پایان نامه بررسی ضریب رفتار سازه‌ های فولادی با سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی

فهرست پایان نامه بررسی ضریب رفتار سازه‌ های فولادی با سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی

- فصل اول: کلیات تحقیق.......................................................................................... 1

1-1- مقدمه............................................................................................................................................... 1

1-2- تاریخچه-ضریب رفتار ................................................................................................................. 3

1-3- تاریخچه- بادبند زانویی .............................................................................................................. 4

1-4- طرح لرزه‌ای .................................................................................................................................. 6

1-5- ضریب رفتار .................................................................................................................................. 8

1-6- لزوم انجام تحقیق ........................................................................................................................ 8

1-7-  روند پیش رو ........................................................................................................................... 10

2- فصل دوم: مروری بر ادبیات موضوع .................................................................. 11

2-1- مقدمه .......................................................................................................................................... 11

2-2- رفتار سازه در برابر زلزله ........................................................................................................ 11

2-2-1- اثر انواع زوال و کمانش در سازه .................................................................................... 12

2-2-2- منحنی چرخه هیسترزیس .............................................................................................. 15

2-2-3- اصول و فلسفه طراحی لرزه‌ای ........................................................................................ 17

2-3- مفهوم ضریب رفتار .................................................................................................................. 19

2-3-1- پارامترهای موثر بر ضریب رفتار ..................................................................................... 21

2-3-1-1- شکل‌پذیری ..................................................................................................................... 23

2-3-1-2- ضریب مقاومت افزون(اضافه مقاومت) ..................................................................... 27

2-3-1-3- ضریب نامعینی .............................................................................................................. 31

2-3-1-4- ضریب میرایی ................................................................................................................ 32

2-4- مروری بر تحقیقات انجام شده ............................................................................................. 33

2-4-1- نیومارک و هال .................................................................................................................... 33

2-4-2- لایی و بیگس ....................................................................................................................... 35

2-4-3- ریدل و نیومارک ................................................................................................................. 35

2-4-4- القادامسی و محرز ............................................................................................................... 36

2-4-5- ریدل، هیدالکو و کروز ....................................................................................................... 37

2-4-6- آرایز و هیدالگو .................................................................................................................... 37

2-4-7- ناسار و کراوینکلر ................................................................................................................ 38

2-4-8- ویدیک، فجفر و فیشینگر ................................................................................................. 40

2-4-9- میراندا و برتراوا ................................................................................................................... 41

2-4-10- مروری بر تحقیقات انجام شده بر روی سیستم مهاربند زانویی ......................... 43

2-5- روش‌های محاسبه ضریب رفتار ............................................................................................ 44

2-5-1- روش‌های آمریکایی ............................................................................................................. 44

2-5-1-1- روش ضریب شکل‌پذیری یوانگ ............................................................................... 45

2-5-1-1-1- فرمول ضریب شکل‌پذیری سازه  .............................................................. 47

2-5-1-1-2- فرمول ضریب کاهش نیرو بر اثر شکل‌پذیری  ..................................... 47

2-5-1-1-3- فرمول ضریب مقاومت افزون  ..................................................................... 47

2-5-1-1-4- فرمول ضریب تنش مجاز (Y) ............................................................................. 48

2-5-2- فرمول‌بندی ضریب رفتار .................................................................................................. 48

3- اصول و مبانی طراحی لرزه‌ای ............................................................................ 51

3-1- مقدمه .......................................................................................................................................... 51

3-2- تحلیل استاتیکی غیر خطی و آنالیز Pushover (بار افزون) ......................................... 52

3-2-1- توزیع بار جانبی در تحلیل استاتیکی غیر خطی ....................................................... 53

3-2-1-1- توزیع توانی عمومی ...................................................................................................... 54

3-2-1-2- توزیع منطبق بر مودها ................................................................................................ 55

3-2-1-3- توزیع یکنواخت ............................................................................................................. 57

3-2-2- روش FEMA-356 برای تحلیل پوش‌آور ..................................................................... 58

3-3-1- پاسخ نیرو-تغییر مکان سازه ............................................................................................ 58

3-3-2- ارزیابی آزمایشگاهی روابط نیرو-تغییر مکان ............................................................... 62

3-4- طراحی بر اساس سطوح عملکرد اجزاء سازه‌ای .............................................................. 63

3-4-1- سطح عملکرد 1 برای اجزاء سازه‌ای-قابلیت استفاده بی‌وقفه ................................ 64

3-4-2- سطح عملکرد 3 برای اجزای سازه‌ای ایمنی جانی ................................................... 64

3-4-3- سطح عملکرد 5 برای اجزای سازه‌ای-آستانه فرو ریزش ........................................ 65

3-5- بررسی رفتار لرزه‌ای و غیر خطی مهاربند زانویی ........................................................... 67

3-6- مروری بر سیستم غیر فعال مهاربند زانویی ..................................................................... 69

3-7- مقطع و طول المان زانویی تسلیم شونده .......................................................................... 70

3-8- مبانی طراحی قاب مهاربند زانویی ...................................................................................... 72

3-9- اندرکنش V-M المان‌های زانویی ........................................................................................ 74

3-10- الزامات المان‌های زانویی ..................................................................................................... 76

4- فصل چهارم: مدل‌سازی، طراحی و محاسبه پارامترهای مورد نیاز ضریب رفتار.. 78

4-1- مقدمه............................................................................................................................................ 78

4-2- معرفی نحوه مدل‌سازی و مدل‌های مورد بررسی.............................................................. 78

4-2-1- نحوه مدل‌سازی و محاسبه طول المان زانویی.............................................................. 79

4-2-2- نام‌گذاری مدل‌ها................................................................................................................... 80

4-3- تحلیل استاتیکی معادل و طراحی سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی.. 82

4-3-1- محاسبه ضریب زلزله........................................................................................................... 83

4-3-1-1- محاسبه ضریب زلزله برای سازه‌های 5 طبقه:........................................................ 83

4-3-1-2- محاسبه ضریب زلزله برای سازه‌های 9 طبقه......................................................... 84

4-3-1-3- محاسبه ضریب زلزله برای مدل‌های 13 طبقه...................................................... 84

4-4- ملاحظات تحلیل غیر خطی................................................................................................... 85

4-5- تعیین و کنترل ضریب رفتار سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی زانویی........ 86

4-5-1- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-M............................................ 86

4-5-2- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-T............................................. 91

4-5-3- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-B............................................. 93

4-5-4- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M............................................ 95

4-5-5- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-T............................................. 97

4-5-6- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-B............................................. 99

4-5-7- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-M........................................ 101

4-5-8- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-T.......................................... 103

4-5-9- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-B......................................... 105

4-5-10- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-M..................................... 107

4-5-11- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-T....................................... 109

4-5-12- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-B...................................... 111

4-5-13- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M..................................... 113

4-5-14- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-DB-T.................................... 115

4-5-15- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-DB-B................................... 117

4-5-16- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-XB-M.................................. 119

4-5-17- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M..................................... 121

4-5-18- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M..................................... 123

5- جمع‌آوری و نتیجه‌گیری................................................................................... 126

5-1- مقدمه........................................................................................................................................ 126

5-2- ضریب رفتار محاسبه شده................................................................................................... 126

5-3- ارائه ضریب رفتار جامع........................................................................................................ 127

5-4- ارائه ضریب رفتار مناسب بر اساس عملکرد مناسب مدل........................................... 127

5-5- خلاصه نتایج............................................................................................................................ 128

5-6-  پیشنهادات.............................................................................................................................. 130

* فهرت منابع و مأخذ....................................................................................................................... 131

پیوست‌ها................................................................................................................................................ 134

 Abstract............................................................................................................................................. 140