دانلود پایان نامه ارشد: بررسی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی بر روی خاک های انعطاف پذیر

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش : زلزله

عنوان : بررسی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی بر روی خاک های انعطاف پذیر

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

بررسی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی بر روی خاک های انعطاف پذیر

استاد راهنما :

دکتر سید مهدی حسینی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)فهرست مطالب:چکیده----------------------------------------------------------------------- 1فصل اول :طرح مسئله1-1- بیان مسئله-------------------------------------------------------------- 32-1- اهداف تحقیق------------------------------------------------------------ 4فصل دوم : مروری بر تاثیر انعطاف پذیری خاک بر عملکرد لرزه ای سازه 2-1- مقدمه------------------------------------------------------------------ 72-2- تأثیر زمین بر واکنش سازه در زمان زلزله-------------------------------------- 82-3- خاک------------------------------------------------------------------- 92-3-1- مقدمه --------------------------------------------------------------- 92-3-2- مفهوم خاک در مهندسی عمران------------------------------------------- 92-4- رفتار سازه در برابر زلزله --------------------------------------------------- 102-5- سیستم‌های مقاوم در برابر بار جانبی ----------------------------------------- 142-5-1- سیستم قاب های خمشی------------------------------------------------ 162-6- بررسی پدیده اندرکنش خاک و سازه------------------------------------------ 172-6-1- مقدمه---------------------------------------------------------------- 172-6-2- تعریف اندرکنش-------------------------------------------------------- 182-6-3- تأثیر اندرکنش بین خاک و سازه بر روی پارامترهای سازه----------------------- 222-6-4- روشهای تحلیل اندرکنش------------------------------------------------- 252-6-4-1- روش جرم، فنر، میراگر ----------------------------------------------- 252-6-4-2- روش مستقیم-------------------------------------------------------- 272-6-4-3- روش زیر سازه ------------------------------------------------------ 282-6-4-4- روش های حل مختلط------------------------------------------------- 312-6-4-4-1- المانهای محدود + المانهای نامحدود------------------------------------ 322-6-4-4-2- المانهای محدود + اجزای مرزی--------------------------------------- 342-6-4-4-3- روشهای پیوندی  -------------------------------------------------- 362-6-5- نتیجه گیری و مقایسه روشهای تحلیل-------------------------------------- 382-7- مروری بر تحقیقات گذشته-------------------------------------------------- 402-7-1- محمد ملکی و علی محمد سیف زاده -------------------------------------- 402-7-2-کوشیک بتاچاریا، سِخار چاندرا دوتا ----------------------------------------- 432-7-3- مجید علی نژاد و علی شفیعی -------------------------------------------- 452-7-4- عماد قدرتی، حسین جهانخواه، محمدعلی قناد ------------------------------- 462-7-5- یوچوآن تانگ و جیان ژانگ----------------------------------------------- 482-7-6-کربُناری، دزی و لِئونی --------------------------------------------------- 49فصل سوم : روش تحقیق و مدل سازی 3-1- مقدمه------------------------------------------------------------------ 523-2- آشنایی با روش اجزا‌ی محدود----------------------------------------------- 533-2-1- مقدمه---------------------------------------------------------------- 533-2-2- روش اجزاء محدود------------------------------------------------------ 563-3- آشنایی با ABAOUS----------------------------------------------------- 603-3-1- مقدمه---------------------------------------------------------------- 603-3-2- محصولات ABAQUS--------------------------------------------------- 623-3-3- مقایسه‌ی روش‌های ضمنی و صریح در مسائل وابسته به زمان------------------- 623-4- مشخصات سازه‌های مورد بررسی--------------------------------------------- 643-5- مشخصات مصالح و اعضای سازه‌ها-------------------------------------------- 653-5-1- فولاد----------------------------------------------------------------- 653-5-2- بتن ----------------------------------------------------------------- 673-6- بارگذاری و طراحی سازه‌ها-------------------------------------------------- 673-7- مشخصات ساختگاه-------------------------------------------------------- 693-7-1- خاک‌های مورد مطالعه--------------------------------------------------- 693-7-2- مشخصات و عمق خاک‌ها از سنگ بستر------------------------------------ 723-7-3- معیار گسیختگی موهر- کولمب------------------------------------------- 733-7-4- مدل خاک‌ها----------------------------------------------------------- 783-8- بارگذاری دینامیکی زلزله--------------------------------------------------- 803-9- تعریف تماس بین سازه و خاک---------------------------------------------- 833-10- تعیین ابعاد بهینه‌ی خاک------------------------------------------------- 863-10-1- میرایی خاک--------------------------------------------------------- 863-10-2- میرایی هندسی------------------------------------------------------- 90فصل چهارم : تجزیه و تحلیل داده ها4-1- مقدمه------------------------------------------------------------------ 944-2- تحلیل فرکانسی----------------------------------------------------------- 954-3- تحلیل دینامیکی --------------------------------------------------------- 964-3-1- مقدمه---------------------------------------------------------------- 964-3-2- بررسی عملکرد لرزه ای  سازه های فولادی  قرار گرفته بر روی خاک رسی--------- 974-3-2-1- برش پایه----------------------------------------------------------- 974-3-2-2- تغییر مکان جانبی نسبی طبقات----------------------------------------- 1004-3-3-بررسی عملکرد لرزه ای  سازه های فولادی قرار گرفته بر روی خاک ما سه ای متراکم 1024-3-3-1- برش پایه----------------------------------------------------------- 1024-3-3-2- تغییر مکان جانبی نسبی طبقات----------------------------------------- 1054-3-4- بررسی عملکرد لرزه ای  سازه های فولادی قرار گرفته بر روی سنگ بستر--------- 1104-3-4-1- ضریب زمین ساختگاه------------------------------------------------- 1114-3-4-1-1- مقادیر ضرایب زمین ساختگاه حاصل از نرم افزار Abaqus------------------ 1114-3-4-1-2- مقادیر ضرایب زمین ساختگاه بر اساس آئین نامه 2800------------------- 1154-3-4-2- تغییر شکل  سازه ---------------------------------------------------- 117فصل پنجم : نتایج و پیشنهادات5-1- مقدمه------------------------------------------------------------------ 1225-2- نتایج------------------------------------------------------------------- 1235-2-1- نتایج حاصل از تعیین ابعاد بهینه مدل‌های خاکی----------------------------- 1235-2-2- نتایج حاصل از تحلیل فرکانسی-------------------------------------------- 1235-2-3- نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی ------------------------------------------ 1245-2-3-1- نتایج حاصل از بررسی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی قرار گرفته بر روی خاک رسی 1245-2-3-2- نتایج حاصل از بررسی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای       1245-2-3-3- نتایج حاصل از بررسی عملکرد لرزه ای  سازه های فولادی قرار گرفته بر روی سنگ بستر          1255-3- پیشنهادات--------------------------------------------------------------- 126منابع------------------------------------------------------------------------ 127فهرست جداولجدول (2-1)- مقایسه ای بین سیستم های مختلف سازه ای بر حسب تعداد طبقات-------- 16جدول (2-2)- مقایسه‌ی روش‌های حل اندرکنش خاک و سازه-------------------------- 39جدول (3-1)- مشخصات الاستیک فولاد مصرفی------------------------------------- 66جدول (3-2)- مشخصات محدوده پلاستیک فولاد------------------------------------ 66جدول (3-3)- مشخصات الاستیک بتن مصرفی-------------------------------------- 67جدول (3-4)- نتا یج طراحی قاب محور 2 مربوط به ساختمان 4 طبقه------------------- 69جدول (3-5)- نتا یج طراحی قاب محور 2 مربوط به ساختمان 8 طبقه------------------- 69جدول (3-6)- طبقه بندی نوع زمین بر اساس استاندارد 2800------------------------- 70جدول (3-7)- مشخصات خاک‌های مورد مطالعه------------------------------------- 73جدول (3-8)- مشخصات خاک ها بر اساس معیار موهر- کولمب------------------------ 78جدول (3-9)- مشخصات شتابنگاشت---------------------------------------------- 81جدول (3-10)- مقادیر μ برای خاک‌های مورد مطالعه--------------------------------- 85جدول (3-11)- ضرایب β و α نهایی----------------------------------------------- 88جدول (4-1)- نتایج تحلیل فرکانسی4 مود اول سازه قرار گرفته بر روی خاک با ارتفاع 10 متر و مقایسه با حالت گیردار        95جدول (4-2)- نتایج تحلیل فرکانسی4 مود اول سازه قرار گرفته بر روی خاک با ارتفاع 40 متر و مقایسه با حالت گیردار        96جدول (4-3)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 10 متر         98جدول (4-4)- مقادیر برش پایه سازه فولادی8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 10 متر 98جدول (4-5)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 40 متر         99جدول (4-6)- مقادیر برش پایه سازه فولادی8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 40 متر 99جدول (4-7)- مقادیر دریفت طبقات سازه  فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 10 متر   100جدول (4-8)- مقادیر دریفت طبقات سازه  فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 40 متر   100جدول (4-9)- مقادیر دریفت طبقات سازه  فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 10 متر   100جدول (4-10)- مقادیر دریفت طبقات سازه  فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع 40 متر 101جدول (4-11)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 10 متر    103جدول (4-12)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 10 متر    103جدول (4-13)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 40 متر    104جدول (4-14)- مقادیر برش پایه سازه فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 40 متر    104جدول (4-15)- مقادیر دریفت طبقات سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 10 متر        106جدول (4-16)- مقادیر دریفت طبقات سازه فولادی 4 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 40 متر        106جدول (4-17)- مقادیر دریفت طبقات سازه فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 10 متر        106جدول (4-18)- مقادیر دریفت طبقات سازه فولادی 8 طبقه، قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع 40 متر        107جدول (4-19)- مقادیر  برش پایه سازه 4 طبقه، قرار گرفته بر روی سنگ بستر------------ 112جدول (4-20)- مقادیر  برش پایه سازه 8 طبقه، قرار گرفته بر روی سنگ بستر------------ 112جدول (4-21)- نیروی برش پایه ماکزیمم کلیه مدلها--------------------------------- 113جدول (4-22)- مقادیر ضرایب زمین ساختگاه بدست آمده از نرم افزار Abaqus ----------- 113جدول (4-23)- مقادبر ضرایب بازتاب کلیه مدل ها بر اساس آئین نامه 2800-------------- 116جدول (4-24)- مقادیر ضرایب زمین ساختگاه معادل سازی شده بر اساس آئین نامه 2800-- 116فهرست نمودارهانمودار (3-1)- مقایسه روش ضمنی و صریح----------------------------------------- 64نمودار (3-2)- مقادیر نسبت مدول برشی در برابر کرنش برشی-------------------------- 71نمودار (3-3)- پروفیل مدول برشی ساختگاه‌های با خاک NC و DS--------------------- 71نمودار (3-4)- مقادیر نسبت میرایی در برابر کرنش برشی------------------------------ 72نمودار (3-5)- سرعت موج برشی پروفیل خاک‌های مورد بررسی------------------------ 72نمودار (3-6)- تاریخچه زمانی شتاب- سرعت- تغییر مکان زلزله نورث ریج (1994)--------- 82نمودار (3-7)- شتابنگاشت زلزله‌ی نورث ریج مقیاس شده به g  0.35-------------------- 83نمودار (3-8)- شتاب ثبت شده روی سطح خاک NC با بعد عرضی 400 متر و ارتفاع 10 متر 89نمودار (3-9)- شتاب ثبت شده روی سطح خاک NC با بعد عرضی 400 متر و ارتفاع 40 متر 89نمودار (3-10)- شتاب ماکزیمم روی سطح خاک NC  برای ابعاد عرضی 50 تا 450 متر و با ارتفاع 10 متر  91نمودار (3-11)- شتاب ماکزیمم روی سطح خاک NC برای ابعاد عرضی 50 تا 450 متر و با ارتفاع 40 متر   91نمودار (4-1)- مقایسه مقادیر دریفت سازه های فولادی 4 طبقه قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع های 10 مترو 40 متر 101نمودار (4-2)- مقایسه مقادیر دریفت سازه های فولادی 8 طبقه قرار گرفته بر روی خاک رسی با ارتفاع های 10 مترو 40 متر 101نمودار (4-3)- مقایسه حداکثر مقادبر برش پایه در اثر تغییر در انعطاف پذیری خاک-------- 105نمودار (4-4) - مقایسه مقادیر دریفت سازه های فولادی 4 طبقه قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع های10 متر و40 متر----------------------------------------------------------------------------- 107نمودار (4-5)- مقایسه مقادیر دریفت سازه های فولادی 8 طبقه قرار گرفته بر روی خاک ماسه ای با ارتفاع های10 متر و40 متر----------------------------------------------------------------------------- 108نمودار (4-6)- مقایسه مقادیر دریفت بین طبقه ای سازه های فولادی 4 طبقه قرار گرفته بر روی خاک با عمق 10 متر در اثر تغییر در انعطاف پذیری خاک---------------------------------------------------------- 108نمودار (4-7)- مقایسه مقادیر دریفت بین طبقه ای سازه های فولادی 4 طبقه قرار گرفته بر روی خاک با عمق 40 متر در اثر تغییر در انعطاف پذیری خاک---------------------------------------------------------- 109نمودار (4-8)- مقایسه مقادیر دریفت بین طبقه ای سازه های فولادی 8  طبقه قرار گرفته بر روی خاک با عمق 10 متر در اثر تغییر در انعطاف پذیری خاک----------------------------------------------------- 109نمودار (4-9)- مقایسه مقادیر دریفت بین طبقه ای سازه های فولادی8 طبقه قرار گرفته بر روی خاک با عمق 40 متر در اثر تغییر در انعطاف پذیری خاک---------------------------------------------------------- 110نمودار (4-10)- مقایسه حداکثر مقادبر برش پایه(بر حسب کیلو نیوتن) در اثر تغییر در ارتفاع سازه   114نمودار (4-11)- مقایسه مقادیر ضریب زمین ساختگاه بدست آمده از نرم افزار Abaqus با آئین نامه 2800    116نمودار (4-12)- نسبت تغییر شکل سازه4 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک رسی با عمق 10 متر) به تکیه گاه صلب        118نمودار (4-13)- نسبت تغییر شکل سازه4 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک رسی با عمق 40 متر) به تکیه گاه صلب        118نمودار (4-14)- نسبت تغییر شکل سازه4 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک ماسه ای با عمق 10 متر) به تکیه گاه صلب    118نمودار (4-15)- نسبت تغییر شکل سازه4 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک ماسه ای با عمق 40 متر) به تکیه گاه صلب    119نمودار (4-16)- نسبت تغییر شکل سازه 8 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک رسی با عمق 10 متر) به تکیه گاه صلب       119نمودار (4-17)- نسبت تغییر شکل سازه 8 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک رسی با عمق 40 متر) به تکیه گاه صلب       119نمودار (4-18)- نسبت تغییر شکل سازه 8 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک ماسه ای با عمق 10 متر) به تکیه گاه صلب   120نمودار (4-19)- نسبت تغییر شکل سازه 8 طبقه با تکیه گاه انعطاف پذیر(خاک ماسه ای با عمق 40 متر) به تکیه گاه صلب   120فهرست اشکالشکل (2-1)- رفتار ساده شده یک سازه در برابر زلزله--------------------------------- 11شکل (2- 2)- بیان شماتیکی از نیروهای زلزله--------------------------------------- 12شکل (2- 3)- مدل ساده شده‌ی اندرکنش خاک – سازه ------------------------------ 20شکل (2-4)- تغییرات پریود و میرایی سازه تک درجه با پی دایره ای صلب روی نیم فضای ویسکو الاستیک            22شکل (2-5)- تغییرات شتاب نسبت به زمان تناوب----------------------------------- 23شکل (2-6)- تغییر مکان جانبی سازه بر اثرحرکات افقی و گهواره ای پی------------------ 24شکل (2- 7)- سهم حرکات افقی و گهواره ای پی در حرکت جانبی سقف بام سازه--------- 24شکل (2- 8)- مشخصه های اصلی یک سیستم ساده سازه ای-------------------------- 25شکل (2- 9)- اثر اندرکنش در مدلسازی نوسانگر ساده -------------------------------- 26شکل (2-10)- مدل اجزا محدود سه بعدی خاک- سازه با مرزهای ویسکوز---------------- 28شکل (2-11)- جداسازی زیرسازه ها به منظور ساده کردن محاسبات--------------------- 30شکل (2-12)- مراحل تحلیل اندرکنش یک سازه زیر زمینی با روش کوپل المانهای محدود - المانهای نامحدود         32شکل (2-13) - قلمرو دور و نزدیک در روش کوپل المانهای محدود - المانهای نامحدود------ 32شکل (2-14)- روش HYBRID ------------------------------------------------- 37شکل (2-15)- مدل چند درجه آزادی برای سیستم خاک – سازه----------------------- 47شکل (3-1)- پلان ساختمان‌های مورد بررسی -------------------------------------- 65شکل (3-2)- لغزش خاک در امتداد صفحه‌ی گسیختگی------------------------------ 74شکل (3-3)- پوش گسیختگی موهر- کولمب---------------------------------------- 75شکل (3-4)- دوایر موهر ممکن و غیر ممکن---------------------------------------- 76شکل (3-5)- وضعیت گسیختگی------------------------------------------------- 76شکل (3-6)- المان بندی خاک با ارتفاع 10متر-------------------------------------- 79شکل (3-7)- المان بندی خاک با ارتفاع40 متر-------------------------------------- 79شکل (3- 8)- رابطه ی فشار تماسی- فاصله برای تماس سخت------------------------- 84چکیدههمان‌طور که می‌دانیم اکثر طراحان به هنگام تحلیل دینامیکی سازه، زمین بستر آن را صلب فرض می‌کنند و از انعطاف پذیری آن صرف‌نظر می‌کنند. و یا این‌که تحریک ثبت شده در میدان آزاد[1] ساختگاه را به پای سازه اعمال می‌کنند. در صورتی که در هنگام وقوع زلزله، رفتار غیر خطی خاک زیرین و وقوع پدیده اندرکنش خاک- سازه[2]، تغییرات غیر قابل چشم پوشی را در عملکرد لرزه ای سازه به وجود می‌آورند. از این رو تصمیم گرفته شده در این پایان نامه با در نظر گرفتن خاک زیر سازه و مدل کردن آن همراه با سازه در نرم افزار آباکوس[3] و با در نظر گرفتن اندرکنش خاک- سازه و رفتار غیر خطی مصالح خاک و فولاد به بررسی عملکرد لرزه‌ای سازه‌های فولادی بر روی خاک‌های انعطاف پذیر پرداخته شود. برای این منظور دو مدل قاب خمشی فولادی (طراحی شده بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران و آیین‌نامه‌ی 2800) بر روی دو نوع خاک به روش مستقیم و با بهره‌گیری از روش المان محدود و اعمال رکورد زلزله نورث‌ریج تحلیل شده و تغییرات ایجاد شده در عملکرد لرزه‌ای آن‌ها با تمرکز بر پارامترهای تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و برش پایه به دست می‌آید. در ادامه بستر سازه‌های مورد نظر را به صورت صلب فرض کرده و با بدست آوردن پارامترهای ضریب بستر و تغییر شکل سازه، اهمیت در نظر گرفتن انعطاف پذیری خاک زیر سازه و اندرکنش خاک- سازه به هنگام تحلیل دینامیکی سازه‌ها نشان داده می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد که در خاک‌‌های انعطاف پذیر با افزایش ارتفاع سازه مقدار برش پایه افزایش می‌یابد و با افزایش عمق خاک زیر سازه، مقدار برش پایه و مقدار تغییر مکان جانبی نسبی طبقات افزایش می‌یابد. از طرفی با کاهش انعطاف پذیری خاک زیرسازه، از مقدار برش پایه کاسته می‌شود و مقدار تغییر مکان جانبی نسبی طبقات در سازه‌‌های قرار گرفته بر روی خاک کم عمق افزایش یافته و در سازه‌‌های قرار گرفته بر روی خاک عمیق با کاهش همراه است. همچنین نتایج تحقیقات بیانگر اهمیت در نظر گرفتن اندرکنش خاک- سازه و انعطاف پذیری خاک زیر سازه به هنگام تحلیل دینامیکی سازه‌ها می‌باشد.تعداد صفحه : 147قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید