پایان نامه ارزیابی و بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح نامنظم موجود

پایان نامه ارزیابی و بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح نامنظم موجود

پایان نامه ارزیابی و بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح نامنظم موجودنوع فایل: Word و قابل ویرایشتعداد صفحات : 194 صفحهچکیدهامروزه
با پیشرفت علم در صنعت ساختمان روش های زیادی برای بهسازی سازه های بتن
مسلح ارائه گردیده است که از جمله این روشها افزایش سختی به کمک سیستم
دیوار برشی بتن مسلح می باشد. در بهسازی سازه، سعی بر آن است که سازه علاوه
بر داشتن سختی لازم در مقابل ارتعاشات زمین ناشی از زلزله قادر به مستهلک
نمودن انرژی ناشی از این ارتعاشات نیز باشد.در سیستم دیوار برشی بتن
مسلح، سازه بهسازی شده علاوه بر تامین سختی مورد نیاز توسط دیوار برشی,
قابلیت بالایی در جذب و استهلاک انرژی را خواهد داشت. در این تحقیق ابتدا
مدل هائی با استفاده از ویرایش اول آئین نامه ۲۸۰۰ طراحی و پس از بررسی
آسیب پذیری (توسط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود در ایران)،
با استفاده از این سیستم دیوار برشی بهسازی گردیده و ضمن بررسی خروجی ها به
عملکرد مناسب این سیستم بر روی سازه به عنوان یک سیستم کارا و قابل قبول
پرداخته شده است.در این تحقیق جهت بررسی تاثیر سیستم دیوار برشی در
سازه های بتنی ابتدا سه مدل ، سه بعدی توسط ویرایش اول آئین نامه۲۸۰۰در نرم
افزارEtabs v9.5 طراحی و سپس توسط نرم افزارPERFORM 3D V4 پس از بررسی
آسیب پذیری توسط سیستم دیوار برشی بتن مسلح بهسازی گردید.نتایج حاصل از
این تحقیق نشان می دهد استفاده از سیستم دیوار برشی عملکرد لرزه ای هر سه
مدل را بهبود بخشیده بطوریکه با اضافه نمودن سیستم دیوار برشی به مدل های
مورد مطالعه شکل پذیری سازه ۱۹ تا۷۶ درصد، میزان اتلاف انرژی ۲۳ تا ۳۷ درصد
افزایش و برش پایه طبقات ۳۳ تا ۵۰ درصد کاهش یافته است. ضمناً تغییر مکان
نسبی طبقات عمدتاً کاهش یافته و یکنواخت می گردد. در حقیقت استفاده از
سیستم دیوار برشی علاوه بر افزایش شکل پذیری باعث کاهش نیاز لرزه ای سازه
ها گردیده و عملکرد سازه ها را بهبود می بخشد.کلمات کلیدی: بهسازی لرزه ای، سازه های بتن مسلح، دیوار برشی بتن مسلح، طراحی بر اساس سطح عملکرد.فهرست مطالبچکیدهفصل اول (کلیات تحقیق) ۱۱-۱-مقدمه۱۱-۲-بررسی خسارت ساختمان های بتنی مسلح در زلزله.۵۱ -۲-۱- مقدمه۵۱-۲-۲-عوامل موثر بر میزان آسیب دیدگی ساختمان ها .۵۱-۲-۲-۱-اختلاف بین طیف طرح و طیف پاسخ زلزله ..۶۱-۲-۲-۲- ستون های ترد .۷۱-۲-۲-۳- آرایش نامتقارن عناصر سختی در پلان..۷۱-۲-۲-۴- طبقه همکف نرم ..۸۱-۲-۲-۵- ستون های کوتاه..۹۱-۲-۲-۶-شکل پلان طبقات .۱۰۱-۲-۲-۷- شکل ساختمان در ارتفاع .۱۰۱-۲-۲-۸ -دال های بدون تیر (دال تخت)..۱۱۱-۲-۲-۹-آسیبهای وارده در اثر زلزله های پیشین..۱۱۱-۲-۲-۱۰- سیستمهای قاب خمشی تنها ..۱۲۱-۲-۲-۱۱- تعداد طبقات.۱۲۱-۲-۲-۱۲- اثر شالوده ها.۱۳۱-۲-۲-۱۳- محل قرارگیری سازه های مجاور هم در بلوک ساختمانی۱۴۱-۲-۲-۱۴-تاثیر مقاومت مشخصه بتن ۱۴۱-۲-۲-۱۵-تاثیر زمان نوسان..۱۵۱-۲-۲-۱۶- خسارات ناشی از ضعف عناصر سازه ای۱۷۱-۲-۲-۱۶-۱- ضعف ستون ها .۱۷۱-۲-۲-۱۶-۲- ضعف تیرها ..۱۸۱-۲-۲-۱۶-۳- اتصال تیر و ستون ۱۸۱-۳-ساختار پایان نامه۱۹فصل دوم(راهکارهای بهسازی و کنترل ارتعاش لرزه ای سازه)۲۱۲-۱-مقدمه ۲۱۲-۲- سازه های مقاوم در برابر زلزله.۲۲۲-۳- معرفی راهکارهای بهسازی.۲۳۲-۳-۱-کاهش نیروی زلزله..۲۴۲-۳-۲- افزایش مقاومت و سختی..۲۵۲-۳-۳- افزایش شکل پذیری. .۲۷۲-۳-۴- کاهش سختی موضعی.۲۸۲-۳-۵- تغییر کاربری سازه .۲۸۲-۳-۶-روش ارزیابی بر اساسا عملکرد۲۸۲-۴-اعضای کنترل شونده توسط نیرو و تغییر شکل .۳۳۲-۴-۱-مزایای روش کنترل بر اساس عملکرد ..۳۶۲-۵- بررسی ضوابط دستورالعمل بهسازی..۳۷۲-۵-۱-مبانی بهسازی..۳۷۲-۵-۲-مراحل بهسازی.۳۷۲-۵-۳- هدف بهسازی۳۷۲-۵-۴- سطح عملکرد ساختمان ۳۷۲-۵-۴-۱- سطوح عملکرد اجزای سازه ای ..۳۷۲-۵-۴-۱-۱-سطح عملکرد ۱-قابلیت استفاده بی وقفه.۳۸۲-۵-۴-۱-۲- سطح عملکرد ۲-خرابی محدود.۳۸۲-۵-۴-۱-۳-سطح عملکرد ۳- ایمنی جانی..۳۸۲-۵-۴-۱-۴- سطح عملکرد ۴-ایمنی جانی محدود.۳۹۲-۵-۴-۱-۵- سطح عملکرد ۵- آستانه فروریزش..۳۹۲-۵-۴-۱-۶- سطح عملکرد ۶-لحاظ نشده .۳۹۲-۵-۴-۲- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای..۳۹۲-۵-۴-۲-۱- سطح عملکرد A-خدمت رسانی بی وقفه .۴۰۲-۵-۴-۲-۲-سطح عملکرد D- ایمنی جانی محدود .۴۰۲-۵-۴-۲-۳- سطح عملکرد E- لحاظ نشده .۴۰۲-۵-۴-۳- سطوح عملکرد کل ساختمان ..۴۰۲-۵-۵- اطلاعات وضعیت موجود ساختمان .۴۱۲-۵-۵-۱- جمع آوری اطلاعات در سطح حداقل.۴۱۲-۵-۵-۲-جمع آوری اطلاعات در سطح متعارف۴۲۲-۵-۵-۳- جمع آوری اطلاعات در سطح جامع ..۴۲۲-۵-۵-۴- ضریب آگاهی..۴۳۲-۵-۶-راهکارهای بهسازی.۴۳۲-۵-۷- مقاومت مصالح..۴۴۲-۵-۷-۱- مقاومت مورد انتظار مصالح ۴۴۲-۵-۷-۲- حدپایین مقاومت مصالح۴۴۲-۵-۷-۳-مقاومت مشخصه مصالح ۴۴۲-۵-۸- ظرفیت اجزای سازه ۴۴۲-۵-۸-۱- روشهای خطی۴۴۲-۵-۸-۲- روشهای غیر خطی۴۵۲-۵-۹-روشهای تحلیل غیر خطی۴۶۲-۵-۹-۱- تحلیل استاتیکی غیر خطی(pushouers)..46۲-۵-۹-۱-۱-تغییر مکان هدف..۴۸۲-۵-۹-۱-۲-روش ضرایب ۴۸۲-۵-۹-۱-۳-روش طیف ظرفیت ..۵۱۲-۵-۹-۲-۲-شکل توزیع بار جانبی در ارتفاع ساختمان۵۲۲-۵-۹-۲-۱- محدودیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی (Pushover).54۲-۵-۹-۲-۲-مزیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی(pushover)..55۲-۵-۹-۲-۳-تحلیل دینامیکی غیر خطی۵۷۲-۵-۹-۲-۴-معیارهای پذیرش روشهای غیر خطی..۵۷۲-۵-۱۰-اضافه نمودن دیوار برشی در ساختمان بتن آرمه موجود..۶۱۲-۵-۱۱-تاثیر افزودن دیوار برشی برای کاهش نامنظمی سازه ای در ساختمان ..۶۱۲-۵-۱۲-تاریخچه استفاده از دیوار برشی درساختمان بتنی۶۴۲-۵-۱۳-ضوابط استفاده از دیوار برشی در ساختمان بتنی موجود..۶۶۲-۵-۱۳-۱-اضافه کردن دیوارهای برشی و میانقاب..۶۶۲-۵-۱۳-۲- دیوار برشی بتنی ..۶۷فصل سوم(ساختمان مورد مطالعه و ارزیابی آسیب پذیری آن)۷۱۳-۱- مقدمه.۷۱۳-۲- ساختمانهای مورد مطالعه ۷۲۳-۳- مشخصات ساختمان موجود .۷۳۳-۳-۱- مشخصات هندسی ساختمان۷۳۳-۳-۲-سیستم سازه ای ساختمان ۷۴۳-۳-۳- مشخصات مصالح .۷۴۳-۴- بارگذاری ثقلی..۷۴۳-۵-سیستم انتقال بار ثقلی.۷۵۳-۵-۱-سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی.۷۵۳-۵-۲-مشخصات مصالح مصرفی در سازه۷۵۳-۵-۳بارگذاری ثقلی و جانبی..۷۶۳-۶- بارگذاری جانبی .۸۰۳-۶-۱- ساختمان های۱۰طبقه نامنظم مورد مطالعه ..۸۰۳-۶-۲- ساختمان های۱۵طبقه نامنظم مورد مطالعه ۸۰۳-۶-۳- ساختمان های۲۰طبقه نامنظم مورد مطالعه ۸۲۳-۶-۲-انجام تحلیل۸۳۳-۶-۴-۱-مقاطع تیرهای ساختمان مورد مطالعه۸۷۳-۷- ارزیابی کیفی آسیب پذیری ساختمان های مورد مطالعه .۸۸۳-۷-۱- هدف بهسازی ..۸۸۳-۷-۱-۱- سطح خطر ..۸۸۳-۷-۱-۱-۱- سطح خطر ۱.۸۸۳-۷-۱-۱-۲- سطح خطر ۲.۸۹۳-۷-۲-سطح عملکرد ساختمان .۸۹۳-۷-۲-۱- سطح عملکرد اجزای سازه ای .۸۹۳-۷-۲-۲- سطح عملکرد اجزای غیر سازه ای ۸۹۳-۷-۲-۳- سطح عملکرد کل ساختمان .۹۰۳-۷-۳-تعیین سطح اطلاعات و ضریب آگاهی۹۰۳-۷-۴-مشخصات مصالح ۹۱۳-۷-۴-۱- مصالح بتنی.۹۱۳-۷-۵-شتاب نگاشت ها۹۱۳-۷-۵-۱-مشخصات شتاب نگاشت ها۹۱۳-۷-۵-۱-مشخصات شتاب نگاشت ها۹۱۳-۷-۵-۱-۱-مقياس کردن شتاب نگاشت ها.۹۱۳-۷-۵-۱-۲-هم پایه کردن شتاب نگاشت ها.۹۳۳-۷-۵-۱-۳-رکوردهای زمین لرزه مورد استفاده در تحلیل۹۳۳-۸- ارزیابی کمی آسیب پذیری ساختمان ها ..۹۴۳-۸-۱- تحلیل استاتیکی غیر خطی (Pushover) 95۳-۸-۱-۱- تعیین تغییر مکان هدف .۹۵۳-۸-۱-۱-۱- تغییر مکان هدف برای ساختمان های ۲۰طبقه مورد مطالعه.۹۵۳-۸-۱-۱-۲-تغییر مکان هدف برای ساختمان ۱۵طبقه مورد مطالعه .۹۷۳-۸-۱-۱-۳-تغییر مکان هدف برای ساختمان ۱۰طبقه مورد مطالعه۹۹۳-۸-۱-۲-انجام تحلیل۱۰۱۳-۸-۱-۲-۱-تعریف مفاصل پلاستیک .۱۰۱۳-۸-۱-۲-۱-۱-تعریف مفاصل پلاستیک در تیرهای بتنی۱۰۱۳-۸-۱-۲-۱-۲-تعریف مفاصل پلاستیک در ستون های بتنی .۱۰۳۳-۸-۱-۳- پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش برای روش های غیر خطی –اعضای کنترل شونده توسط خمش..۱۰۴۳-۸-۱-۳-تعریف حالت های مختلف تحلیل(case) ..105۳-۸-۱-۴- نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) 107۳ -۸-۱-۴-۱- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۲۰طبقه مورد مطالعه ۱۰۷۳-۸-۱-۴-۲- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۵طبقه مورد مطالعه ۱۰۹۳-۸-۱-۴-۳- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۰طبقه مورد مطالعه ۱۱۰۳-۸-۱-۵- اثر همزمان مولفه های زلزله ..۱۱۱۳-۸-۱-۶- تحلیلدینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی ۱۱۱۳-۸-۱-۶-۱-انجام تحلیل ۱۱۱۳-۸-۱-۶-۲-نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی ۱۱۲۳-۸-۱-۶-۲-۱- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۲۰طبقه موردطالعه.۱۱۲۳-۸-۱-۶-۲-۲- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۵طبقه موردمطالعه۱۱۴۳-۸-۱-۶-۲-۳- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۰طبقه موردمطالعه۱۱۵۳-۹-نتیجه گیری .۱۱۷فصل چهارم(بهسازی لرزه ای ساختمان های مورد مطالعه) ۱۱۸۴-۱ مقدمه ..۱۱۸۴-۲- اضافه نمودن دیوار برشی برای بهبود نامنظمی در ساختمان های بتنی موجود .۱۱۹۴-۳-انجام تحلیل ۱۲۰۴-۳-۱- تعیین تغییر مکان هدف ۱۲۰۴-۳-۱-۱-تغییر مکان هدف برای ساختمان هایمورد مطالعه..۱۲۰۴-۳-۲-نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی ((pushover).121۴-۳-۲-۱-نتایج تحلیل pushoverساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی..۱۲۱۴-۳-۲-۲-نتایج تحلیل pushoverساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی.۱۲۳۴ -۳-۲-۳-نتایج تحلیل pushoverساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی۱۲۵۴-۳-۳- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی..۱۲۶۴-۳-۳-۱- انجام تحلیل.۱۲۶۴-۳-۳-۲- نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی۱۲۷۴-۳-۳-۲-۱-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی..۱۲۷۴-۳-۳-۲-۲-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی.۱۲۹۴-۳-۳-۲-۳-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعهبعد از بهسازی.۱۳۰۴-۳-۳-۳- نتیجه گیری.۱۳۲۴-۴- مقایسه نتایج . ۱۳۲۴-۵- مقایسه شاخص های ارزیابی ۱۳۳۴-۵-۱ – بررسی تغییر شکل نسبی طبقات..۱۳۳۴-۵-۱-۱-نمودار مقایسه تغییر شکل ساختمان های ۲۰،۱۵،۱۰مورد مطالعه قبل و بعد از بهسازی.۱۳۴۴-۵-۱-۱- مقایسه نتایج تغییر شکل ساختمان های ۲۰ و ۱۵ و ۱۰ طبقه مورد مطالعه۱۳۴۴-۵-۲- منحنی هیسترزیس۱۳۶۴-۵-۲-۱-منحنی هیسترزیس سازه ۲۰ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس..۱۳۶۴-۵-۲-۲-منحنی هیسترزیس سازه ۲۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس.۱۳۷۴-۵-۲-۳-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعه.۱۳۷۴-۵-۲-۴-منحنی هیسترزیس سازه ۱۵ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل.۱۳۷۴-۵-۲-۵-منحنی هیسترزیس سازه ۱۵ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل..۱۳۸۴-۵-۲-۶-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعه.۱۳۹۴-۵-۲-۷-منحنی هیسترزیس سازه ۱۰ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل.۱۴۰۴-۵-۲-۸-منحنی هیسترزیس سازه ۱۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل..۱۴۱۴-۵-۲-۹-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعه۱۴۲۴-۵-۳-نمودار تاریخچه زمانی..۱۴۲۴-۵-۴- بررسی مکانیزم اتلاف انرژی در سازه..۱۴۶۴-۵-۴-۱-ساختمان ۲۰ طبقه قبل از بهسازی.۱۴۶۴-۵-۴-۲-ساختمان ۲۰ طبقه بعد از بهسازی..۱۴۷۴-۵-۴-۳-ساختمان ۱۵ طبقه قبل از بهسازی۱۴۷۴-۵-۴-۴-ساختمان ۱۵ طبقه بعد از بهسازی..۱۴۸۴-۵-۴-۵-ساختمان ۱۰ طبقه قبل از بهسازی..۱۴۸۴-۵-۴-۶-ساختمان ۱۰ طبقه بعد از بهسازی..۱۴۹۴-۵-۴-۷-مقایسه نتایج نمودار اتلاف انرژی برای ساختمان ۲۰ و ۱۵ طبقه و ۱۰ مورد مطالعه..۱۵۰۴-۵-۵-تغییر مکان نسبی طبقات .۱۵۰۴-۵-۵-۱-ساختمان ۲۰ طبقه نامنظم۱۵۱۴-۵-۵-۲- ساختمان ۱۵ طبقه نامنظم ۱۵۳۴-۵-۵-۳- ساختمان ۱۰ طبقه نامنظم ..۱۵۵۴-۶-نتیجه گیری..۱۵۶فصل پنجم(نتیجه گیری و پیشنهادات)157۵-۱- مقدمه .۱۵۷۵-۲- نتیجه گیری ..۱۵۸۵-۳- پیشنهادها جهت ادامه کار تحقیق .۱۵۹منابع ..۱۶۰چکیده انگلیسی۱۶۳