دانلود پایان نامه ارشد : بررسی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : عمران

گرایش :سازه 

عنوان : بررسی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی

دانشگاه دیلمان لاهیجان

دانشکده فنی

 پایان نامه برای دریافت کارشناسی­ارشد

رشته مهندسی عمران      گرایش سازه

عنوان:

بررسی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی

 استاد راهنما:

دکتر حمیدرضا خوشنود

استاد مشاور:

مهندس شاهین چرختاب

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

امروزه در کشورهای لرزه­خیز جهت اتلاف انرژی لرزه­ای 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 نامه­های کنونی مقداری برای ضریب رفتار قاب­های مجهز به این میراگر­ها ارائه نشده، در این پایان نامه سعی شده تاثیر استفاده از آنها بر روی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مورد ارزیابی قرار گیرد. به همین منظور چندین قاب خمشی فولادی با شکل­پذیری متوسط با تعداد طبقات مختلف طبق ضوابط استاندارد 2800 و مبحث 10 مقررات ملی ایران، طراحی شده است. سپس با استفاده از تحلیل­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی افزایشی و به کمک نرم­افزار Sap2000-V15، ضریب رفتار و پارامترهای آن برای قاب­های اولیه و مجهز به میراگربدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند.

تغییرات ضرایب مقاومت­افزون و شکل­پذیری با­توجه به نتایج آنالیز قاب­های با و بدون میراگرنشان می­دهد که تاثیر میراگرهای اصطکاکی دورانی برضریب مقاومت­افزون سازه­های کوتاه بیشتر از ضریب شکل­پذیری آنها است. در طبقات بلندتر شرایط عکس آن است به صورتی که تاثیر میراگر بر ضریب شکل­پذیری به نسبت مقاومت­افزون بیشتر است. در مجموع میراگر سبب افزایش ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی به مقدار 60/7 و 23/55 درصد، به ترتیب تحت آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیرخطی می­گردد.

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

فهرست مطالب

عنوانصفحه

فهرست جدول ها ‌د

فهرست نمودارها ‌ز

فهرست تصاویر و اشکال.. ‌ط

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

1-1. ضرورت تحقیق

در آیین­نامه­های کنونی که بر مبنای تحلیل خطی استوارند(مانند استاندارد 2800 ایران) ضریب رفتار برای انواع ساختمان­های متعارف ارائه شده است اما به ضریب رفتار سایر سیستم­های سازه­ای بالاخص سازه­های موضوع این تحقیق (سازه­های مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی) اشاره­ای نشده است. شاید دلیل این امر این است که اصول طراحی چنین سازه­هایی با­توجه­به کاربردشان متفاوت می­باشد. مثلاً میراگرهای اصطکاکی، با افزایش میرایی و اتلاف انرژی ورودی به سازه، منجر به کاهش نیاز سازه می­شوند. همچنین با افزایش سختی جانبی آن موجب افزایش ظرفیت سازه می­گردند. به همین دلیل روش طراحیسازه­های مجهز به این میراگرها معمولا به روش طیف ظرفیت و روش­های غیرخطی انجام می­شود. البته به کمک طراحی الاستیک، با تعیین سختی موثر میراگر با یک آزمون سعی و خطا نیز می­توان این چنین سازه­هایی را طراحی نمود.بنابراین به نظر می رسد با داشتن معیار اولیه­ای همچون ضریب رفتار، به طراح این امکان را فراهم می­کند تا بتواند ارزیابی سریع و اولیه­ای از سازه­های جدیدالاحداث مجهز به میراگر، برای تعیین مقاطع اولیه آن داشته باشد. همچنین در بحث مقاوم­سازی ساختمان­های موجود نیز به منظور کنترل تاثیر میراگر بر ظرفیت مقاطع داشتن چنین معیاری کاربردی به نظر می رسد.

1-2. اهداف

همانطور که در بالا اشاره شد، در آیین­نامه­ها و تحقیقات کنونی ضریب رفتاری برای سازه­های مورد بحث ارائه نشده است.هرچند که ضرایب رفتار پیشنهاد شده برای سازه­های متداول نیز از دقت کافی برخوردار نمی باشد. مسئله مهم در این بحث پس از محاسبه و تخمین مقادیر شکل­پذیری و مقاومت­افزون (به­عنوان پارامترهای مهم ضریب رفتار) و همچنین ضریب رفتار سازه­های مجهز به میراگر اصطکاکی دورانی، مقایسه آن با مقادیر ضرایب بدست آمده برای قاب­های اولیه می­باشد. به­طور کلی نمی­توان برای یک نوع سازه و برای تمام محدوده­های پریودی آن یک ضریب مقاومت­افزون و شکل­پذیری یکسان درنظر گرفت. این مقادیر به نوع سازه و خصوصیات قاب آن بستگی دارد.

در سازه­های مجهز به وسایل اتلاف انرژی به­دلیل اینکه از میراگرها با ظرفیت­های مختلفی باتوجه به نیاز آنها در ساختمان استفاده می­گردد، تاثیر آنها بر میرایی و جذب و اتلاف انرژی و رفتار هیسترتیک سازه نیز متغیر بوده و در نتیجه مقادیر ضرایب شکل­پذیری و مقاومت­افزون متغیری نیز بدست می­دهند.

در این تحقیق سعی شده ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط مجهز به این میراگرهای اصطکاکی دورانی با ظرفیت متعارف(توصیه شده آیین­نامه­ها) محاسبه شده و با ضریب رفتار سازه­های اولیه مقایسه و تاثیر این میراگرها بر پارامترهای حاکم بر ضریب رفتار سنجیده شود.

1-3. فرضیات

بررسی ضرایب شکل­پذیری، مقاومت­افزون و به­طورکل ضریب رفتار سازه در این تحقیق بر روی قاب­های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط با و بدون میراگرهای اصطکاکی دورانی و در فضای دوبعدی بدون اثر پیچش، صورت­گرفته است. محل احداث ساختمان در منطقه با سطح خطر لرزه­ای بالا و بر روی خاک نوع 4 در نظر گرفته شد. برای اعضای سازه از مقاطع استاندار BOX (برای ستون ها) و IPE (برای تیرها) استفاده گردید. برای مهاربندها از مقاطع توپر دایره­ای استفاده شده است.

مدل­سازی در نرم­افزار Sap2000(V-15) به صورت ماکرو می­باشد. به این صورت که تیرها و ستون­ها و پلیت­های میراگر به کمک المان­های خطی مدل­سازی شدند. برای مدل­سازی سختی پیچشی میراگر از لینک غیرخطی موجود در این نرم­افزار استفاده شد. در نهایت جهت تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیرخطی، جهت معرفی مفاصل پلاستیک اعضا از مفاصل پلاستیک خودکار نرم­افزار Sap2000 استفاده شده است.

1-4. روش تحقیق

درخصوص تاریخچه میراگرهای اصطکاکی و نحوه عملکرد آن­ها در فصل دوم بحث شده است. سپس به معرفی میراگرهای اصطکاکی دورانی از جمله متعلقات و مکانیسم رفتاری آنها پرداخته شده و در نهایت به تحقیقات مهمی که در این زمینه صورت گرفته، اشاره شده است.

در فصل سوم مبانی تعیین ضریب رفتار و اهمیت استفاده از آن در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای موثر بر این ضریب همچون ضرایب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و مقاومت­افزون معرفی شده و در پایان فصل به تحقیقات مشابه­ای که درخصوص تعیین ضریب رفتار قاب­های مجهز به میراگرهای الحاقی صورت­گرفته، اشاره شده است.

فصل چهارم به معرفی قاب­های مورد مطالعه و فرضیات طراحی سازه­ها در این تحقیق می­پردازد. همچنین چگونگی مدل­سازی میراگرهای اصطکاکی دورانی از جمله تعیین ظرفیت و رفتار ممان-زاویه آن­ها به تفضیل بیان شده است. مبانی تحلیل­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی و وضعیت نهایی عملکرد سازه­ها از دیگر موارد مورد بحث است.

فصل پنجم شامل چگونگی محاسبه ضریب رفتار و پارامترهای آن(ضریب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و ضریب مقاومت­افزون) به روش­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی در این تحقیق می­باشد.

در فصل ششم ضرایب رفتار محاسبه شده برای قاب­های مورد نظر(قاب­های اولیه و مجهز به میراگر) و مقادیر ضرایب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و مقاومت­افزون هر یک از آنها ارائه و با یکدیگر مقایسه شده­اند. پس از بررسی نتایج، جهت مقایسه ضرایب رفتار قاب­های اولیه محاسبه شده در این تحقیق و مقدار عنوان شده آن در آیین­نامه، ضریب اصلاح مدل عددی معرفی گردید. به کمک این پارامتر، ضرایب رفتار بدست آمده برای قاب­های اولیه اصلاح و با مقدار متناظر آیین نامه­ای آن مقایسه شدند.

تعداد صفحه : 180

قیمت : یازده هزار و دویست تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- در صورتی که به خرید آنلاین اعتماد ندارید می توانید ایمیل خودتان و عنوان فایل در خواستی را به شماره 09309714541 پیامک کنید تا ابتدا ما فایل را برای شما بفرستیم و شما بعدا هزینه را کارت به کارت کنید.

مطالب مشابه را هم ببینید