f. rahimzadeh rofooei
-
بررسی عددی تاثیر شکل مقطع ستون، مقاومت ملات و تعداد لایه های TRC بر رفتار لرزه ای ستون های بتنی مسلح
استفاده از بتن مسلح شده با منسوج TRC از روش های نوین تقویت سازه های بتنی است که به دلیل وزن کم، مقاومت بالا، عدم تغییر در ابعاد المان های تقویت شده و سهولت در اجرا در سال های اخیر به آن توجه شده است. هدف از مطالعه ی حاضر، بررسی کارایی استفاده از روش اخیر برای مقاوم سازی ستون های بتنی با درصد آرماتور پایین است که نیازمند تقویت هستند. در مطالعه ی حاضر، پس از صحت سنجی مدل های ساخته شده در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس با آزمایش های انجام شده، نسبت به بررسی و مقایسه ی اثر پارامترهای مختلف موثر در تقویت ستون های بتنی اقدام شده است. در مطالعه ی حاضر، پارامترهای مختلفی، مانند: شکل هندسی مقطع، مقاومت ملات، تعداد لایه های منسوج بررسی شده و ظرفیت نیروی جانبی، الگوی ترک و تنش در سطح بتن و ملات و تسلیم میلگردها در ستون های بتنی تقویت شده مقایسه و ارزیابی شده است.
کلید واژگان: TRC, ستون بتن مسلح, تقویت سازه یی, رفتار لرزه یی, روش المان محدود, منسوجRepairing and strengthening of structures are unavoidable. The main reasons for repairing and strengthening concrete structures are improper design or construction, weakness of the structural elements, changing the usage of the building and damages that happen in structural elements. There are various ways for strengthening the vulnerable structures. In recent years, usage of high strength concrete reinforced with textile meshes (Textile Reinforced Concrete (TRC)) for strengthening the concrete structures has become a proper alternative for retrofitting the buildings. Using reinforced concrete with TRC is one of the new methods for strengthening the concrete structures. This method has become popular in recent years due to its light weight, high strength, no changes in the dimensions of reinforced concrete elements, and ease of use. The aim of this study was to evaluate the efficiency of this method in strengthening concrete columns with a low reinforcement ratio that need reinforcement. In this investigation, after verifying two models simulated by finite element software (ABAQUS) with experimental results, eight models were studied numerically. The models consisted of columns and supporting beams and they were categorized into four groups by different parameters which are effective in strengthening the concrete columns. In this paper, various parameters such as geometry of cross-section, mortar strength, and number of textile layers were investigated. The columns and their connections to supporting beams were strengthened with TRC. Models strengthening were carried out using vertical layers plus horizontal layers of textile meshes in cement mortar. Lateral force capacity, crack, and stress pattern on concrete and mortar surfaces and yielding of rebars in reinforced concrete columns were compared and evaluated. The cyclic behaviors of all TRC strengthened models were improved compared to non-strengthened ones.
Keywords: TRC, Reinforced concrete column, Structural rehabilitation, Cyclic behavior, Finite Element Method, Textile -
This study attempts to reliably quantify the seismic response parameters of the steel diagrid structural systems. In that regard, in addition to the conventional static pushover analysis (SPA), the dynamic pushover analysis (DPA) based on the incremental dynamic analysis (IDA) technique is also considered. FEMA P-695 recommends a methodology for establishing seismic performance factors (SPFs). The present study tries to propose a simpler framework for estimating and validating SPFs while applying the concepts of FEMA P-695 guideline. The results show that the R-factors obtained with the SPA procedure for steel diagrid systems are conservative and the IDA-based probabilistic method gives a more rational value for the R coefficient. Furthermore, the proposed simplified method has good agreement with FEMA P-695 in predicting the collapse capacity of diagrid models.Keywords: diagrids, steel structures, pushover analysis, nonlinear dynamic analysis, Seismic Performance Factors
-
در مطالعه ی حاضر، اثر تغییر زاویه ی المان های قطری در ضریب رفتار، ظرفیت فروریزش و منحنی شکنندگی فروریزش سازه های دایاگرید فولادی بررسی شده است. برای این منظور، پس از تحلیل استاتیکی غیرخطی مدل ها در نرم افزار OpenSees، ضریب رفتار این نوع سیستم سازه یی با روش پیشنهاد شده در 19−ATC محاسبه شد. سپس، به منظور ارزیابی عملکرد لرزه یی و صحت سنجی ضریب رفتار محاسبه شده، نسبت به انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزایشی)IDA(اقدام و منحنی های شکنندگی فروریزش با استفاده از 44 رکورد زلزله ی حوزه ی دور استخراج شدند. در ادامه، با کمک متدولوژی پیشنهاد شده در دستورالعمل 695FEMA P- و با درنظر گرفتن عدم قطعیت های مختلف، اعتبار ضرایب عملکرد لرزه یی به کار گرفته شده کنترل شد. در فرایند مدل سازی، رفتار پس کمانش اعضاء قطری در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده نشان می دهند تاثیر تغییر زاویه ی المان های قطری در ضریب رفتار به نسبت ارتفاع به عرض سازه بستگی دارد. همچنین با افزایش زاویه ی اعضاء قطری، عدم قطعیت در داده های فروریزش کاهش می یابد.
کلید واژگان: سازه های دایاگرید, ضریب رفتار, منحنی شکنندگی فروریزش, تحلیل پوش آور, تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشیA new structural system of diagonally gridded elements, the so called ``diagrid'', has been introduced in recent years in which the frames that are made up of intersected members surround the main structure. This type of system provides excellent shear rigidity and stiffness, in contrast to the similar tubular structures. The triangular configuration offers structural stability for gravity and lateral loads, and the removal of external columns gives the building a unique architectural beauty. Swiss Re (London), Hearst Tower (New York), Cyclone Tower (Asan, South Korea), Capital Gate Tower (Abu Dhabi) and Jinling Tower (Nanjing, China) are prominent cases with diagrid system worldwide. The response modification factor (R-factor) for diagrid systems is not yet explicitly introduced in the existing building codes and few studies have been conducted on the assessment of this parameter. On the other hand, previous researches show that the angle of diagonals play an important role in the structural behavior. In this paper, the effect of the angle change of diagonal elements on R-factor, collapse capacity and collapse fragility curves of steel diagrid structures are investigated. To this end, 6, 8, 10, and 12 story diagrid buildings with different angles for diagonals varying from 580 to 780 were selected and modelled using OpenSees software. The post-buckling behaviour of diagonal members was taken into account in modelling process. The models were then analyzed using nonlinear static analysis and the R-factor of the system was calculated according to the proposed method by ATC-19 guielines. Nonlinear incremental dynamic analysis (IDA) were performed and collapse fragility curves were extracted using 44 far-field records in order to evaluate their seismic performance and to validate the calculated R-factor. Next, the reliability of the applied seismic performance coefficients were controlled through the methodology proposed by FEMA P-695 taking into consideration the uncertainties in modeling, designing, earthquakes and experimental data. Results show that the effect of diagonal angles on the response modification factors depend on the building height. However, it can be stated that, in general, changing the angles of diagonals in steel diagrid systems do not have a significant effect on their R-factor. It is also observed that an increase in the angle of diagonal members will reduce the uncertainty in collapse data.
Keywords: Diagrid Structures, Nonlinear Static Analysis, Nonlinear Dynamic Analysis, Seismic Performance Factors, Collapse Fragility Curve, Steel Structures -
علی رغم اینکه در پل ها و تیرهای موازی آن، طراحی براساس مولفه ی افقی تحریک لرزه یی صورت می گیرد و از مولفه ی قائم آن صرف نظر می شود، شواهدی در دست است که برخی از مودهای شکست در رابطه ی مستقیم با مولفه ی قائم زمین لرزه هستند. اگرچه به طورکلی مولفه ی قائم در مقایسه با مولفه ی افقی زلزله، قدرت کمتری دارد؛ ولی تاثیر بیشتر آن در حوزه ی بسامدی به خصوصی واقع است که می تواند برای سازه هایی با بسامد طبیعی در این حوزه ها بسیار مخرب باشد. در این پژوهش، علاوه بر بررسی اثر مولفه ی قائم تحریک لرزه یی در سازه ی پل، به بیان تاثیر توام این نیرو با بارهای به صورت اجرام محرک و لزوم درنظرگرفتن این آثار در طراحی پل ها و همچنین توجه به کاهش این گونه آثار از طرق مختلف پرداخته شده است. در ادامه، با استفاده از یک سیستم میراگر غیرفعال، سعی بر کاهش اثرات ذکرشده و کاربرد آن ها در سازه ی پل شده است. درنهایت، با بررسی و مقایسه ی نتایج، اقدام به کاهش مقاطع این گونه سازه ها با حضور میراگرها در جهت صرفه ی هر چه بیشتر اقتصادی شده است.
کلید واژگان: سازه ی پل, مولفه ی قائم نیروی لرزه یی, جرم متحرک, میراگر غیرفعال, کاهش پاسخDynamics of beam structures subjected to various loads have been investigated for over a century. The importance of such a problem arises in the structural design of bridges in which the nature of loading could affect the design parameters substantially. It has been observed that as a bridge structure is subjected to moving masses and earthquake loading, the dynamic deflection and stresses can be significantly higher than those observed in the static case. Although only the horizontal component of earthquake excitation is taken into account in the modeling of bridges and parallel beams sustaining the bridge deck loads. there exist several pieces of evidences showing that some of the failure modes are in direct relation to the vertical one. Generally, in comparison with the horizontal component of earthquake, however, the vertical one has less power and most part of its influence occurs in a particular frequency domain that could be so destructive to the structures with natural frequency in these domains. In addition, there are clearly many problems of great physical significance in which the load inertia is not negligible and can significantly alter the dynamic behavior of the system; therefore, moving mass is the another important and affective dynamic loads in design of these routine bridges. In this article, the seismic effect of vertical earthquake on the bridges is studied aiming to explore the necessity of simultaneous acts of this force and the moving masses. By proving the intensifying effects of these loads combination via the obtained results, by employing a passive damper system, it is attempted to decrease the mentioned influences on the studied structure. Dampers are used in two ways. and the best one is chosen based on its performance in suppression of the beam deflection. Finally, through analyzing and comparing the results, a simple algorithm is introduced for reducing the section's dimensions of the bridge structures under this type of loading.
Keywords: B?R?I?D?G?E S?T?R?U?C?T?U?R?E, V?E?R?T?I?C?A?L C?O?M?P?O?N?E?N?T O?F E?A?R?T?H?Q?U?A?K?E E?X?C?I?T?A?T?I?O?N, M?O?V?I?N?G M?A?S?S, P?A?S?S?I?V?E D?A?M?P?E?R, V?I?B?R?A?T?I?O?N S?U?P?P?R?E?S?S?I?O?N -
به کارگیری سیستم های کنترل برای محدودساختن ارتعاشات سازه یی به صورت فعال و غیرفعال در چند دهه ی اخیر مطرح شده و برخی از آن ها نیز کاربردی شده اند. در این نوشتار ضمن بررسی روش های ارائه شده برای کنترل متمرکز سازه های بلند، نسبت به تشریح مفهوم کنترل نامتمرکز و تعمیم کاربرد این ایده به مدل های سازه یی سه بعدی اقدام می شود. برای این منظور ضمن ارائه ی ایده ی تقسیم یک مدل سازه سه بعدی به تعدادی زیرسازه، از یک الگوریتم کنترل با بازخورد سرعت و جابه جایی برای کاهش پاسخ زیرسیستم ها استفاده می شود. در شاخص کارآیی درنظر گرفته شده برای تعیین الگوریتم، ضرایب وزنی با بهره گیری از معادله ی لیاپانوف تعیین شده تا پایداری سیستم دینامیکی تضمین شود. سپس با طرح یک مطالعه ی موردی نسبت به بررسی عملکرد کنترل نامتمرکز سازه ها با روش مرسوم کنترل متمرکز اقدام شد. مطالعه ی پارامتریک گسترده یی برای تعیین حساسیت الگوریتم کنترل پیشنهادی به پارامترهایی چون تعداد و اندازه ی زیرسازه ها، اثر خروج از مرکزیت با استفاده ازیک رکورد زلزله انجام گردید؛ نتایج حاصله نشان می دهد که در تمامی حالت ها، کنترل غیر متمرکز پیشنهادی ضمن تضمین پایداری سازه، دارای کارآیی تقریبا یکسانی با حالت کنترل متمرکز می باشد. تمامی مطالعات انجام شده در محدوده یرفتار خطی سازه ها بوده و از نرم افزار M a t l a b برای انجام تحلیل ها استفاده شده است.
کلید واژگان: سازه های بلند, کنترل متمرکز, کنترل نامتمرکز, کنترل فعالThe application of control systems, active or passive, in reducing structural vibrations has been explored during the last few decades; some of them being practically employed. However, in large structural systems, the transfer of data from the sensors located at different places in the system to the processors, and sending back the control signals to the actuators in a very short time, is of great concern. That is the main reason behind the new concept of segregation of original large structural systems into smaller controllable units. In this paper, besides reviewing existing algorithms for centralized active control of tall buildings, the concept of decentralized active control of large structural systems is elaborated, and its application to the control of 3-D structural models is demonstrated. For this purpose, while proposing a method to divide 3-D structural models into several substructures, a velocity-displacement feedback control algorithm is used to reduce the response of the sub-structures. In the considered performance index for derivation of the control algorithm, the weighting matrices are determined using the Lyaponuv function to guarantee the stability of the dynamic system. It is followed by acase study, in which the performance of the decentralized control is compared with that of the regular centralized control approach. It is assumed that the actuators are located on all floors. Extensive parametric studies are performed to determine the sensitivity of the proposed control algorithm to a number of parameters, such as the number and size of substructures, eccentricity, and type of earthquake records. The obtained results indicate that, in all cases, the control algorithm guarantees the stability of the structural models, and the performance of the centralized and decentralized control approaches are almost the same. The effect of eccentricity is investigated using a number of earthquake records. It is shown that more control forces are needed in eccentric buildings, caused by the lateral-torsional seismic response of the structural system. The optimization of the size and number of sub-structures, to minimize the required control forces, is not the aim of this study, and will be dealt with in future work. In the developed control algorithms, both the structural model and the control system are assumed to behave linearly, and no time delay is considered in activation of the actuators (active tendons). Matlab software was used for performing the numerical analysis.
Keywords: Decentralized Control, Active Control, Displacement, Velocity Feedback, Lyapunov Function
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.