پایان نامه ها و مقالات

دانلود پایان نامه ارشد درباره آسیب پذیری، انعطاف پذیری، شبیه سازی، زمین لرزه

(۲-۲ ) : جداساز با هسته سربی ۳۳
شکل ( ۲- ۳ ) : حلقه‌های هیسترسیس انواع جداگرهای الاستومری را نشان می‌دهد. ۳۵
شکل (۲-۴) : سیستم جداساز پایه کالانتارینتز که در آن از یک لایه تالک به عنوان محیط ۳۶
شکل (۲ – ۵ ) : سیستم جداساز پایه اصطکاکی پس جهنده ۳۹
شکل (۲-۶) : شمایی از یک سیستم آونگ اصطکاکی را نشان می‌دهد. ۴۰
شکل (۲- ۷ ) : سیستم GERB : مجتمع‌های مسکونی لو ۴۱
شکل ( ۲- ۸ ) : سیستم فونداسیون با حرکت جانبی میرا ( از راندولف لانگن باخ ) ۴۳
شکل (۲-۹) : مدرسه پستالوژی واقع در اسکوپیه، مقدونیه ۴۴
شکل (۲-۱۰) : فیوزهای لرزه‌ای به کار رفته در مدرسه پستالوژی ۴۴
شکل (۲-۱۱) : مرکز کامپیوتری پست غرب ژاپن واقع در ساندا ۴۷
شکل (۲-۱۲) : یونیون هاوس، اوکلند ، نیوزیلند ۴۹
شکل (۲-۱۳) : مرکز قضایی و حقوقی فوت هیل واقع در رنچو کیوکامونگا، کالیفرنیا ۵۰
شکل (۲-۱۴) : مرکز آتش نشانی و کنترل حریق، لس آنجلس، کالیفرنیا ۵۲
شکل (۲-۱۵) : شهرداری اوکلند، کالیفرنیا ۵۴
شکل (۲-۱۶) : مرکز SIP ، آنکونا ، ایتالیا ۵۵
شکل (۳ -۱) : ضرایب نواحی لرزه خیزی ۶۰
شکل (۳ – ۲ ) : طبقه بندی انواع خاک در UBC-97 ۶۰
شکل (۳ – ۳ ) : ضریب نزدیکی به چشمه (N_a ) به صورت تابعی از نوع چشمه و فاصله ۶۱
شکل (۳ – ۴ ) : ضریب نزدیکی به چشمه ( N_v ) به صورت تابعی از نوع چشمه و فاصله ۶۲
شکل ( ۳ – ۵ ) : ضریب پاسخ MCE ۶۲
شکل ( ۳- ۶ ) : ضریب لرزه ایC_VD با استفاده از نوع نیمرخ خاک ۶۳
شکل (۳-۷ ) : ضریب لرزه‌ای C_AD ۶۳
شکل (۳ – ۸ ) : ضریب لرزه‌ای C_VM ۶۳
شکل (۳ – ۹ ) : ضریب لرزه‌ای C_AM ۶۴
شکل ( ۳- ۱۰ ) : ضریب میرایی (B) به دست آمده از UBC ۶۵
شکل (۳-۱۱): روند نمای طراحی سازه جداسازی شده ۷۳
شکل (۴-۱ ) : نمای پلان و نمای روبه روی سازه را نشان می‌دهد. ۷۵
شکل (۴-۲) : شتاب و سرعت و جابه جایی زلزله طبس را نسبت به زمان نشان می‌دهد. ۷۷
شکل (۴-۳) : طیف پاسخ الاستیک زلزله طبس برای میرایی ۵ درصد را نشان می‌دهد. ۷۸
شکل(۴-۴) : شتاب ،سرعت و جابجایی زلزله نورث ریج(موقعیت سیلمار )را نسبت به زمان نشان می‌دهد. ۷۹
شکل(۴-۵ ): شتاب و سرعت و جابهجایی زلزله ایمپریال ولی را نشان می‌دهد. ۸۱
شکل(۴-۶) : مقایسه طیف پاسخ زلزله طبس را با ۴/۱ برابر طیف پاسخ ۲۸۰۰ را نشان می‌دهد.
۸۲
شکل(۴-۷): مقایسه طیف زلزله طبس را با ۴/۱ برابرطیف پاسخ ۲۸۰۰ نشان می‌دهد. ۸۳
شکل(۴-۸): مقایسه طیف زلزله Imperial valley را با ۴/۱ برابر طیف پاسخ ۲۸۰۰ نشان می‌دهد. ۸۳
شکل(۴-۹): تاثیر افزایش میرایی بر روی جابهجایی پایه ساختمان را نشان می‌دهد. ۸۶
شکل (۴-۱۰): تاثیر افزایش میرایی را بر جابهجایی بام را نشان می‌دهد. ۸۶
شکل(۴-۱۱) : تاثیر افزایش میرایی بر برش پایه را نشان می‌دهد. ۸۷
شکل(۴-۱۲): تاثیر افزایش میرایی بر دریفت طبقه اول را نشان می‌دهد. ۸۷
شکل (۴-۱۳) : تاثیر میرایی بر دریفت طبقه چهارم را نشان می‌دهد. ۸۸
شکل (۴-۱۴) : تاثیر میرایی بر شتاب بام را نشان می‌دهد. ۸۸
شکل(۴-۱۵): حلقه هیسترسیس زلزله طبس برای میرایی ۵ و۲۰ درصد را نشان می‌دهد. ۸۹
شکل (۴-۱۶): حلقه هیسترسیس زلزله نورث ریج برای میرایی ۵ و ۲۰ درصد را نشان می‌دهد.
۹۰
شکل(۴-۱۷): حلقه هیسترسیس جداساز را برای زلزله ایمپریال ولی برای میرایی ۵ و۲۰ درصد نشان می‌هد. ۹۱
شکل(۴-۱۸) : طیف پاسخ کف برای میرایی ۵ و ۲۰ درصد زلزله ایمپریال ولی را نشان می‌دهد.
۹۲
شکل(۴-۱۹): طیف پاسخ کف برای میرایی ۵ و ۲۰ درصد را برای زلزله نورث ریج نشان می‌دهد.
۹۳
شکل(۴-۲۰): طیف پاسخ کف را برای میرایی ۵ و ۲۰ درصد زلزله طبس را نشان می‌دهد. ۹۴
شکل(۴-۲۱ ): مقایسه شتاب ،دریفت وجابهجایی بام را بین دو حالت گیردار و جداسازی شده نشان می‌دهد. ۹۵
شکل(۴-۲۲) : با افزایش میرایی، dy افزایش می‌یابد. ۹۶
شکل(۴-۲۳) : با افزایش میرایی Q افزایش می‌یابد. ۹۶
شکل(۴-۲۴) : تاثیر برش پایه را با افزایش dy نشان می‌دهد. ۹۷
شکل(۴-۲۵): تاثیر افزایش dy را بر جابهجایی پایه نشان می‌دهد. ۹۷
شکل(۴-۲۶) : تاثیر افزایش dy را بر روی شتاب بام نشان می‌دهد. ۹۸
شکل(۴-۲۷) : تغییرات میرایی را با افزایش dy نشان می‌دهد. ۹۸
شکل(۴-۲۸) : تغییرات سختی موثر را با افزایش dy نشان می‌دهد. ۹۹
شکل(۴-۲۹): تاثیر برش پایه با افزایش dy را نشان می‌دهد. ۹۹
شکل(۴-۳۰): تغییرات جابهجایی پایه با افزایش dy را نشان می‌دهد. ۱۰۰
شکل(۴-۳۱): تغییرات ماکزیمم شتاب بام با افزایش dy را نشان می‌دهد. ۱۰۰
شکل(۴-۳۲): تغییرات میرایی با افزایش dy را نشان می‌دهد. ۱۰۱
شکل(۴-۳۳): تغییرات k_2/k_1 را با افزایش dy نشان می‌دهد. ۱۰۱
شکل(۴-۳۴): تغییرات میرایی را با افزایش Q نشان می‌دهد. ۱۰۲
شکل(۴-۳۵): تغییرات K_1/K_2 را با افزایش Q نشان می‌دهد. ۱۰۲
شکل (۴-۳۶): تغییرات برش پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۳
شکل (۴-۳۷): تغییرات جابهجایی پایه را با افزایش Q نشان می‌دهد. ۱۰۳
شکل (۴-۳۸): تغییرات جابهجایی بام با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۴
شکل (۴-۳۹ ) : تغییرات شتاب بام با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۴
شکل(۴-۴۰) : تاثیر برش پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۵
شکل(۴-۴۱): تاثیر جابهجایی پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۵
شکل (۴-۴۲) : تاثیر جابهجایی بام با افزایش Q را نشان می‌دهد. ۱۰۶
شکل(۴-۴۳): تاثیر افزایش Q بر شتاب بام را نشان می‌دهد. ۱۰۶
شکل(۴-۴۴): تاثیر افزایش k_2/k_1 را بر روی k_eff نشان می‌دهد. ۱۰۷
شکل(۴-۴۵) : تاثیر افزایش k_2/k_1 را بر روی میرایی موثر نشان می‌دهد. ۱۰۷
شکل(۴-۴۶): تاثیر افزایش k_2/k_1 را بر روی جابهجایی پایه را نشان می‌دهد. ۱۰۸
شکل (۴-۴۷) : تاثیر افزایش k_2/k_1 بر روی جابهجایی بام را نشان می‌دهد. ۱۰۸
شکل (۴-۴۸): تاثیر افزایش k_2/k_1 را بر روی برش پایه نشان می‌دهد. ۱۰۹< br />شکل (۴-۴۹) : تاثیر افزایش k_2/k_1 را بر روی شتاب بام نشان می‌دهد ۱۰۹

چکیده
در طراحی مقاوم سازهها در برابر زلزله دو دیدگاه وجود دارد: ۱- افزایش مقاومت و ظرفیت سازهها در برابر زلزله و ۲- کاهش نیاز لرزهای، که هر کدام از موارد بالا راهکارها و روش‌های متفاوتی را شامل می‌شوند. جداسازی لرزهای بر مبنای کاهش نیاز لرزهای می‌باشد که شتاب و دریفت طبقات را با هم کاهش می‌دهد و باعث می‌شود که سازه تقریبا به صورت صلب حرکت کند و آسیب پذیری اجزای غیرسازهای را بسیار زیاد کاهش می‌دهد، بنابراین از این روش میتوان به عنوان یکی از روش‌های طراحی مقاوم سازه‌ها در برابر زلزله نام برد. اما آنچه در این پایان نامه بدان پرداخته شده است، بررسی تاثیر خصوصیات جداگرهای لرزهای است تا بتوانیم در انتخاب جداگر بسته به نیاز موجود با دقت بهتری عمل کنیم. در فصل اول مبانی و مفاهیم جداسازی لرزهای و مزایا و معایب آن و نقش مودهای بالاتر در پاسخ لرزه‌ای جداساز و همچنین نحوه مدل سازی جداساز شرح داده شده است. مقایسه‌ای نیز بین جداسازهای لرزهای متفاوت انجام شده و پاسخ‌های آنها نسبت به هم بررسی شده اند. در فصل دوم انواع جداسازها ازقبیل الاستومری ، لغزنده و اصطکاکی شرح داده شده اند. و نمونه هایی از سازه‌های جداسازی شده در نقاط مختلف جهان شرح داده شده اند. . در فصل سوم ضوابط آیین نامه‌ها برای طراحی جداسازها بیان شده اند. در فصل چهارم تاثیر میرایی، d_y ، Q ، K_1 ، K_2 ، K_2/K_1 را بر روی پاسخهای لرزهای سازه مورد بررسی قرار گرفتهاند و در فصل پنجم نتایج بررسی این تاثیرات بیان شدهاند.
کلید واژه‌ها : جداسازی لرزهای، میرایی، سختی الاستیک، سختی پلاستیک، مقاومت مشخصه، پاسخهای لرزهای

فصل اول
« مفاهیم و مبانی نظری جداسازی لرزه ای »

۱-۱ مقدمه
اگر به طیف شتاب اغلب زلزله‌ها دقت کنیم خواهیم دید که شتاب پاسخ سازههایی که دوره تناوب بالاتری دارند کمتر خواهد بود ، بنابراین اگر ما می‌توانستیم سازه‌های موجود را به نحوی نرم کنیم، می‌توانستیم نیروی برشی ناشی از زلزله را کاهش دهیم.
از طرف دیگر آسیب ساختمانها و به خصوص اجزای غیر سازهای از دو عامل زیر ناشی می‌شود.
۱ – تغییر مکان نسبی بین طبقه‌ای
۲ – شتاب کف طبقات
اگر بخواهیم تغییر مکان نسبی طبقات را کاهش دهیم بایستی سختی سیستم را افزایش دهیم که این امر موجب افزایش شتاب کف طبقات شده و منجر به خسارت دیدن تجهیزات حساس داخلی می‌شود.
همچنین شتاب طبقات را می‌توان با نرم کردن سازه کاهش داد که این امر منجر به افزایش تغییر مکانهای نسبی در تراز طبقات می‌شود. بنابراین بایستی راهکاری اندیشید که هم شتاب و هم تغییر مکان جانبی ، هر دو با هم کاهش پیدا کنند.
موارد گفته شده در بالا با روشی که از اوایل قرن حاضر مطرح بوده و در دهه‌های اخیر به علت در دسترس قرار گرفتن امکانات مختلف چه از نظر تکنولوژی ساخت و چه از نظر دانش مهندسی در خصوص تحلیل، طراحی و اجرا برای مقاوم ساختن سازه‌ها در برابر زلزله به عرصه عمل وارد شده است، قابل اجرا خواهند بود. این روش جداسازی لرزه‌ای یا جداسازی نامیده می‌شود.
البته استفاده از این روش در ایران در قرن ششم قبل از میلاد مسیح در ساخت آرامگاه کورش در پاسارگارد مشاهده شده است. این سازه به عنوان قدیمی ترین سازه جداسازی شده جهان شناخته شده است.
این سازه از یک پی از جنس سنگ عمیق و پهن و ملات صاف شده‌ای تشکیل شده است که بر روی پی دیگر از جنس سنگ صاف شده و پهن قرار گرفته است این دو پی به گونه به هم متصل شده اند که صفحه بین شان به جلو و عقب می‌لغزد،آنچنان که در یکی از زلزله‌های رخ داده این سازه سالم مانده است. همچنین در ساخت منارجنبان اصفهان از این روش به نحوی استفاده شده است.

شکل (۱-۱ ) آرامگاه کورش در پاسارگاد ( قدیمی ترین سازه جداسازی شده جهان )

می توان پیشرفت جداسازی لرزه‌ای در دهه‌های اخیر را به پنج عامل زیر نسبت داد:
۱ – گسترش طراحی و ساخت انواع نشیمنها
۲ – گسترش طراحی و ساخت میراگرهای لرزهای برای کاهش حرکت نشیمنها و مقاومت در مقابل باد و بارهای بهره برداری
۳ – افزایش اعتماد به نرم افزارهای کامپیوتری در پیش بینی رفتار جداگرهای لرزهای
۴ – گسترش استفاده از میز لرزان به جهت شبیه سازی لرزهای
۵ – افزایش توانایی مهندسان زلزله شناسی در محاسبه مقدار حرکت زمین در مکانهای مورد نظر
هدف اصلی در این روش جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله از پی به سازه است.
به عبارت دیگر جداسازی لرزه‌ای یک روش نوین برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیاز لرزهای به جای افزایش ظرفیت لرزهای سازه است. در واقع اساس این روش کاهش پاسخ‌ها به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است.
استفاده صحیح از این فن آوری سبب بهبود رفتار سازه‌ها شده و رفتار سازه در حین زمین لرزه‌های بزرگ عمدتا در محدوده ارتجاعی باقی می‌ماند. در این روش تنها برای ایجاد صلبیت جانبی سازه در برابر بارهای جانبی مانند بار باد و بارهای بهره برداری یکسری عناصر باربرجانبی در حداقل نیاز توصیه می‌شود.
از مزایای جداسازی لرزهای می‌توان موارد زیر را نام برد :
تغییر مکان‌های نسبی طبقات کاهش پیدا می‌یابد.
کاهش قابل ملاحظه‌ای در شتا
ب طبقات به وجود می‌آید.
خسارات سازه‌ای و نیز خسارات غیر سازه‌ای به طور محسوسی کاهش می‌یابد.
از مشکلات معماری در طراحی ساختمان‌ها کاسته می‌شود.
هزینه اجرایی سازه‌ها به دلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر کاهش می‌یابد.
نتایج فوق به علت تغییر بعضی از خواص دینامیکی سازه، یعنی افزایش پریود و میرایی آن به دست می‌آید چرا که با افزایش پریود سازه شتاب سازه در اثر حرکات زمین کاهش می‌یابد. البته این پدیده در برخی از حالات نظیر زلزله‌های با پریود بلند و یا سازه‌های واقع بر روی خاک‌های نرم، عملکرد سیستم‌های جداگر لرزه‌ای را نامطلوب می‌سازد.
به هر حال این روش در طراحی برخی از سازه‌های متداول در مقایسه با دیگر روشهای دیگر طراحی و تقویت سازه در برابر زلزله دارای ویژگیهای خاصی بوده و به عنوان یک روش موثر قابل طرح است.

۱-۲ مفهوم جداسازی لرزهای
شکل (۱-۲) یک سازه دارای دو درجه آزادی را نشان می‌دهد که در آن m_b جرم جداگر و m_s جرم روسازه و K_S و C_s سختی و میرایی سازه و K_b و K_s سختی و میرایی جداگر می‌باشد. با توجه به اینکه سختی افقی جداگر به مراتب کمتر از سختی افقی سازه است بنابراین مقدار ε ( ε= 〖ω_b〗^۲/〖ω_s〗^۲ ) بسیار کوچک است. ( ε〖۱۰〗^(-۳) 〖۱۰〗^(-۲) )
دکتر نعیم در کتاب طراحی ساختمانها با جداسازی لرزهای از تئوری تا عمل اثبات می‌کند که مقدار ضریب برش پایه در این حالت برابر خواهد بود با :
C_s=ω_b S_V [1+ ε^۲ (ω_۲^۲)/(ω_۱^۲ )]^(۱/۲)= S_A (ω_b,β_b ) (1+ ε/(۱- γ))^(۱/۲)
که به ازای مقادیر کوچک ε و برای یک طیف طراحی متداول می‌توان ساختمان را برای ضریب برش پایه S_A (ω_b,β_b) طراحی کرد که با توجه به اینکه ω_b به مراتب کمتر از ω_s است در نتیجه T_b بزرگتر از T_s است. و از طرف دیگر با توجه به اینکه β_b بزرگتر از β_s می‌باشد در نتیجه در طیف پاسخ شتاب مقدار ضریب برش پایه کمتر خواهد شد.

شکل (۱-۲): سازه جداسازی شده با دو درجه آزادی را نشان می‌دهد.

شتاب اکثر زلزله‌ها معمولا دارای زمان تناوب غالبی حدود ۱/۰ تا ۱ ثانیه می‌باشند و حداکثر شدت آن در حدود ۲/۰ تا ۶/۰ ثانیه می‌باشد. بنابراین چون امکان تشدید پاسخ سازه هایی که زمان تناوب طبیعی آنها در محدوده ۱/۰ تا ۱ ثانیه است، در مقابل زلزله وجود دارد این سازه‌ها در محدوده‌های تناوبی فوق آسیب پذیرند. مهمترین امتیاز جداگرهای ارتعاشی در این است که با انعطاف پذیری زمان تناوب طبیعی سازه را افزایش می‌دهند. این پدیده یعنی افزایش زمان تناوب سازه موجب می‌گردد که از عمل تشدید یا از نزدیک شدن به حالت تشدید اجتناب شود و در نهایت پاسخ سازه کاهش یابد. اثر تغییر زمان تناوب سازه به طور نمایشی در شکل ( ۱ – ۳ ) نشان داده شده است.

شکل (۱-۳): کاهش برش پایه با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.

در واقع نیروهای افقی به دست آمده از روش‌های متداول طراحی لرزه‌ای سازه‌ها در مقابل زلزله، در سازه هایی

این فایل ها تست های آزمون آزمایشی کارشناسی ارشد انتشارات سنجش و دانش می باشد که با پاسخ های کاملا” تشریحی ارائه می شود. شما می توانید از منوی جستجو (بالای سایت سمت چپ ) تست های دروس دیگر را پیدا کرده و رایگان دانلود کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *