فهرست مطالب

نشریه آنالیز سازه - زلزله
سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد اسدی، مهدی رحیمی اصل، علی بخشی * صفحات 1-12
    در این مطالعه به تعیین میزان تاثیرگذاری ایجاد کاهش مقطع در تیرها، بروی منحنی های شکنندگی سیستم قاب خمشی متوسط و بررسی نتایج آن پرداخته شده است. برای این منظور از تحلیل های دینامیکی غیرخطی استفاده شده است. بطورکلی دو نوع سازه در این مطالعه انتخاب گردیده است دسته اول قابهای 5 و 10 طبقه قاب خمشی و دسته دوم سازه های با ایجاد کاهش مقطع در تیرها. باتوجه به اینکه این تحقیق با استفاده از نرم افزار OpenSees انجام گردیده است، لذا جهت مدلسازی مقطع کاهش یافته از مدل فنر پیچشی Ibarra-Krawinkler بصورت پلاستیسیته متمرکز روی تیرها، ستون ها و ناحیه پانل زون استفاده گردیده است، که پس از تثبیت عملکرد سازه RBS برای یک تیر طره ای، این مدل برای سازه های چند درجه آزادی تعمیم داده شده است، و در انتها مدل ها تحت تحلیل دینامیکی افزایشی قرارگرفته و از نتایج حاصل از تحلیل سازه های قاب خمشی و سازه های RBS برای محاسبه و استخراج منحنی های شکنندگی سازه ها استفاده شده و باهمدیگر مقایسه گردیده اند. با توجه به نمودارهای منحنی های شکنندگی سازه های میان مرتبه احتمال آسیب مدل IMF نسبت به RBS بیشتر بدست آمده است.
    کلیدواژگان: سیستم قاب خمشی متوسط، سیستم قاب خمشی با مقطع کاهش یافته در تیرها، منحنی های شکنندگی، تحلیل دینامیکی افزایشی
  • ضیاءالدین زمان زاده *، صادق چوپانی صفحات 13-19
    در این مقاله سعی شده رفتار کمانش دو نوع سازه فضایی گنبدی شکل شبکه ای و ژئودزیک مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور سه هدف اصلی دنبال شده است، ابتدا تحلیلهای کمانشی خطی و غیرخطی هندسی با استفاده از نرم افزار مبتنی بر روش المان محدود انجام گرفته و نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته و صحت سنجی مدل المان محدود تحلیلی به کار گرفته شده با مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج مدلهای مقالات موجود انجام گرفته است. سپس با تعریف فاکتور لاغری گنبد، بعد از بررسی نتایج تحلیلهای کمانشی غیرخطی که برای گنبدها با فاکتورهای لاغری مختلف بدست آمده، محدوده هایی که در آن کمانش کلی ، کمانش محلی و کمانش اعضاء منحصر به فرد سازه ها اتفاق می افتد تعیین شد. آخرین و مهمترین هدف بدست آوردن روابطی برای تخمین بار کمانش بحرانی سازه های فضایی گنبدی شکل تک لایه ژئودزیک و شبکه ای می باشد. برای نیل به این سه هدف مدل سازی هندسی سازه ای که قادر باشد با دقت بالا رفتار مدل واقعی را نشان دهد، توسط برنامه نویسی در محیط MatLab انجام شده و مختصات گره های گنبدها بدست آمده است
    کلیدواژگان: سازه های فضایی، گنبد ژئودزیک، کمانش خطی، کمانش غیرخطی
  • محمدرضا تابش پور *، کمیل کرمی، افسانه سادات موسوی صفحات 21-31
    مدل واقعی سازه دارای تفاوت هایی با مدل محاسباتی می باشد که از آن جمله می توان به نقص در وجود دیوارهای پرکننده اشاره کرد، که در تحلیل و طراحی سازه از اثر آنها اغلب صرف نظر می شود. اگرچه دیوارهای پرکننده اساسا باعث افزایش سختی و مقاومت قاب می شوند، اما اثرات مثبت و منفی آنها در عملکرد سازه به دلیل کمبود اطلاعات لازم در زمینه رفتار قاب و دیوار پرکننده، نادیده گرفته می شود. یکی از اثرات منفی ایجاد ستون های کوتاه در سازه های بتنی می باشد که به دلیل ترد بودن و شکل پذیری کم در این نواحی شکست برشی رخ می دهد. پژوهش حاضر به بررسی اندرکنش بین قاب بتنی و دیوار پرکننده آجری در یک قاب 1 دهانه ، 1 طبقه جهت بررسی اثر منفی دیوار پرکننده می پردازد. در این تحقیق به کمک نرم افزارSAP و OpenSees این قاب با قاب بدون دیوار پرکننده مقایسه می شود که جهت مدل سازی دیوارهای پرکننده از روش دو دستکی بهره گرفته می شود. اصول استخراج شده در قالب نمودارهایی با استفاده از دو نرم افزار ذکر شده به عنوان نتیجه پژوهش ارائه شده است. نتایج بیان گر این است که خاموت برشی موجود در ستون های بتنی متصل با دیوار پرکننده آجری جواب گوی برش ایجاد شده در بالا و پایین ستون نمی باشد و باعث شکست برشی و تشکیل مفصل برشی در این نواحی از ستون می شود. این پژوهش می تواند به عنوان راهکاری در اختیار مهندسین سازه قرار گیرد تا با درنظر گرفتن اثرات منفی دیوار و مدلسازی دقیق این المان از گسیختگی سازه پیشگیری کنند.
    کلیدواژگان: دیوارهای پرکننده آجری، اندرکنش بین قاب بتنی و دیوار، تحلیل غیرخطی
  • مهیار کاوه، رضا فرخ زاد * صفحات 33-42
    امروزه وزن مواد مورد استفاده در سازه های ساختمانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طوری که با رخداد زلزله های اخیر، اهمیت مصالح سبک، بیشتر به نظر می رسد. فوم بتن یک مصالح غیرسازه ای است که به دلیل وزن بسیار سبک جهت مصارف غیرسازه ای در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. به عبارت دیگر با وزن بسیار پایین دارای مقاومت قابل قبولی می باشد. ولیکن این ماده غیرسازه ای دارای مشکلاتی می باشد که بعضا استفاده از آن را دشوار می سازد. این عیوب شامل جمع شدگی و تخلخل بسیار زیاد است. در این تحقیق به منظور اصلاح خواص و جمع شدگی شدید فوم بتن از الیاف پلی پروپیلن، الیاف سنتیتیک استفاده شد. از ماده نانوسیلیس و خاکستر شلتوک برنج به عنوان ماده مکمل جهت افزایش مقاومت مکانیکی و جایگزین سیمان استفاده گردید. بر روی فوم بتن ساخته شده آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت کششی و انقباض صورت گرفت. بیشینه مقاومت فشاری متعلق به طرح های حاوی یک درصد الیاف سنتیتیک و یک درصد نانوسیلیس محاسبه گردید. در نهایت مشخص گردید خاکستر شلتوک برنج در پنج درصد جایگزینی باعث افزایش مقاومت فشاری و مقاومت کششی در سن 28 روزه می گردد. افزودن الیاف سنتیتیک به فوم بتن باعث افزایش کم مقاومت فشاری و افزایش چشمگیر مقاومت کششی را در پی دارد.
    کلیدواژگان: فوم بتن، الیاف سنتیتیک، الیاف پلی پروپیلن، خاکستر شلتوک برنج، نانوسیلیس
  • علی دلنواز *، امیرحسین ملااسکندری صفحات 43-54
    تحلیل سازه با رفتار واقعی اتصالات آن بسیارپیچیده است و به همین دلیل با تمهیداتی از جمله استفاده از مفهوم خط تیر، به هر اتصال، صلبیت خاصی را نسبت می دهند و بدین طریق آنها را دسته بندی می نمایند. در این تحقیق به بررسی اتصال نیمه صلب با ورق های سخت کننده در قسمت اتصال جان تیر به ستون پرداخته شده است. برای این کار از 64 مدل تحلیلی که در آن ابعاد ورق های سخت کننده از جمله ارتفاع، عرض و ضخامت تغییر می کند استفاده شده است. مشخصات مدل های تحلیلی که در نرم افزار آباکوس ساخته شده اند در همه حالت یکسان است. و در این مدل ها ارتفاع و عرض ورق های اتصال که جان تیر را از دو طرف در بر می گیرند داری 4 حالت متغیر برای ارتفاع، چهار حالت متغیر برای عرض و 4 حالت متغیر برای ضخامت در نظر گرفته شده است. اتصالات تحت آنالیز استاتیکی غیرخطی مدل شدند و نمودار لنگر- دوران برای هر حالت ترسیم گردید. بدین صورت رفتار اتصال نیمه صلب و تاثیر ورق های اتصال جان در عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با بررسی نتایج رابطه ای برای تخمین درصد گیرداری اتصال نیمه صلب ارائه گردید.
    کلیدواژگان: اتصال نیمه صلب، درصد گیرداری، آنالیز استاتیکی غیرخطی، نمودار ممان- دوران
  • عظیم بنی جلالی، سید سینا کورهلی * صفحات 55-60
    درمقاله حاضر به بررسی ضریب نامعینی درساختمانهای بتنی با سیستم سازه ای غیرموازی پرداخته شده است. چهار سازه بتنی سه بعدی 5و 7 طبقه با سه و چهار دهانه با سیستم قاب خمشی درنرم افزار ایتبس مورد تحلیل و طراحی قرارگرفته است. جهت برآورد ضریب نامعینی با تحلیل خطی، مقاومت جانبی و نامنظمی پیچشی سازه های مورد نظر با استفاده از نرم افزار مورد بررسی قرار گرفته است. در ساختمانهای مورد مطالعه که دارای سیستم نامنظم در پلان می باشند ابتدا طبقاتی که میزان برش در آنها از 35 درصد برش پایه تجاوز می کند را مشخص نموده و سپس مقاومت خمشی تیر حذف شده و کاهش مقاومت جانبی طبقه همچنین ایجاد نامنظمی شدید پیچشی کنترل می گردد. نتایج بدست آمده نشان میدهد درسازه های مورد مطالعه نامنظمی شدید پیچشی وجود نداشته و درصدکاهش مقاومت درتمامی سازه ها کمتراز 33 درصد می باشد و ضریب نامعینی میبایست برابر یک درنظر گرفته می شود.
    کلیدواژگان: ضریب نامعینی، سیستم سازه ای غیرموازی، مقاومت جانبی، نامنظمی شدید پیچشی
  • مصطفی عطارموسوی، احمد ملکی * صفحات 61-69
    نقش اصلی اتصال، انتقال نیروها بین اعضاء سازه ای و حفظ یکپارچگی سازه تحت اثر بارهای وارده می باشد. بسیاری از خرابی های سازه ای صرفا بعلت نقص در طراحی و آنالیز اعضاء سازه ای اتفاق نمی افتد بلکه بیشتر بخاطر اهمیت ندادن به رفتار و طراحی اتصالات صورت می گیرد. حتی هنگامی که نیروهای اعضاء سازه ای بطور دقیق شناخته شده است، شناخت کاملی از رفتار اتصالات صورت نمی گیرد به همین دلیل در این تحقیق ابتدا یک اتصال K شکل تحت اثر بارگذاری یکنواخت توسط نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی تحقیقات گذشته اعتبارسنجی گردیده است. سپس 8 مدل عددی تحلیلی با متغیرهای متفاوت شامل تنش تسلیم فولاد، مقاومت فشاری بتن، زاویه ی قرارگیری لوله ی فولادی و وجود گل میخ توسعه یافته اند تا ویژگی های متفاوت پاسخ ها را پیش بینی کنند. نتایج کلی آن ها نشان داد، استفاده از گل میخ در لوله ی اصلی که با بتن پر شده بود، مقدار تنش فون میزس مصالح فولادی و تنش فشاری بتن پرکننده را افزایش داد. افزایش 25 و 50 درصدی تنش تسلیم لوله های فولادی فرعی، مقداربار نهایی اتصال را به ترتیب 9/22 درصد و 6/74 درصد و شکل پذیری آن را 9/24 درصد و 1/52 درصد افزایش داده است. کاهش زاویه ی مابین لوله های فرعی و لوله ی اصلی دراتصال K شکل لوله فولادی نشان داد که با کاهش زاویه ی مابین لوله های فرعی و لوله ی اصلی، مقداربار نهایی و سختی اولیه کاهش می یابد ولی شکل پذیری سازه افزایش می یابد. در کل میتوان نتیجه گرفت که افزایش تنش تسلیم لوله های فرعی بیشترین تاثیر را در بهبود رفتار اتصال K شکل داشت.
    کلیدواژگان: اتصال، سازه های لوله ای، بتن پرکننده، تحلیل اجزای محدود
|
  • mohammad asadi, mehdi rahimi asl, ali bakhshi * Pages 1-12
    In this study to determine the reduce beam section effect, on intermediate moment frame system behavior and its results, are discussed. For this purpose, non-linear static analysis is used. Generally, two types of structures have been selected in this study, the first 5, 10 and 15-story moment frame and the second with a cross section reduction in beam structures. Since this research has been done using software OpenSEES also to modeling reduce beam section, we used Krawinkler-Ibarra rotational spring model with concentrate plasticity on beams. After verification of RBS for a cantilever beam, this model has been extended to multi degree of freedom buildings. Finally different models have been subjected to incremental dynamic analysis and the results of analyzing the flexural structures of the frame and RBS structures have been used to calculate and extract the fracture curves of the structures and compare them. With respect to the fracture curve graphs of intermediate structures, the probability of colliding the IMF model with the RBS is higher.
    Keywords: Intermediate Moment-Resisting Frames (IMF), Reduced beam section, (RBS), Fragility curve, Increasing Dynamic Analysis
  • Ziaaddin Zamanzadeh *, sadegh choupani Pages 13-19
    The present paper investigates the buckling behaviour of single layer geodesic and reticulated dome form of space structures. For this purpose, three aims have been pursued. Initially, the results of linear and non-linear buckling analysis have been compared by finite element method. Correctness of the utilized finite element method has been checked by results of previous articles, then with description of slenderness factor of dome as geometrical parameter of dome, by investigating the results of non-linear buckling analysis that resulted for domes with different slenderness factors, the rage that general buckling, dimple buckling and member buckling can occur have been determined. The ultimate aim is earning relations for estimating critical buckling load of single layer geodesic and reticulated dome form of space structures. By using these relations, buckling loads of domes could be estimated accurately without any need to time-consuming non-linear analysis and complicated mathematical calculations. In order to achieve to these three goals, the geometrical modelling of structures has been performed by programming at MatLab and coordinates of dome's joints have been determined.
  • Mohammad Reza Tabeshpour *, Komeil Karimi, Afsaneh Mosavy Pages 21-31
    Infill walls are one of the most important elements in the buildings that should be considered in design and construction stages. In architectural design masonry infills are used to separating spaces and areas, but these elements are effective in seismic behavior because of stiffness and strength of masonry infills adjacent to the structural frames. The interaction of masonry infill with concrete frame create short column. Shear failure is a critical kind of concrete column failure that occurs in short columns during earthquake because of low ductility and brittle behavior of these types of columns. It is important to investigate the behavior of short columns. In this paper interaction of masonry infill with concrete frame with 1 bay and 1 story is surveyed. SAP2000 and OpenSees are used for analysis and comparison. The results show that shear reinforcement of concrete columns in ordinary design is not sufficient so plastic hinges form and shear failure happen and increasing in the stiffness and strength of frame because of infill wall should be considered during both the design and construction stages.
    Keywords: Masonry infill, Interaction, shear failure, nonlinear analysis
  • Mahyar Kaveh, Reza Farokhzad * Pages 33-42
    Foam concrete is new cover for several usages in building industry that is very useful because of its unique specification. The high value of strength to weight ratio, low Thermal conductivity Coefficient and the high Heat insulation and soundproof ability is the most advantage of this type concrete. In this investigation we use Polypropylene fibers, Synthetic fibers, rice husk ash and nano silica to improve the foam concrete abilities. The fibers are used as additive and rice husk ash & nano silica are replaced as cement. The compressive strength test, tensile strength test and lentgh change test are performed on all foam concretes. Maximum compressive strength belongs to designs containing 1% synthetic fibers and 1% nano-silica. Finally, it was determined that rice paddy ash in 5% replacement has a 9% increase in compressive strength of 28 days and a 17% increase in tensile strength of 28 days. Compressive strength is not affected by Polypropylene fibers in 0.1% and 0.2%, and in 0.3%, compressive strength decreases. Adding 1% of synthetic fiber to concrete foam has 17% growth in compressive strength and 75% growth in tensile strength. Adding 1% nano-silica to foam concrete has a 20% growth in compressive strength and 38% growth in tensile strength. Nanosilica and rice husk ash decreased by 21% and 9% decrease in concrete shrinkage due to decreased absorption of foam concrete. Polypropylene and synthetic fibers cause 6 to 15% reduction in the contraction due to concrete drying.
    Keywords: Foam Concrete, polypropylene fiber, pozzolanic materials, Nano-silica
  • ALI DELNAVAZ *, amirhosein mollaeskandari Pages 43-54
    Structural analysis is very complicated in terms of actual behavior of its connections, and for this reason, by employing the concept of the beam line, certain stiffness is attributed to each connection and thus the connections are categorized. In this research, a semi-rigid connection with stiffener plates is considered in the connection between a beam web and a column. For this purpose, 64 analytical models are utilized, in which the features of stiffener plates, such as height, width, and thickness are changed. There are four variable modes for height, four variable modes for widths, and four variable modes for thickness, making a total of 64 different models. The connections were modeled under a nonlinear static analysis and then the momentum-rotation diagrams were plotted for each mode. So that, the behavior of the semi-rigid connection and the impact of the connecting plates on its performance was investigated. Finally, by comparing the results, a relationship was provided for estimating the rigidity percentage of a semi-rigid connection
    Keywords: Semi-rigid connection, Rigidity percentage, Non-linear static analysis, Moment-rotation diagram
  • azim bani jalali, seyyed sina kourehli * Pages 55-60
    In this paper, the redundancy factor at buildings with nonparallel systems irregularity has been investigated. For this purpose, four concrete moment resisting frames with different heights and spans designed in ETABS software. Because of irregularity of the studied buildings in plan, the story which resist more than 35% of the base shear in the direction of interest should be found. Then, loss of moment resistance at the beam-to-column connections at both ends of a single beam should be tested. The obtained results show that the story strength reduced less than 33% and the resulting system have not an extreme torsional irregularity. So, the redundancy factor at studied buildings is equal one.
    Keywords: Redundancy factor, Nonparallel systems irregularity, Story strength, Extreme torsional irregularity
  • mostafa attarmosavi, ahmad maleki * Pages 61-69
    The main role of connections, the transfer of forces between structural members and maintaining the integrity of the structure under the influence of load loads. Many structural failures are not simply due to defects in the design and analysis of structural members, but rather due to the non-respect of the behavior and design of joints. Even when member structures of the structure are accurately known, there is no complete understanding of the behavior of the joints. For this reason, in this research, a K-shaped connection under the uniform load loading model was modeled by Abacus software and validated by the results of previous research. Then, 8 numerical analytical models with different variables including steel yielding stress, compressive strength of concrete, angle of the steel tube and the presence of a stud have been developed to predict different characteristics of the responses. Their overall results indicated that the use of flint glass in the main pipe, which was filled with concrete, increased the stress intensity of the steel materials and the compressive strength of the filler concrete. An increase of 25% and 50% of the subsidence stresses of the secondary steel pipes increased the final bond strength by 22.9% and 74.6%, respectively, and the strength of the aggregate increased by 24.9% and 52.1%, respectively. The reduction of the angles between the sub-tubes and the main pipe in the K-shaped steel pipe connection showed that by decreasing the angle between the sub-tubes and the main pipe, the final quantity and initial hardness decrease, but the structural ductility increases. In general, it can be concluded that increasing the subsidence tension of the sub-tubes has the greatest effect on improving the behavior of the K-shaped joint, which, in addition to increasing the final load and the formability, also increased the initial hardness of the load-displacement curve. In contrast to the increase in the tensile strength of the main steel pipe, the final load and bond strength were reduced due to the simultaneous loading of the sub-channels and only increased the initial hardness to some extent.
    Keywords: Joint, Tubular structures, Concrete-filled, Finite element analysis