فهرست پایان نامه بررسی گسیختگی پیشرونده در قاب های فولادی مهاربندی شده بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای ایران
فهرست:
فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق
1-1- مقدمه ..................................................................................................................................................2
1-2- اهمیت و اهداف پژوهش .................................................................................................................4
1-3- مروری بر حوادث منجر به گسیختگی پیشرونده ............................................................................5
1-3-1- مروری بر حوادث منجر به گسیختگی پیشرونده ................................................................6
1-3-2- گسیختگی ساختمان فدرال آلفرد مورا در اوکلاهاما................................................................7
1-3-3- گسیختگی پیشرونده در یک کارگاه پوشاک در بنگلادش........................................................8
1-4- ساختار پایان نامه .............................................................................................................................8
فصل دوم: مبانی گسیختگی پیشرونده و روش های تحلیل آن در سازه ها
2-1- مقدمه ................................................................................................................................................11
2-2- تعریف گسیختگی پیشرونده..............................................................................................................11
2-3- انواع گسیختگی پیشرونده..................................................................................................................12
2-3-1- گسیختگی دومینویی..............................................................................................................12
2-3-2- گسیختگی پن کیکی..............................................................................................................13
2-3-3- گسیختگی زیپی.....................................................................................................................14
2-3-4- گسیختگی مقطعی..................................................................................................................14
2-3-5- گسیختگی به علت ناپایداری.................................................................................................14
2-3-6- گسیختگی ترکیبی..................................................................................................................15
2-4- روش های طراحی در برابرگسیختگی پیشرونده................................................................................16
2-4-1- روش کنترل حادثه.................................................................................................................17
2-4-2- روش طراحی غیر مستقیم.....................................................................................................17
2-4-3- روش طراحی مستقیم............................................................................................................18
2-4-3-1- روش مقاوم سازی محلی ویژه..................................................................................18
2-4-3-2- روش مسیر جایگزین................................................................................................19
2-5- روش های تحلیل خرابی پیشرونده....................................................................................................21
2-5-1- تحلیل استاتیکی الاستیک خطی.............................................................................................21
2-5-2- تحلیل استاتیکی الاستیک غیر خطی......................................................................................22
2-5-3- تحلیل دینامیکی الاستیک خطی.............................................................................................23
2-5-4- تحلیل دینامیکی الاستیک غیر خطی......................................................................................24
فصل سوم: مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه گسیختگی پیشرونده
3-1- مقدمه ................................................................................................................................................26
3-2- سوکاگلو و همکاران .........................................................................................................................26
3-3- آستانه اصل و همکاران......................................................................................................................26
3-4- ویلیامسون و همکاران........................................................................................................................27
3-5- خاندل وال و همکاران.......................................................................................................................27
3-6- پاول...................................................................................................................................................28
3-7- گری ارسون و همکاران ....................................................................................................................28
3-8- روس و همکاران ..............................................................................................................................28
3-9- جینکوکیم و تااِوا کیم ......................................................................................................................29
3-10- کیم و داوون ...................................................................................................................................29
3-11- ایزادین و همکاران.........................................................................................................................30
3-12- جیان ...............................................................................................................................................30
3-13- محمد و همکاران ...........................................................................................................................31
3-14- خاندل وال و همکاران ...................................................................................................................31
3-15- لی و همکاران ...............................................................................................................................32
3-16- یو و همکاران ................................................................................................................................32
3-17- ایرانی و نجی...................................................................................................................................32
3-18- باقری پوراصیل و همکاران..............................................................................................................33
3-19- مین لیو ...........................................................................................................................................33
3-20- فو ..................................................................................................................................................34
3-21- سانگ و همکاران ...........................................................................................................................34
3-22- فنگ و همکاران ............................................................................................................................35
3-23- توکلی و کیاکجوری .......................................................................................................................36
فصل چهارم: مدلسازی
4-1- مقدمه ................................................................................................................................................38
4-2- نرم افزار Abaqus ..........................................................................................................................40
4-2-1- ABAQUS/Standard ...................................................................................................40
4-2-2- ABAQUS/Explicit .....................................................................................................40
4-2-3- Abaqus/CFD .................................................................................................................41
4-2-4- Abaqus/CAE ................................................................................................................41
4-2-5- Abaqus/Viewer ...........................................................................................................41
4-2-6- Abaqus/Aqua ................................................................................................................41
4-2-7- Abaqus/Design ............................................................................................................42
4-2-8- Abaqus/AMS ................................................................................................................42
4-2-9- Abaqus/Foundation ...................................................................................................42
4-3- مدلسازی ...........................................................................................................................................42
4-3-1- مشخصات هندسی مدل های سازه ای..................................................................................43
4-3-2- مدلسازی اجزای محدود قاب ها ..........................................................................................47
4-3-2-1- تعریف هندسه مدل به کمک ماژول Part .......................................................................48
4-3-2-2- تعریف مشخصات مصالح به کمک ماژولProperty ....................................................48
4-3-2-3- تعریف رفتار المان های مورد استفاده ..............................................................................49
4-3-2-4- انتقال قطعات به دستگاه مختصات کلی به کمک ماژولAssembly..............................49
4-3-2-5- تعریف روش تحلیل و خروجی های درخواستی به کمک ماژولStep...........................52
4-3-2-6- تعریف بارگذاری و اعمال شرایط مرزی به کمک ماژول Load....................................53
4-3-2-7- مش بندی مدل ها به کمک ماژول Mesh ......................................................................55
4-4- ارزیابی نتایج حاصل از تحلیل ها .....................................................................................................56
4-4-1- ساختمان 4 طبقه .................................................................................................................57
4-4-1-1- حالت اول (بدون حذف ستون ها، قاب بیرونی) ............................................................57
4-4-1-2- حالت دوم (حذف ستون D1 از قاب خارجی سازه) ....................................................59
4-4-1-3- حالت سوم (حذف ستون A1 از قاب خارجی سازه) ...................................................61
4-4-1-4- حالت چهارم (بدون حذف ستون ها، قاب داخلی) ........................................................64
4-4-1-5- حالت پنجم (حذف ستون D2 از قاب داخلی سازه) ....................................................65
4-4-2- ساختمان 8 طبقه .................................................................................................................67
4-4-2-1- حالت اول (بدون حذف ستون ها، قاب بیرونی) ............................................................67
4-4-2-2- حالت دوم (حذف ستون D1 از قاب خارجی سازه) ....................................................70
4-4-2-3- حالت سوم (حذف ستون A1 از قاب خارجی سازه) ...................................................72
4-4-2-4- حالت چهارم (بدون حذف ستون ها، قاب داخلی) ........................................................75
4-4-2-5- حالت پنجم (حذف ستون D2 از قاب داخلی سازه) ....................................................76
4-4-3- ساختمان 10 طبقه .......................................................................................................................78
4-4-3-1- حالت اول (بدون حذف ستون ها، قاب بیرونی) ............................................................78
4-4-3-2- حالت دوم (حذف ستون D1 از قاب خارجی سازه) ....................................................81
4-4-3-3- حالت سوم (حذف ستون A1 از قاب خارجی سازه) ...................................................83
4-4-3-4- حالت چهارم (بدون حذف ستون ها، قاب داخلی) ........................................................86
4-4-3-5- حالت پنجم (حذف ستون D2 از قاب داخلی سازه) ....................................................87
4-5- تجزیه و تحلیل نتایج ...............................................................................................................89
4-5-1- معیار نیروی محوری.............................................................................................................89
4-5-1-1- معیار نیروی محوری ستون ها .........................................................................................89
4-5-1-2- معیار نیروی محوری بادبندها ..........................................................................................92
4-5-2- معیار مقاومت ......................................................................................................................93
4-5-3- معیار جابجایی .....................................................................................................................95
4-5-4- کنترل ضوابط تغییر شکل اعضاء...........................................................................................95
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- مهم ترین نتایج بدست آمده .............................................................................................................98
5-2- پیشنهاداتی برای مطالعات آتی ........................................................................................................100
فهرست منابع و مآخذ ...............................................................................................................................101
منبع:
41[ مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، 1385، بارهای وارد بر ساختمان، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان [وزارت مسکن و شهرسازی]، تهران: نشر توسعه ایران.
] 42[ مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، 1387، طرح و اجرای ساختمان های فولادی، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان [وزارت مسکن و شهرسازی، معاونت امور مسکن و ساختمان]، تهران: نشر توسعه ایران.
] 43[آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، استاندارد 84-2800 (ویرایش سوم)، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، کمیته دائمی بازنگری آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله.
] 29[ محمدی، یعقوب، باقری پوراصیل، میثم، عابدی ایوریق، الهام. 1392، بررسی مقاومت باقیمانده ستون های فولادی آسیب دیده ناشی از انفجار، هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، زاهدان
[1] R.Shankar Nair,”Progressive collapse basics”, Modern steel construction, pp.1-3, March 2004.
[2] GSA. 2003. Progressive collapse analysis and design guidelines for federal office buildings and major modernization projects. The U.S. General Services Administration.
[3] Department of Defense (DoD).2009. Design of Buildings to Resist Progressive Collapse. Unified Facilities Criteria (UFC) 4-023-03،Washington (DC).
[4] Astaneh-Asl, A. 2007. Progressive collapse prevention of steel frames with shear connections. Department of Civil and Environmental Engineering and Center for Catastrophic Risk Management University of California. Berkeley.
[5] Corley, W., Mlakar, P. F. G., Sozen, M. A., Thorton, C. H. 1998. The Oklahoma City Bombing: Analysis of Blast Damage to the Murrah Building. J. Perf. of Constr. Fac., ASCE, 12(3), 113-119.
[6] National Institute of Standard and Technology (NIST). 2007. Best Practices for Reducing the Potential for Progressive Collapse in Buildings. NISTIR 7396.
[7] Starossek, U. 2007. Typology of progressive collapse. Engineering Structures Vol. 29, No. 9, pp. 2302-2307, Sept.
[8] American Society of Civil Engineers (ASCE). 2005. Minimum design loads for buildings and other structures (ASCE7-05). Reston (VA).
[9] Liu, Y.2007. Progressive-Failure Analysis of Steel Building Structures under Abnormal Loads. Waterloo, University of Waterloo.A thesis for the degree of Doctor of Philosophy.
[10] Lew, H., (2003), “Analysis Procedures for Progressive Collapse of Buildings,” Building and Fire Research Laboratory, National Institute of Standards and Technology.
[11] Marjanishvili, S., (2004), “Progressive Analysis Procedures For Progressive Collapse”, Journal of Performance of Constructed Facilities, ASCE,18(2), pp 79–85.
[12] Strom RW, Ebeling RM. Methods used in tieback wall design and construction to prevent local anchor failure, progressive anchorage failure, and ground mass stability failure. Final report, ERDC/ITL TR-02-11, US Army Corps of Engineers; December 2002.
[13] Sucuoglu, H., Citipitiogu, E., Altin, S. 1994. Resitance mechanisms in RC building frames subjected to column failure. Journal of Structural engineering. 120(3), 765-82.
[14] Astaneh-Asl, A., Jones, B., Zhao, Y., Hwa, R. 2001. Floor cetenary action to prevent progressive collapse of steel structures. Final Report.
[15] Kaewkulchai, G., Williamson, EB. 2003. Dynamic behavior of planar frames during progressive collapse. In: 16th ASCE engineering mechanics conference.
[16] Khandelwal, K., El-Tawil, S. 2005. Progressive collapse of moment resisting steel frame buildings. Journal of Structural Engineering, ASCE.
[17] Powell, GP. 2005. Progressive Collapse: Case studies Using Nonlinear Analysis. Proceedings of the 2005 Structures Congress and the 2005 Forensic Engineering Symposium. New York. USA; Apr. 20–24.
[18] Grierson, D., Safi, M., Xu, L., Liu, Y. 2005. Simplified methods for progressive collapse-analysis of buildings. Proceedings of metropolis and beyond – structures congress, Reston(VA).
[19] Ruth, P., Marchand, A., Wiliamson, E.b. 2006. Static Equivalency in progressive collapse alternative path analysis: reducing conservatism while retaining structural integrity. Jouranal of performance of Constructed Facilities. 20(4), 349-364.
[20] Kim, J., Kim, T. 2009. Assessment of progressive collapse-resisting capacity of steel moment frames. Journal of Constructional Steel Research. 65(1), 169-179.
[21] Kim, J., Dawoon, A. 2008. Evaluation of progressive collapse of steel moment frames considering catenary action. The structural Design of Tall and Special Building. 18(4), 455-465.
[22] Izaduddin, A., Vlassis, G., Elaghazouli, Y., Nethercot, A. 2008. Progressive collapse of multi-story buildings due to sudden column Loss-Part I: Simplified assessment framework. Engineering Structure. 30(5), 1308-1318
[23] Wei-Jian, Y., Qing-Feng, H., Yan, X., SashiK, K. 2008. Experimental studyon progressive collapse-resistant behavior of reinforced concrete framestructures. ACI Struct J;105(4):433–9.
[24] Mohamed, T., Khalid, M. 2009. Modeling progressive collapse in reinforced concrete buildings using direct element removal. Earthquake EngStructDyn;38(5):609–34.
[25] Khandelwal, K., El-Tawil S., Fahim, S. 2009. Progressive collapse analysis of seismically designed steel braced frames. Journal of Constructional Steel Research;5(3):699–708.
[26] Lee, C., Kim, S., Han, K., Lee, K. 2009. Simplified nonlinear progressive collapse analysis of welded steel moment frames. Journal of Constructional Steel Research. 65(5), 1130-1137.
[27] Yu, M., Zha, X., Ye, J. 2009. The influence of joints and composite floor slabs on effective tying of steel structures in preventing progressive collapse. Journal of Construction Steel Research.
[28] Naji, A., Irani, F. 2012. Progressive Collapse Analysis of Steel Frames: Simplified Procedure and Explicit Expression for Dynamic Increase Factor. International Journal of Steel Structures, Vol 12, No 4, 537-549.
[30] Liu, M. 2011. Progressive collapse design of seismic steel frames using structural optimization. Journal of Constructional Steel Research, Vol. 67, pp. 322–332
[31] Fu, F. 2012. Response of a multi-storey steel composite building with concentric bracing under consecutive column removal scenarios. Journal of Constructional Steel Research 70. 115–126.
[32] Song, B., Sezen, H. 2013. Experimental and analytical progressive collapse assessment of a steel frame building. Engineering Structures .664–672.
[33] feng
[34]Tavakoli, V. and Kiakojouri, F., (2013), “Numerical Study of Progressive Collapse in Framed Structures: A New Approach for Dynamic Column Removal,” International Journal of Engineering, Vol. 26, No. 7, (July 2013) 685-692.
[35] Hernikoff, A. Solution of problems in elasticity by the framework method.J. Appl Mech. Trans. ASME, Vol 8, ppl69-174,1941.
[36] Courant, R. Variational methods for the solution of problems of equilibrium and vibration. Bull. Am. Math. Soc. Vol 49, ppl-43,1943.
[37] Turner, M. J. Stiffness and deflection analysis of complex structures. CLOUGH, R. W. J. Aero. Sci. Vol 23, No 9, pp. 805-823,1956. MARTIN, H. C. TOPP, L. J.
[38] Federal Management Agency. World Trade Center building performance study. FEMA, Federal .Insurance,and Mitigation Administration, Report 403; 2002.
[39] Weawer, W., “Finite Element for structural Analysis,” (1983), Prentice Hall.
[40] ABAQUS theory manual. Pawtucket, R.I: Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc.;2011. Version 6.11.