتور کرنش پلاستیک مدل C3. ………………………………………………………………………………………………… 97

شکل 5-46- کانتور کرنش پلاستیک مدل C4. ………………………………………………………………………………………………… 97

شکل 5-47- کانتور جابجایی مدل C1. ……………………………………………………………………………………………………………. 98

شکل 5-48- کانتور جابجایی مدل C2. ……………………………………………………………………………………………………………. 98

شکل 5-49- کانتور جابجایی مدل C3. ……………………………………………………………………………………………………………. 99

شکل 5-50- کانتور جابجایی مدل C4. ……………………………………………………………………………………………………………. 99

شکل 5-51- نمودار بار – جابجایی در امتداد نیروی جانبی برای مدل های C1، C2 ، C3 و C4. ………………….. 100