پایان نامه درباره بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در سازه های فولادی

آگوست 23, 2016 Off By 92
پایان نامه  

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در سازه های فولادی

تکه هایی از متن :

 

فهرست مطالب

فصل اول  کلیات تحقیق_ 1

1-1مقدمه_ 2

1-1-1تاریخچه سازه های فولادی واتصالات  2

1-2 بیان مسئله_ 2

1-2-1 طبقه بندی سازه های فولادی_ 3

سازه های فولادی به سه گروه اساسی طبقه بندی می شوند_ 3

1-2-2  معایب ومزایای سازه های فولادی_ 6

1-3   اهمیت وضرورت تحقیق_ 9

1-4   اهداف تحقیق_ 9

1-5   متغیرهای تحقیق_ 10

1-6   فرضیه های تحقیق_ 13

1-7   تعریف واژه ها واصطلاحات_ 13

1-8  محدودیتهای تحقیق_ 13

فصل دوم مروری بر تحقیقات انجام شده 15

2-1  مقدمه_ 15

2-2  مبانی نظری تحقیق_ 15

2-2-1  اتصالات_ 15

2-2- 2   طبقه بندی اتصالات فولادی_ 17

2-2-2-1  طبقه بندی اتصالات از نظرسختی_ 17

2-2-2-2   طبقه بندی اتصالات از نظرمقاومت_ 17

2-2-2-3  طبقه بندی اتصالات از نظر شکل پذیری_ 17

2-2- 3  نمودار لنگر – دوران در اتصالات_ 17

2-2-4  طبقه بندی اتصالات براساس نمودار M-ϴ_ 18

2-2-5  اتصالات نیمه صلب تیر به ستون_ 19

2-2-5-1   جزئیات اتصال نیمه صلب_ 20

2-2-5-2   رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب_ 21

2-2-5-3   طراحی لرزه ای اتصالات نیمه صلب_ 23

2-2-5-4   انواع اتصالات نیمه صلب_ 25

2-2-5-6  معایب ومزایای اتصالات خورجینی_ 27

2-2-5-7 بررسی رفتار ونیروهای وارد براتصال خورجینی_ 28

2-2-5-8 مطالعات اتصالات نیمه صلب_ 29

2-2- 6  مباحث آیین نامه ای_ 29

2-2-6- 1  تقسیم بندی اتصالات از دیدگاه آیین نامه ها 29

2-2-6- 2  معیارهای وضوابط آیین نامه ای_ 31

2-3  پیشینه تحقیق_ 34

2-3-1  مقدمه_ 34

2-3-2  مروری بر تحقیقات پیشین محققین: 34

2-3-2-1  بررسی طراحی وعملکرد لرزه ای سازه های فولادی با سیستم ترکیبی قاب صلب ونیمه صلب_ 34

2-3-2-2   بررسی رفتار لرزه ای قابهای خمشی مقاوم به ستون با اتصالات نیمه صلب     36

2-3-2-3  تحلیل وبررسی پارامتریک قابهای دروازه ای مرکب با اتصالات نیمه صلب_ 38

2-3-2-4  ماتریسهای سختی درجه اول ودوم وبار محوری یک سیستم  تیر به ستون با اتصالات نیمه صلب_ 40

2-3-2-5  توسعه متدهای طراحی کاربردی برای سازه های فولادی با اتصالات نیمه صلب   41

2-3-2-6 پارامترهای تقریبی برای بررسی رفتار پیچشی سازه های فولادی با اتصالات نیمه صلب خورجینی_ 44

2-3-2-7  بررسی وآنالیز قابهای فولادی با اتصالات زانویی نیمه صلب تیر به تیر وتیر به ستون تحت نیروی خمشی ومحوری 46

2 -3-2-8 ارزیابی اتصالات نیمه صلب در سازه های فولادی با استفاده از تست مودال_ 48

2-3-2-9  تحلیل پایداری سازه های قفسه ای سه بعدی مسطح با اتصالات نیمه صلب    50

2-3-2-10 طراحی پایداری سازه ها با اتصالات نیمه صلب   50

2-3-2-11  بررسی توزیع بار برروی فنداسیونهای انعطاف پذیردر سازه های با اتصالات نیمه صلب_ 50

2-3-2-12  بررسی خصوصیات دینامیکی وپاسخ زمانی سازه های قابی شکل با اتصالات نیمه صلب وگریز از مرکز 50

2-3-2-13 ارزیابی رفتارلرزه ای قابهای فولادی با اتصالات نیمه صلب ومهاربندی زانویی با استفاده ار روش 50

2-3-2-14 بررسی ازمایشگاهی سیستمها با اتصالات نیمه صلب تحت خمش با وبدون نیروی محوری  57

2-3-2-15 عملکرد لرزه ای قابهای خمشی نیمه صلب تحت رکوردهای ثبت شده دور ونزدیک__ 79

فصل سوم مبانی مدلسازی و تطابق نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی_ 62

3-1  مقدمه_ 63

3-2 تخمین میرایی و ضرایب کاهش طیف پاسخ نیاز 63

3-3 تحلیل اجزای محدود 67

3-4  مراحل تحليل المان محدود 69

3-5  نحوه تحليل المان محدود 70

3-6  روشهای تحلیل المان محدود 70

3-6-1  روش اجزا محدود ضمنی_ 71

3-6-2  روش اجزا محدود صریح_ 71

3-7 اعتبارسنجی کار آزمایشگاهی_ 75

فصل چهارم مدلسازی و تحلیل مدلها 84

4-1  مقدمه_ 87

4-2  انتخاب معیار تسلیم_ 87

4-2-1  معیار ون میسز 87

4-3  مدلهای مورد مطالعه_ 88

4-3-1  شتاب نگاشت زلزله طبس__ 89

4-3-2  شتاب نگاشت زلزله بم_ 90

4-3-3  شتاب نگاشت زلزله منجیل_ 90

4-3-4  شتاب نگاشت زلزله السنترو 91

4-4   نتایج بارگذاری لرزه ای_ 91

4-4-1  زلزله طبس__ 91

4-4-2  نتایج لرزه ای دیگر 102

4-5  مدلهای تیپ دوم 110

فصل پنجم  نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات_ 123

5-1 مقدمه_ 124

5- 2نتیجه گیری 124

5-3   پیشنهادها 126

منابع_ 127

 

فهرست جداول

جدول 1-1 متغیرهای تحقیق 10

جدول 2-1 لنگر ودوران انتهایی برای انواع مختلف بار با درجات صلبیت مختلف 21

جدول 2-2 محاسبه نیروی زلزله برای قابهای با اتصالات نیمه صلب 25

جدول 2-3 اندازه حداقل جوش گوشه برحسب ضخامت ورق ضخیم تر 31

جدول 2-4 مقاومت نهایی اعضا واتصال 32

جدول 3-1 ضریب اصلاح وضزیب میرایی 66

جدول 3-2 تعیین نوع رفتار سازه 67

جدول 3-3 مشخصات قاب مورد استفاده 77

جدول 3-4 مشخصات فولاد مورد استفاده 78

جدول 3-5 مقایسه نتایج به دست آمده از نمونه آزمایشگاهی ومدل عددی 83

جدول3-6 میزان خطا……….83

جدول 4-1 مدلهای مورد مطالعه 88

جدول 4-2 مقایسه مدل تحت رکوردهای مختلف زلزله 108

جدول 4-3 مدلهای تیپ دوم  110

جدول 4-4 مقایسه کلی مدلها  122

 

فهرست شکل ها

شکل 1-1 سازه های قاب بندی شده ____________________________________________________ 3

شکل 1-2 سازه های پوسته ای________________________________________________________ 4

شکل 1-3 سازه های معلق___________________________________________________________ 5

شکل 2-1 نمودار لنگر – دوران در اتصالات_______________________________________________ 17

شکل 2-2 جزئیات اتصال نیمه صلب___________________________________________________ 20

شکل 2-3 پاسخ هیسترسیس لنگر- دوران برای اتصالات صلب ونیمه صلب__________________________ 22

شکل 2-4 پاسخ سازه در برابر زلزله با قاب صلب ونیمه صلب___________________________________ 22

شکل 2-5 اتصال نیمه صلب با ورق فوقانی برای تسلیم در تیر___________________________________ 26

شکل 2-6 انواع اتصالات خورجینی____________________________________________________ 27

شکل 2-7 سیستم طبقه بندی آیین نامه Eurocode3_________________________________________ 30

شکل 2-8 سازه های فولادی با سیستم ترکیبی قاب صلب ونیمه صلب_____________________________ 35

شکل 2-9 قابهای خمشی مقاوم به ستون با اتصالات نیمه صلب__________________________________ 37

شکل 2-10 قاب دروازه ای مرکب وکوتاه با اتصالات نیمه صلب__________________________________ 39

شکل 2-11 نمودار متدهای طراحی سازه های فولادی با اتصال نیمه صلب___________________________ 43

شکل 2-12 قاب فولادی با اتصال زانویی نیمه صلب__________________________________________ 47

شکل 2-13 سازه های فولادی با سطح مقطع مربعی، مستطیلی ودوبعدی___________________________ 49

شکل 2-14 سازه های قفسه ای سه بعدی مسطح با اتصالات نیمه صلب____________________________ 51

شکل 2-15 فنداسیونهای تیری(ارتجاعی)_______________________________________________ 53

شکل 2-16 سازه قابی فضایی ونامتقارن وسازه های مسطح____________________________________ 55

شکل 2-17 آزمایش سیستم با اتصالات توپی وپیچی_________________________________________ 58

شکل 2-18 قابهای سه گوشه وسه طبقه ________________________________________________ 60

شکل 3-1 حلقه هیستریک ایده ال برای یک ساختمان با جزئیات شکل پذیر_________________________ 65

شکل 3-2 نمودار مقایسه دقت آنالیز المان محدود صریح وضمنی_________________________________ 74

شکل 3-3 شرایط تکیه گاهی ومرزی نمونه مورد آزمایش______________________________________ 75

شکل 3-4 نمونه آزمایشگاهی……………………………………………………………76

شکل 3-5 نحوه مدلسازی ومدل ساخته شده در نرم افزار Abaqus________________________________ 79

شکل 3-6 نمودار بارگذاری چرخه ای ___________________________________________________ 79

شکل 3-7مقایسه کانتور کرنشهای پلاستیک مدل ساخته شده__________________________________ 80

شکل 3-8 مقایسه نتایج آزمایشگاهی وعددی_____________________________________________ 81

شکل 3-9 مقایسه منحنی های چرخه ای مدل عددی ونمونه آزمایشگاهی___________________________ 82

شکل 4-1 محل اعمال شتاب نگاشت افقی در مدلها_________________________________________ 86

شکل 4-2 سطح تسلیم معیارهای توسکا و ون میسز در فضای تنشهای اصلی________________________ 87

شکل 4-3 شتاب نگاشت زلزله طبس در جهت x____________________________________________ 89

شکل 4-4 شتاب نگاشت زلزله طبس در جهت x  ودر 16ثانیه___________________________________ 89

شکل 4-5 شتاب نگاشت زلزله بم در جهت x ودر 15ثانیه______________________________________ 90

شکل 4-6 شتاب نگاشت زلزله منجیل در جهت x ودر 45ثانیه___________________________________ 90

شکل 4-7 شتاب نگاشت زلزله السنترو در جهت x ودر 45ثانیه__________________________________ 91

شکل 4-8 کانتور تنش ون میسز در اثر اعمال رکورد زلزله طبس_________________________________ 92

شکل 4-9 کانتور جابه جایی کلی مدل تحت زلزله طبس_______________________________________ 93

شکل 4-10 تعیین نقطه مرجع روی صفحه صلب جهت گرفتن نیروی عکس العملی_____________________ 93

شکل 4-11 تاریخچه زمانی جابه جایی مدل تحت زلزله طبس___________________________________ 94

شکل 4-12 کانتور انرژی کرنش پلاستیک کلی مدل تحت زلزله طبس______________________________ 94

شکل 4-13 مراحل تشکیل کانتور انرژی کرنش پلاستیک تیر تحت زلزله طبس  _______________________ 95

شکل 4-14 مسیر انتخاب جهت گرفتن خروجی ها  96

شکل 4-15 کرنش ایجاد شده در طول تیر 97

شکل 4-16 نمایش دوران مفصل پلاستیک وانحناء 98

شکل 4-17 نمایش تغییرشکل تیرجهت تعیین میزان دوران مفصل پلاستیک 99

شکل 4-18 کانتور جابه جایی در طول تیر 100

شکل 4-19 منحنی جابه جایی در طول تیر 100

شکل 4-20 کانتور تنش در اثر اعمال رکورد زلزله منجیل 102

شکل 4-21 کانتور تنش در اثر اعمال رکورد زلزله بم 103

شکل 4-22 کانتور تنش در اثر اعمال رکورد زلزله السنترو 104

شکل 4-23 کرنش ایجاد شده در طول تیر تحت رکورد منجیل 105

شکل 4-24 کرنش ایجاد شده در طول تیر تحت رکورد بم 106

شکل 4-25 کرنش ایجاد شده در طول تیر تحت رکورد السنترو 107

شکل 4-26 کرنش ایجاد شده در طول تیر تحت رکورد های مختلف زلزله 108

شکل 4-27 چارت کرنش مدل تحت رکوردهای مختلف 109

شکل 4-28 چارت طول مفصل پلاستیک مدل تحت رکوردهای مختلف 109

شکل 4-29 کانتور تنش مدل M1 111

شکل 4-30 کانتور جابه جایی مدل M1 112

شکل 4-31 کانتور انرژی کرنش پلاستیک مدل M1 112

شکل 4-32 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M1 113

شکل 4-33 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M2 114

شکل 4-34 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M3 114

شکل 4-35 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M4 115

شکل 4-36  نمودار نیرو- جابه جایی مدل مدلها با ضخامت ورق متفاوت 115

شکل 4-37 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M5 116

شکل 4-38 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M6 117

شکل 4-39 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M7 117

شکل 4-40 نمودار نیرو- جابه جایی مدل مدلها با فاصله افقی پیچ متفاوت 118

شکل 4-41 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M8 118

شکل 4-42 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M9 119

شکل 4-43 نمودار نیرو- جابه جایی مدل M10 119

شکل 4-44 نمودار نیرو- جابه جایی مدل مدلها با فاصله عمودی پیچ متفاوت 120

شکل 4-45 نمودار نیرو – جابه جایی تمام مدلها……………………………………………………………………………………..120

شکل 4-46 نمودار نیرو- جابه جایی مدل صلب…………………………………………………………………………………121

شکل 4-47 نحوه تعیین ضریب جابه جایی شکل پذیری 121

 

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد :بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در سازه های فولادی