پایاننامه کارشناسی ارشد عمران قابهای خمشی فولادی میراگرهای اصطکاکی

۱۴۵ هزار تومان ۱۲۰ هزار تومان
افزودن به سبد خرید

جهت خرید و دانلود پایاننامه کارشناسی ارشد عمران قابهای خمشی فولادی میراگرهای اصطکاکی با ایمیل زیر در ارتباط باشید

sellthesis@gmail.com


پایاننامه کارشناسی ارشد عمران قابهای خمشی فولادی میراگرهای اصطکاکی


پایان نامه کارشناسی ارشد عمران بررسی ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی


چکیده

امروزه در کشورهای لرزه خیز جهت اتلاف انرژی لرزه ای وارد بر سازه به استفاده از انواع ابزار مستهلک کننده انرژی توصیه شده است. یکی از این ابزارها، میراگرهای اصطکاکی دورانی می باشد. به دلیل اینکه در آیین نامه های کنونی مقداری برای ضریب رفتار قاب های مجهز به این میراگر ها ارائه نشده، در این پایان نامه سعی شده تاثیر استفاده از آنها بر روی ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی مورد ارزیابی قرار گیرد. به همین منظور چندین قاب خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط با تعداد طبقات مختلف طبق ضوابط استاندارد 2800 و مبحث 10 مقررات ملی ایران، طراحی شده است. سپس با استفاده از تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی افزایشی و به کمک نرم افزار Sap2000-V15، ضریب رفتار و پارامترهای آن برای قاب های اولیه و مجهز به میراگربدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند.
تغییرات ضرایب مقاومت افزون و شکل پذیری با توجه به نتایج آنالیز قاب های با و بدون میراگرنشان می دهد که تاثیر میراگرهای اصطکاکی دورانی برضریب مقاومت افزون سازه های کوتاه بیشتر از ضریب شکل پذیری آنها است. در طبقات بلندتر شرایط عکس آن است به صورتی که تاثیر میراگر بر ضریب شکل پذیری به نسبت مقاومت افزون بیشتر است. در مجموع میراگر سبب افزایش ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی به مقدار 60/7 و 23/55 درصد، به ترتیب تحت آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیرخطی می گردد.

واژگان کلیدی: ضریب رفتار، میراگرهای اصطکاکی دورانی، تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی، قاب های خمشی فولادی


فهرست مطالب
عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه(کلیات تحقیق)
1-1.ضرورت تحقیق 3
1-2. اهداف 4
1-3. فرضیات 4
1-4. روش تحقیق 5
فصل دوم: آشنایی با میراگرهای اصطکاکی دورانی
2-1. مقدمه 8
2-2. میراگرهای اصطکاکی 9
2-3. تاریخچه و انواع میراگرهای اصطکاکی 10
2-4. معرفی میراگرهای اصطکاکی دورانی 23
2-4-1.اجزاء میراگر 23
2-4-2.مکانیسم میراگر 24
2-4-3.تاریخچه مطالعات انجام شده برروی میراگرهای اصطکاکی دورانی 25
فصل سوم: مبانی نظری تعیین ضریب رفتارسازه ها
3-1. مقدمه 50
3-2. تاریخچه ضریب رفتار 51
3-3. روشهای محاسبه ضریب رفتار 53
3-3-1.محاسبه ضریب رفتار به روش ضریب شکل پذیری یوانگ 53
3-3-2.ضریب شکل پذیری کلی سازه 59
3-3-3.ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری 60
3-3-4.مقاومت افزون 63
3-4. مطالعات انجام شده برروی ضریب رفتار قاب های مجهز به انواع میراگر 66
فصل چهارم:مدل سازی نرم افزاری قاب های فولادی خمشی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی
4-1. مقدمه 71
4-2. معرفی مدل های مورد مطالعه 71
4-3. بارگذاری وطراحی مقاطع 73
4-3-1.بارگذاری ثقلی 74
4-3-2.بارگذاری زلزله 74
4-4. آنالیز وطراحی مدل ها 75
1-4-4.کنترل مقاطع ازنظرکمانش موضعی برای خمش 75
4-4-2.تعیین ضریب برش پایه طراحی 77
3-4-4.کنترل ضوابط طراحی 77
4-4-4.کنترل تغییرمکان جانبی نسبی طبقات 79
4-5. نحوه مدلسازی نرم افزاری میراگرهای اصطکاکی دورانی و صحت سنجی آن 84
1-5-4.مراحلتعیین رفتار ممان- زاویه میراگر 86
4-5-2.صحت سنجی مدل سازی نرم افزاری سازه مجهز به میراگر 89
4-6. تعیین ظرفیت میراگرها جهت مدلسازی 94
4-7. تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه ها 98
4-8. تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی سازه ها 99
4-9. وضعیت نهایی و تسلیم آنالیز نرم افزاری 102
4-9-1.تعریف وضعیت نهایی رفتار سازه باتوجه به دستورالعمل استاندارد 2800 103
4-9-2.وضعیت نهایی سازه باتوجه به دستورالعملFEMA356 105
4-9-3.تعریف وضعیت تسلیم سازه 112
فصل پنجم: تعیین ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی با و بدون میراگرهای اصطکاکی دورانی
5-1. مقدمه 114
5-2. ضریب کاهش براثر شکل پذیری 115
5-2-1.محاسبه ضریب کاهش نیرو براثر شکل پذیری 116
5-3. محاسبه ضریب مقاومت افزون سازه 118
فصل ششم: نتایج و پیشنهادات
6-1. مقدمه 127
6-2. بررسی کلی نتایج به دست آمده 127
6-2-1. نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی 128
6-2-2. نتایجتحلیلدینامیکیغیرخطیافزایشی 130
6-3. تاثیر ارتفاع سازه برروی ضریب رفتار 133
4-6.تاثیر میراگر بر ضریب رفتار سازه 133
6-5. نتیجه کلی 134
6-6. ضریب اصلاح مدل عددی 136
6-7. پیشنهاد برای تحقیقات آینده 139
فهرست منابع
پیوست الف: کد Matlab جهت محاسبه رفتار میراگر اصطکاکی دورانی
پیوست ب: کد Matlab جهت ایده آل سازی منحنیهای بارافزون و محاسبه ضریب رفتار سازه ها 5


مقدمه

امروزه مبنای طراحی لرزه ای سازه ها به گونه ای است که سازه مقداری امکان تغییر شکل پلاستیک داشته باشد(مثلاً به کمک ایجاد مفاصل پلاستیکدر تیرها و سپس در ستون ها). این عمل باعث اتلاف مقدار زیادی از انرژی ورودی به سازه شده و در نهایت ایمنی مورد نیاز را تامین می کند. اعمال این خصوصیت برای سازه ها علاوه بر غیراقتصادی بودن میزان صدمات سازه ای و غیرسازه ای را افزایش می دهد. به جهت از بین بردن و کاهش خسارت وارده به اعضاء اصلی سازه(تیرهاوستون ها)دستگاه های خاصی باداشتن قابلیت هایی نظیر استهلاک انرژی ورودی سازه، تغییرشکل پلاستیک و … درمکان های معینی نصب می شوند. یکی از این نوع دستگاه ها، سیستم های اصطکاکی می باشند که به دلیل پتانسیل بالا در جذب و اتلاف انرژی وارده بر سازه و همچنین هزینه پایین در نصب و نگهداری آنها امروزه کاربردهای متنوع ای در مهندسی عمران بخصوص سازه مورد استفاده قرار گرفته اند.
باتوجه به گرایش بیشتر طراحان به سمت تحلیل و طراحی سازه ها به روش استاتیکی معادل به دلیل سهولت و کم هزینه بودن آن، بیشتر آیین نامه های کنونی نیز این روش را مبنای طراحی قرار داده اند. هر چند که در آیین نامه های کنونی بخصوص استاندارد 2800 ایران نگاهی اجمالی به روش طراحی غیرخطی شده و می خواهند کاربران را به سوی طراحیغیرخطی راهنمایی کنند. به هرحال مبنای طراحی لرزه ای کنونی برای سازه های متعارف قبل از تحلیل های غیرخطی، تحلیل الاستیک می باشد.
در طراحی الاستیک نیروی طراحی خطی ساختمان را از یک طیف خطی که وابسته به پریود طبیعی ساختمان و شرایط خاک محل احداث ساختمان است، بدست می آورند و برای ملحوظ کردن اثر غیرخطی و اتلاف انرژی در اثر رفتار هیسترتیک، میرایی و اثر مقاومت افزون سازه، این نیروی خطی را بوسیله ضریب اصلاح رفتار سازه(ضریب رفتار) به نیروی طراحی تبدیل می کنند.


1-1. ضرورت تحقیق
در آیین نامه های کنونی که بر مبنای تحلیل خطی استوارند(مانند استاندارد 2800 ایران) ضریب رفتار برای انواع ساختمان های متعارف ارائه شده است اما به ضریب رفتار سایر سیستم های سازه ای بالاخص سازه های موضوع این تحقیق (سازه های مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی) اشاره ای نشده است. شاید دلیل این امر این است که اصول طراحی چنین سازه هایی با توجه به کاربردشان متفاوت می باشد. مثلاً میراگرهای اصطکاکی، با افزایش میرایی و اتلاف انرژی ورودی به سازه، منجر به کاهش نیاز سازه می شوند. همچنین با افزایش سختی جانبی آن موجب افزایش ظرفیت سازه می گردند. به همین دلیل روش طراحیسازه های مجهز به این میراگرها معمولا به روش طیف ظرفیت و روش های غیرخطی انجام می شود. البته به کمک طراحی الاستیک، با تعیین سختی موثر میراگر با یک آزمون سعی و خطا نیز می توان این چنین سازه هایی را طراحی نمود.بنابراین به نظر می رسد با داشتن معیار اولیه ای همچون ضریب رفتار، به طراح این امکان را فراهم می-کند تا بتواند ارزیابی سریع و اولیه ای از سازه های جدیدالاحداث مجهز به میراگر، برای تعیین مقاطع اولیه آن داشته باشد. همچنین در بحث مقاوم سازی ساختمان های موجود نیز به منظور کنترل تاثیر میراگر بر ظرفیت مقاطع داشتن چنین معیاری کاربردی به نظر می رسد.

مرور

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.