تارنمای گسترش مهندسی عمران

بررسی اثر تغییر جایگاه میراگرهای جرمی در پاسخ لرزه ای ساختمانهای بتن مسلح

يكشنبه ، 7 تیر 1388 ، 16:59 احمد شوشتری، حمید افضلی مقاله - مهندسی زلزله

- خلاصه
یكی از شیوه های معمول كنترل غیر فعال سازه ها در اثر زمین لرزه، بهره گیری از سیستم میراگر تنظیم شونده جرمی است. ساختار این میراگر ها متشكل از سه پارامتر اصلی یعنی جرم ، استهلاك وسختی می باشد. میراگر تنظیم شونده جرمی یا (Tuned Mass Damper) TMD عموما در طبقه بام نصب می گردد تا با اثر گذاری روی مود اول لرز شی سازه سبب كاهش دامنه پاسخها گردد . در این نوشتار هدف اصلی تعیین میزان تاثیر تعویض جایگاه میراگر فوق الذكر در مهار لرزه ای سازه با رفتار غیر خطی بوده است . بدین منظور پارامتر های میراگر جرمی بر اساس مقادیر بهینه شده برمبنای كاهش دامنه نوسان سازه یكدرجه آزادی با رفتار خطی كه در منابع علمی پیشنهاد شده است ، محاسبه گردید . نرم افزار IDARC به گونه ای اصلاح شد تا با در نظر گرفتن تعامل میراگر و طبقه سازه اصلی كه میراگر در آن نصب گردیده است، بتوان اثر به كارگیری میراگر در طبقات مختلف سازه بتنی با رفتار غیر خطی را مشا هده نمود . با انجام حدود 70 تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی روی ساختمانهای 4 و 8 طبقه بتنی تحت شدتهای مختلفی از شتاب نگاشتهای زلزله های طبس و ناغان، اثر نصب TMD در طبقه بام و تغییر جایگاه آن به طبقات دیگر به لحاظ كاهش پاسخ لزره ای سازه و نیز انرژی هیسترزیس جذب شده توسط آن، مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت.

ادامه مطلب...

بهینه سازی هندسی خرپاها با روش تغییرات متوالی تک تک متغیرها

دوشنبه ، 25 خرداد 1388 ، 19:47 اسماعیل فرج پور، دکتر علی داوران مقاله - سازه های فولادی

خلاصه
هدف اصلی از بهینه سازی سازه ها کاهش هزینه های ساخت یک سازه می باشد به طوریکه با وجود اقتصادی بودن طرح ، از هیچ یک از قیود و ضوابط مهندسی نیز عدول نگردد. بر این اساس برای بهینه سازی سازه ها روش های مختلفی ابداع گردیده که دراین تحقیق با برخی تغییرات دریکی از روش های بسیار ساده و اولیه بهینه سازی به نام Coordinate Descent از آن برای بهینه سازی هندسی خرپاها استفاده شده است. دراین تحقیق سعی شده به منظور افزایش سرعت بهینه سازی و کاهش زمان حل مسأله علاوه بر به کارگیری روش های سریع آنالیز ماتریسی و کاهش زمان محاسبه تابع هدف ، با ارائه یک الگوریتم جستجوی جواب بهینه و تعریف برخی ضرایب، ارتباط میان زمان بهینه سازی و این ضرایب، هم به طور تجربی و هم از طریق یک رابطه ریاضی محاسبه گردد و مقادیر مناسب این ضرایب برای کاهش زمان بهینه سازی بدست آید.

ادامه مطلب...

ارزیابی ساختمان های فولادی دوگانه(ترکیبی)

چهارشنبه ، 20 خرداد 1388 ، 08:33 محمد علی برخورداری، میثم رستگار، حامد حمیدی مقاله - سازه های فولادی

ارزیابی ساختمان های فولادی دوگانه(ترکیبی) طراحی شده مطابق ضوابط استاندارد 2800 ایران(ویرایش3)با دستورالعمل بهسازی لرزه ای
خلاصه
در این مقاله، ساختمان های فولادی دوگانه(ترکیبی) طراحی شده مطابق ضوابط استاندارد 2800 ایران(ویرایش3)با دستورالعمل بهسازی لرزه ای با استفاده از دو روش تحلیل ساز ه ها(دینامیکی خطی و استاتیکی غیرخطی) مورد ارزیابی قرار گرفته، عملکرد لرز ه ای آن ها در حوزه رفتارهای خطی و غیرخطی بررسی می گردد. بدین منظور در ابتدا از تحلیل ریسک احتمالاتی انجام شده در دو سطح خطر(1و2) در مرکز تهران، طیف ساختگاه استخراج شده، سپس سه مدل دو بعدی شامل سه ساختمان متعارف 5و10 و 15 طبقه انتخاب و طبق استاندارد 2800 طراحی شد. در ادامه این سه مدل تحت هدف بهسازی مبنا و مطلوب با روش های یاد شده تحلیل و کنترل گردید.
مطابق نتایج این تحقیق، اعضای سازه های مورد نظر با استناد به روش دینامیکی خطی معیار پذیرش دستورالعمل بهسازی را ارضا کرده اند در صورتی که برخی از همین اعضا طبق آنالیز استاتیکی غیرخطی در سطوح خطر مختلف معیار پذیرش دستورالعمل بهسازی را ارضا نکرد هاند که با افزایش تعداد طبقات ساختمان این مساله بیشتر به چشم می آید.

ادامه مطلب...

بررسی مواد و مصالح کاربردی در سازه های غشایی و مقایسه ی ویژگی آن ها

پنجشنبه ، 7 خرداد 1388 ، 17:42 الهام سركرده ای، محمدرضا مجاهدی مقاله - گوناگون

چكیده
سازه های غشایی زیرمجموعه ای از سازه های فضایی هستند و به دلیل سبكی، شفافیت و انعطاف در خلق فرم های زیبا و بدیع، گسترش روزافزونی در ساخت بناهایی با عملكردهای مختلف تجاری، اداری ، ورزشی و... و یا به شكل سایه بان در فضاهای عمومی و شهری داشته اند.
ویژگی های مذكور ارتباط مستقیم با خواص مواد سازنده غشاهای این نوع سازه ها دارد. ساخت و تولید مواد كامپوزیت از الیاف و پلیمرها با طیف وسیعی از خواص فیزیكی، مكانیكی و سازه ای امكانات متعددی را پیش روی طراحان قرار داده است. این مواد دارای تفاوت هایی در اندازه، وزن و خواصی نظیر مقاومت گسیختگی، مقاومت در برابر ترك خمشی، انتشار آتش، گسترش پارگی و همینطور درجه شفافیت، دوام و ضمانتی كه كارخانه سازنده می دهد، می باشند؛ بنابر این شناخت این ویژگی ها و تفاوت ها جهت انتخاب ماده مناسب از سوی طراحان و مهندسین ، امری ضروری می نماید.
این مقاله ضمن معرفی انواع موادی كه در ساخت این غشاها به كار می رود، خواص و مزایای هر یك را با هم مقایسه كرده و مهمترین نكات مربوط به آنها را بیان می نماید.

ادامه مطلب...

تاثير محتواي فركانسي زلزله هاي نزديك گسل بر پاسخ ارتجاعي سازه ها

شنبه ، 26 ارديبهشت 1388 ، 07:36 سيدفريد قهاري، محمدعلي قناد، حسين جهانخواه مقاله - مهندسی زلزله

خلاصه
نگاشتهاي زلزله ثبت شده در نواحي نزديك گسل خصوصيات ويژه اي دارند كه آنها را از ساير نگاشتها متمايز ميسازد. از جمله اين خواص ميتوان به داشتن شتابي با محتواي فركانسي بالا، سرعتي حاوي پالسهاي پريود بلند و جابجايي ماندگار اشاره كرد. در اين مقاله با اعمال يك فيلتر Moving-Average) MA) بر روي نگاشتهاي سرعت تعدادي از زلزله هاي نزديك گسل، پالسهاي سرعت موجود در آنها كه عموما ناشي از اثرات جهت گيري انتشار شكست ميباشند از نواسانات فركانس بالا كه به جهت نزديكي محل ثبت نگاشت تا منبع انتشار امواج ميرا نشده اند، جدا ميگردد. سپس با محاسبه طيف پاسخ ارتجاعي نگاشت هاي نزديك گسل، مشاهده مي شود كه بر خلاف زلزله هاي دور از گسل، طيف پاسخ سازه ها داراي يك شكاف فركانسي است. به اين معنا كه در محدوده اي نوسانات فركانس بالا پاسخ سازه را تعيين مينمايند و در ناحيه ديگر پالسهاي پريود بلند.

مقدمه
اولين يافت هها در مورد زلزله هاي نزدیك گسل به مطالعات انجام یافته پس از زلزله كرن كانتی 1952باز می گردد[1]. این نوع زمین لرزه ها توسط حركات شدید پالسی با دوره زمانی كوتاه شناخته میشوند. این حركات پالسی شكل به ویژه در نواحی با جهت گیری پیشرونده (Forward Directivity) كه شكست گسل با سرعتی نزدیك به سرعت موج برشی به آن محل نزدیك میشود، بسیار آشكارتر خواهد بود[2]
پالسهای جهتگیری پیشرونده به جهت الگوی تشعشعی تغییرشكلهای برشی در صفحه گسل، در مولفه عمود بر گسل مشاهده شده و مولفه موازی گسل فاقد چنین پالسهایی است[4,3]. علاوه بر این، نگاشتهای ثبت شده در نواحی نزدیك گسل از لحاظ محتوای فركانسی نسبت به زلزله های دور از گسل غنی تر می باشند. زیرا نزدیكی فاصله تا منبع انتشار امواج سبب می گردد تا فركانسهای بالا از بین نرفته و بنابراین نگاشت حاصل برخلاف نگاشتهای ثبت شده در نواحی دور از گسل، از محتوای فركانسی بالاتری برخوردار گردد[5]. گذشته از دو خصوصیت فوق، نگاشتهای ثبت شده در طی زلزله های نزدیك گسل اخیر همانند تركیه (1999) و تایوان(1999) ، حاوی مقادیر بزرگی جابجایی دائمی زمین می باشند كه این پدیده ناشی از تغییرشكل تكتونیكی زمین بوده و به آن فلینگ-استپ (Fling-Step) می گویند. این تغییرشكل در طول زمان لغزش در راستای لغزش گسل رخ داده و بنابراین به طور عمومی، در مولفه موازی گسل قابل روئت می باشد. به همین جهت در اكثر موارد با اثرات ناشی از جهتگیری انتشار شكست تركیب نخواهد شد. همچنین به سبب زمان به نسبت زیاد لغزش، این تغییرشكل دائمی زمین طبیعتی استاتیكی داشته و به جز در مورد سازه هایی كه امتداد شكست را قطع می كنند، برای سایر سازه ها خطر چندانی به بار نمی آورد[7,6].

ادامه مطلب...