پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
در رشته عمران-گرایش زلزله
تقویت و مقاومسازی سازههای موجود در برابر خرابی پیشرونده
استاد راهنما:
دکتر غلامرضا عبدا… زاده
استاد مشاور:
دکترحمیدرضا توکلی
بهمن 1393
چکیده :
خرابی پیشرونده، خرابی تمام و یا قسمت عمده ای از یک سازه تحت بارگذاریهایی از قبیل زلزله، انفجار، آتش‌سوزی و . . . است که با حذف یک ستون در بخشی از سازه شروع شده و با انتشار گسیختگی به اعضای مجاور می تواند پایداری کل سازه را تهدید نماید و بروز یک خرابی موضعی در یک عضو سازه ای منجر به شکست اعضای مجاور آن و فروریزش های اضافی در ساختمان میگردد. با مطالعات انجام شده و بررسیهای بعمل آمده در زمینه ی احتمال آسیب پذیری ساختمانهای امروزی در سطح شهرها در برابر خرابی پیشرونده و اینکه اکثر قریب به اتفاق ساختمانهای موجود یارای مقابله با چنین پدیده ای را نداشته و در برابر خرابی پیشرونده آسیبپذیر می باشند، لذا هدف از این پایاننامه این است که با ارائه راهکاری به دنبال بهبود این وضعیت بوده و بتوان به کمک آن دسته از ساختمانها شتافت که احداث شده اند اما در طراحیهایشان بارگذاری ویژه ی خرابی پیشرونده لحاظ نشده است.
در این پایاننامه با بهرهگیری از دستورالعملهای آیین‌نامه [1]GSA مبنی بر کاهش خسارتهای ناشی از خرابی پیشرونده با استفاده از روش مسیر باربری جایگزین، به بررسی تاثیر خرپای کمرهای در بام ساختمانهای فولادی پنج ، هشت و دوازده طبقه قاب خمشی با کمک نرمافزار SAP2000 و بصورت سه بعدی پرداخته و این ارزیابیها با کمک تحلیل استاتیکی غیرخطی انجام و نتایج بصورت جداول و نمودارهایی ارائه شده است که شامل نحوهی تشکیل مفاصل پلاستیک اعضا در هر سه سازه، مقایسهی تنومندی[2] سازهها، بررسی جابجایی قائم گره بالای محل حذف ستون مورد نظر و مقایسه بین مدلهای مختلف، همچنین بررسی و کنترل جابجایی نسبی جانبی طبقات میباشد.
با بررسی نتایج میتوان ملاحظه نمود که مواردی مانند : مکان ستون حذف شده و تعداد طبقات تاثیر بسزایی در نتایج حاصله دارد و افزودن خرپا در انتقال ایمن بارهای مولفههای آسیب دیده تاثیر بسزایی داشته و باعث موضعی کردن خرابی و جلوگیری از گسترش آن میشود.
کلمات کلیدی: خرابی پیشرونده، تحلیل استاتیکی غیرخطی، خرپای کمرهای، تنومندی، مفاصل پلاستیک
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: پیشگفتار
1-1- مقدمه 2
1-2- تعریف مساله 3
1-3- هدف 3
1-4- ساختار پایاننامه 5
فصل دوم : مبانی خرابی پیشرونده
2-1- مقدمه 7
2-2- مثالهایی از خرابی پیشرونده 8
2-2-1– ساختمان فدرال آلفرد مورا 8
2-2-2– ساختمانی آپارتمانی رونان پوینت 9
2-2-3- برج الکوبار 10
2-2-4- ساختمان بانکرز تراست 11
2-2-5- ساختمان تجاری اسکای لاین پلازا 12
2-2-6- برج های دو قلوی تجارت جهانی آمریکا 13
2- 3- مروری بر خرابی پیشرونده در اسناد و استانداردها 14 21
2-3-1- تعاریفی از خرابی پیشرونده/نامتجانس 14 ………………………………………………………………….21
2-4- روش های کلی بررسی پدیده خرابی پیشرونده 15
2-5- انواع خرابی پیشرونده 18
2-6- مقاومت سازه ای در برابر خرابی پیشرونده 20
2-7- عوامل موثر در تنومندی سازه ای 21
2-8-روش های ارزیابی شاخص تنومندی 23
2-9-روش های طراحی در برابر خرابی پیشرونده 25
2-10- تحلیل خرابی پیشرونده 26
2-10-1- ابزارهای تحلیلی 26
2-11- مروری بر تکنیک های بهسازی ارائه شده برای مقابله با خرابی پیشرونده 27
2-11-1- نمونه هایی از بهسازی اعضای خمشی 27
2-11-2- نمونه هایی از بهسازی اعضای باربر 28
2-12- مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه خرابی پیشرونده 28
فصل سوم – مفهوم سطوح عملکرد، مدلسازی و روشهای تحلیل
3-1-تعیین سطح عملکرد بر اساس دستورالعمل بهسازی و FEMA-356 34
3-1-1- تعاریف مقدماتی 34
3-1-2- سطوح عملکرد اجزای سازه‌ای و غیرسازه‌ای 34
3-1-2-1- سطوح عملکرد اجزای سازه‌ای 35
3-1-2-2- سطوح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای 37 ………………………………………45
3-1-3- سطوح هدف عملکرد ساختمان 38
3-1-3-1- سطح عملکرد «خدمت‌رسانی بی‌وقفه 38
3-1-3-1-1- سطح عملکرد 1 برای اجزای سازه‌ای- قابلیت استفاده بی‌قفه 39 ……….47
3-1-3-1-2-سطح عملکرد A برای اجزای غیرسازه‌ای- خدمت‌رسانی بی‌وقفه 39
3-1-3-2- سطح عملکرد «قابلیت استفاده بی‌وقفه 39
3-1-3-3- سطح عملکرد «ایمنی جانی» 39 ……………………….49
3-1-3-3-1- سطح عملکرد 3 برای اجزای سازه‌ای – ایمنی جانی 40
3-1-3-3-2- سطح عملکرد C برای اجزای غیرسازه‌ای- ایمنی جانی 40
3-1-3-4- سطح عملکرد «آستانه فروریزش» 40 ………………………………..49
3-1-3-4-1- سطح عملکرد 5 برای اجزای سازه‌ای- آستانه فروریزش 40
3-1-3-4-2- سطح عملکرد E برای اجزای غیرسازه‌ای- لحاظ‌نشده 41
3-2- مفاصل پلاستیک 41
3-2-1- کلیات 41
3-2-2-مدل سازی غیر خطی سازه واختصاص مفاصل پلاستیک 41 ………………………..51
3-2-2-1- گروه اول- مفاصل تغییر شکل کنترل 42 ……………..52
3-2-2-2- گروه دوم- مفاصل نیرو کنترل 44 ……………………53
3-3- انواع روشهای تحلیل 44
3-3-1- تحلیل استاتیکی غیر خطی 44
3-3-1-1- رسم منحنی ظرفیت (پوش‌آور). 46
3-3-2- تحلیل دینامیکی غیر خطی 46
3-4- روشهای تحلیل خرابی پیشرونده در آیین‌نامه GSA 47
3-4-1-روش غیرمستقیم 47
3-4-2-روش مستقیم 47
3-4-2-1- روش مقاومت موضعی 47
3-4-2-2- روش مسیر جایگزین انتقال بار 47
3-4-2-2-1- تحلیل استاتیکی خطی 47
3-4-2-2-2- تحلیل استاتیکی غیرخطی 48
3-4-2-2-3- تحلیل دینامیکی خطی 48
3-4-2-2-4- تحلیل دینامیکی غیرخطی 48
3-5-فرضیات تحلیل و طراحی 49
3-6-مقاطع مورد استفاده در مدل سازی 50
3-7-نحوهی مقاوم سازی 51
3-8-معرفی الگوی بارگذاری وارده 53
4-5-1- بار گذاری ویژه ی خرابی پیشرونده 53
4-2-2- بارگذاری ثقلی و جانبی 53
3-9- شاخص تنومندی .54
فصل چهارم- بررسی شاخصهایی از تنومندی و سلامت سازه
4-1- تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه پنج طبقه 56 56
4-2 – تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه هشت طبقه 69
4-3- تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه دوازده طبقه 80 . 83
فصل پنجم – نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نتیجه گیری 92
5-2 پیشنهادات 93
مراجع 94
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند