فهرست مطالب
فصل اول – روش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………….1
1-11- روش تحقیق و گردآوری داده ها. 8
1-13- مشکلات و محدودیت های تحقیق… 11
فصل دوم – زلزله و مقاوم سازی………………………………………………………………………………………………………………….12
2-4- زلزله ها بر پايه ژرفا به انواع زير تقسيم مى شوند.. 14
2-5- عوامل موثر در ايجاد زلزله.. 14
2-6- نحوه آزاد شدن انرژى زلزله.. 14
2-8- ساختمان هایی که نیاز به مقاوم سازی دارند: 15
2-9- راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای : 16
2-10-1- اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسلح… 17
2-10-2- استفاده از بادبندهای فولادی… 17
2-10-4- مقاوم سازی سطح عضو. 18
2-10-5- زره پوش کردن ستون.. 19
فصل سوم –جداساز لرزه ای و انواع ان………………………………………………………………………………………………………..20
3-2- مفهوم جداسازی لرزه ای… 22
3-3- انواع جداسازهای لرزه ای… 24
3-3-1- جداسازهای الاستومری… 24
3-3-1-1 تکیهگاههای جداکننده الاستومریک چندلایه مسلح شده توسط ورق های فولادی… 25
3-3-1-1-1 سیستم جداساز بالاستیک طبیعی و مصنوعی با میرایی کم.. 25
3-3-1-1-2 تکيه گاه لاستيکي – سربي (LRB). 27
3-3-1-1-3 سيستم تکيه گاهي لاستيکي طبيعي با ميرائي بالا(HDRB). 28
3-3-2- سیستم های جداساز لغزشی (اصطکاکی). 31
3-3-2-1 سیستم جداساز پاندول اصطکاکی (FPS). 32
3-3-2-2- سیستم اصطکاک خالص (P-F). 34
3-3-2-3- میله های غلتان بین پایه و پی – دایروی یا بیضوی (Roller Bearing). 34
3-3-2-4- سیستم جداساز اصطکاکی EQS.. 35
3-3-2-5- سیستم جداساز لغزشی FIP.. 35
3-3-2-6- سیستم جداساز TASS.. 36
3-3-3- سیستم های ترکیبی الاستومتر و لغزنده ها EERC… 36
3-3-3-1- سیستم جداساز ارتجاعی – اصطکاکی (R-FBI). 37
3-3-3-2- سیستم (Electric De France) EDF.. 38
3-3-3-3- سیستم جداساز اصطکاکی – ارتجاعی لغزشی… 38
3-3-4- سیستم های جداساز فنری… 38
3-4- اجزای اصلی سیستم های جداساز لرزه ای… 39
3-4-3- صلبیت در مقابل بارهای جانبی… 42
3-5- سیستم های جداساز خطی و دوخطی… 44
3-6- اثرات سیستم های جداساز بر رفتار لرزه ای سازه ها. 46
3-7- زمان های تناوب طبیعی و شکل های مدی برای جداسازهای دو خطی… 48
3-8- رفتار لرزه ای سیستم های جداساز دوخطی… 48
3-9- واژگونی یا بلند شدن سازه. 49
3-10- دستورالعمل ها و آئین نامه ها برای طرح سازه های جداسازی شده. 50
فصل چهارم –تحلیل استاتیکی و طیفی……………………………………………………………………………………………………..53
4-2- انتخاب شرایط اولیه مدلسازی… 54
4-2-1- مشخصات قاب مورد مطالعه.. 54
4-2-2- مشخصات مصالح فولادی و بتنی… 54
4-4 مدلسازی سیستم سازهای با جداسازی اصطکاکی پاندولی… 56
4-5 مدلسازی جداساز لاستیکی با میرایی بالا(HDRB). 61
4-5-1 مدلسازی جداساز های لاستیکی با میرایی زیاد در SAP2000.. 63
4-6- تحلیل استاتیکی معادل.. 64
4-6-2- تراز پایه و توزیع نیروی برشی در ارتفاع.. 68
4-7-2- جرم موثر سازه در زلزله.. 69
4-8-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده. 70
4-8-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 74
4-8-2-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر. 76
4-8-2-2- جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه.. 78
4-8-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه.. 79
4-8-3- بررسی جابه جایی بام سازه نسبت به پایه سازه. 80
4-8-3-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر. 80
4-8-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر. 81
4-8-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر. 81
4-9-1-1- تعداد مدهای نوسان.. 87
4-9-2- طیف مورد استفاده در این تحقیق… 88
4-9-3- اصول کلی روش تحلیل دینامیکی طیفی… 89
4-9-3-1- میرایی سیستم در تحلیل های دینامیکی… 90
4-10- نتایج حاصل از تحلیل طیفی… 91
4-10-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده. 91
4-10-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 93
4-10-2-1- مقایسه قاب چهار طبقه با یکدیگر. 93
4-10-2-2- جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه.. 94
4-10-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه.. 96
4-10-3- بررسی جابه جایی بام سازه نسبت به پایه سازه. 97
4-10-3-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر. 97
4-10-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر. 98
4-10-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر. 98
4-10-4- بررسی شتاب طبقات سازه: 99
4-10-4-1- مقایسه شتاب قاب چهار طبقه با یکدیگر(m/s2). 99
4-10-4-2- مقایسه شتاب قاب هفت طبقه (m/s2). 100
4-10-4-3- مقایسه شتاب قاب یازده طبقه با یکدیگر(m/s2). 102
فصل پنجم–تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی ……………………………………………………………………………………………103
5-2- معادلات حاکم بر تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی… 104
5-3- تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی… 106
5-4- نحوه مدل سازی تعریف مدل های غیر خطی مصالح و انجام تحلیل تاریخچه زمانی در sap2000.. 107
5-5- روش nonlinear در sap با توجه به مطالب ارائه شده. 111
5-6- نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی : 117
5-6-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده. 117
5-6-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 120
5-6-2-1- مقایسه قاب چهار طبقه با یکدیگر. 122
5-6-2-2- مقایسه هفت طبقه با یکدیگر. 123
5-6-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه.. 124
5-6-3-بررسی جابه جایی با م سازه نسبت به پایه سازه. 124
5-6-3-1- مقایسه قاب چهار طبقه.. 125
5-6-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر. 125
5-6-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر. 126
5-6-4- بررسی شتاب طبقات سازه. 126
5-6-4-1- مقایسه شتاب قاب چهار طبقه با یکدیگر(m/s2). 126
5-6-4-2-مقایسه شتاب قاب هفت طبقه (m/s2). 127
5-6-4-3- مقایسه شتاب قاب یازده طبقه با یکدیگر(m/s2). 129
5-7- بررسی نتایج حاصل از بررسی برش پایه.. 129
5-8- مقایسه جابه جایی نسبی بین طبقات… 132
5-10- بررسی جابه جایی بام سازه. 138
5-10-3- قاب یازده طبقه طبقه.. 139
فصل ششم – جمع بندی و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………….141
6-2- جمع بندی و نتیجه گیری… 143
6-2-1- نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی بدین شرح می باشد.. 143
6-2-2- نتایج حاصل از تحلیل طیفی بدین شرح می باشد.. 144
6-2-3- نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی بدین شرح می باشد.. 144
6-3- پیشنهادات برای تحقیقات آینده. 145
پیوست……………………………………………………………………………………………………………………………………………………152
چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………..167
فهرست جداول
جدول( 4-1) مشخصات مصالح فولادی… 55
جدول (4-2) مشخصات مصالح بتنی… 55
جدول (4-5) مشخصات لرزه ای و ضریب زلزله طبق استاندارد 2800. 66
جدول(4-6) برش پایه قاب چهار طبقه ناشی از تحلیل استاتیکی… 70
جدول(4-7) برش پایه قاب هفت طبقه ناشی از تحلیل استاتیکی… 71
جدول(4-8) برش پایه قاب یازده ناشی از تحلیل استاتیکی… 72
جدول(4-9) برش پایه ناشی از تحلیل استاتیکی… 73
جدول(4-10) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه بدون جداساز(تحلیل استاتیکی). 74
جدول(4-11) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز (FPS) (تحلیل استاتیکی). 75
جدول(4-12) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز (HDRB) (تحلیل استاتیکی). 76
جدول(4-13) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه (تحلیل استاتیکی). 77
جدول(4-14) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه (تحلیل استاتیکی). 78
جدول(4-15) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه (تحلیل استاتیکی). 79
جدول(4-16) جابه جایی بام قاب چهار طبقه (تحلیل استاتیکی). 80
جدول(3-17) جابه جایی بام قاب هفت طبقه (تحلیل استاتیکی). 81
جدول(4-18) جابه جایی بام قاب یازده طبقه (تحلیل استاتیکی). 81
جدول(4-19) پریود قاب چهار طبقه (تحلیل مودال). 83
جدول(4-20) پریود قاب هفت طبقه (تحلیل مودال). 83
جدول(4-21) پریود قاب یازده طبقه (تحلیل مودال). 84
جدول(4-22) برش پایه ناشی از تحلیل طیفی… 91
جدول(4-23)جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 93
جدول(4-24) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 94
جدول(4-25) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه(تحلیل طیفی). 96
جدول(4-26) جابه جایی بام قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 97
جدول(4-27) جابه جایی بام قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 98
جدول(4-28) جابه جایی بام یازده هفت طبقه(تحلیل طیفی). 98
جدول(3-29) شتاب قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 99
جدول(4-30) شتاب قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 100
جدول(4-31) شتاب قاب یازده طبقه(تحلیل طیفی). 102
جدول(5-1) برش پایه ناشی از تحلیل تاریخچه زمانی… 117
جدول(5-2) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه بدون جداساز(تحلیل تاریخچه زمانی). 120
جدول(5-3) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز(FPS)(تحلیل تاریخچه زمانی). 121
جدول(5-4) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 122
جدول(5-5) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 123
جدول(5-6) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 124
جدول(5-7) شتاب قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 126
جدول(5-8) شتاب قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 127
جدول(5-9) شتاب قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 129
جدول(5-10)نتیجه برش پایه قاب چهار طبقه.. 130
جدول(5-11) نتیجه برش پایه قاب هفت طبقه.. 131
جدول(5-12) نتیجه برش پایه قاب یازده طبقه.. 131
جدول(5-13) نتیجه جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه.. 132
جدول(5-14) نتیجه جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه.. 133
جدول(5-15) نتیجه جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه.. 134
جدول(5-16) نتیجه شتاب قاب چهار طبقه.. 135
جدول(5-17) نتیجه شتاب قاب هفت طبقه.. 136
جدول(5-18) نتیجه شتاب قاب یازده طبقه.. 137
جدول(5-19) نتیجه جابه جایی بام قاب چهار طبقه.. 138
جدول(5-20) نتیجه جابه جایی بام قاب هفت طبقه.. 138
جدول(5-21) نتیجه جابه جایی بام قاب یازده طبقه.. 139
فهرست اشکال
شکل (3-1) مقایسه عملکرد سازه هاي معمولی (الف) و سازه هاي جداسازي شده (ب) دربرابر زلزله.. 22
شکل (3-1) اصول طراحی جداسازي براي زلزله.. 23
شکل(3-2) جداساز لاستیکی دایره ای… 25
شکل (3-3) جداساز لاستیکی مستطیلی… 26
شکل(3-4) جداساز لاستیکی سربی… 27
شکل( 3-5) کرنش برشی برحسب مدول برشی… 28
شکل(3-6) کرنش برشی بر حسب میرایی… 29
شکل (3-7) جداگر لاستیکی طبیعی با میرایی زیاد(HDRB). 30
شکل (3-8) رفتار هیسترزیس تکیه گاه لاستیکی طبیعی با میرایی بالا.. 30
شکل(3-9) جداساز اصطکاکی پاندولی… 32
شکل(3-10) جداساز اصطکاکی پاندولی… 33
شکل(3-11)جداساز اصطکاکی پاندولی… 33
شکل (2-12) الگویی برای سیستم P.F. 34
شکل (3-13) اجزای تشکیل دهندهی یک سیستم اصطکاکی EQS.. 35
شکل (3-14) سیستم جداگر لغزشی FIP.. 35
شکل(3-15) سیستم جداساز پایه ارتجاعی- اصطکاکی (R-FBI). 37
شکل(3-16)- الگویی برای سیستم E.D.F. 38
شکل(3-17) طیف پاسخ نیروی ایده آل شده. 40
شکل (3-18) طیف پاسخ جابجایی ایده آل شده. 41
شکل(3-19) طیف های پاسخ برای افزایش میرایی… 41
شکل(3-20) منحنی پسماند نیرو – جابجایی… 42
شکل (3-21) انواع مختلف مستهلک کننده های انرژی مکانیکی ]36[. 43
شکل(3-22) تغییرات نیروی برشی بر حسب تغییر مکان.. 45
شکل (3-23) مقایسه حلقه هیسترسیس خطی با مستطیل محاطی برای تعریف ضریب غیرخطی ]37و8[. 46
شکل(3-24) خصوصیات مدی یک سازه جداسازی شده ]37و8[. 47
شکل (4-1) ضریب اصطکاک جداساز (FPS). 57
شکل(4-2)پارامترهای حلقه پسماند پایه.. 61
شکل(4-3) برش پایه قاب چهار طبقه ناشی از تحلیل استاتیکی… 70
شکل(4-4) برش پایه قاب چهارهفت ناشی از تحلیل استاتیکی… 71
شکل(4-5) برش پایه قاب یازده طبقه ناشی از تحلیل استاتیکی… 72
شکل(4-6) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه بدون جداساز(تحلیل استاتیکی). 74
شکل(4-7) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز (FPS) (تحلیل استاتیکی). 75
شکل(4-8) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز (HDRB) (تحلیل استاتیکی). 76
شکل(4-9) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه (تحلیل استاتیکی). 77
شکل(4-10) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه (تحلیل استاتیکی). 78
شکل(4-11) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه (تحلیل استاتیکی). 79
شکل(4-12) جابه جایی بام قاب چهار طبقه (تحلیل استاتیکی). 80
شکل(4-13) جابه جایی بام قاب هفت طبقه (تحلیل استاتیکی). 81
شکل(4-14) جابه جایی بام قاب یازده طبقه (تحلیل استاتیکی). 82
شکل (4-15) نمایش شماتیک مدهای ارتعاشی سازه. 86
شکل(4-16) نمودار طیف بازتاب وارد شده به برنامه.. 88
شکل(4-17) برش پایه قاب چهار طبقه (تحلیل طیفی). 92
شکل(3-18) برش پایه قاب هفت طبقه (تحلیل طیفی). 92
شکل(4-19) برش پایه قاب یازده طبقه (تحلیل طیفی). 93
شکل(3-20) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 94
شکل(4-21) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 95
شکل(4-22) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 96
شکل(4-23) جابه جایی بام قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 97
شکل(3-24) جابه جایی بام قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 98
شکل(4-25) جابه جایی بام قاب یازده طبقه(تحلیل طیفی). 99
شکل(4-26) شتاب قاب چهار طبقه(تحلیل طیفی). 100
شکل(4-28) شتاب قاب هفت طبقه(تحلیل طیفی). 101
شکل(4-28) شتاب قاب یازده طبقه(تحلیل طیفی). 102
شکل(5-1) مقیاس طیف پاسخ شتاب… 108
شکل(5-2) منحنی تنش کرنش خطی و غیر خطی… 109
شکل(5-9)برش پایه قاب چهارطبقه(ton). 118
شکل(5-10)برش پایه قاب هفت طبقه (ton). 118
شکل(5-11)برش پایه قاب یازده طبقه (ton). 119
شکل(5-12) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه بدون جداساز(تحلیل تاریخچه زمانی). 120
شکل(5-13) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز(FPS)(تحلیل تاریخچه زمانی). 121
شکل(5-14) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز(HDRB)(تحلیل تاریخچه زمانی). 121
شکل(5-15) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 122
شکل(5-16) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 123
شکل(5-17) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 124
شکل(5-18) جابه جایی بام قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 125
شکل(5-19) جابه جایی بام قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 125
شکل(4-20) جابه جایی بام قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 126
شکل(5-21) شتاب قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی). 127
شکل(5-22) شتاب قاب هفت طبقه (m/s2). 128
شکل(5-23) شتاب قاب یازده طبقه (m/s2). 129
