دانلود پایان نامه ارشد: بررسی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با استفاده از منحنی‌های شکنندگی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش : زلزله

عنوان : بررسی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با استفاده از منحنی‌های شکنندگی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

بررسی عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران با استفاده از منحنی‌های شکنندگی

استاد راهنما :

دکتر حسین تاجمیر ریاحی

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 « مقدمه »1-1 مقدمه------------------------------------------------------------------- 31-2- بیان مسئله-------------------------------------------------------------- 41-3 اهداف و فرضیات تحقیق---------------------------------------------------- 61-3-1 هدف کلی------------------------------------------------------------- 61-3-2 فرضیه اصلی ---------------------------------------------------------- 61-3-3 فرضیه فرعی ---------------------------------------------------------- 6فصل دوم « تاریخچه و ادبیات فنی »2-1 منحنی های شکنندگی----------------------------------------------------- 82-2 تاریخچه تولید منحنی های شکنندگی----------------------------------------- 82-3 کاربرد منحنی های شکنندگی----------------------------------------------- 122-3-1 منحنی های شکنندگی و تحلیل خطر--------------------------------------- 122-3-2 سطوح آسیب---------------------------------------------------------- 132-4 تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA)---------------------------------------------- 142-4-1 رابطه آماری منحنی های شکنندگی---------------------------------------- 162-5 ترکیب منحنی های شکنندگی----------------------------------------------- 162-5-1 منحنی های شکنندگی توسعه داده شده------------------------------------ 182-6 محدوده های عملکرد------------------------------------------------------- 192-7 روش ارزیابی منحنی های شکنندگی------------------------------------------ 242-7-1 روش شبیه سازی برای حرکات زمین--------------------------------------- 272-7-2 مدل سازی ساختمان های بلند و عدم اطمینان مصالح------------------------- 282-8 توسعه منحنی های شکنندگی----------------------------------------------- 302-9 روش های تولید منحنی های شکنندگی--------------------------------------- 342-9-1 منحنی شکنندگی و نوع آنالیز--------------------------------------------- 342-9-1-1  به کمک تحلیل های تاریخچه زمانی و تحلیل دینامیکی غیرخطی-------------- 342-9-1-2 روش MPA--------------------------------------------------------- 352-9-2 منحنی شکنندگی و تعیین محدوده شکست---------------------------------- 352-10 منحنی شکنندگی و سطوح عملکرد----------------------------------------- 362-10-1 احتمال شکست یا فراگذشت (محور قائم منحنی شکنندگی)------------------- 37فصل سوم « مدل سازی و ترسیم منحنی های شکنندگی »3-1 مدل سازی--------------------------------------------------------------- 403-1-1 مشخصات هندسی------------------------------------------------------ 403-1-2 مشخصات بارگذاری------------------------------------------------------ 413-1-3 مشخصات منطقه ای----------------------------------------------------- 423-1-4 خصوصیات مصالح------------------------------------------------------- 433-1-5 آئین نامه ها------------------------------------------------------------ 433-2 طراحی------------------------------------------------------------------ 443-2-1 کنترل پارامترهای طراحی در ETABS-------------------------------------- 443-2-2 کلیاتی در مورد نرم افزار perform 3D -------------------------------------- 453-2-3 مدل سازی در perform 3D----------------------------------------------- 463-2-4 روند مشخص کردن اجزاء------------------------------------------------- 463-3 روابط F-D (نیرو – تغییر مکان)---------------------------------------------- 463-3-1 روابط F-D در perform-------------------------------------------------- 473-3-2 روابط دوخطی و E-P-P (الاستیک - پلاستیک کامل)-------------------------- 483-3-3 سختی موازی اضافی----------------------------------------------------- 483-3-4 حالت های حدی و نسبت های کاربردی------------------------------------- 493-3-5 انواع حالت های حدی--------------------------------------------------- 503-4 حالت های بار دینامیکی زلزله------------------------------------------------ 503-4-1 رکوردهای زلزله--------------------------------------------------------- 503-4-2 تحلیل دینامیکی فزاینده IDA در PERFORM------------------------------- 523-4-3 میرایی---------------------------------------------------------------- 533-5 مدل سازی تیر و ستون----------------------------------------------------- 533-5-1 المان تیر-------------------------------------------------------------- 533-5-2 المان ستون------------------------------------------------------------ 543-5-3 المان چشمه اتصال------------------------------------------------------ 543-5-4 ناحیه صلب انتهایی (End Zone Component)------------------------------- 563-6 مراحل کلی تهیه منحنی شکنندگی------------------------------------------- 563-7 ترسیم منحنی های شکنندگی----------------------------------------------- 583-7-1 منحنی شکنندگی قاب های سه طبقه--------------------------------------- 583-7-1-1 منحنی شماره 1 ----------------------------------------------------- 58فصل چهارم « ارزیابی منحنی های شکنندگی »4-1 خلاصه مقایسه منحنی های شکنندگی---------------------------------------- 624-1-1 قاب 3 طبقه----------------------------------------------------------- 624-1-1-1 بررسی افزایش طول دهانه از L=4m به L=6m----------------------------- 624-1-1-2 بررسی افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 ---------- 624-1-1-3 بررسی افزایش شتاب مبنای طرح منطقه ای از A=0/25 به A=0/35 ----------- 634-1-2 قاب 5 طبقه----------------------------------------------------------- 644-1-2-1 بررسی اثر افزایش طول دهانه از L=4m به L=6m-------------------------- 644-1-2-2 بررسی اثر افزایش بار مرده و زنده قاب 5 طبقه از 200 و 500 به 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع 654-1-2-3 بررسی اثر افزایش شتاب مبنای طرح از A=0/25 به A=0/35----------------- 664-1-3 قاب 8 طبقه----------------------------------------------------------- 674-1-3-1 بررسی افزایش طول دهانه از L=4m به L=6m----------------------------- 674-1-3-2 بررسی افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         674-1-3-3 بررسی افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35 --------------------- 684-1-4 قاب 12 طبقه---------------------------------------------------------- 684-1-4-1 بررسی افزایش طول دهانه قاب از L=4m به L=6m------------------------- 684-1-4-2 بررسی افزایش بار مرده و زنده به ترتیب از 500 و 200 به 700 و 500 کیلوگرم بر متر مربع         694-1-4-3 بررسی افزایش شتاب مبنا طرح از A=0/25 به A=0/35---------------------- 694-2 بررسی افزایش تعداد طبقات در احتمال فراگذشت------------------------------- 704-2-1 در حالت طول دهانه 4 متر------------------------------------------------ 704-2-2  در حالت بار زنده و مرده به ترتیب 500 و 700 کیلوگرم بر متر مربع ------------ 714-2-3  در حالت شتاب مبنای طرح A=0/35--------------------------------------- 724-2-4 طول دهانه L=6m------------------------------------------------------ 734-3 منحنی های IDA حاصل از مجموعه تحلیل ها--------------------------------- 744-4 نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت زلزله در آنالیز دینامیکی فزاینده-------- 76فصل پنجم « نتیجه گیری »5-1 ارزیابی طیف 2800 و طیف میانگین حاصل از 14 شتابنگاشت--------------------- 785-2 نتایج-------------------------------------------------------------------- 82منابع------------------------------------------------------------------------ 84فهرست جداولجدول 2-1 : جابجایی های طیفی در سطوح IO , CP-------------------------------- 22جدول 2-2 : پارامتر های آماری مشخصات مصالح------------------------------------ 29جدول 3-1 : مشخصات و پارامتر های طراحی قاب های مورد بررسی-------------------- 43جدول 3-2 : لیست و مشخصات زلزله های انتخابی----------------------------------- 51جدول 3-3 : نمونه ای از مقیاس کردن  PGAها------------------------------------- 52جدول 3-4 : جدول شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متر------------------------ 53جدول 4-1 : مقادیر برش پایه و فولاد مصرفی برای حالت های مختلف طراحی------------ 66جدول 4-2 : احتمال فراگذشت قاب های فولادی------------------------------------ 70جدول 5-1 : SA قاب های مورد بررسی بر اساس طیف 2800 و میانگین---------------- 80جدول 5-2 : احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد LS-------------------------- 81جدول 5-3 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد IO--------------------------- 81جدول 5-4 :احتمال فراگذشت قاب ها در سطح عملکرد CP--------------------------- 82فهرست اشکالشکل 2-1 : نمودار IDA  ساختمان 3 طبقه بتنی ----------------------------------- 15شکل 2-2: منحنی شکنندگی ساختمان 5 طبقه با دو نوع مقاومت فولاد ----------------- 18شکل 2-3 : منحنی شکنندگی ترکیبی ساختمان 5 طبقه به صورت خط چین ----------- 18شکل 2-4 : منحنی شکنندگی تسلیم در سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه ----------- 20شکل 2-5 : منحنی شکنندگی انهدام در سطح عملکرد جلوگیری از فروپاشی ------------- 20شکل 2-6: منحنی احتمال تسلیم براساس جابجایی طیفی برای یک ساختمان 7 طبقه ----- 22شکل 2-7 : منحنی احتمال فروپاشی ترکیبی برای یک ساختمان 7 طبقه --------------- 23شکل  2-8 : ارتباط جابجایی طیفی و تعداد طبقات برای سطوح عملکرد IO , CP---------- 24شکل  2-9 : مدل مفاصل پلاستیک تاکدا برای ساختمان های بلند مرتبه----------------- 38شکل 2-10 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA برای زمان های مختلف زلرله         32شکل  2-11 : منحنی شکنندگی در زمان های مختلف زمین لرزه ---------------------- 32شکل  2-12 : نمودار بیشینه تغییر مکان بر اساس افزایش PGA بر اساس دو روش آماری-- 32شکل  2-13 : منحنی شکنندگی بر اساس روش مارگارین و گاوسین-------------------- 32شکل  2-14 :منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متر---------------------- 36شکل 3-1 : قاب های مدل شده در ETABS--------------------------------------- 41شکل  3-2: قاب 5 طبقه با طول دهانه 4 متر و مقاطع مربوطه-------------------------- 45شکل 3-3 :نمودار F-D--------------------------------------------------------- 47شکل 3-4 : نمودار سه خطی با و بدون سختی اضافه شده----------------------------- 49شکل 3-5 :شتاب نگاشت زلزله ladspooor----------------------------------------- 51شکل 3-6 : مدل چشمه اتصال کراوینکلر------------------------------------------- 55شکل 3-7 : منحنی شکنندگی قاب 8 طبقه با طول دهانه 4 متر------------------------ 58شکل 3-8 : منحنی شکنندگی قاب 3 طبقه با طول دهانه 4 متر------------------------ 59شکل 4-1 : منحنی شکنندگی قاب های 3 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی------------- 64شکل 4-2 : منحنی شکنندگی قاب های 5 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی------------- 66شکل 4-3 : منحنی شکنندگی قاب های 8 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی------------- 68شکل 4-4 : منحنی شکنندگی قاب های 12 طبقه با تنوع پارامتر های طراحی------------ 69شکل 4-5 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 4 متر-------- 71شکل 4-6 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با  بار مرده و زنده 700 و 500 کیلو گرم بر متر مربع 72شکل 4-7 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ، 5 ، 8 و 12 طبقه با شتاب مبنای طرح 35/0-- 73شکل 4-8 : منحنی شکنندگی قاب های 3 ،5، 8 و 12 طبقه با طول دهانه 6 متر---------- 74شکل 4-9 : نمودار IDA قاب 3 طبقه برای 14 شتاب نگاشت-------------------------- 75شکل 4-10 : نمودار تغییرات دریفت طبقات باافزایش شدت برای قاب 3 طبقه------------ 76شکل 5-1 : مقایسه طیف 2800 و طیف میانگین------------------------------------ 79چکیدههدف اصلی از طراحی سازه های ساختمانی تأمین اهداف سطوح عملکردی در رده های مختلف بر اساس آئین نامه های موجود می باشد. در رسیدن به این هدف بررسی احتمال آسیب پذیری قاب های خمشی فولادی با استفاده از منحنی های شکنندگی روش مناسبی می باشد. در این مطالعه 16 عدد قاب خمشی فولادی با مشخصات هندسی، منطقه ای و زلزله ای مختلف با استفاده از آئین نامه های 2800 و فولاد ایران طراحی گردیده و با انجام تحلیل های فزاینده دینامیکی در رده‌های مختلف PGA با شتاب نگاشت های مختلف، بیشینه جابجایی تغییر مکان بین طبقه ای را به دست آوردیم. با انجام عملیات آماری و تعیین محدوده های شکست (انحراف معیار) احتمال آسیب پذیری یا فراگذشت از مقادیر فوق الذکر را بررسی نموده و با یکدیگر مقایسه نموده ایم. در مقام مقایسه از قاب هایی استفاده شده که در آنها، افزایش طول دهانه، بار زنده و مرده و شتاب مبنای طرح عامل تنوع قاب ها می باشد. در ارزیابی های انجام شده مشاهده گردید افزایش بار مرده و زنده همچنین افزایش طول دهانه باعث افزایش احتمال آسیب پذیری قاب می گردد ولی در مورد افزایش شتاب مبنای طرح این افزایش احتمال، کمتر می باشد. در پایان  با معادل کردن PGA طیف پاسخ شتاب نگاشت ها با طیف 2800 ملاحظه گردید که احتمال آسیب پذیری (فراگذشت) برای قاب های 3 و 5 طبقه و تا حدودی 8 طبقه منطقی تر به نظر می رسد ولی برای قاب های 12 طبقه این احتمال بسیار زیاد می باشد.1-1 مقدمهیکی از مصیبت بار ترین و غم انگیز ترین حوادث طبیعی که سالانه تعداد زیادی از انسان ها را در نقاط مختلف جهان به کام مرگ می کشد زلزله است. به طوری که در سال های اخیر بیشتر این خسارات مالی و جانی متعلق به کشورهای ایران، ترکیه، چین بوده است.با توجه به اهمیت این مسأله می توان اهمیت وجود آئین نامه های مناسب طراحی در برابر زلزله و شناخت عوامل ناشناخته در مسیر ایمن کردن ساختمان ها،  بررسی بیشتر سازه های طراحی شده بر مبنای این آئین نامه ها و شناخت ضعف ها و مشکلات احتمالی این طراحی ها را به راحتی ملاحظه نمود. بدین منظور یکی از روش های بررسی عملکرد ساختمان ها با توجه به روش ها و آئین نامه های طراحی موجود ترسیم منحنی های شکنندگی می باشد. رسم این منحنی ها از سازه های هسته ای آغاز شد چرا که این سازه ها جز سازه های بسیار مهم اند و آسیب دیدگی آنها در هنگام زمین لرزه می تواند فجایع زیست محیطی و بسیار خطرناک به وجود آورد. در سال 1980 اولین منحنی شکنندگی برای یک نیروگاه هسته ای در ژاپن ترسیم گردید. در ایران این منحنی در سال 1386 برای ساختمان های بتن مسلح با دیوار برشی رسم گردید. اساس این منحنی ها بر مبنای شدتزلزله ها (PGA) و احتمال آسیب پذیری سازه بر اساس عملیات آماری بر روی پارامترهای تقاضای هندسی نظیر نسبت بیشینه تغییر مکان جانبی، می باشد. در محور افقی این نمودار رده های مختلف PGA و در محور قائم احتمال فراگذشت از حدود آئین نامه ای بر اساس سطوح عملکرد IO و LS و CP می باشد. احتمال فراگذشت به وسیله توزیع لوگ نرمال به دست می آید. در سطوح عملکرد فوق الذکر محدوده های به عنوان محدوده شکست در آئین نامه Fema356 ذکر گردیده است که از آن به عنوان انحراف معیار جهت رسیدن به احتمال مورد نظر استفاده می گردد. تحلیل دینامیکی فزاینده مورد استفاده در این تحقیق یکی از روش های آنالیز دینامیکی غیرخطی می باشد. در این تحلیل سازه تحت اثر یک سری از تحلیل های تاتریخچه زمانی قرار گرفته و شتاب نگاشت های مد نظر در رده های شدت PGA مقیاس می گردد.جهت ارزیابی منحنی های شکنندگی و اینکه مشخص گردد  احتمالات به دست آمده برای آسیب پذیری قاب ها تا چه حد قابل اعتماد است، مقایسه ای بین طیف آئین نامه 2800 و طیف پاسخ حاصل از 14 شتاب نگاشت مورد استفاده انجام می گردد و به موجب نتایج مقایسه، PGA آئین نامه را به دست آورده و احتمال آسیب پذیری را بر مبنای آن مشاهده می نماییم.بررسی احتمال آسیب پذیری و آنالیز قاب ها و شاید بتوان گفت سازه های ساختمانی می تواند به دست آوردن احتمال فراگذشت (آسیب پذیری) کمک بسیار مناسبی جهت پیش بینی خسارات زلزله احتمالی در ساختمان، با کاربریهای مختلف و پیش بینی تمهیدات لازم برای ستادهای مدیریت بحران سازمان های بیمه گر و از همه مهمتر مقاوم سازی ساختمات هایی که نیاز مبرم به این مسأله دارند، باشد.تعداد صفحه : 112قیمت : 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