-بیان مساله

در اثر اعمال نیروی دینامیکی به سازه، بین ساختمان و خاک زیر آن یک اندرکنش دینامیکی اتفاق می­افتد­. در حالتی که خاک نسبتاً نرم و سازه سخت باشد، این اثر بیشتر می­شود. زمانی­که امواج منتشر شده حاصل از نیروهای دینامیکی، به سازه وارد می­شوند، حرکت امواج در خاک، سازه را تحریک می­کند و به واسطه حرکت نسبی سازه نسبت به زمین، تغییر مکان­های سازه روی تغییر مکان­های محرک خاک اثر می­گذارند. این پدیده، اندرکنش خاک و سازه نامیده می­شود.

گزارش­های متعدد خسارات لرزه­ای سازه‌ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی-تحلیلی، از سوی دیگر نشان می­دهند که اثرات اندرکنش خاک و سازه می­تواند عامل مؤثری در آسیب‌پذیری لرزه­ای سازه‌ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله سال 1985 مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات
ساخت­گاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک و سازه گردید، به طوری که ساختمان­های با پریود ارتعاشی حدود دو ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به عقیده بسیاری از محققین، این زلزله نقش و اهمیت در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در طراحی را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقوع این زلزله بود که تحقیقات گسترده­ای در این خصوص به عمل آمد و اثرات اندرکنش خاک و سازه در ضوابط آئین نامه­ای طرح لرزه­ای، منعکس گردید.

در تحلیل اندرکنش خاک و سازه، کل محیط مطابق شکل 1-1 به دو ناحیه تقسیم می­شود. ناحیه اول که اصطلاحاً ناحیه نامنظم (ناحیه محدود)، نامیده می­شود و شامل مجموعه سازه اصلی و ناحیه نامنظم خاک مجاور آن می باشد. در این ناحیه رفتار خاک را می­توان غیرخطی فرض نمود. ابعاد این ناحیه از اهمیت خاصی برخوردار است و ارتباط مستقیمی با نوع مسئله دارد. به عنوان مثال برای مسائل ژئوفیزیک که به بررسی و شبیه سازی حرکت زمین تحت تأثیر امواج زلزله و امواج ناشی از انفجارهای اتمی می­پردازند، این ناحیه دامنه وسیعی را در بر می­گیرد و برای یک مسئله اندرکنش سازه با خاک مجاور آن، این ناحیه کوچک در نظر گرفته می­شود. ناحیه دوم که ناحیه منظم (ناحیه نامحدود)، نامیده می­شود، از مجاورت ناحیه نامنظم شروع شده و تا مرز بی­نهایت ادامه دارد. با افزایش فاصله از سازه، دامنه تنش­ها کاهش می­یابد، بنابراین رفتار خاک در این ناحیه را می­توان خطی در نظر گرفت. به سطح مشترک دو ناحیه، سطح مشترک خاک و سازه گفته می­شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه یاسوج

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی عمران

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی مهندسی عمران گرایش سازه

ارائه مدل جدیدی از مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش و بررسی رفتار لرزه­ای آن

اساتید راهنما:

دکتر شهاب­الدین حاتمی

دکتر علی علی­پور

استاد مشاور:

دکتر عبدالرضا زارع

.  کلیات

یکی از مهمترین حوادث طبیعی که همواره زندگی انسان­ها را دچار دگرگونی کرده و گاهی  تمدن­های بشری را با تخریب ساختگاه به نابودی کشانده، زلزله است. از این رو، انسان همواره سعی در شناسایی و مقابله با خطرات ناشی از زلزله داشته و هنوز هم موفق به مهار کامل این انرژی عظیم نشده است. حال با وجود آنکه محققین زیادی در زمینه ساخت و ساز ایمن و مناسب، تحقیقات ارزنده­ای انجام داده­اند، کماکان تعداد زیادی از ساکنین این کره خاکی هر ساله در زیر آوارهای به وجود آمده از زلزله مدفون می­گردند و سازه­های بسیاری کارایی خود را پس از زلزله از دست می­دهند یا متلاشی می­شوند.

ایران از نظر لرزه­خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد و به گواهی اطلاعات مستند علمی و مشاهدات قرن بیستم، از خطرپذیرترین مناطق جهان در اثر زمین­لرزه­های پرقدرت محسوب می­شود. در حال حاضر ایران در صدر کشورهایی است که وقوع زلزله در آن با تلفات جانی بالا همراه است و  در سال­های اخیر به طور متوسط هر پنج سال یک زمین لرزه با صدمات جانی و مالی بسیار بالا در نقطه­ای از کشور رخ داده است. گرچه جلوگیری کامل از خسارات ناشی از زلزله­های شدید بسیار دشوار است لیکن با افزایش سطح اطلاعات در رابطه با لرزه­خیزی کشور، شناسایی و مطالعه دقیق وضعیت    آسیب­پذیری ساختمان­ها، ایمن­سازی و مقاوم­سازی صحیح و اصولی آن­ها، می توان تا حد مطلوب تلفات و خسارات ناشی از زلزله­های آتی را کاهش داد.]1[

در راستای شناسایی و مهار این پدیده، محققین همواره سعی داشته­اند تا آیین­نامه­های بسیاری را در سراسر دنیا برای محاسبه و ساخت سازه­های مقاوم در برابر زلزله تهیه کنند و روش­های بسیاری برای محاسبه این نیرو و طراحی سازه­ها در برابر آن ارائه دهند. پس از محاسبه نیروی زلزله، روش­هایی جهت طراحی ساختمان مقاوم در برابر زلزله مطرح می­شوند که این روش­ها را می­توان به دو دسته کلاسیک (سنتی) و مدرن تقسیم­بندی کرد.

در روش­های کلاسیک، طراحی بر اساس حداکثر نیروی اعمال شده به ساختمان، که با ترکیب نیروهای احتمالی بیان­شده در آیین­نامه­های مختلف به دست می­آید، انجام می­شود. تک­تک اجزای سازه را براساس روش مقاومت نهایی یا نیروی حداکثر طراحی می­کنند. اما در روش­های مدرن، پایداری سازه با روش طراحی براساس عملکرد نیز مطرح شده است.]2[

در سیستم­های سازه­ای معمولا دو عامل برای طراحان بسیار مهم است. اول ایمنی سازه و دوم راحتی ساکنین در برابر بارهای خارجی همچون باد و زلزله. برای رسیدن به این هدف دو عامل جابجایی و شتاب مطلق به ترتیب اثرگذارند و بایستی کنترل شوند. در این راستا سیستم­های مختلفی ارائه شده است که به­طور کلی رفتار سازه را به گونه­ای تغییر می­دهند که انرژی ورودی زلزله، به اجزای اصلی سازه صدمه­ای وارد نکند.

بعضی از سیستم­ها را می­توان بر روی سازه­های موجود نیز پیاده نمود که در صورت لزوم بعد از رخداد زلزله نیز قابل تعویض و یا تعمیر باشند. با توجه به اینکه سازه­های غیر­مقاوم در برابر زلزله در کشورمان زیاد یافت می­شوند و با توجه به این نکته که استفاده از سیستم­های الحاقی به نحو بسیار مطلوبی پاسخ دینامیکی سازه­ها را کاهش می­دهد، لذا استفاده از این سیستم­ها در کشورمان حائز اهمیت می­باشد.

گرچه بارهای دینامیکی وارد بر سیستم­های سازه­ای ممکن است ناشی از عوامل مختلفی مانند اثر باد و موج و حرکت خودروها باشد، بدون شک یکی از انواع این بارهای دینامیکی که برای مهندسین سازه از بیشترین اهمیت برخوردار بوده، تحریکی است که توسط زلزله­ها ایجاد می­شود. البته اهمیت مساله زلزله تا حدودی به علت نتایج زیان­باری است که یک زلزله در یک منطقه پرجمعیت به­جا     می­گذارد. از آنجا که طراحی سازه­های اقتصادی با معماری­ها و ابعاد گوناگون که قادر به تحمل نیروهای حاصل از یک زمین­لرزه قوی باشند، توانایی بالایی را در هنر و علم مهندسی طلب می­کند، منطقی به نظر می­رسد که رشته مهندسی زلزله به عنوان چارچوبی که در آن کاربرد تئوری­ها و تکنیک­های ارائه شده در دینامیک سازه­ها و … به نمایش گذاشته می­شود، مورد استفاده قرار گیرد.

توانایی روش­های متداول طراحی و ساخت سازه­های موجود بسیار محدود می­باشد و پاسخگوی نیازهای روزافزون طراحی سازه­های جدید نیست. به عنوان مثال بلندتر شدن ساختمان­ها به دلیل کمبود زمین در کلان شهرها و برآورده کردن نیازهای معماری جدید با فرم­های غیر معمول از جمله مشکلاتی است که نیاز به تکنولوژی­های جدید در امر ساخت و ساز را در کشورمان نمایان    می­کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه آزاد اسلامی

دانشکده فنی و مهندسی

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی‌ارشد

در رشته مهندسی عمران – زلزله

عنوان:

ارزیابی پاسخ لرزه ای سازه ها تحت زلزله نزدیک گسل

استاد راهنما :

دکتر بابک علی نژاد

چکیده

زلزله های نزدیک گسل به دلیل داشتن حرکت پالس گونه با پریود بلند در ابتدای رکورد، اعمال نیروی ضربه ای بر سازه های موجود، نسبت بیشینه سرعت به بیشینه شتاب بالا و وجود بیشینه شتاب و سرعت و جابجایی بالاتر نسبت به زلزله های دور از گسل، تفاوت های حایز اهمیتی با زلزله های دور از گسل دارند.

در این مطالعه عملکرد قاب های خمشی فولادی در سازه های بلند در حوزه نزدیک گسل مورد ارزیابی قرار می گیرد. به دلیل کمبود داده های مربوط به زلزله نزدیک گسل و مرتفع ساختن این مشکل، از روشی جدید برای شبیه سازی زلزله حوزه نزدیک گسل با در نظر گرفتن محتوای فرکانسی استفاده می گردد. برای انجام تحلیل ها از سه سازه سه، نه و بیست طبقه دارای سیستم قاب خمشی فولادی  پروژه SAC، طراحی شده در لوس آنجلس استفاده می شود. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی به جهت تعیین سطوح عملکرد و میزان تغییرشکل اعضای سازهای مورد مطالعه، تحت اثر زمین لرزه های حوزه نزدیک، بر روی مدل های طرح شده انجام می گردد. معیار های مختلف خسارت ازقبیل ماکزیمم تغییر مکان طبقات و تغییر مکان بام به عنوان پاسخ سیستم ها مورد ارزیابی قرار می گیرند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که مشخصات خاص زمین لرزه نزدیک گسل از قبیل اثر جهت داری و اثر تغییر مکان ماندگار، می تواند نیاز لرزه ای قابل توجهی در سازه های مهندسی نسبت به زمین لرزه عاری از پالس سرعت ایجاد نماید.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه شمال

دانشکده فنی مهندسی

پایان نامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد

رشته عمران- سازه

عنوان پایان نامه:

بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه بر روی باز توزیع نیروها در المان های سازه های فولادی

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر محمود حسن پور

استاد مشاور:

جناب آقای دکتر سیروس غلامپور

چکیده  

در کشور ما اغلب سازه ها  و شاید تمامی ساختمان های متعارف به طور مستقل تحلیل و طراحی می شوند، بدین معنی که این سازه ها عمدتا” توسط نرم افزارهای متعارف  و با در نظر گرفتن یک تکیه گاه صلب و یا مفصلی، تحلیل و طراحی شده و سپس نیروهای بدست آمده در پای ستون ها برای تحلیل و طراحی پی سازه مورد استفاده قـــــــــــرار می گیرند. دراین روند توجهی به تاثیر نشست پی بر توزیع نیروها در المان های سازه نمی شود. اندرکنش بین سازه، پی و خاک زیرین آن رفتار واقعی سازه را در مقایسه با حالتی که سازه به تنهایی بررسی می‌شود تغییر می‌دهد. در این پایان نامه ساختمان های فولادی مختلف همراه با پی و خاک زیر پی آنها مدلسازی شده اند، سپس نتایج تحلیل سازه های مذکور را با نتایج تحلیل همان سازه ها که در حالت متعارف مدلسازی شده اند مقایسه می شود تا میزان تاثیرات اندرکنش خاک و سازه بر باز توزیع نیروها در المان های ساختمان های فولادی و در نهایت میزان اعتبار روش های متعارف استفاده شده در کشور جهت تحلیل و طراحی ساختمان های مذکور مشخص شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه هرمزگان

پردیس دانشگاهی قشم

بررسی اثر کمانش در سیستم های لوله در لوله تحت اثر فشار هیدروستاتیک در آب های عمیق

پایان نامه برای دریافت درجه ی کارشناسی ارشد

در رشته ی مهندسی عمران – سازه های دریایی

استاد راهنما

دکتر محمد طاهر کمالی

استاد مشاور

دکتر بابک شکرالهی

چکیده:

سیستم های لوله در لوله به طور بسیار گسترده ای در کاربرد های خطوط انتقال نفت و گاز که در آنها استفاده از عایق گرمایی خط بسیار اهمیت دارد، به کار رفته اند. این سیستم شامل لوله های جدار نازک درونی و بیرونی با حلقه هایی بین آنها می باشد که  این حلقه ها به طور کامل به وسیله یک عایق انتخاب شده پر شده است. در این تحقیق با استفاده از روش کمانش خطی، رفتار کمانش ارتجاعی سیستم های لوله در لوله با هسته هایی در ضخامت و ضریب یانگ متفاوت تحت فشار هیدرو استاتیک خارجی آب با استفاده از نرم افزار انسیس بررسی شده است و نتایج بدست آمده نشان می دهد که فشار کمانش شدیداً به ضرایب یانگ مواد پر کننده هسته و لوله، ضخامت هسته، ضخامت لوله های داخلی و خارجی بستگی دارد. مدل هایی که مدول الاستیسیته هسته آن ها بزرگ باشد فشار بحرانی کمانش آنها به هم شبیه بوده و بدون در نظر گرفتن ضخامت هسته تقریباً پایدار و یکسان است ولی  درمدل هایی که مدول الاستیسیته هسته آن ها ضعیف است دو حالت اتفاق می افتد: 1- مدلی که ضخامت لوله داخلی کمتر از لوله بیرونی باشد با کاهش ضخامت هسته فشار بحرانی کمانش آن نیز کاهش می یابد2 – مدلی که ضخامت لوله داخلی بیشتر از لوله بیرونی باشد با کاهش ضخامت هسته به دلیل اثر لوله داخلی فشار بحرانی نیز افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان می دهد که دو پدیده مختلف کمانشی اتفاق می افتد که یکی کمانش کلی لوله ترکیب شده و دیگری کمانش مربوط به  لوله خارجی است .

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید