دانلود پروژه:طراحی بهینه میراگرهای اصطکاکی جهت مقاوم سازی سازه ها

فهرست مطالب

عنوان                                                                                     صفحه

فصل اول: تقویت لرزه­ای ساختمان­ها با روش­های نوآورانه

1-1-مقدمه 21

1-2-روشکاهشخطرلرزهای 22

1-2-1–سرندزنی 22

1-2-2-ارزیابی 22

1-2-3-مقاومسازی 23

1-3-تکنولوژیهایکاهشخطرلرزهای 23

1-3-1-میراگراصطکاکی 24

1-3-2-ساختمانهریاستیون- میراگرهایاصطکاکی 24

1-3-3-ساختمانتلمبهخانه- میراگرهایاصطکاکوخمیرهایمسلحفیبرکربن 25

1-4-نتیجهگیری 25

فصل دوم: طرح بهینه لرزه­ای ساختمان­ها با میراگرهای اصطکاکی

2-1-مقدمه 28

2-2-تنظیممسأله 29

2-3-روشبهینهسازی 30

2-4-الگوسازیتحلیلیوسایلاصطکاکی 30

2-5-محاسباتواکنش 32

2-6-نتایجعددی 33

فصل سوم: استفاده از میراگرهای اصطکاکی در ساختمان Eaton

3-1-مقدمه 40

3-2-مقاومسازیلرزهای 41

3-3-میراگرهایاصطکاکی 44

3-4-معیارطراحی 45

3-5-تحلیلدینامیکیتاریخچهزمانیغیرخطی 46

3-6- بحثنتایج 47

3-7-نتیجهگیری 50

فصل چهارم: استفاده از میراگرهای اصطکاکی در ساختمان La Gardenia

4-1-مقدمه 52

4-2-حداعلایپیشرفت 54

4-3-ساختمانمعمولی 55

4-4-میراگرهایاصطکاکیPALL 56

4-5-معیارطراحی 57

4-6-تحلیلدینامیکیتاریخچهزمانیغیرخطی 58

4-7-بحثنتایج 60

فصل پنجم: استفاده از میراگرهای اصطکاکی در منابع آبی بلند

5-1-مقدمه 65

5-2-توصیفمنابعبلندآبی 66

5-2-1-منبع 750000 گالنیمناطقکوهستانی 66

5-2-2- منبع 300000 گالنیتپهغلتکی 67

5-2-3-ارزیابیتخریبزلزلهNisquality 68

5-2-4-منبع 750000 گالنیکوهستان 68

5-2-5-منبع 300000 گالنیتپههایغلتکی 68

5-3-استانداردهایطرحلرزهایومعیارهایعملکرد 68

5-4-لرزهخیزیوشرایطزیرسطحی 70

5-5-نتایجارزیابیلرزهایمعیارهایمختلفطراحی 70

5-5-1-منبع 7500000 گالنیکوهستان 70

5-5-2-منبع 300000 گالنیتپههایغلتکی 73

5-6-روشهایمفهومیطراحیتقویتلرزهایساختمان 73

5-6-1-منبع 750000 گالنیکوهستان 75

5-6-2-منبع 300000 گالنتپههایغلتکی 76

5-7-هزینههایبرآوردروشهایطرحتقویتساختماندرمقابلزلزله 77

5-8-ساختتقویتمنبعآب 78

فصل ششم: طراحی سازه بدون نیاز به میراگر

6-1- معرفیسازه 83

6-2- بارگذاری 84

6-2-1- بارمرده 84

6-2-3-بارزنده 86

6-3- تعیینپارامترهایلرزهای 86

6-3-1-کاربریسازه 86

6-3-2- مشخصاتسایتورفتارخاکمنطقه 86

6-3-3-منطقهلرزهای 86

6-3-4-ضریبرفتارسازه 90

6-3-5-تعیینپریودسازه 90

6-4-کنترلطراحی 91

6-4-1-کنترلتغییرمکانجانبینسبیطبقات (Drift) 91

6-4-2-نسبتتنشاعضایقاب 93

6-5- مقاطعتیروستون 97

6-6- طراحیسقفتیرچهبلوکطبقات 98

فصل هفتم: طراحیسازهبههمراهمیراگرویسکوز

7-1- میراگرویسکوز 103

7-2- تعییننسبتمیراییهدفدرسطحطراحی 104

7-4- تعیینضریبمیراییمیراگرها 107

7-4-1- تعیینجرملرزهایطبقات 108

7-4-2- تعیینشکلمودیوپریودموداول 110

7-4-3- تعیینزاویهمیراگرباافق 110

7-4-4- آرایشمیراگرهادرسازه 111

7-4-5- محاسبهضریبمیراییمیراگرها 112

7-4-6- محاسبهنیرویسازهدرماکزیممشتاب 112

7-5-تعیینسختیمیراگربرایمدلسازیدر SAP2000 115

7-6-تعیینعملکردسازهبامیراگرویسکوزتحتزلزلهDBE 117

فصل هشتم: طراحیسازهبههمراهمیراگرویسکوالاستیک

8-1-میراگرویسکوالاستیک 129

8-2-طراحیسازهاولیهبدونمیراگر 130

8-2-طراحیمیراگرویسکوالاستیک 131

8-3-مدلسازیدرSAP2000 135

8-4-ارزیابیسازهتحتزلزلهسطحDBE 137

8-5-کنترلدریفتطبقات 137

8-6-انرژیورودیبهسازهوانرژیتلفشدهتوسطمیراگرتحتزلزلهDBE 143

8-7-نمودارنیرو-جابجاییمیراگرتحتزلزلهDBE 143

فصل نهم: طراحیسازهبههمراهمیراگراصطکاکیپال

9-1-مدلسازیوطرحلرزهایسازهبااستفادهازمیراگراصطکاکیپال 145

9-2-مفهومبارلغزشیبهینه 145

9-3-طراحیسازهبامیراگراصطکاکیپال 146

9-3-1-طراحیساختمانبدونبادبند 146

9-3-2-انتخاب – ابعادبادبندقطری 146

9-4-کنترلمحدودیتهایروشطراحی 148

9-5-تعییننیرویلغزشیکل 149

9-6-توزیعنیرویلغزشیبینمیراگرها 149

9-7-کنترلعدملغزشمیراگرهاتحتبارباد 150

9-8-کنترلعدمجاریشدنبادبندهاقبلازلغزشمیراگرهایاصطکاکی 150

9-9-مدلسازیدرSAP2000 151

9-10-تعیینعملکردسازهبامیراگراصطکاکیتحتزلزلهDBE 155

9-11-کنترلدریفتطبقات 156

9-12-انرژیورودیبهسازهوانرژیتلفشدهتوسطمیراگرتحتزلزلهDBE 162

9-13-نمودارنیروجابجاییمیراگرتحتزلزلهDBE 162

فصل دهم: طراحیسازهبههمراهمیراگرتسلیمیT-ADAS

10-1-طراحیساختمانبدونمیراگر 164

10-2-محاسبهیبرشپایهبراساسNEHRP2000 164

10-3-طراحیمیراگرهایهیسترزیسباالمان 164

10-4-مدلسازیمیراگرهایتسلیمیدرنرمافزارSAP2000 167

10-5-طراحیبادبندهایChevron 170

10-5-1-نیرویبادبندها 170

10-5-2-کنترلعدمکمانشبادبندهاقبلازتسلیممیراگرها 171

10-5-3-کنترلعدمجاریشدنبادبندهاقبلازتسلیممیراگرها 171

10-6-طراحیساختماندارایمیراگر 172

10-6-1-پاسخهایموداول 172

10-6-2-ضریباصلاححلقههایهیسترزیس 172

10-6-3-مقدارمیراییهیسترتیک 173

10-7-جمعSRSSپاسخهایموداولومودهایباقیمانده: 175

10-8-کنترلدریفتطبقات 178

فصل یازدهم: طراحیسازهبههمراهجداگرلرزه­ای

11-1- جداگرلرزهایLead Rubber Bearing (LRB) 186

11-2- طراحیساختماندارایجداگرلرزهایLRB 186

11-2-1-محاسبهجابجاییطراحی 187

11-2-2- محاسبهجابجاییماکزیمم 187

11-2-3- محاسبهجابجاییکل 188

11-2-4- محاسبهسختیمؤثرمینیمموماکزیمم 188

11-2-5-محاسبهنیرویجانبیلازمبرایطراحیسیستمجداگرلرزهایواجزاءزیرآن 189

11-2-6- محاسبهنیرویجانبیلازمبرایکنترلپایداریوظرفیتنهاییسیستمجداگر 189

11-2-7-محاسبهنیرویجانبیلازمبرایطراحیساختمانبالایسیستمجداگر 189

11-2-8- توزیعنیرویجانبیدرارتفاعساختمانبالایسیستمجداگروطراحیساختمان 190

11-3- طراحیگامبهگامجداگرLead Rubber Bearing (LRB) 191

11-3-1-انتخابخصوصیاتمادهموردنظر 191

11-3-2-طراحیهستهسربی  (Lead Plug) 192

11-3-3-محاسبهمساحت  A هرلایهلاستیک 192

11-3-3-1-محاسبهضریبشکلs 192

11-3-3-2-براساستنشمحوریمجاز محاسبهسطحمقطعموثر 193

11-3-3-3-محاسبهسطحمقطع مؤثرازکرنشبرشیناشیازنیرویقائم(بارگذاریمردهوزنده) 193

11-3-3-4-محاسبهسختیالاستیکتکیهگاه 193

11-3-3-5-محاسبه – سطحمقطعمینیمم ازگسیختگیبرشیجداگر 194

11-3-3-6-محاسبهمساحتنهایی 195

11-3-4-محاسبهضخامت  t هرلایهلاستیک 195

11-3-5-محاسبهتعدادکللایههایلاستیک 195

11-3-6- محاسبهضخامتورقهایفولادی 195

11-3-7-کنترلکرنشبرشی 196

11-3-8- کنترلپایداریجداگر 196

11-3-9-کنترلنسبتابعادهستهیسربی 196

11-3-10- کنترلکرنشبرشیبرایبارزلزله 196

11-3-11- کنترل  Rollout جداگر 197

11-4-مدلسازیجداگردر  Sap2000 198

11-5-تعیینعملکردسازهباجداگرتحتزلزلهDBE 201

11-5-1-کنترلدریفتطبقات 202

11-5-2-نسبتتنشستونها 204

11-5-3-نمودارنیروجابجاییمیراگرتحتزلزلهDBE 208

11-5-4- مقایسهانرژیورودیبهسازهدردوحالتباوبدونجداگرلرزهای 208

فصل دوازدهم: مقایسهسیستم­هایاستهلاکانرژی

12-1- مقایسهماکزیممبرشپایهدرزلزلهسطحطراحی 211

12-2- مقایسهانرژیورودیبهسازه 214

12-3- مقایسهانرژیتلفشده 215

12-4-توزیعدریفتدرارتفاع 216

12-5- توزیعماکزیممنیرویمحوریستونکناریدرارتفاع 217

12-6– نمودارپوشاور (Pushover) وبرشتسلیم 218

12-6-1-خلاصهایازمراحلانجامتحلیلبارافزوندرنرمافزار 218

12-6-2- نمودارهایظرفیتسازه 219

منابع 223

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                   صفحه

شکل 1-1: ساختمانهریاستیون: میراگراصطکاکیمهاربندیX….. 26

شکل 1-2: ساختمانتلمبهخانه: نصبمیراگراصطکاکی……….. 26

شکل 2-1: رفتارایدهآلپسماندمیراگرهایاصطکاکی………… 31

شکل 2-2: مقایسهحداکثرمقدارواکنشدرامتدادارتفاعساختمان( شاخصعملکردRPI) 35

شکل 2-3: مقایسهحداکثرتعدادواکنشدرامتدادارتفاعساختمان( شاخصعملکردمعادله 2-11)…………………………………………. 37

شکل2-4: تاریخچهبهینهسازیحداکثرکاهشواکنشبااستفادهازالگوریتمرانتیک    37

شکل 3-1: ساختمانEaton–نماییازساختماندرطولساختوپسازاتمام 40

شکل 3-2: نمونهایازپلانطبقه……………………….. 41

شکل 3-3: میراگراصطکاکیدربالایمهار 8 یا 8 شکلی………. 43

شکل 3-4: میراگراصطکاکیدرمهارموربکلی………………. 43

شکل 3-5: مدلتحلیلیبعدیساختمانEaton………………… 46

شکل 3-6: تاریخچهزمانیانرژیورودیوانرژیتلفشده……….. 48

شکل 3-7: تاریخچهزمانیجابهجاییهادربام……………… 48

شکل 3-8: حلقهپسماندمیراگراصطکاکی700KNدریکمهارمورب….. 49

شکل 3-9: تاریخچهزمانیتغییرشکلمهارمیراگر…………… 49

شکل 3-10: پوششنیرویمحوریستون…………………….. 50

شکل 4-1: مجتمعLa Gardenia………………………….. 53

شکل 4-2: پلانیکآپارتمان 3 خوابه…………………… 54

شکل 4-3: حلقههایپسماندبرایمیراگرهایمختلف………….. 57

شکل 4-4: مهارعرضیمیراگراصطکاک……………………. 59

شکل 4-5: میراگراصطکاکیمهارمورب…………………… 60

شکل 4-6: تاریخچهزمانیجابهجاییهایبام………………. 61

شکل 4-7: حلقههیسترزیسمیراگراصطکاکیومهار…………… 61

شکل 4-8: دروندادانرژیتلفشدهبامیراگرهایاصطکاکی……… 62

شکل 4-9: پوشنیرویمحوریستون………………………. 62

شکل 4-10: پوشبرشطبقه……………………………. 63

شکل 5-1: منبعتپهغلتکی…………………………… 66

شکل 5-2: منبعکوهستانی…………………………… 67

شکل 5-3: میراگراصطکاکیوشرکتpall…………………… 74

شکل 5-4 : نصبکامل………………………………. 79

شکل 5-5 : آزمایشنمونهاصلی……………………….. 80

شکل 6-1: پلانسازهوجهتتیرچهریزی……………………. 84

شکل6-2 : جزئیاتبارگذاریکفطبقات……………………. 85

شکل6-3: ناحیهبندیلرزهایآییننامهUBC……………….. 89

شکل 6-4: پارامترهایلرزهایمنطقهوسازه………………. 91

شکل 6-5: Gridبندیقابها………………………….. 93

شکل 6-6: نسبتتنشقاب 1…………………………… 93

شکل 6-7: نسبتتنشقاب 2…………………………… 94

شکل 6-8: نسبتتنشقاب 3…………………………… 95

شکل 6-9: نسبتتنشقاب 4…………………………… 96

شکل 6-10: مقاطعطراحیشده…………………………. 97

شکل 7-1: میراگرویسکوز………………………….. 104

شکل 7-2: پارامتریهایارزهایمنطقهوسازه…………….. 105

شکل 7-3: ضریبمقیاس 0.75 برایدرنظرگرفتن 0.75 نیرویزلزلهآییننامه    106

شکل 7-4: ضریبمقیاس 0.75 برایدرنظرگرفتن 0.75 نیرویزلزلهآییننامه    107

شکل 2-6 : آرایشمیراگرهادرسازه…………………… 111

شکل 7-11: تنظمیاتنمایشنمودارهایانرژی……………… 124

شکل 7-12: انرژیورودی،انرژیجنبشی،انرژیتلفشدهتوسطمیراگرها 124

شکل7-13: تنظمیاتنمایشنمودارنیرو- جابجاییمیراگر……. 127

شکل7-14: نمودارنیرو- جابجاییمیراگر………………. 127

شکل8-1: نحوهیعملکردمیراگرویسکوالاستیک…………….. 129

شکل 8-2: ابعادسازهیدارایمیراگر………………….. 131

شکل8-3 : استفادهازلینکDamperبرایمدلسازیمیراگرویسکوالاستیکدرsap2000 136

شکل8-4 : مدلهندسیمیراگرویسکوالاستیکدرsap2000……….. 136

شکل8-5: نسبتتنشقاب1……………………………. 139

شکل8-6: نسبتتنشقاب2……………………………. 140

شکل8-7: نسبتتنشقاب3……………………………. 141

شکل8-8: نسبتتنشقاب4……………………………. 142

شکل8-9: انرژیورودی،انرژیجنبشی،انرژیتلفشدهتوسطمیراگرها 143

شکل 8-10: نمودارنیرو-جابجاییمیراگر………………. 143

شکل9-1: میراگراصطحکاکی…………………………. 145

شکل9-2: نتایجآنالیز Modal……………………….. 147

شکل9-3: طیفنیرولغزش……………………………. 149

شکل9-4: منحنیهییسترتیکمیراگراصطکاکی……………… 151

شکل9-5: رفتارهییسترتیکمیراگرتسلیمیPlastic Wen……….. 152

شکل9-6: المانلینک Plastic Wen درSap………………….. 153

شکل9-7: مقادیرمنحنیهیسترتیکبرایمدلسازیرفتارهیسترتیکمیراگراصطکاکی    154

شکل9-8: رسممیراگراصطکاکیدرsap2000………………… 155

شکل9-9: نسبتتنشقاب 1…………………………… 158

شکل9-10: نسبتتنشقاب 2………………………….. 159

شکل9-11: نسبتتنشقاب 3………………………….. 160

شکل9-12: نسبتتنشقاب 4………………………….. 161

شکل 9-13 انرژیورودی،انرژیتلفشدهتوسطمیراگرها………. 162

شکل9-14:منحنیهیسترزیکمیراگراصطکاکی………………. 162

شکل 10-1: رفتارهییسترتیکمیراگرتسلیمیPlastic Wen……… 167

شکل 10-2: المانلینکPlastic WenدرSap…………………. 168

شکل 10-3: مشخصاتورودیالمانلینکPlastic WenدرSap……….. 169

شکل 10-4: منحنیپوشاورسهخطیسازهبامیراگرتسلیمی……… 176

جدول10-6:دریفتطبقاتدرجهتXسطحلرزهایDBE…………… 179

جدول10-7:دریفتطبقاتدرجهتYسطحلرزهایDBE…………… 179

شکل : 5 – 10 نسبتتنشقاب 1………………………….. 180

شکل : 6- 10 نسبتتنشقاب 2…………………………… 181

شکل 10-7:نسبتتنشقاب 3…………………………… 182

شکل 10-8:نسبتتنشقاب 4…………………………… 183

شکل 10-9:انرزیورودی،انرژیتلفشدهتوسطمیراگرها……….. 184

شکل 10-10:منحنیهیسترتیکمیراگراصطکاکی……………… 184

شکل11-1:جداگرLRB………………………………. 186

شکل 11-2:جابجاییطراحی،ماکزیمموکل…………………. 188

شکل11-4:حالتحدیپایداریجداگردراثرزلزله……………. 198

شکل11-5الف:تعریفخصوصیاتجداگردرنرمافزار  Sap2000……… 199

شکل11-5ب:تعریفخصوصیاتجداگردرنرمافزار Sap2000……….. 200

شکل11-6: مدلهندسیجداگردرنرمافزار Sap2000…………… 200

شکل11-7: میراییصفرمدهایاولتاسوم…………………. 201

شکل11-8:نسبتتنشقاب 1…………………………… 204

شکل11-9: نسبتتنشقاب 2………………………….. 205

شکل11-10:نسبتتنشقاب 3………………………….. 206

شکل11-11:نسبتتنشقاب 4………………………….. 207

شکل11-13:انرژیورودیبدونجداگر……………………. 209

شکل11-14:انرژیورودیبدونجداگر……………………. 209

شکل 12-1:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیبدونمستهلککننده 211

شکل 12-2:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیبامیراگرویسکوز 211

شکل 12-3:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیبامیراگرویسکوالاستیک 212

شکل 12-4:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیبامیراگراصطحکاکی 212

شکل 12-5:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیبامیراگرتسلیمی 213

شکل 12-6:نمودارتاریخچهزمانیبرشپایهسازهیباجداگرLRB…. 213

شکل12-7:انرژیورودیسازههایطرحشده…………………. 215

شکل12-9 : توزیعماکزیممدریفتدرارتفاعبرایسیستمهایمختلف… 217

شکل12-10:توزیعماکزیممنیرویمحوریستونهایکناریدرارتفاعبرایسیستمهایمختلف 218

شکل12-11:نمودارپوشاورسازهبدونمیراگر……………… 219

شکل12-12:نمودارپوشاورسازههمراهمیراگرویسکوز……….. 220

شکل12-13:نمودارپوشاورسازهبههمراهمیراگراصطحکاکی……. 220

شکل12-14:نمودارپوشاورسازهبههمراهمیراگرویسکوالاستیک…. 221

شکل12-15:نمودارپوشاورسازههمراهمیراگرتسلیمی……….. 221

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                     صفحه

جدول 2-1: طرحبهینهوسایلاصطکاکیمربوطبهشاخصعملکردRPIمعادله 2-12   34

جدول 2-2: طرحبهینهوسایلاصطکاکیطبقشاخصعملکردمعادله 2-13 36

جدول 5-1: برشهایمبنایلرزهای……………………. 72

جدول 5-2: DCRهایاجزایمختلفمنبعآبHigh lands…………. 72

جدول 5-3: برشهایمبنایلرزهایبرایمنبعتپههایغلتکی…… 73

جدول5-4،DCRهایاجزایمختلفمنبعتپههایغلتکی…………. 73

جدول 5-5: شرایطتقویتمنبعآبکوهستانراطبقمعیارUBC…… 77

جدول 5-6: شرایطتقویتبرایمنبعآبتپههایغلتکی……….. 77

جدول 5-7: هزینهتقویتبرایمنابعآبکوهستانی…………. 78

جدول 5-8: هزینهتقویتبرایمنابعآبتپههایغلتکی………. 78

جدول 1-6 : محاسباتبارگذاریکفطبقات………………… 85

جدول6-2:محاسباتبارگذاریکفبام…………………… 85

جدول6-3: دریفتطبقاتدرجهتx……………………… 92

جدول6-3: دریفتطبقاتدرجهتY……………………… 92

جدول 7-1: جرملرزهایاسکلتسازه………………….. 109

جدول7-2: جرملرزهایکل…………………………. 110

جدول 7-3:شکلمودیمداولسازه…………………….. 110

جدول 7-4: محاسبهضریبمیرایی……………………. 112

جدول 7-5 :دریفتطبقاتدرجهت X سطحلرزهایDBE…………. 118

جدول 7-6 :دریفتطبقاتدرجهت Y سطحلرزهایDBE…………. 119

جدول3-1: دریفتطبقاتدرجهتXسطحلرزهایDBE………….. 138

جدول3-2: دریفتطبقاتدرجهتYسطحلرزهایDBE………….. 138

جدول 4-1: دریفتطبقاتدرجهتXسطحلرزهای DBE………… 156

جدول4-2: دریفتطبقاتدرجهتYسطحلرزهایDBE………….. 157

جدول 10-1: تعدادورقهایمیراگرهاباتوجهبهبرشطبقات….. 167

جدول 10-2: نیرویتسلیموسختیهرمیراگر…………….. 169

جدول 10-3: نیرویداخلیهربادبند…………………. 171

جدول 10-4: ترکیبنیروهایمداولومدباقیمانده……….. 175

جدول11-1:توزیعنیروهایبدستآمدهروشELFدرارتفاع……… 190

جدول 12-1:برشپایهماکزیممسیستمهایمختلفطراحیشده…… 213

جدول12-2:برشتسلیمسیستمهایمختلف…. Error! Bookmark not defined.