per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
5
20
10.22065/jsce.2016.38894
38894
Original Article
ارزیابی آسیب پذیری سازه های فولادی با دیوار برشی فولادی جدار نازک بر اساس توسعه منحنی های شکنندگی
An investigation on vulnerability assessment of steel structures with thin steel shear wall through development of fragility curves
محسن گرامی
mgerami@semnan.ac.ir
1
سعید غفاری
2
امیرمهدی حیدری تفرشی
3
دانشیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
کارشناس ارشد، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
دستیار تحقیقاتی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
منحنیهای شکنندگی در ارزیابی خسارت لرزهای ساختمانها از اهمیت بالایی برخوردار میباشند. با تولید منحنیهای شکنندگی، احتمال آسیب دیدن سازه در برابر ارتعاشات لرزهای مورد بررسی قرار میگیرد. در این تحقیق با انجام 360 تحلیل تاریخچه زمانی بر روی سازههای 3، 10 و 20 طبقه، منحنیهای شکنندگی تولید گردیده است. منحنیهای شکنندگی با استفاده از دو شاخص تغییر مکان بین طبقهای و کرنش محوری نوارهای معادل دیوار برشی توسعه یافته است. تحلیلهای تاریخچه زمانی توسّط نرمافزار Perform-3D با استفاده از 10 شتابنگاشت دور و 10 شتابنگاشت نزدیک گسل استفاده گردیده است. در بررسی منحنیهای تحلیل دینامیکی افزایشی مشاهده گردیده است که سازه 3 طبقه پاسخ بزرگتری نسبت به سازههای 10 و 20 طبقه نشان میدهد. پس از تولید منحنیهای شکنندگی مشاهده گردیده است که سازههای میان مرتبه و بلند مرتبه عملکرد بهتر و سطح خرابی کمتری در مقایسه با سازه های کوتاه مرتبه در زلزلههای حوزه دور و نزدیک گسل دارند.
Fragility curves play an important role in damage assessment of buildings. Probability of damage induction to the structure against seismic events can be investigated upon generation of afore mentioned curves. In current research 360 time history analyses have been carried out on structures of 3, 10 and 20 story height and subsequently fragility curves have been adopted. The curves are developed based on two indices of inter story drifts and equivalent strip axial strains of the shear wall. Time history analysis is carried out in Perform 3d considering 10 far field seismograms and 10 near fields. Analysis of low height structures revealed that they are more vulnerable in accelerations lower than 0.8 g in near field earthquakes because of higher mode effects. Upon the generated fragility curves it was observed that middle and high structures have more acceptable performance and lower damage levels compared to low height structures in both near and far field seismic hazards.
https://www.jsce.ir/article_38894_a9a47b51aab136951f61571b0c0fffa3.pdf
منحنی های IDA
منحنی های شکنندگی
دیوار برشی فولادی
تحلیل تاریخچه زمانی
IDA Curves
Fragility curves
Steel Shear Wall
time history analysis
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
21
34
10.22065/jsce.2016.39572
39572
Original Article
مدل سازی غیر خطی دیوار مصالح بنایی غیر مسلح تحت بار داخل صفحه و بررسی اثر پارامترهای مختلف در رفتار آن
Nonlinear modeling of unreinforced masonry wall under in-plane load and investigation of the effect of various parameters
امیرحسین کریمی
a_karimi_sazeh@yahoo.com
1
محمد سعید کریمی
mskarimi@semnan.ac.ir
2
علی خیرالدین
kheyroddin@semnan.ac.ir
3
عبدالعظیم امیرشاه کرمی
amirshah@aut.ac.ir
4
دانشجوی دکتری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
استادیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
استاد، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
استادیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
در این مقاله یک دیوار مصالح بنایی تحت بار داخل صفحه در نرم افزار آباکوس به صورت عددی مدل سازی شده است. برای مدل سازی ماده مصالح بنایی دیوار از ماده بتن موجود در کتابخانه مواد نرم افزار آباکوس استفاده شده است. روش پلاستیسیته بتن آسیب دیده در نرم افزار آباکوس، مدلی است که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا قوائد حاکم بر رفتار این مدل معرفی شده و سپس به صورت مجزا موارد ارائه شده، بررسی شده است. برای این منظور یک دیوار مصالح بنایی به ابعاد 100×990×1000 میلیمتر که در آزمایشگاه تحت بار داخل صفحه قرار گرفته و نتایج آزمایشگاهی آن در دسترس میباشد در نرم افزار آباکوس مدل شده و پس از تعریف مشخصات مورد نیاز ، اثر پارامترهای مختلف همچون زاویه اتساع، تنش ترک خوردگی، کرنش ترک خوردگی، ویسکوزیته و سایر موارد بررسی گردیده است. برای مدل سازی دیوار از روش ماکرو که یکی از روشهای مدل سازی ماده مصالح بنایی هست استفاده شده است. پس از کالیبراسیون مدل عددی و نتایج آزمایشگاهی اثر کلیه پارامترهای موجود در مدل پلاستیسیته بتن آسیب دیده مورد بررسی قرار گرفته است و اثر آنها در نمودار بار-تغییر مکان همچنین کانتور تنش نشان داده شده است. بررسی دقیق پارامتریک انجام شده شناخت بهتری از نحوه عملکرد این پارامترها در مدل سازی ارائه میدهد و باعث میشود که کاربران شناخت بهتری از این پارامترها در مدل سازیها داشته باشند، همچنین نسبت به رفتار مدل در نرم افزار احساس پیدا کنند.
In this article, an unreinforced masonry wall under in-plane load was numerically modeled using the ABAQUS software. In order to model the material of masonry, concrete material in the material library of Abaqus software was used. The concrete damaged plasticity method in the Abaqus software is a model that was meticulously studied in this research. Initially the governing factors influencing the behavior of this model were introduced, and then the cases provided for this purpose were separately investigated. To this end, an unreinforced masonry wall (100 × 990 × 1000 mm) which has been placed under the in-plane load in the lab, and its laboratory results are available was modeled in the Abaqus software and after defining the required specifications, the effect of various parameters such as stress cracking, dilation angle, strain cracking, viscosity, and etc. was investigated. For modeling the wall, macro method, which is one of the modeling methods of masonry materials was used. After calibration of the numerical model with the laboratory results, the effect of all of the available parameters in the concrete damaged plasticity model was investigated, and their effect was shown in the load-displacement diagram as well as the contour stress. A meticulous parametric investigation would give a better understanding of the way of functioning of these parameters in the modeling. In addition, it offers a better understanding for the users to use appropriate parameters in the modeling.
https://www.jsce.ir/article_39572_c5925e0a9847f7f4cfeb8d7ffdb552f2.pdf
دیوار مصالح بنایی
مدل سازی عددی
اجزاء محدود
رفتار غیر خطی
پلاستیسیته بتن آسیب دیده
masonry wall
Numerical modeling
Finite Element
Nonlinear behavior
Concrete damaged plasticity
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
35
48
10.22065/jsce.2016.40426
40426
Original Article
ارزیابی عملکرد انواع اتصالات خمشی در جلوگیری از خرابی پیشروندهی قابهای خمشی فولادی
Performance Evaluation of Moment Connections of Moment Resisting Frames Against Progressive Collapse
موسی محمودی صاحبی
m.mahmoudi@sru.ac.ir
1
صادق ورمقانی
2
دانشیار، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، ایران
کارشناس ارشد سازه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، ایران
گسیختگی پیشرونده حالتی از خرابی میباشد که در آن خرابی موضعی یک عضو سازهای (مثل ستون)، موجب خرابی اعضای مجاور، در اثر بارهای ناگهانی مثل انفجار میگردد. روش طراحی اتصالات گیردار در قابهای خمشی برای مقابله با بار ناشی از زلزله با روش طراحی همین اتصالات در مقابل خرابی پیشرونده ناشی از تخریب ستون متفاوت است. زیرا در این حالت، نیروی محوری نیز در اتصالات ایجاد میشود که رفتار آن را متفاوت میسازد. علیرغم اهمیت بسیار بالای اتصالات گیردار در خرابی پیشرونده، تحقیقات موجود در این زمینه از جایگاه مناسبی برخوردار نیست. هدف این مقاله، ارزیابی عملکرد انواع اتصالات گیردار در جلوگیری از خرابیهای پیشرونده قابهای خمشی فولادی است. برای نیل به این هدف، سه نوع اتصال گیردار از پیش تائید شدهی لرزهای مطابق با آیین نامهی AISC 358 -10 طراحی گردید. اتصالات فوق عبارتند از اتصال فلنجی چهار پیچی بدون استفاده از ورق لچکی (BUEEP)، اتصال پیچی به کمک ورقهای روسری و زیرسری (BFP) و اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W). سه اتصال مذکور با استفاده از مدلسازیهای عددی در نرمافزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان میدهد که اتصال BFP به دلیل استفاده از ورقهای روسری و زیرسری در محل اتصال تیر به ستون، بار قابل تحمل بسیار بیشتری از دیگر اتصالات دارد و شکست در اتصال نسبتا نرم است. این امر برای جلوگیری از خرابیهای پیشرونده بسیار مناسب است.
When a primary structural element fails due to sudden load such as explosion, the building undergoes progressive collapse. The method for design of moment connections during progressive collapse is different to seismic design of moment connections. Because in this case, the axial force on the connections makes it behave differently. The purpose of this paper is to evaluate the performance of a variety of moment connections in preventing progressive collapse in steel moment frames. To achieve this goal, three prequalified moment connections (BSEEP, BFP and WUP-W) were designed according seismic codes. These moment connections were analyzed numerically using ABAQUS software for progressive collapse. The results show that the BFP connection (bolted flange plate) has capacity much more than other connections because of the use of plates at the junction of beam-column.
https://www.jsce.ir/article_40426_f3a69f73f5be09d0f1e58c76e98297c7.pdf
خرابی پیشرونده
قابهای خمشی فولادی
مدل سازی عددی
اتصالات گیردار از پیش تائید شده
Progressive collapse
Numerical analysis
Prequalified Moment Connections
Steel structures
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
49
64
10.22065/jsce.2016.41237
41237
Original Article
ارزیابی شاخص ایمنی و کالیبراسیون ضرایب بار و مقاومت تیرهای بتنی مسلح تحت اثر تلاشهای خمشی، برشی و پیچشی
Evaluation of Safety Index and Calibration of Load and Resistance Factors for Reinforced Concrete Beams under Bending, Shear and Torsion Demands
فائزه جعفری
faeze_jafari666@yahoo.com
1
جلال اکبری
jalal.akbari@gmail.com
2
علیرضا جهانپور
a.jahanpour@gmail.com
3
کارشناس ارشد، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
استادیار، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
استادیار، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
هدف از طراحی اعضای سازهای، مقاومت در برابر بارهای وارده است بهطوریکه ایمنی سازهی موردنظر با توجه به شرایط مختلف بارگذاری تأمین شود. روش موجود در آئیننامه طراحی بتن ایران و مبحث نهم استفاده از ضرایب ثابت بار و مقاومت بدون در نظر گرفتن ماهیت تصادفی پارامترهای طراحی میباشد. عدم قطعیتهای موجود در پارامترهای طراحی نظیر بار و مقاومت موجب تغییر ایمنی سازه شده و استفاده از ضرایب ثابت در حالتهای مختلف بارگذاری گاهی طراحی را غیر ایمن و غیراقتصادی میسازد. در مقاله حاضر به طراحی احتمالاتی تیرهای بتنی مسلح تحت اثر همزمان تلاشهای خمشی، برشی و پیچشی پرداخته شده است. برای این منظور روابط تحلیلی توابع حالت حدی برای ترکیب تلاشهای مختلف استخراج شدهاند. با استفاده از این روش، طراح میتواند بر اساس اهمیت سازه و سطح ایمنی موردنیاز اقدام به طراحی نماید؛ یعنی برای سطح ایمنی موردنیاز مالک یا کارفرما، طراحی اعضای بتنی انجام میگیرد. در ادامه مقاله ضرایب بار و مقاومت در شاخصهای مختلف ایمنی محاسبه شده و تأثیرپذیری آئیننامه از ضرایب بار و مقاومت بررسی شده است. به کمک روش ارائه شده در این تحقیق، طراح قادر است با تغییر شرایط حاکم بر مسئله نظیر ابعاد، بار وارده و خصوصیات مقطع با توجه به ایمنی سازه به طراحی اقدام نماید. برای انجام کار، یک برنامه کامپیوتری در محیط متلب نوشته شده است که روش مورد استفاده در محاسبه شاخصهای ایمنی روش شبیهسازی مونتکارلو میباشد.
The aim of designing of the structural members is withstanding the members or structures against the different loading conditions such that the safety of the system could be preserved. The conventional method for designing of reinforced concrete members in Iranian concrete code is based on load and resistance factor. Although, load and resistance parameters are random variables, and in the mentioned Code the constant values have been designated for them during the designing procedure. Accounting these factors as the constants parameters will ultimately be led to the unsafe and uneconomical designs. The main purpose of this paper is probability-based designing of reinforcement concrete beams under simultaneous effects of bending, shear and torsion actions. For this purpose, analytical relations of the limit states for combination of bending, shear and torsion have been developed. Using the method, the structural designers could be fulfilled the designing of the RC beams based on the importance of structures and the required safety indexes of the owners. The next goal of this investigation is evaluation and calibration of load and resistance factors for desired safety index. The economic and fully probabilistic designing of concrete beams for simultaneous effects of bending, shear and torsion are available by implementing the proposed design procedures. In order to calculate the safety indexes a computer program has been written in the MATLAB environment, and the Monte Carlo simulation technique has been utilized.
https://www.jsce.ir/article_41237_a2fe96ef00ce14a572207c7dc945d634.pdf
تابع حالت حدی
تحلیل قابلیت اعتماد
شاخص ایمنی
ضرایب بار و مقاومت
شبیهسازی مونتکارلو
Limit State Function
Reliability-based design
Safety index
Load and Resistance factors
Monte-Carlo simulation
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
65
78
10.22065/jsce.2016.41238
41238
Original Article
جزئیات اجرایی نوآورانه در اتصالات گیردار تیر به ستونهای صلیبی
Innovative Constructional Detail of Moment Resisting Connection Joined to Cruciform Columns
عطیه باقری
1
محمد سهیل قبادی
msghobadi@eng.ikiu.ac.ir
2
کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، گروه مهندسی سازه، تهران، ایران
استادیار، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران
کاربرد ستونهای صلیبی با استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای در قاب های خمشی دوطرفه و سیستم های لوله ای به دلیل ارجحیت معماری رو به افزایش است. اجرای ورق های مضاعف برای تقویت برشی چشمه اتصال و اجرای ورق پیوستگی با توجه به الزامات اتصالات گیردار در قاب های خمشی ویژه جزئیات اجرایی مناسبی نیاز دارد که در این مقاله به آن پرداخته میشود. تحقیقات زیادی در این زمینه وجود ندارد و در این مقاله دو جزئیات اجرایی جدید در چشمه اتصال معرفی میگردد و با جزئیات موجود مقایسه می گردد. در این راستا جزئیات جدید شامل ورقهای مایل و نبشیهای قائم در حضور ورقهای پیوستگی به منظور تقویت ناحیهی چشمه اتصال ستون صلیبی ارائه میشود. همچنین جزئیات جوشکاری نیز در این تحقیق مطالعه شده است. برای این منظور 16 مدل غیرخطی عددی برای ارزیابی جزئیات اجرایی مختلف تحلیل شده است. در مطالعه عددی رفتار مصالح فولادی و جوش هر دو توسط معیارهای شکست و تردی مواد در قسمت های مختلف اتصال ارزیابی و مکانیزم گسیختگی کنترل شده است. نتایج عملکرد لرزهای بهتر چشمهی اتصال این ستونها را با استفاده از جزئیات جدید معرفی شده نشان می دهد.
The rate of applying cruciform columns with bolted connection in double-directed Moment resisting frames and tubular systems has positive trend because of their architectural advantages. Construction of doubler plate for shear strengthening panel zone and continuity plate, with regard to special moment resisting frame requirement, needs convenient detail which is presented in this research. There was no applicable information in this research filed, so new constructional details involving of inclined plates and vertical angles were presented in order to strengthen the panel zone. Furthermore, the different welding configurations were studied. For this reason, 16 nonlinear numerical models were simulated to study different constructional detail of panel zone. In present research, steel material and weld behavior were evaluated by fracture indexes of material. Results show the performance of panel zone will be improved by using proposed constructional details.
https://www.jsce.ir/article_41238_3c76c861f41017b472511f0afaf38887.pdf
شاخص شکست
اتصال جوشی
ستون صلیبی
چشمه ی اتصال
عملکرد لرزه ای
Rupture index
Welded connection
Cruciform column
Panel zone
Seismic Performance
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
79
96
10.22065/jsce.2016.41239
41239
Original Article
تشخیص الگوی آسیب دیوارهای برشی بتنآرمه با استفاده از تبدیلهای ریاضیاتی
Damage Detection of Reinforced Concrete Shear Walls Using Mathematical Transformations
حسین نادرپور
naderpour@semnan.ac.ir
1
محمد کاظم شربتدار
msharbatdar@semnan.ac.ir
2
فاطمه خادمیان
3
دانشیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
دانشیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
پایش سلامت سازه عمرانی در مفهوم کلی، یک رویهای بهجهت تامین اطلاعات دقیق و بدون اتلاف وقت در مورد شرایط و کارایی سازه میباشد. وجود عوامل متنوع آسیب از یکسو و از سویی دیگر غیرقابل پیشبینی بودن آینده، یک ضرورت برای بکارگیری پایش سلامت سازه میباشد. نظارت بر سلامت سازهها و تشخیص آسیب آن در مراحل اولیه یکی از موضوعات مورد توجه همیشگی بوده است زیرا بیشتر آسیبها را میتوان با بررسی اولیه از وضعیت موجود سازهها اصلاح و ترمیم نمود و بدین ترتیب از گسترش خرابی در سازهها و فروریختن ساختمان و افزایش هزینهها جلوگیری کرد. در این میان شناسایی زودهنگام آسیب دیوارهای برشی بتنی که برای مقابله با بارهای جانبی وارد بر سازهها طراحی میشوند امری حیاتی است. زیرا خرابی و نقص در عملکرد سازهای دیوارهای برشی میتواند منجر به بروز آسیبهای جدی و یا حتی خرابی پیشرونده سازههای بتنی گردد. تغییر در سختی و فرکانس میتواند وقوع آسیب را به طور واضحی نشان دهد. استفاده از تبدیلهای ریاضی نیز ابزاری جهت تشخیص آسیب میباشند. در این مقاله پس از بیان مبانی پایش سلامت سازه، با آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی مدل اجزای محدود سازه دارای دیواربرشی بتنی به وسیله چهار زلزله وارد شده به آن ، پاسخهای سازهای استخراج شده و با استفاده از تبدیل ریاضی فوریه و موجک به شناسایی وجود و زمان وقوع آسیب در دیوار برشی پرداخته میشود.
Structural health monitoring is a procedure to provide accurate and immediate information on the condition and efficiency of structures. There is variety of damage factors and the unpredictability of future damage, is a necessity for the use of structural health monitoring. Structural health monitoring and damage detection in early stages is one of the most interesting topics that had been paid attention because the majority of damages can be repaired and reformed by initial evaluation ,thus the spread of damage to the structures, building collapse and rising of costs can be avoided .Detection of concrete shear wall damages are designed to withstand the lateral load on the structure is critical .Because failures and malfunctions of shear walls can lead to serious damage or even progressive dilapidation of concrete structures .Change in stiffness and frequency can clearly show the damage occurrence. Mathematical transformation is also a tool to detect damage. In this article, with non- linear time history analysis, the finite element model of structures with concrete shear walls subject to four earthquakes have extracted and using Fourier and wavelet transform, the presence of shear walls is detected at the time of damage.
https://www.jsce.ir/article_41239_752fa36bf3bbf4a53bf09ffa5b8ea4b1.pdf
پایش سلامت سازه
تشخیص آسیب
دیوار برشی بتنی
تبدیل های ریاضی
structural health monitoring
Damage detection
Reinforced concrete shear wall
Mathematical transformation
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
97
104
10.22065/jsce.2016.41241
41241
Original Article
بررسی اندرکنش خاک و سازه های مدفون در خاک با استفاده از مدلسازی بر اساس تحلیل المان محدود
Numerical investigation of soil and buried structures using finite element analysis
میثم شیرزاد شهریور
meysam.shirzad.1992@gmail.com
1
امین قلی زاد
2
کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
دانشیار، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
امروزه اهمیت بررسی اثر خاک روی رفتار سازه های مدفون یا در تماس با خاک همچون فونداسیون ها، شمع ها و دیوارهای حایل و سایر سازه های مشابه به حدی است که لحاظ نکردن اثر اندرکنش خاک و سازه از نگاه مهندسی می تواند منجر به حصول نتایج محاسباتی مغایر با واقعیت شود. در این مقاله تلاش شده مدل سازی اندرکنش خاک و سازه با استفاده از تحلیل المان محدود توسط نرم افزار Abaqusانجام شود و نتایج حاصل از این مدل سازی در زمینه های تنش های قائم ایجاد شده در سازه و خاک، فشار آب حفره ای در دو حالت زهکشی شده و زهکشی نشده، تراز آب زیر زمینی و نحوه عملکرد سازه (شمع) در تماس با خاک، ارائه گردد. خلاصه نتایج حاکی از آن است که تاثیر فشار آب منفذی در تمام بخش های شمع یکسان نیست و مقادیر افزایش فشار منفذی المان های بالایی خاک نسبت به المان های نزدیک به نوک شمع بسیار کمتر است و علاوه بر این ثابت می شود که مقدارمیانگین تنش برای کف شمع در حدود یک سوم مقدار میانگین تنش قائم در بالای شمع است و حدود 70% باربری شمع مربوط به اصطکاک سطح تماس جدار شمع با خاک است.
Today the important of studying soil effect on behavior of soil contacted structures such as foundations, piles, retaining wall and other similar structures is so much that neglecting of soil-structure interaction effect can cause to untrue results. In this paper soil-structure interaction simulation was done by using Finite element method analysis with ABAQUS version 6.13-14.The results has been presented based on pile function in contact with soil, vertical stresses in soil and structures, pore pressure in drained and undrained condition and underground water level.Final conclusions revealed that pore pressure effect is not uniform on all parts of pile and amount of pore pressure increment in top elements is lower than down elements of pile.Further it was proven that average amount of vertical stress on end of pile is of this stress on top of the pile. thus it was concluded that 70% of pile bearing capacity is depend on friction of soil and pile contact surface.
https://www.jsce.ir/article_41241_16039c8276453a4e4dde7b9deb895b61.pdf
اندرکنش خاک و سازه
ظرفیت باربری شمع
فشار آب حفره ای
تنش های وارد برشمع
اجزاء محدود
خاک لایه ای
Soil and structures interaction
Finite element analysis using Abaqus software
pile bearing capacity
underground water level
Pore water pressure
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
105
119
10.22065/jsce.2016.41242
41242
Original Article
مقایسه کارایی میراگرهای جرمی و سیال تنظیم شونده در سازه های بلند تحت زلزله حوزه نزدیک و دور
Comparison of the Efficiency of Tuned Mass and Tuned Liquid Dampers at High-Rise Structures under Near and Far Fault Earthquakes
حامد رحمن شکرگزار
h_rshokrgozar@uma.ac.ir
1
کبری نعیم
naeim.kobra@gmail.com
2
هوشیار ایمانی کله سر
hek@uma.ac.ir
3
استادیار،دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
استادیار، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
میراگرهای جرمی تنظیمشونده و میراگرهای سیال تنظیمشونده از انواع سیستمهای کنترل غیرفعال در سازه میباشند که به منظور کاهش پاسخهای سازهای ساختمانها در برابر زلزله استفاده میشوند. در این تحقیق عملکرد ساختمانهای بلند مجهز به این دو نوع از میراگرها در برابر زلزلههای حوزه نزدیک و حوزه دور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتهاند. بدین منظور یک ساختمان بیست و چهار طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه درنظر گرفته شده و تحلیلهای دینامیکی در دو حالت کنترل شده و کنترل نشده با استفاده از هفت رکورد زلزله حوزه نزدیک و حوزه دور انجام یافته است. همچنین این ساختمان در پنج حالت و با درصدهای جرمی، سختی و میرایی مختلف مدلسازی شده است. نتایج به دستآمده نشان میدهد که کاهش پاسخ سازه در ساختمانهای بلند، به علت تأثیر بیشتر مودهای بالاتر در زلزله حوزه نزدیک از زلزله حوزه دور بیشتر است؛ همچنین میراگر جرمی عملکرد بهتری در مقایسه با میراگر سیال در کاهش پاسخها دارد.
Tuned mass and tuned liquid dampers are most common passive control systems that used for decrease of seismic responses of buildings. In this study, the performance of high-rise buildings with TM and TL dampers are evaluated under seven near-fault and seven far-fault earthquakes. For this purpose, a twenty-four stories steel moment frame building has been considered and the time history dynamic analyses are performed for both of controlled and uncontrolled states. Moreover, this building has been also modelled with five various mass, stiffness and damping ratios.The results have been shown that decreasing the structural responses at tall buildings against near-fault earthquakes are more than far-fault earthquakes due to the effect of higher modes. Furthermore, the tuned mass damper has better performance at decreasing of the responses in comparison of tuned liquid dampers.
https://www.jsce.ir/article_41242_9b25004e06afef8f5ee68813a4c71ee4.pdf
میراگر جرمی تنظیم شونده
میراگر سیال تنظیم شونده
زلزله حوزه نزدیک و دور
ساختمانهای بلند
Tuned mass damper
tuned liquid damper
Near-fault earthquake
Far-fault earthquake
Tall building
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
120
138
10.22065/jsce.2016.41236
41236
Original Article
بررسی استفاده از ورقهای لچکی به عنوان ورقهای پیوستگی ستون قوطی در اتصالات از پیش تایید شده جوشی تحت بارگذاری چرخهای
Evaluation of Using Triangular Plates as Continuity Plates in Box Column Section in Prequalified Welded Connections under Cyclic Loading
محمد علی کافی
mkafi@semnan.ac.ir
1
پیام طریقی
2
استادیار، دانشگاه سمنان
کارشناسی ارشد مهندسی سازه، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
جوشکاری ورقهای پیوستگی ستونهای قوطی به راحتی امکان پذیر نبودهو به همین دلیل مطالعاتی برای جایگزینی آن با ورقهای پیوستگی بیرونی انجام شده است. در این مقاله ابتدا نقش ورقهای پیوستگی، در سه نمونه اتصال با ورقهای روسری و زیرسری (WFP)، اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W) و اتصال تیر با سطح مقطع کاهش یافته (RBS) مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به بررسی استفاده از ورقهای لچکی به عنوان جایگزین ورقهای پیوستگی ستون قوطی، تحت بارگذاری چرخهای پرداخته شده است. نتایج این مطالعات نشان داده است که وجود ورقهای پیوستگی به طور میانگین باعث افزایش ظرفیت باربری، سختی و جذب انرژی این اتصالات به ترتیب برابر با 63، 86 و 75 درصد شده است. همچنین نتایج نشان داده است که استفاده از ورقهای لچکی به عنوان جایگزین ورقهای پیوستگی ستون قوطی، باعث ایجاد تنشهای فرا الاستیک در بال ستون شده و احتمال گسیختگی جوش آنها به بال ستون را افزایش داده است. همچنین استفاده از این ورقها به عنوان جایگزین ورقهای پیوستگی ستون قوطی، تاثیری بر روی محل تشکیل مفصل پلاستیک نداشته است.
Welding of Continuity plates in box columns are not easily possible, therefore some researches has been done for substitution of external continuity plates.In this study first discussed about effects of continuity plate in I beam to Box column with top and bottom plate (WFP) and welded unreinforced flange-welded web connection (WUF-W) and reduced beam section connection (RBS). Then, triangular plates use to in connection beam to box column as continuity plates and to consider under cyclic loading. Studies have shown that existence of continuity plates in connections mentioned above have averagely increased loading capacity, rigidity and energy absorption 63, 86 and 75 percent respectively. The results also showed that using of triangular plates as continuity plates of box columns causing plastic strain in column flange in the area that concentration of materials is not much in triangular plates and increased the probability of failure in weld of plates to the column flange. Also using of triangular plates as continuity plates have not affected on plastic hinge location.
https://www.jsce.ir/article_41236_0a76fbea5f2709df50c0531fbae4d5d4.pdf
سازههای فولادی
ورق پیوستگی
اتصالات خمشی
مقطع کاهش یافته
ورقهای لچکی
Steel structures
Continuity Plates
Moment Connections
reduced beam section
Triangular Plates
per
انجمن مهندسی سازه ایران
مهندسی سازه و ساخت
2476-3977
2538-2616
2017-02-19
3
4
139
147
10.22065/jsce.2016.41235
41235
Original Article
بررسی آزمایشگاهی و عددی ستون پروفیل کامپوزیت GFRP بتنی محصورشده با FRP
Experimental and Numerical Study of FRP Encased Composite Concrete Columns
محسن اسحاقیان
1
ابوالقاسم کرامتی
keramati@aut.ac.ir
2
دانشجوی دکتری مهندسی سازه، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
نوع جدیدی از ستون مرکب متشکل از پروفیل کامپوزیت، بتن و الیاف پلیمری (FRP) ارائه شده و توسط تست آزمایشگاهی و مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی یک ستون بتنی کامپوزیتی بدون استفاده از مصالح فولادی اما با وزن نسبتاً کم می باشد. مشکلات رایج خرابی بتن به دلیل انبساط و زنگ زدگی اعضای تقویت کننده اجتناب ناپذیر است. با استفاده از مقاطع سازهای کامپوزیتی I شکل FRP بجای فولاد تقویت کننده در بتن میتوان به این هدف رسید. ستون مرکب با استفاده از استوانه FRP با الیاف شیشه پروفیل کامپوزیت را احاطه نموده و پس از آن مقطع با بتن پر شده است. استوانه GFRPبعنوان یک قالب درجا عمل می کند، علاوه براین محصورشدگی بتن را نیز تأمین می کند. لذا سه عدد ستون در برنامه آزمایشگاهی تحت بارگذاری فشاری محوری مونوتونیک مورد آزمایش قرار گرفتهاند. ظرفیت نهایی هریک از ستونهای مرکب کامپوزیتی آزمایش شده با ظرفیت تئوری مدل عددی پیشنهادی برنامه ANSYSمقایسه شدهاند، نتایج نمونههای آزمایشگاهی و آنالیز عددی سازگاری و توافق خوبی داشتهاند.
A new type of composite column is presented and assessed through experimental testing and numerical modeling. The objective of this research is to investigate design options for a composite column without the use of ferrous materials. This is to avoid the current problem of deterioration of concrete due to expansion of rusting reinforcement members. Such a target can be achieved by replacing the steel reinforcement of concrete columns with pultruded I-shape glass FRP structural sections. The composite column utilizes a glass FRP tube that surrounds a pultruded I-section glass FRP, which is subsequently filled with concrete. The GFRP tube acts as a stay-in-place form in addition to providing confinement to the concrete. A total of four composite columns were tested under monotonic axial loading. The experimental ultimate capacity of each of the tested composite column was compared to the predicted numerical capacity using ANSYS program. The comparison showed that the predicted numerical values were in good agreement with the experimental ones.
https://www.jsce.ir/article_41235_3733c2de0eeff9d0260eab3dfd7b629f.pdf
ستون مرکب
بتن
FRP
محصورشدگی
استوانه
پروفیل کامپوزیت
فشردگی
Composite Column
Concrete
FRP
Confinement
Tube
Pultruded
compression