وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان‌نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته: عمران – سازه

عنوان:

بررسی گسیختگی پیش‌رونده ناشی از خرابی مهاربند در قاب‌های فولادی مهاربندی شده EBF

استاد راهنما:

دکتر مرتضی نقی پور

استاد مشاور:

دکتر مرتضی اسکندری قادی

تعریف مسئله:

همواره در علم مهندسی سازه، سعی در پیش‌بینی مجموعه رخدادهایی بوده است که در طول عمر مفید سازه، بر کارایی و استقامت آن اثر قابل‌توجهی داشته باشند. این عوامل می‌بایست حین طراحی سازه، مدنظر مهندس طراح قرارگرفته و بتواند پایداری سازه را در مواجهه با آن تأمین نماید.

خرابی پیش‌رونده¹ از آن دسته از عواملی است که دلیل وقوع آن، عدم پیش‌بینی رخداد آن در زمان طرح سازه بوده است و متأسفانه باعث صدمات و فجایع جدی می‌گردد.

«خرابی پیش‌رونده را به صورت گسترش خرابی موضعی اولیه از عضوی به عضو دیگر که سرانجام به گسیختگی تمام سازه یا قسمت بزرگی از آن می انجامد تعریف می کنند]8[.»

بطور کلی ساختمان‌ها برای شرایط بارگذاری با احتساب انفجارهای گاز، انفجارهای بمب، برخوردهای وسایل نقلیه، تصادم‌های هواپیما، طوفان، گردباد و از این قبیل بارها طراحی نمی‌شوند. از این رو زمانی که ساختمان‌ها در معرض چنین بارهای غیرمعمولی قرار می‌گیرند، ممکن است متحمل آسیب‌های بزرگ و جبران‌ناپذیری شوند.

می‌توان گفت که تاریخچه مساله فروپاشی پیش‌رونده به عنوان یک معضل مهندسی ریشه در ویرانی مشهور ساختمان آپارتمانی رونان پوینت ² (شکل 1-1) در سال 1968 دارد. این یک نمونه از خرابی پیش‌رونده است که با از دست دادن عضو باربر منجر به خرابی کلی سازه گردید. تکرار این نوع فروپاشی‌های پیش‌رونده باعث گردید تا مهندسین طراح به این‌گونه فروپاشی‌ها، به عنوان یکی از دغدغه‌های طراحی بنگرند و سعی در لحاظ کردن آن در روند طراحی سازه داشته باشند.

شکل (1-1): فروپاشی پیش‌رونده ساختمان رونان پوینت ]9[

در این راستا، تحقیقات وسیعی در جهان توسط محققین سازه انجام‌شده و نتایج آن به صورت دستورالعمل و آیین‌نامه در کشورهای صنعتی ارائه شده است.

پدیده خرابی پیش‌رونده را می‌توان با روش‌های تحلیلی متنوعی که از آنالیزهای بسیار ساده تا آنالیزهای بسیار پیچیده را شامل می‌شوند، مورد بررسی قرارداد که عموماً این تحلیل‌ها با به‌کارگیری نرم‌افزارهای اجزاء محدود رایجی مانند SAP2000 که قابلیت کاملی برای در نظر گرفتن خواص دینامیکی و غیرخطی دارد قابل انجام است.

واضح است که پدیده خرابی پیش‌رونده، به دلیل وقوع آن در یک بازه زمانی بسیار کوتاه و تحمیل شدن تغییر شکل‌های غیرخطی به المان‌ها پیش از گسیختگی، یک پدیده دینامیکی و غیرخطی می‌باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه آزاد اسلامی 

واحد زنجان 

دانشگاه فنی و مهندسی گروه خاک و پی 

پایان نامه کارشناسی ارشد 

گرایش : عمران – خاک و پی 

عنوان :

ارزیابی مقایسه ای مکانیسم شکست شیروانی های خاکی تحت تراوش بر اساس روشهای تعادل حدی و عددی

چکیده

با توجه به اینکه تمامی زیر ساخت های مهندسی و اماکن و شریان های حیاتی شهری و غیر شهری از قبیل: پی ساختمان ها، پل ها، سیلوها، سدها، دیوارهای حائل، سازه های دریایی، تأسیات صنعتی و . . . همگی بر بستری به نام زمین گسترده می شو­­­ند. اهمیت بررسی نوع ناپایداری در شیروانی ‌های خاکی‌ تحت تراوش‌ و شیروانی‌ های خاکی‌ تحت تراوش‌ مسلح راهکارهای مقابله با آن ها زمانی بیشتر آشکار می گردد که لغزش شیروانی ها می تواند خسارت‌ های عظیم و جبران ناپذیری ایجاد نماید، دو روش مهم برای تحلیل پایداری شیروانی‌ها، روش تعادل حدی و روش عددی می‌باشد. هدف مشترکی که در تمامی این روش‌ها دنبال می‌شود بررسی پایداری شیب های طبیعی ومصنوعی وتعیین ضریب اطمینان پایداری آنها می‌باشد. بر اساس تعریف ترزاقی و پک (1967میلادی)، لغزش ها      به هر شکل قابل تصوری، آهسته یا ناگهانی و با هر عامل محرکی می توانند اتفاق بیافتند.گسیختگی شیب ها معمولاً ناشی از هرگونه عامل کاهش  ناگهانی مقاومت خاک یا تغییری در شرایط هندسی روی می دهد، به طور کلی می توان شیروانی ها را به دو دسته  شیروانی های  طبیعی و شیروانی های طراحی شده، دسته بندی کرد. این پایان نامه که در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد ارائه می شود          به ارزیابی و مقایسه ضرایب اطمینان و سطوح گسیختگی در خاک هایی از جنس رس و ماسه که        با روش های تعادل حدی و روش عددی در حالات تحت تراوش بدون مهار و با مهار به دست آمده است، می پردازیم.

 کلمات کلیدی: ضریب اطمینان، مکانیسم شکست، تعادل حدی، روش عددی، ترانشه خاکی تحت تراوش، مهار.

مقدمه

یکی از مهمترین مباحث دانش ژئوتکنیک تحلیل پایداری شیروانی‌ها‌ی خاکی تحت تراوش‌ و تعیین سطحی با کمترین ضریب اطمینان و به عبارت دیگر سطح بحرانی شکست است. در ساخت وبهره برداری از شیب ها و دیواره های خاکی، مسئله پایداری و بررسی مکانیسم های شکست احتمالی، به علت ملاحظات اقتصادی (اغلب پروژه های ژئوتکنیک با بودجه دولتی و سرمایه ملت عزیز ایران زمین ساخته می شوند) و در برخی سازه ها جلوگیری از بروز فاجعه ی انسانی (گاه لغزش یک شیروانی طبیعی یا یک سد خاکی باعث مدفون شدن یک روستا و قربانی شدن هزاران تن می گردد) و از طرفی سرزمین پاکمان با بلاهای طبیعی نظیر سیل و زلزله و غیره مواجه می باشد و اهمیت دین مبین اسلام به مقام والای انسان و بیت المال وظیفه مهندسین عمران و اهمیت موضوع را  صد چندان می کند. روش‌های مختلفی برای بررسی پایداری شیب‌ها و شیروانی‌ها ارائه می شود که از جمله آن‌ها می توان به روش‌های تعادل حدی مانند: روش فلینیوس، بیشاپ و مورگنسترن و نیز روش‌های ‌عددی اشاره نمود. هدف مشترکی که در تمامی این روش‌ها دنبال می‌شود تعیین حداقل ضریب اطمینان پایداری و سطح گسیختگی متناظر با آن که شیروانی در امتداد آن لغزیده و گسیخته خواهد شد، می‌باشد. در این پژوهش با مدل سازی و بررسی دقیق یک سری شیروانی خاکی با شرایط نزدیک به شرایط صحرایی با هر دو روش ذکر شده سعی می شود این دو روش با هم مقایسه شوند. بدین منظور ابتدا ترانشه ای با مشخصات معین فرض و با استفاده از روش عددی (نرم افزار پلکسیس) مدل سازی و ضریب اطمینان، نوع، محل و چگونگی شکست احتمالی وسطح لغزش بحرانی آن را مشخص می کنیم و سپس همان ترانشه را با روش تعادل حدی (نرم افزار ژئواستدیو) مدل و بررسی می نماییم، در این مدلسازی رفتار خاک به صورت الاستوپلاستیک با معیار گسیختگی موهر کولمب با کرنش مسطح و دو بعدی فرض می شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات آذربایجان شرقی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

رشته: عمران

گرایش: سازه

عنوان:

انتخاب رکورد مناسب زلزله جهت انجام تحلیل دینامیکی  سازه با استفاده از الگوریتم ژنتیک

استاد راهنما:

دکتر سامان یغمایی سابق

استاد مشاور:

دکتر ناصر تقی زادیه

چکیده:

در این مقاله رویکرد جدیدی برای انتخاب بهینه شتابنگاشت ها و مقیاس کردن آن ها جهت انجام تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی، برای دست یافتن به طیف پاسخ میانگین که تطبیق مناسب و فاصله کمی با طیف هدف داشته باشد و بیانگر زلزله مورد انتظار ساختگاه باشد، توسط الگوریتم ژنتیک دودویی و اعداد طبیعی ارائه شده است. به دلیل تفاوت ماهیت شتابنگاشت ها و ضرایب مقیاس الگوریتم ژنتیک ارائه شده در این مقاله دورگه(دارای دو کروموزوم) می باشد. الگوریتم ارائه شده قادر می باشد تا از میان مجموعه ای شامل بینهایت رکورد حرکت زمین، طی فرآیندی که در آن انتخاب طبیعی، آمیزش، جهش صورت می گیرد نسل جدیدی از افراد را ساخته و این فرآیند را تا زمانی ادامه دهد که فردی با ویژگی های مطلوب بدست آید. یکی از مهم ترین عوامل در میزان دقت و کارایی این برنامه ها تخمین صحیح پارامترهای آن هاست. در صورتی که این پارامترها به درستی محاسبه شوند، اختلاف بین طیف پاسخ میانگین و طیف طرح بشدت کم می شود. با توجه به تعداد نسبتا زیاد این پارامترها، کاربرد شیوه های مبتنی بر سعی و خطا تا حد زیادی متکی بر مهارت کاربر می باشد، برنامه الگوریتم ژنتیک هیبریدی ارائه شده می تواند این نقص را برطرف کند. این برنامه دارای دو ژنتیک است که همزمان با یکدیگر اجرا می شوند و جواب های نزدیک به جواب بهینه حاصل می کند. این برنامه خود قادر است محدوده ضرایب مطلوب و مقادیر همبری و جهش هر کروموزوم را در اختیار کاربر قرار دهد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه محقق اردبیلی

دانشکده فنی و مهندسی

گروه عمران

عنوان:

بررسی تاثیر نانوسیلیس بر خواص مکانیکی و دوام بتن­های حاوی الیاف پلی­پروپیلن

استاد راهنما:

دکتر یعقوب محمدی

استاد مشاور:

مهندس طاهر باهر طالاری

چکیده:

در این پایان­نامه اثر نانوسیلیس بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن حاوی الیاف پلی­پروپیلن بررسی شد. الیاف پلی­پروپیلن مصرفی به طول mm 18 و نسبت طول به قطر mµ 9/0 استفاده گردید. تاثیر الیاف و نانوسیلیس در سه درصد مختلف برای هر کدام در نسبتهای 1/0 ، 2/0 و 3/0 درصد برای الیاف و2 ، 4 و 6 درصد برای نانوسیلیس روی بتن با نسبت آب به سیمان 38/0 مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. در مجموع بیش از 192 نمونه مکعبی و استوانه­ای براساس استانداردهای ASTM  ساخته شد و آزمایش­های مقاومت فشاری، مقاومت کششی غیر­مستقیم، آزمایش التراسونیک و مقاومت الکتریکی روی نمونه­ها انجام پذیرفت.

   نتایج حاصل از آزمایشات بیانگر افزایش قابل توجهی در مشخصات مکانیکی و دوام بتن بود. مقاومت فشاری تا 55 درصد و مقاومت کششی تا 25 درصد افزایش یافت. افزایش چشم­گیر مقاومت الکتریکی نیز نشان از دوام بالای این نوع بتن داشت.

- مقدمه

   امروزه بتن به عنوان یکی از پرمصرفترین مصالح جهان و به عنوان ماده ساختمانی قرن بیست و یکم شناخته شده است. ساخت این ماده مرکب با استفاده از ارزانترین و در دسترس­ترین مواد ساده از یک سو، انعطاف­پذیری، خواص مقاومتی و دوام آن از سوی دیگر و نیز استفاده از موادی در ساخت آن که به پاکسازی و کاهش آلودگی محیط زیست کمک می­نماید موجب آن شده است که بتن به عنوان مصالح ممتاز مطرح شود]1[. بتن ماده ای است که دارای مقاومت زیاد در فشار بوده و از این رو استفاده از آن برای قطعات تحت فشار مانند ستونها و قوسها بسیار مناسب است. لیکن علیرغم مقاومت فشاری قابل توجه، مقاومت کششی کم و شکنندگی نسبتاً زیاد بتن استفاده از آن را برای قطعاتی که تماماً یا به طور موضعی تحت کشش هستند را محدود مینماید]2[. این عیب اساسی بتن در عمل با مسلح کردن آن با استقرار آرماتورهای فولادی در جهت نیروهای کششی برطرف می­گردد. شایان ذکر است که در موارد متعددی جهت این نیروهای کششی به طور دقیق معلوم نیست. همچنین با توجه به اینکه آرماتور بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می­دهد، تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع همگن و ایزوتروپ باشد صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و کاهش ضعف شکنندگی و تردی بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر استفاده از الیاف نازک و نسبتاً طویل که در تمام حجم بتن پراکنده می­شود متداول شده است]3[.

   مساله دیگری که اخیراً مورد توجه دانشمندان علم بتن قرار گرفته است استفاده از نانو­مواد در بتن بوده است. محققان با آزمایشات مختلف به این نتیجه رسیدند که مشخصات بتن حاوی نانو مواد در مقایسه با بتن معمولی تحت تاثیر واکنش­های شیمیایی نانو­مواد با ذرات سیمان و بلورهای هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان، عملکرد ماده مرکب بتنی را به شدت تحت تأثیر قرار می­دهد]4.[

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه خلیج فارس بوشهر

دانشکده فنی مهندسی

گروه عمران

 پایان­نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش سازه

عنوان:

بررسی تأثیر طول دهانه بر رفتار پل تحت اثر همزمان مؤلفه‌های افقی و قائم

استاد راهنما:

دکتر علیرضا فیوض

استاد مشاور:

دکتر سید شاکر هاشمی

دکتر امین کشاورز

چکیده:

در میان انواع سازه­ها، پل­ها به عنوان یکی از ارکان شریان­های حیاتی می­باشند که لازم است بعد از زلزله به منظور راه دسترسی به بیمارستان­ها، ایستگاه­های آتش­نشانی و سایر خدمات مورد استفاده قرار گیرند؛ بنابراین می­توان گفت پل­ها بی­تردید جایگاه ویژه­ای در حفظ سطح مورد نیاز از ایمنی و قابلیت بهره برداری را دارا می­باشند. با این وجود که بررسی زلزله­های اخیر به وضوح نشان می­دهد مؤلفه قائم زلزله ممکن است حتی از مؤلفه افقی آن بیشتر شود، در حال حاضر به منظور طراحی لرزه­ای پل، در آیین­نامه طرح و محاسبه پل­های بتن‌آرمه ایران، در مورد تأثیر مؤلفه قائم زلزله و همچنین در مورد ترکیب هر سه مؤلفه لرزه­ای (2 مؤلفه افقی متعامد و 1 مؤلفه قائم) نکته­ای بیان نشده است.

در این تحقیق، مدل غیر خطی پل سه دهانه با تغییر طول عرشه­های آن مورد تحلیل قرار گرفته است. مدل­سازی درز انبساط که شامل مدل کردن برخورد عرشه­ها به یکدیگر و مدل‌سازی بالشتک­ها است، مدل‌سازی اندرکنش خاک و تأثیر آن بر جابجایی طولی پل بر طبق روابط «اف-­اچ-دبیلیو-ای»، با فرض محیط نیمه فضای الاستیک به منظور محاسبه سختی انتقالی و پیچشی زیر کوله­ها و ستون­ها و در نظر گرفتن تأثیر انحراف عرشه پل، از مهم‌ترین پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق می­باشند. پل­ها تحت اثر 7 زلزله دور از گسل و 7 زلزله نزدیک به گسل، یک بار بدون در نظر گرفتن مؤلفه قائم و بار دیگر با در نظر گرفتن مؤلفه قائم مورد مطالعه قرار گرفته­اند. نتایج نشان دهنده تغییرات شدید (بیش از 50%) در نیروهای محوری وارد بر ستون­ها بود، این تغییرات باعث تغییرات شدید نیروهای موجود در سر ستون­ها و لنگر موجود در وسط عرشه شدند. در نهایت ضرایبی به منظور در نظر گرفتن مؤلفه قائم زلزله ارائه شده است.

مقدمه:

در میان انواع سازه­ها، پل­ها نسبت به سایر سازه­های معمولی دارای ساختار سیستم پیچیده­تری می­باشند. همچنین به عنوان یکی از ارکان شریان­های حیاتی می­باشند که لازم است بعد از زلزله به منظور راه دسترستی به بیمارستان­ها، ایستگاه­های آتش­نشانی و سایر خدمات مورد استفاده قرار گیرند. بنا به علل ذکر شده، می­توان گفت پل­ها بی­تردید جایگاه ویژه­ای در حفظ سطح مورد نیاز از ایمنی و قابلیت بهره برداری را دارا می­باشند.

اکثر آیین‌نامه‌های طراحی پل در بحث تحلیل لرزه‌ای پل‌ها، یا اثر مؤلفه قائم را در نظر نمی‌گیرند و یا روش مشخصی برای در نظر گرفتن مؤلفه قائم زلزله ارائه نمی‌دهند. با این حال بررسی زلزله‌های چند دهه اخیر نشان می‌دهد که اثر مؤلفه قائم زلزله می‌تواند در برخی موارد از عوامل اصلی تخریب پل‌ها باشد.

در مواردی که اثر مؤلفه قائم در طراحی وارد می‌شود تابع طیف به طور معمول 66/0 طیف پاسخ مؤلفه افقی منظور می‌شود. ‌با این حال مطالعات جدید نشان می‌دهند که این نسبت در پریودهای پایین و در نواحی نزدیک گسل، تخمینی در خلاف جهت اطمینان است.

در این تحقیق علاوه بر بررسی اثر همزمان دو مؤلفه افقی و قائم زلزله، اثر همزمان هر سه مؤلفه زلزله بر پاسخ پل­ها، بررسی گردیده است. در فصل اول به بررسی پژوهش­ها و مطالعات انجام شده بر تأثیر مؤلفه قائم زلزله بر طیف پاسخ زلزله و نیروهای وارد بر پل پرداخته شده است. با توجه به اهمیت در نظر گرفتن اندرکنش خاک در کوله­ها و زیر ستون­ها با سازه پل، در فصل دوم به بررسی نیروهای وارد بر خاک و نیز روابط موجود به منظور در نظر گرفتن اندرکنش خاک پرداخته شده است.

در فصل سوم به معرفی اعضای رو سازه و زیر سازه پرداخته شده است. انواع روش‌های مدل­سازی ستون­ها، مدل­سازی عرشه، تأثیر انحراف عرشه پل­ها بر عملکرد صلب عرشه، درزهای انبساط و بالشتک­ها به عنوان انتقال دهنده­های نیرو از عرشه به ستون­ها، معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است.

 در فصل چهارم شاخص‌ترین ویژگی‌های نرم‌افزار اُپن‌سیس[1] که دلیل انتخاب آن برای این تحقیق می‌باشد، ذکر می‌گردد. سپس، پل کلمنتس[2] به منظور مدل سازی، معرفی شده است. در انتها با مقایسه مقادیر پاسخ‌های نیرویی و تغییر مکانی و نتایج موجود در مقاله، صحت مدل ساخته شده در نرم افزار اُپن‌سیس کنترل می‌گردد.

 در فصل پنجم نتایج حاصل از تحلیل پل‌های مدل‌سازی شده در فصل چهارم، ارائه شده است. در این راستا به بررسی اثر مؤلفه قائم زلزله بر رفتار لرزه­ای پل‌ها پرداخته شده است. در نهایت در فصل ششم خلاصه­ای از نتایج و پیشنهادات حاصل از این تحقیق بیان شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید