جدول (۳-۲) مشخصات رکورد زلزله­های حوزه دور مورد استفاده در این تحقیق ۶۰
جدول (۳-۳) اطلاعات سختی و میرایی میراگر ویسکوالاستیک در قاب ۴ طبقه ۶۷
جدول (۳-۴) اطلاعات سختی و میرایی میراگر ویسکوالاستیک در قاب ۸ طبقه ۶۷
جدول (۳-۵) اطلاعات سختی و میرایی میراگر ویسکوالاستیک در قاب ۱۲ طبقه ۶۷
جدول (۳-۶) مشخصات مقاطع المان­های مورداستفاده ۶۸
جدول (۳-۷) ابعاد و اندازه میراگر ویسکوالاستیک ۶۹
جدول (۴-۱) جدول حالات مختلف بررسی قاب­ها در این پژوهش ۷۳
جدول (۴-۲) مقادیر جابجایی بام برحسب سانتی‌متر برای رکوردهای حوزه دور ۱۱۰
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول (۴-۳) مقادیر جابجایی بام برحسب سانتی­متر برای رکوردهای حوزه نزدیک ۱۱۰
فهرست نمادها
انرژی ورودی
انرژی جنبشی
انرژی میرایی
انرژی کرنشی الاستیک
انرژی هیسترتیک
شاخص خسارت پارک انگ
میراگر ویسکوالاستیک VED
مدول ذخیره برشی
مدول اتلاف برشی
مدول مرکب برشی
سختی میراگر
میرایی میراگر
نسبت میرایی معادل
مدول اتلاف
مقدمه
مقدمه
سالانه در جهان، به‌طور متوسط ۱۰۰۰۰ نفر در اثر زلزله می­میرند (شکل (۱-۱)). بررسی­های سازمان یونسکو نشان می­دهد که خسارت مالی ناشی از زلزله از سال ۱۹۲۶ تا ۱۹۵۰ میلادی، چیزی در حدود ۱۰ میلیارد دلار بوده است. در این فاصله زمانی در آسیای میانه دو شهر و ۲۰۰ روستا تخریب شدند. از آن موقع به بعد نیز چندین شهر ازجمله عشق­آباد (۱۹۴۸)، اقادیر (۱۹۶۰)، اسکو پیه (۱۹۶۳)، ماناگوا (۱۹۷۲)، گمونا و تانگ شان (۱۹۷۶)، مکزیکوسیتی (۱۹۸۵)، اسپیتاکا (۱۹۸۸)، کوبه (۱۹۹۵)، شهرهایی در ترکیه و تایوان (۱۹۹۹) و صدها روستا در اثر زمین­لرزه با خاک یکسان شدند. نوشته­ های تاریخی گواه نگرانی دیرینه بشر از خطرات ناشی از زمین­لرزه می­باشند[۱]. به همین دلیل است که انسان درصدد مقابله با این پدیده طبیعی می­باشد که در این راه پیشرفت­های چشمگیری نیز کرده است. اما بااین‌وجود به دلیل پیچیدگی بیش‌ازحد این پدیده کماکان نتوانسته چه ازلحاظ جانی و چه ازلحاظ مادی به ایمنی و تضمین کامل برسد.
امروزه به‌خوبی مشخص‌شده است که سازه­های طراحی ‌شده بر اساس ضوابط آیین‌نامه‌های موجود، در برابر زلزله­های شدید، متحمل خسارات سنگین خواهند شد. ولی بااین‌وجود هنوز برخی ضوابط طراحی لرزه­ای ( خصوصاً در طراحی اولیه سازه­ها ) بر پایه تحلیل­های ارتجاعی و استفاده از یک نیروی استاتیکی معادل با زلزله بناشده‌اند[۲و۳].
بارهای لرزه­ای اصولاً ماهیتی قراردادی و اعتباری داشته و نیروهای طراحی لرزه­ای پیشنهادشده توسط آیین‌نامه‌ها عموماً به‌مراتب کوچک‌تر از نیروهایی می­باشند که در هنگام زلزله به سازه وارد می­گردند. نیروهای بکار گرفته‌شده به‌وسیله زلزله به ویژگی­های الاستیک و پلاستیک سازه بستگی دارند.
پژوهش­های مختلف نشان می­ دهند که در پاسخ لرزه­ای سازه­ها، پارامترهای دیگری نیز دخیل می­باشند و صرف بحث نیرو - تغییر مکان در ارتجاعی یا حتی الاستوپلاستیک کامل دوخطی نمی­تواند توجیه‌کننده تمامی رفتارهای لرزه­ای سازه باشد. درنتیجه پژوهشگران، به دنبال پیشنهاد روشی نوین در طرح لرزه­ای سازه­ها می­باشند. در همین راستا و طی دو دهه اخیر بحث انرژی بسیار موردتوجه قرارگرفته است. زیرا با پیشرفت­های حاصل‌شده در این روش، بسیاری از پارامترها و رفتارهای مطرح در طرح لرزه­ای سازه­ها قابلیت توجیه و اعمال در فرایند طراحی را یافته­اند. بااین‌وجود، هنوز هم ناشناخته­ها و کاستی­های فراوانی درروش انرژی وجود دارد که مانع از ارائه آن به‌عنوان یک روش جامع در قالب آیین‌نامه‌ای مطمئن گشته است. با توجه به تحقیقات و پژوهش‌های گسترده‌ای که در حال حاضر روی این موضوع در سطح جهان صورت می­گیرد، آتیه­ای روشن برای آن پیش‌بینی می­گردد و چه‌بسا در آینده­ای نزدیک، اصول و ضوابط موجود فعلی در آیین‌نامه‌ها با اصول و ضوابط روش انرژی جایگزین گردند.
خسارت جانی ناشی از زمین­لرزه­های مهم[۱]
ضرورت و اهداف تحقیق
بامطالعه رفتار ساختمان­هایی که به روش مقاومتی طراحی ‌شده‌اند و تحت آنالیزهای دینامیکی غیرخطی قرار گرفته‌اند می­توان مشاهده کرد که در طراحی بر اساس مقاومت علی­رغم توزیع یکنواخت مقاومت در طبقات، این روش دارای ضعف­هایی است و نمی­تواند روش کاملی برای طراحی ساختمان­ها باشد و همواره یک تمرکز انرژی و خسارت در یک یا دوطبقه مشاهده می­ شود. مطالعات نشان می­دهد که بررسی سازه­ها بر اساس مفاهیم انرژی می ­تواند رفتار سازه را در هنگام زلزله بهتر نشان دهد، ازاین‌رو در این مطالعه سعی شده که سازه بر اساس مفاهیم انرژی موردبررسی قرار گیرد.
با وقوع زلزله انرژی زیادی به سازه وارد می­ شود، سازه باید این انرژی را به‌صورت­های مختلف جذب و یا تلف کند. اعضای سازه در برابر انرژی زلزله که مقدار قابل‌توجهی است، وارد محدوده غیر ارتجاعی می­شوند تا با تغییرشکل­های خود بتوانند این انرژی را جذب کنند. با وارد شدن اعضای سازه­ها به محدوده غیر ارتجاعی، تغییرشکل­های ماندگاری در سازه به وجود می ­آید که برای ادامه بهره ­برداری از سازه، باید آن اعضایی که بیش‌ازحد تغییر شکل داده­اند یا دیگر قابلیت بهره ­برداری را ندارند را با اعضای جدید جایگزین و یا آن‌ها را تقویت نمود که اجرای این کار دشوار و هزینه آن نیز بالا می­باشد. لذا با قرار دادن میراگرها در سازه، این میراگرها با جذب انرژی زلزله از وارد شدن دیگر اجزای سازه به محدوده غیر ارتجاعی جلوگیری به عمل می­آورند و درنتیجه بعد از زلزله اجزای مختلف سازه همچنان قابلیت بهره ­برداری خود را حفظ کرده ­اند و فقط می­توان با بازدید میراگرها در صورت لزوم آن­ها را تعویض و یا تعمیر نمود.
با توجه به مطالب بیان‌شده، در این پژوهش به بررسی سازه ­هایی که میراگر، به‌عنوان یک روش مقاوم­سازی، به آن‌ها اضافه‌شده پرداخته می­ شود. بدین منظور با انتخاب تعدادی قاب فولادی با سیستم قاب خمشی متوسط که بر اساس ویرایش اول استاندارد ۲۸۰۰[۴] طراحی می­شوند به بررسی آسیب‌پذیری لرزه­ای این قاب­ها، تحت زمین‌لرزه‌های مختلف حوزه دور و نزدیک و بر اساس مفاهیم انرژی پرداخته و پارامترهایی همچون خسارت طبقات و قاب­ها، جابجایی نسبی طبقات، برش پایه و جابجایی بام را موردبررسی قرار می­دهیم سپس با کنترل مقادیر جابجایی نسبی بر اساس آیین‌نامه، لزوم به‌کارگیری روش مقاوم­سازی جهت کاهش این مقادیر شرح داده می شود. بدین منظور از میراگرهای ویسکوالاستیک جهت کاهش جابجایی نسبی و خسارت وارد برسازه استفاده می­ شود. یکی از مزایای استفاده از میراگرهای ویسکوالاستیک این است که برای فعال کردن این میراگرها نیاز به تحریک خارجی نیست و برخلاف میراگرهای اصطکاکی که برای کمتر از نیروی لغزش نمی ­توانند فعال شوند میراگرهای ویسکوالاستیک در هر زلزله­ای عمل کرده و انرژی تلف می­ کنند و بدین ترتیب از خسارت وارد برسازه می­کاهند.
ساختار پایان نامه
تحقیق حاضر در پنج فصل به‌صورت زیر تدوین‌شده است:
فصل اول شامل مقدمه، ضرورت و اهداف تحقیق و ساختار پایان نامه می­باشد.
در فصل دوم، ابتدا به بررسی مفاهیم انرژی پرداخته و در ادامه شاخص­ های خسارت معرفی‌شده و با توجه به، به‌کارگیری میراگر به‌منظور مقاوم­سازی قاب­های موردبررسی در این پژوهش، به‌مرور کنترل­های لرزه­ای، بخصوص انواع میراگرهای غیرفعال پرداخته ‌شده است. با توجه به استفاده از میراگر ویسکوالاستیک در این پژوهش، مشخصات دینامیکی این نوع میراگر و روش­ طراحی آن به‌طور مفصل بیان می­ شود.
فصل سوم به معرفی قاب­های فولادی و همچنین شتاب­نگاشت­های مختلف حوزه دور و نزدیک که به­منظور تحلیل دینامیکی غیرخطی به روش استاندارد ۲۸۰۰ مقیاس شده ­اند، می ­پردازد. در ادامه نرم­افزار Perform-3D معرفی و در انتهای فصل صحت مدل­سازی میراگر ویسکوالاستیک در نرم‌افزار فوق موردبررسی قرار می­گیرد.
فصل چهارم با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل دینامیکی غیرخطی قاب­ها تحت زلزله­های حوزه دور و نزدیک، به بررسی انرژی، خسارت، جابجایی نسبی، برش پایه و جابجایی بام در طبقات و قاب­ها، قبل و بعد از مقاوم­سازی با میراگر ویسکوالاستیک می ­پردازد.
فصل پنجم به ارائه خلاصه­ای از نتایج به‌دست‌آمده پرداخته و پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی ارائه می­گردد.
مروری بر منابع
مقدمه
مهندسی عمران پس از زلزله نورثریج در لس انجلس در سال ۱۹۹۴ و زلزله ای عظیم در کوبه ژاپن دچار تحول عظیم شد. تا آن زمان فلسفه کلی طراحی لرزه‌ای بر پاسخ جلوگیری از واژگون شدن سازه و ممانعت از تلفات جانی بود. بنابراین برای اطمینان از عدم واژگونی سازه، مهندسین نیاز داشتند تا سازه‌هایی را طراحی کنند که منجر به کاهش خسارت بر اساس کاربری ساختمان گردد.