تحقیق رشته عمران راهکارهای بهسازی و کنترل ارتعاش لرزه ای سازه

تحقیق رشته عمران راهکارهای بهسازی و کنترل ارتعاش لرزه ای سازه

سازه های مقاوم در برابر زلزله   
برای طراحی لرزه ای سازه ها ابتدا لازم می باشد تا خصوصیات سازه های
مقاومدر برابر زلزله (مقدار مناسب شکل پذیر و مقاومت) تعیین شود و سپس،
درمرحله بعد سازه طوری طراحی گردد که نیازهای مورد نظر تامین شوند
بنابراینلازم میباشد تا معیارهایی جهت تعریف رفتار مطلوب سازه ها در
هنگام زلزلهتعیین و برای دستیابی به این معیارها تلاش گردد. در آیین نامه
های مختلفمانند NEIIRP.UBC.AIC،
استاندارد 2800ایران و اکثر آیین نامه های معتبر، تعریف های مشابهی برای
رفتار مطلوب سازه ها در برابر زلزله به چشم می خورد که به عنوان مثال آیین
نامه و طراحی لرزه ای سازه ها در ایران (استاندارد 2800) در این رابطه 
بهشرح زیر مرور می شود:الف-
با حفظ ایستایی ساختمان در زلزله های شدید(زلزه طرح طبق تعریف آیین نامه)
تلفات جانی به حداقل برسد و نیز ساختمان در برابر زلزله های خفیفی و
متوسطبدون وارد شدن آسیب عمده سازه ای قادر به مقاومت باشد.ب-ساختمان
های (با اهمیت زیاد) در زمان وقوع زلزله های خفیفی و متوسط قابلیت بهره
برداری خود را حفظ کنند و در ساختمان های با اهمیت متوسط، خسارات سازه ای و
غیر سازه ای به حداقل برسد. -ساختمان
های با (اهمیت خیلی زیاد) در زمان وقوع زلزله های شدید بدون آسیب عمده
سازه ای، قابلیت بهره برداری بدون وقفه خود را حفظ کنند]4.[-تجربه
زلزله های گذشته نشان می دهد که مهمترین مکانیزم های خرابی که ممکن است
دریک سازه پس از وقوع زلزله بوجود آیند رانش نسبی بزرگ بین طبقات و نیز
شتابهای قابل ملاحظه ای هستند که در کف طبقات بوجود می آیند. از طرف دیگر
سازه های مقاوم در برابر زلزله معمولاً در یکی از دو گروه سازه های سخت یا
نرم قرار می گیرند.   
سازه های سخت به دلیل سختی قابل ملاحظه ای که دارند، رانش نسبی کوچکی بین
طبقات آنها بوجود می آید. اما شتاب کف  طبقات این سازه ها قابل ملاحظه
است.سازه های نرم یا شکل پذیربه خاطر اینکه مقداری از انرژی زلزله را به
خاطررفتار غیر الاستیک مستهلک می نمایند شتاب کمی در کف طبقات آنها بوجود
میآید ولی به خاطر همین رفتار غیر الاستیک تغییر شکلهای زیادی را متحمل
میشوند و در نتیجه رانش نسبی بین طبقات آنها به نسبت بزرگ است. بنابراین
لازماست به نحو مطلوبی ارتعاشات سازه ها (پاسخ تغییر مکان و شتاب به طور
توام)کنترل شوند تا از ایجاد خرابی های زیاد در سازه های مقاوم در برابر
زلزلهجلوگیری شود]7.[2-3- معرفی راهکارهای بهسازی    
تعیین استراتژی و سیستم تقویت بهینه برای بهبود عملکرد سازه می تواند از
نظر هزینه از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. منظور از تعیین راهکارانتخاب
پارامترهای موثر عملکردی برای اصلاح یا کنترل سازه است. راهکارهای تقویت
سازه شامل افزایش سختی، مقاومت، شکل پذیری، قابلیت جذب انرژی و میرایی و
کاهش نیاز لرزه ای سازه می باشد. در برخی از موارد راهکارهای مدیریتی از
قبیل تغییر کاربری و کاهش میزان استفاده از سازه نیز مد نظر قرار می گیرد
به طور مثال اگر  راهکار اصلی افزایش مقاومت سازه باشد می توان گزینه های
مختلفی از جمله اضافه نمودن دیوار برشی موجود و یا افزودن قاب مهاربندی شده
را در نظر گرفت نکته مهم در انتخاب و طراحی یک سیستم تقویت سازگاری تغییر
شکل آن با سازه موجود می باشد بطوری که سیستم تقویت بتواند قبل از تغییر
شکل زیاد و توسعه خرابی قابل توجه در سازه اصلی وارد کار شود. برخی از
محدودیت های  غیر سازه ای از قبیل محدودیت هزینه، تاثیر تقویت روی معماری
سازه و میزان استفاده از ساختمان نیز در انتخاب راهکار و سیستم تقویت تاثیر
گذار هستند. نوع اهداف عملکردی هم در انتخاب راهکار تقویت، موثر است.
بطورمثال راهکارهای مبتنی بر افزایش سختی و مقاومت سازه، برای رسیدن به
ترازپایداری سازه و ایمنی مناسبند، در حالی که برای حفاظت از تجهیزات
داخلیسازه ممکن است مناسب نبوده و حتی مضر هم باشند. راهکارهای کاهش
دهنده نیازلرزه ای در عضوهای سازه، استفاده از سیستمهای تلف کننده انرژی،
می تواننداز نظر حفاظت از تجهیزات غیر سازه ای گزینه موثری باشد ] 12.[2-3-1-کاهش نیروی زلزله   
برای رسیدن به نقطه عملکرد مطلوب بجای افزایش ظرفیت سازه، می توان نیاز
زلزله وارده به سازه را کاهش داد. بدین منظور می توان از روش هایی از قبیل
جدا سازی از پی (Base Isolation) کاهش
جرم سازه و سیستمهای تلف کننده انرژی استفاده نمود. در سالهای اخیر
کاربرداین روشها افزایش یافته است. این روشها پیچیدگی بیشتری داشته و در
طراحیآنها باید دقت زیادی داشت تا دارای تاثیر مناسب باشند. الف- جداسازی پی    در این روش در ترازی از سیستم بابر سازه و معمولاً نزدیک پی یک سری بالشتک becaring
نرم قرار داده می شود که سازه فوقانی را از پایه زیرین جدا می کنند. این
جداگرها قابلیت تغییر شکل جانبی و جذب انرژی قابل توجهی دارند و گذاشتن
آنها باعث افزایش قابل توجه پریود و میرایی موثر سازه می شود.   ب- سیستمهای تلف کننده انرژی  این
سیستم ها بطور مستقیم، سازه را برای کاهش پاسخ زلزله، توانمند می کنند.
دراین روش واحدهای تلف کننده انرژی در سیستم باربر جانبی سازه تعبیه می
شود.تعبیه این واحدها معمولاً نیاز به افزودن قابهای مهاربندی شده به
سازهدارد و بنابراین به سختی سیستم نیز افزوده می شود]12.[2-3-2- افزایش مقاومت و سختی   
افزایش مقاومت سازه، از متداولترین روشهای تقویت سازه ها می باشد. البته
افزایش مقاومت و افزایش سختی را می توان دو مورد جداگانه دانست. تاثیر
افزایش مقاومت جانبی سازه این است که مقدار بار جانبی لازم برای شروع هر
گونه خرابی در سازه می یابد و ممکن است تاثیر چندانی در سختی و پریود اولیه
سازه نداشته باشد. افزایش مقاومت سازه باعث جابجایی نقطه عملکرد و کاهش
تغییر مکان سازه می شود. در حالتی که اگر سختی افزایش داده شود بار جانبی
سازه تغییر نکرده اما نقطه عملکرد سازه در جهت کاهش تغییر مکان جابه جا می
شود. در ادامه به چند نمونه از سیستم هایی که باعث افزایش مقاومت و سختی
سازه می شوند اشاره شده است]12.[الف- دیوار برشی   
اضافه کردن دیوار برشی یکی از متداولترین روشهای تقویت سازه ای بتنی بوده
ومعمولاً روشی اقتصادی است. افزودن دیوار برشی هم سختی و هم مقاومت سازه
راافزایش می دهد و از سازگاری تغییر مکانی خوبی برخوردار است. اشکالات
اینسیستم می تواند افزایش جرم سازه و ایجاد اشکالات معماری در سازه باشد.
اگرافزودن دیوار برشی مستلزم تقویت پی سازه باشد ممکن است هزینه زیادی
دربرداشته باشد]12.[فرمت ورد قابل ویرایشتعداد صفحات: 55مبانی نظری و پیشنه تحقیق جهت نوشتن فصل دوم پایان نامه ارشد و دکتریهمراه با رفرنس نویسی و پاورقی داخل متنمنابع فارسی کاملمنابع انگلیسی کاملما
در این بخش علاوه بر منابع مبانی نظری، منابع کلی دیگری رو برایتان در
نظرگرفتیم تا همواره در نوشتن پایان نامه از این منابع بهره مند گردید.