فهرست مطالب

مهندسی سازه و ساخت - سال سوم شماره 4 (پیاپی 9، زمستان 1395)

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال سوم شماره 4 (پیاپی 9، زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/28
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • محسن گرامی، سعید غفاری، امیرمهدی حیدری تفرشی صفحات 5-20
    منحنی های شکنندگی در ارزیابی خسارت لرزه ای ساختمان ها از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. با تولید منحنی های شکنندگی، احتمال آسیب دیدن سازه در برابر ارتعاشات لرزه ای مورد بررسی قرار می گیرد. در این تحقیق با انجام 360 تحلیل تاریخچه زمانی بر روی سازه های 3، 10 و 20 طبقه، منحنی های شکنندگی تولید گردیده است. منحنی های شکنندگی با استفاده از دو شاخص تغییر مکان بین طبقه ای و کرنش محوری نوار های معادل دیوار برشی توسعه یافته است. تحلیل های تاریخچه زمانی توسط نرم افزار Perform-3D با استفاده از 10 شتاب نگاشت دور و 10 شتاب نگاشت نزدیک گسل استفاده گردیده است. در بررسی منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی مشاهده گردیده است که سازه 3 طبقه پاسخ بزرگتری نسبت به سازه های 10 و 20 طبقه نشان می دهد. پس از تولید منحنی های شکنندگی مشاهده گردیده است که سازه های میان مرتبه و بلند مرتبه عملکرد بهتر و سطح خرابی کمتری در مقایسه با سازه های کوتاه مرتبه در زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل دارند.
    کلیدواژگان: منحنی های IDA، منحنی های شکنندگی، دیوار برشی فولادی، تحلیل تاریخچه زمانی
  • امیرحسین کریمی، محمد سعید کریمی، علی خیرالدین، عبدالعظیم امیرشاه کرمی صفحات 21-34
    در این مقاله یک دیوار مصالح بنایی تحت بار داخل صفحه در نرم افزار آباکوس به صورت عددی مدل سازی شده است. برای مدل سازی ماده مصالح بنایی دیوار از ماده بتن موجود در کتابخانه مواد نرم افزار آباکوس استفاده شده است. روش پلاستیسیته بتن آسیب دیده در نرم افزار آباکوس، مدلی است که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا قوائد حاکم بر رفتار این مدل معرفی شده و سپس به صورت مجزا موارد ارائه شده، بررسی شده است. برای این منظور یک دیوار مصالح بنایی به ابعاد 100×990×1000 میلی متر که در آزمایشگاه تحت بار داخل صفحه قرار گرفته و نتایج آزمایشگاهی آن در دسترس می باشد در نرم افزار آباکوس مدل شده و پس از تعریف مشخصات مورد نیاز ، اثر پارامترهای مختلف همچون زاویه اتساع، تنش ترک خوردگی، کرنش ترک خوردگی، ویسکوزیته و سایر موارد بررسی گردیده است. برای مدل سازی دیوار از روش ماکرو که یکی از روش های مدل سازی ماده مصالح بنایی هست استفاده شده است. پس از کالیبراسیون مدل عددی و نتایج آزمایشگاهی اثر کلیه پارامترهای موجود در مدل پلاستیسیته بتن آسیب دیده مورد بررسی قرار گرفته است و اثر آن ها در نمودار بار-تغییر مکان همچنین کانتور تنش نشان داده شده است. بررسی دقیق پارامتریک انجام شده شناخت بهتری از نحوه عملکرد این پارامترها در مدل سازی ارائه می دهد و باعث می شود که کاربران شناخت بهتری از این پارامترها در مدل سازی ها داشته باشند، همچنین نسبت به رفتار مدل در نرم افزار احساس پیدا کنند.
    کلیدواژگان: دیوار مصالح بنایی، مدل سازی عددی، اجزاء محدود، رفتار غیر خطی، پلاستیسیته بتن آسیب دیده
  • موسی محمودی صاحبی، صادق ورمقانی صفحات 35-48
    گسیختگی پیشرونده حالتی از خرابی می باشد که در آن خرابی موضعی یک عضو سازه ای (مثل ستون)، موجب خرابی اعضای مجاور، در اثر بارهای ناگهانی مثل انفجار می گردد. روش طراحی اتصالات گیردار در قاب های خمشی برای مقابله با بار ناشی از زلزله با روش طراحی همین اتصالات در مقابل خرابی پیشرونده ناشی از تخریب ستون متفاوت است. زیرا در این حالت، نیروی محوری نیز در اتصالات ایجاد می شود که رفتار آن را متفاوت می سازد. علی رغم اهمیت بسیار بالای اتصالات گیردار در خرابی پیشرونده، تحقیقات موجود در این زمینه از جایگاه مناسبی برخوردار نیست. هدف این مقاله، ارزیابی عملکرد انواع اتصالات گیردار در جلوگیری از خرابی های پیشرونده قاب های خمشی فولادی است. برای نیل به این هدف، سه نوع اتصال گیردار از پیش تائید شده ی لرزه ای مطابق با آیین نامه ی AISC 358 -10 طراحی گردید. اتصالات فوق عبارتند از اتصال فلنجی چهار پیچی بدون استفاده از ورق لچکی (BUEEP)، اتصال پیچی به کمک ورق های روسری و زیرسری (BFP) و اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W). سه اتصال مذکور با استفاده از مدل سازی های عددی در نرم افزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که اتصال BFP به دلیل استفاده از ورق های روسری و زیرسری در محل اتصال تیر به ستون، بار قابل تحمل بسیار بیشتری از دیگر اتصالات دارد و شکست در اتصال نسبتا نرم است. این امر برای جلوگیری از خرابی های پیشرونده بسیار مناسب است.
    کلیدواژگان: خرابی پیشرونده، قاب های خمشی فولادی، مدل سازی عددی، اتصالات گیردار از پیش تائید شده
  • فائزه جعفری، جلال اکبری، علیرضا جهانپور صفحات 49-64
    هدف از طراحی اعضای سازه ای، مقاومت در برابر بارهای وارده است به طوری که ایمنی سازه ی موردنظر با توجه به شرایط مختلف بارگذاری تامین شود. روش موجود در آئین نامه طراحی بتن ایران و مبحث نهم استفاده از ضرایب ثابت بار و مقاومت بدون در نظر گرفتن ماهیت تصادفی پارامترهای طراحی می باشد. عدم قطعیت های موجود در پارامترهای طراحی نظیر بار و مقاومت موجب تغییر ایمنی سازه شده و استفاده از ضرایب ثابت در حالت های مختلف بارگذاری گاهی طراحی را غیر ایمن و غیراقتصادی می سازد. در مقاله حاضر به طراحی احتمالاتی تیرهای بتنی مسلح تحت اثر هم زمان تلاش های خمشی، برشی و پیچشی پرداخته شده است. برای این منظور روابط تحلیلی توابع حالت حدی برای ترکیب تلاش های مختلف استخراج شده اند. با استفاده از این روش، طراح می تواند بر اساس اهمیت سازه و سطح ایمنی موردنیاز اقدام به طراحی نماید؛ یعنی برای سطح ایمنی موردنیاز مالک یا کارفرما، طراحی اعضای بتنی انجام می گیرد. در ادامه مقاله ضرایب بار و مقاومت در شاخص های مختلف ایمنی محاسبه شده و تاثیرپذیری آئین نامه از ضرایب بار و مقاومت بررسی شده است. به کمک روش ارائه شده در این تحقیق، طراح قادر است با تغییر شرایط حاکم بر مسئله نظیر ابعاد، بار وارده و خصوصیات مقطع با توجه به ایمنی سازه به طراحی اقدام نماید. برای انجام کار، یک برنامه کامپیوتری در محیط متلب نوشته شده است که روش مورد استفاده در محاسبه شاخص های ایمنی روش شبیه سازی مونت کارلو می باشد.
    کلیدواژگان: تابع حالت حدی، تحلیل قابلیت اعتماد، شاخص ایمنی، ضرایب بار و مقاومت، شبیه سازی مونت کارلو
  • عطیه باقری، محمد سهیل قبادی صفحات 65-78
    کاربرد ستونهای صلیبی با استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای در قاب های خمشی دوطرفه و سیستم های لوله ای به دلیل ارجحیت معماری رو به افزایش است. اجرای ورق های مضاعف برای تقویت برشی چشمه اتصال و اجرای ورق پیوستگی با توجه به الزامات اتصالات گیردار در قاب های خمشی ویژه جزئیات اجرایی مناسبی نیاز دارد که در این مقاله به آن پرداخته می شود. تحقیقات زیادی در این زمینه وجود ندارد و در این مقاله دو جزئیات اجرایی جدید در چشمه اتصال معرفی می گردد و با جزئیات موجود مقایسه می گردد. در این راستا جزئیات جدید شامل ورق های مایل و نبشی های قائم در حضور ورق های پیوستگی به منظور تقویت ناحیه ی چشمه اتصال ستون صلیبی ارائه میشود. همچنین جزئیات جوشکاری نیز در این تحقیق مطالعه شده است. برای این منظور 16 مدل غیرخطی عددی برای ارزیابی جزئیات اجرایی مختلف تحلیل شده است. در مطالعه عددی رفتار مصالح فولادی و جوش هر دو توسط معیارهای شکست و تردی مواد در قسمت های مختلف اتصال ارزیابی و مکانیزم گسیختگی کنترل شده است. نتایج عملکرد لرزه ای بهتر چشمه ی اتصال این ستون ها را با استفاده از جزئیات جدید معرفی شده نشان می دهد.
    کلیدواژگان: شاخص شکست، اتصال جوشی، ستون صلیبی، چشمه ی اتصال، عملکرد لرزه ای
  • حسین نادرپور، محمد کاظم شربتدار، فاطمه خادمیان صفحات 79-96
    پایش سلامت سازه عمرانی در مفهوم کلی، یک رویه ای به جهت تامین اطلاعات دقیق و بدون اتلاف وقت در مورد شرایط و کارایی سازه می باشد. وجود عوامل متنوع آسیب از یک سو و از سویی دیگر غیر قابل پیش بینی بودن آینده، یک ضرورت برای بکارگیری پایش سلامت سازه می باشد. نظارت بر سلامت سازه ها و تشخیص آسیب آن در مراحل اولیه یکی از موضوعات مورد توجه همیشگی بوده است زیرا بیش تر آسیب ها را می توان با بررسی اولیه از وضعیت موجود سازه ها اصلاح و ترمیم نمود و بدین ترتیب از گسترش خرابی در سازه ها و فروریختن ساختمان و افزایش هزینه ها جلوگیری کرد. در این میان شناسایی زو د هنگام آسیب دیوارهای برشی بتنی که برای مقابله با بار های جانبی وارد بر سازه ها طراحی می شوند امری حیاتی است. زیرا خرابی و نقص در عملکرد سازه ای دیوارهای برشی می تواند منجر به بروز آسیب های جدی و یا حتی خرابی پیش رونده سازه های بتنی گردد. تغییر در سختی و فرکانس می تواند وقوع آسیب را به طور واضحی نشان دهد. استفاده از تبدیل های ریاضی نیز ابزاری جهت تشخیص آسیب می باشند. در این مقاله پس از بیان مبانی پایش سلامت سازه، با آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی مدل اجزای محدود سازه دارای دیواربرشی بتنی به وسیله چهار زلزله وارد شده به آن ، پاسخ های سازه ای استخراج شده و با استفاده از تبدیل ریاضی فوریه و موجک به شناسایی وجود و زمان وقوع آسیب در دیوار برشی پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: پایش سلامت سازه، تشخیص آسیب، دیوار برشی بتنی، تبدیل های ریاضی
  • میثم شیرزاد شهریور، امین قلی زاد صفحات 97-104
    امروزه اهمیت بررسی اثر خاک روی رفتار سازه های مدفون یا در تماس با خاک همچون فونداسیون ها، شمع ها و دیوارهای حایل و سایر سازه های مشابه به حدی است که لحاظ نکردن اثر اندرکنش خاک و سازه از نگاه مهندسی می تواند منجر به حصول نتایج محاسباتی مغایر با واقعیت شود. در این مقاله تلاش شده مدل سازی اندرکنش خاک و سازه با استفاده از تحلیل المان محدود توسط نرم افزار Abaqusانجام شود و نتایج حاصل از این مدل سازی در زمینه های تنش های قائم ایجاد شده در سازه و خاک، فشار آب حفره ای در دو حالت زهکشی شده و زهکشی نشده، تراز آب زیر زمینی و نحوه عملکرد سازه (شمع) در تماس با خاک، ارائه گردد. خلاصه نتایج حاکی از آن است که تاثیر فشار آب منفذی در تمام بخش های شمع یکسان نیست و مقادیر افزایش فشار منفذی المان های بالایی خاک نسبت به المان های نزدیک به نوک شمع بسیار کمتر است و علاوه بر این ثابت می شود که مقدارمیانگین تنش برای کف شمع در حدود یک سوم مقدار میانگین تنش قائم در بالای شمع است و حدود 70% باربری شمع مربوط به اصطکاک سطح تماس جدار شمع با خاک است.
    کلیدواژگان: اندرکنش خاک و سازه، ظرفیت باربری شمع، فشار آب حفره ای، تنش های وارد برشمع، اجزاء محدود، خاک لایه ای
  • حامد رحمن شکرگزار، کبری نعیم، هوشیار ایمانی کله سر صفحات 105-119
    میراگرهای جرمی تنظیم شونده و میراگرهای سیال تنظیم شونده از انواع سیستم های کنترل غیرفعال در سازه می باشند که به منظور کاهش پاسخ های سازه ای ساختمان ها در برابر زلزله استفاده می شوند. در این تحقیق عملکرد ساختمان های بلند مجهز به این دو نوع از میراگرها در برابر زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته اند. بدین منظور یک ساختمان بیست و چهار طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه درنظر گرفته شده و تحلیل های دینامیکی در دو حالت کنترل شده و کنترل نشده با استفاده از هفت رکورد زلزله حوزه نزدیک و حوزه دور انجام یافته است. همچنین این ساختمان در پنج حالت و با درصدهای جرمی، سختی و میرایی مختلف مدلسازی شده است. نتایج به دستآمده نشان می دهد که کاهش پاسخ سازه در ساختمان های بلند، به علت تاثیر بیشتر مودهای بالاتر در زلزله حوزه نزدیک از زلزله حوزه دور بیشتر است؛ همچنین میراگر جرمی عملکرد بهتری در مقایسه با میراگر سیال در کاهش پاسخ ها دارد.
    کلیدواژگان: میراگر جرمی تنظیم شونده، میراگر سیال تنظیم شونده، زلزله حوزه نزدیک و دور، ساختمانهای بلند
  • محمد علی کافی، پیام طریقی صفحات 120-138
    جوشکاری ورق های پیوستگی ستون های قوطی به راحتی امکان پذیر نبودهو به همین دلیل مطالعاتی برای جایگزینی آن با ورق های پیوستگی بیرونی انجام شده است. در این مقاله ابتدا نقش ورق های پیوستگی، در سه نمونه اتصال با ورق های روسری و زیرسری (WFP)، اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W) و اتصال تیر با سطح مقطع کاهش یافته (RBS) مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به بررسی استفاده از ورق های لچکی به عنوان جایگزین ورق های پیوستگی ستون قوطی، تحت بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. نتایج این مطالعات نشان داده است که وجود ورق های پیوستگی به طور میانگین باعث افزایش ظرفیت باربری، سختی و جذب انرژی این اتصالات به ترتیب برابر با 63، 86 و 75 درصد شده است. همچنین نتایج نشان داده است که استفاده از ورق های لچکی به عنوان جایگزین ورق های پیوستگی ستون قوطی، باعث ایجاد تنش های فرا الاستیک در بال ستون شده و احتمال گسیختگی جوش آنها به بال ستون را افزایش داده است. همچنین استفاده از این ورق ها به عنوان جایگزین ورق های پیوستگی ستون قوطی، تاثیری بر روی محل تشکیل مفصل پلاستیک نداشته است.
    کلیدواژگان: سازه های فولادی، ورق پیوستگی، اتصالات خمشی، مقطع کاهش یافته، ورق های لچکی
  • محسن اسحاقیان، ابوالقاسم کرامتی صفحات 139-147
    نوع جدیدی از ستون مرکب متشکل از پروفیل کامپوزیت، بتن و الیاف پلیمری (FRP) ارائه شده و توسط تست آزمایشگاهی و مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی یک ستون بتنی کامپوزیتی بدون استفاده از مصالح فولادی اما با وزن نسبتا کم می باشد. مشکلات رایج خرابی بتن به دلیل انبساط و زنگ زدگی اعضای تقویت کننده اجتناب ناپذیر است. با استفاده از مقاطع سازه ای کامپوزیتی I شکل FRP بجای فولاد تقویت کننده در بتن می توان به این هدف رسید. ستون مرکب با استفاده از استوانه FRP با الیاف شیشه پروفیل کامپوزیت را احاطه نموده و پس از آن مقطع با بتن پر شده است. استوانه GFRPبعنوان یک قالب درجا عمل می کند، علاوه براین محصورشدگی بتن را نیز تامین می کند. لذا سه عدد ستون در برنامه آزمایشگاهی تحت بارگذاری فشاری محوری مونوتونیک مورد آزمایش قرار گرفته اند. ظرفیت نهایی هریک از ستون های مرکب کامپوزیتی آزمایش شده با ظرفیت تئوری مدل عددی پیشنهادی برنامه ANSYSمقایسه شده اند، نتایج نمونه های آزمایشگاهی و آنالیز عددی سازگاری و توافق خوبی داشته اند.
    کلیدواژگان: ستون مرکب، بتن، FRP، محصورشدگی، استوانه، پروفیل کامپوزیت، فشردگی
|
  • Mohsen Gerami, Saeed Ghaffari, Amir Mahdi Heidari Tafreshi Pages 5-20
    Fragility curves play an important role in damage assessment of buildings. Probability of damage induction to the structure against seismic events can be investigated upon generation of afore mentioned curves. In current research 360 time history analyses have been carried out on structures of 3, 10 and 20 story height and subsequently fragility curves have been adopted. The curves are developed based on two indices of inter story drifts and equivalent strip axial strains of the shear wall. Time history analysis is carried out in Perform 3d considering 10 far field seismograms and 10 near fields. Analysis of low height structures revealed that they are more vulnerable in accelerations lower than 0.8 g in near field earthquakes because of higher mode effects. Upon the generated fragility curves it was observed that middle and high structures have more acceptable performance and lower damage levels compared to low height structures in both near and far field seismic hazards.
    Keywords: IDA Curves, Fragility Curves, Steel Shear Wall, Time History Analysis
  • Amir Hossein Karimi, Mohammad Saeed Karimi, Ali Kheyroddin, Abdulazim Amirshahkarami Pages 21-34
    In this article, an unreinforced masonry wall under in-plane load was numerically modeled using the ABAQUS software. In order to model the material of masonry, concrete material in the material library of Abaqus software was used. The concrete damaged plasticity method in the Abaqus software is a model that was meticulously studied in this research. Initially the governing factors influencing the behavior of this model were introduced, and then the cases provided for this purpose were separately investigated. To this end, an unreinforced masonry wall (100 × 990 × 1000 mm) which has been placed under the in-plane load in the lab, and its laboratory results are available was modeled in the Abaqus software and after defining the required specifications, the effect of various parameters such as stress cracking, dilation angle, strain cracking, viscosity, and etc. was investigated. For modeling the wall, macro method, which is one of the modeling methods of masonry materials was used. After calibration of the numerical model with the laboratory results, the effect of all of the available parameters in the concrete damaged plasticity model was investigated, and their effect was shown in the load-displacement diagram as well as the contour stress. A meticulous parametric investigation would give a better understanding of the way of functioning of these parameters in the modeling. In addition, it offers a better understanding for the users to use appropriate parameters in the modeling.
    Keywords: Masonry wall, Numerical modeling, Finite Element, Nonlinear behavior, Concrete damaged plasticity
  • M. Mahmoudi, S. Varmaghani Pages 35-48
    When a primary structural element fails due to sudden load such as explosion, the building undergoes progressive collapse. The method for design of moment connections during progressive collapse is different to seismic design of moment connections. Because in this case, the axial force on the connections makes it behave differently. The purpose of this paper is to evaluate the performance of a variety of moment connections in preventing progressive collapse in steel moment frames. To achieve this goal, three prequalified moment connections (BSEEP, BFP and WUP-W) were designed according seismic codes. These moment connections were analyzed numerically using ABAQUS software for progressive collapse. The results show that the BFP connection (bolted flange plate) has capacity much more than other connections because of the use of plates at the junction of beam-column.
    Keywords: Progressive collapse, Numerical Analysis, Prequalified Moment Connections, Steel Structures
  • Faeze Jafari, Jalal Akbari, Alireza Jahanpour Pages 49-64
    The aim of designing of the structural members is withstanding the members or structures against the different loading conditions such that the safety of the system could be preserved. The conventional method for designing of reinforced concrete members in Iranian concrete code is based on load and resistance factor. Although, load and resistance parameters are random variables, and in the mentioned Code the constant values have been designated for them during the designing procedure. Accounting these factors as the constants parameters will ultimately be led to the unsafe and uneconomical designs. The main purpose of this paper is probability-based designing of reinforcement concrete beams under simultaneous effects of bending, shear and torsion actions. For this purpose, analytical relations of the limit states for combination of bending, shear and torsion have been developed. Using the method, the structural designers could be fulfilled the designing of the RC beams based on the importance of structures and the required safety indexes of the owners. The next goal of this investigation is evaluation and calibration of load and resistance factors for desired safety index. The economic and fully probabilistic designing of concrete beams for simultaneous effects of bending, shear and torsion are available by implementing the proposed design procedures. In order to calculate the safety indexes a computer program has been written in the MATLAB environment, and the Monte Carlo simulation technique has been utilized.
    Keywords: Limit state function, Reliability, based design, Safety Index, Load, Resistance factors, Monte, Carlo Simulation
  • Atieh Bagheri, Mohammad Soheil Ghobadi Pages 65-78
    The rate of applying cruciform columns with bolted connection in double-directed Moment resisting frames and tubular systems has positive trend because of their architectural advantages. Construction of doubler plate for shear strengthening panel zone and continuity plate, with regard to special moment resisting frame requirement, needs convenient detail which is presented in this research. There was no applicable information in this research filed, so new constructional details involving of inclined plates and vertical angles were presented in order to strengthen the panel zone. Furthermore, the different welding configurations were studied. For this reason, 16 nonlinear numerical models were simulated to study different constructional detail of panel zone. In present research, steel material and weld behavior were evaluated by fracture indexes of material. Results show the performance of panel zone will be improved by using proposed constructional details.
    Keywords: Rupture index, Welded connection, Cruciform column, Panel zone, Seismic Performance
  • Hosein Naderpour, Mohammad Kazem Sharbatdar, Fatemeh Khademian Pages 79-96
    Structural health monitoring is a procedure to provide accurate and immediate information on the condition and efficiency of structures. There is variety of damage factors and the unpredictability of future damage, is a necessity for the use of structural health monitoring. Structural health monitoring and damage detection in early stages is one of the most interesting topics that had been paid attention because the majority of damages can be repaired and reformed by initial evaluation ,thus the spread of damage to the structures, building collapse and rising of costs can be avoided .Detection of concrete shear wall damages are designed to withstand the lateral load on the structure is critical .Because failures and malfunctions of shear walls can lead to serious damage or even progressive dilapidation of concrete structures .Change in stiffness and frequency can clearly show the damage occurrence. Mathematical transformation is also a tool to detect damage. In this article, with non- linear time history analysis, the finite element model of structures with concrete shear walls subject to four earthquakes have extracted and using Fourier and wavelet transform, the presence of shear walls is detected at the time of damage.
    Keywords: Structural health monitoring, Damage detection, Reinforced concrete shear wall, Mathematical transformation
  • Meysam Shirzad Shahrivar, Amin Gholi Zadeh Pages 97-104
    Today the important of studying soil effect on behavior of soil contacted structures such as foundations, piles, retaining wall and other similar structures is so much that neglecting of soil-structure interaction effect can cause to untrue results. In this paper soil-structure interaction simulation was done by using Finite element method analysis with ABAQUS version 6.13-14.The results has been presented based on pile function in contact with soil, vertical stresses in soil and structures, pore pressure in drained and undrained condition and underground water level.Final conclusions revealed that pore pressure effect is not uniform on all parts of pile and amount of pore pressure increment in top elements is lower than down elements of pile.Further it was proven that average amount of vertical stress on end of pile is of this stress on top of the pile. thus it was concluded that 70% of pile bearing capacity is depend on friction of soil and pile contact surface.
    Keywords: Soil, structures interaction, Finite element analysis using Abaqus software, pile bearing capacity, underground water level, Pore water pressure
  • Hamed Rahman Shokrgozar, Kobra Naeim, Hoshyar Imani Kalasar Pages 105-119
    Tuned mass and tuned liquid dampers are most common passive control systems that used for decrease of seismic responses of buildings. In this study, the performance of high-rise buildings with TM and TL dampers are evaluated under seven near-fault and seven far-fault earthquakes. For this purpose, a twenty-four stories steel moment frame building has been considered and the time history dynamic analyses are performed for both of controlled and uncontrolled states. Moreover, this building has been also modelled with five various mass, stiffness and damping ratios.The results have been shown that decreasing the structural responses at tall buildings against near-fault earthquakes are more than far-fault earthquakes due to the effect of higher modes. Furthermore, the tuned mass damper has better performance at decreasing of the responses in comparison of tuned liquid dampers.
    Keywords: Tuned mass damper, Tuned liquid damper, Near, fault earthquake, Far, fault earthquake, Tall building
  • Mohammad Ali Kafi, Payam Tarighi Pages 120-138
    Welding of Continuity plates in box columns are not easily possible, therefore some researches has been done for substitution of external continuity plates.In this study first discussed about effects of continuity plate in I beam to Box column with top and bottom plate (WFP) and welded unreinforced flange-welded web connection (WUF-W) and reduced beam section connection (RBS). Then, triangular plates use to in connection beam to box column as continuity plates and to consider under cyclic loading. Studies have shown that existence of continuity plates in connections mentioned above have averagely increased loading capacity, rigidity and energy absorption 63, 86 and 75 percent respectively. The results also showed that using of triangular plates as continuity plates of box columns causing plastic strain in column flange in the area that concentration of materials is not much in triangular plates and increased the probability of failure in weld of plates to the column flange. Also using of triangular plates as continuity plates have not affected on plastic hinge location.
    Keywords: Steel Structures, Continuity Plates, Moment Connections, Reduced Beam Section, Triangular Plates
  • Mohsen Ishaghian, Abolghassem Keramati Pages 139-147
    A new type of composite column is presented and assessed through experimental testing and numerical modeling. The objective of this research is to investigate design options for a composite column without the use of ferrous materials. This is to avoid the current problem of deterioration of concrete due to expansion of rusting reinforcement members. Such a target can be achieved by replacing the steel reinforcement of concrete columns with pultruded I-shape glass FRP structural sections. The composite column utilizes a glass FRP tube that surrounds a pultruded I-section glass FRP, which is subsequently filled with concrete. The GFRP tube acts as a stay-in-place form in addition to providing confinement to the concrete. A total of four composite columns were tested under monotonic axial loading. The experimental ultimate capacity of each of the tested composite column was compared to the predicted numerical capacity using ANSYS program. The comparison showed that the predicted numerical values were in good agreement with the experimental ones.
    Keywords: Composite Column, Concrete, FRP, Confinement, Tube, Pultruded, Compression