پایان نامه ارشد رشته عمران بررسی اندرکنش خاک و سازه در سازه¬های بنایی

اختصاصی از فی بوو پایان نامه ارشد رشته عمران بررسی اندرکنش خاک و سازه در سازه¬های بنایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود پایان نامه ارشد رشته عمران بررسی اندرکنش خاک و سازه در سازه¬های بنایی با فرمت ورد و قابل ویرایش تعداد صفحات 117

دانلود پایان نامه آماده

مقدمه

ساختمان­های مصالح بنایی یکی از قدیمی­ترین سیستم­های سازه­ای هستند که از گذشته­های دور تاکنون رایج بوده­اند. حدود 70 درصد ساختمان­های موجود کشور ما و همچنین در سراسر جهان، ساختمان­های بنایی می­باشد. تجربه­های زلزله­های گذشته، به خصوص زلزله بم، آسیب پذیری بسیار زیاد این ساختمان­ها را نشان داده است. عدم درک درست از چگونگی تسلیم و رفتار سازه­های بنایی و اجزای آن در محدوده غیر ارتجاعی می­تواند منجر به بروز اشکالات اساسی در رفتار لرزه­ای سازه گردد. به همین دلیل یکی از مهم­ترین مسائل جامعه مهندسی، ارزیابی لرزه­ای و بهسازی این نوع سازه­ها در مقابل زلزله­های محتمل می­باشد.

فهرست مطالب :

فصل اول : کلیات
1-1 مقدمه    2
1-2 اهداف پژوهش حاضر    4

فصل دوم : مروری بر مطالعات پیشین
2-1 مقدمه    7
2-2 عملکرد ساختمان¬های بنایی در برابر زلزله¬های گذشته    7
2-3 انواع ساختمان¬های آجری    8
2-4 رفتار ساختمان¬های بنایی غیر مسلح    9
2-4-1 رفتار دیوارهای آجری    10
2-5 مروری بر تحقیقات گذشته و آزمایشات انجام شده    12
2-5-1 رفتا دیوارهای آجری تحت بارهای یکنواخت    12
2-5-2 رفتار دیوارهای آجری، تحت بارهای رفت و برگشتی    14
2-5-3 آزمایش¬های بارگذاری دینامیکی    18
2-5-4 آزمایش¬های بارگذاری دینامیکی و استاتیکی    21
2-5-5 آزمایش¬های بارگذاری استاتیکی    23
2-6 فاکتورهای اثرگذار در دیوارهای برشی بنایی    25
2-6-1 مسلح سازی    25
2-6-2 فشار محوری    25
2-6-3 نسبت ابعاد هندسی    26
2-6-4 ویژگی¬های مصالح    27
2-7 مروری بر تئوری¬های خرابی توسعه داده شده    28
2-7-1 مروری بر سطوح تسلیم ارائه شده در فضای تنش سه بعدی    28
2-8 مروری بر پژوهش¬های گذشته در روش¬های مدل سازی مصالح بنایی    30
2-9 مروری بر تحقیات انجام شده در روش قاب معادل    40

فصل سوم : مدل سازی به روش عناصر محدود
3-1 مقدمه    46
3-2 تحلیل¬های غیرخطی در نرم¬افزار ABAQUS    48
3-2-1 رفتار غیرخطی مصالح    49
3-2-2 رفتار غیرخطی هندسی    49
3-3 مبانی تحلیل صریح    50
3-3-1 گام زمانی بحرانی    50
3-4 المان مورد استفاده در مدل سازی عناصر محدود    52
3-5 معیار تسلیم مورد استفاده برای مصالح    53
3-6 تعریف متغیرهای سطح جاری شدن و پارامترهای سخت¬شوندگی    59
3-7 شرایط اولیه و المان¬ها    60
3-8 معیار تسلیم دراکر پراگر    60
3-9 معیارهای گسیختگی    61
3-10 تصدیق مدل براساس مرجع [56]    68

فصل چهارم : مطالعه پارامتریک جهت بررسی اندرکنش خاک و سازه
4-1 مقدمه    73
4-2 رفتار درون صفحه¬ای دیوارها و پایه¬های مصالح بنایی    74
4-3 روند انجام مطالعات پارامتریک    75
4- 3- 1 مشخصات نمونه¬های تحلیلی    76
4-4 نحوه اعمال بارگذاری    79
4-5 نتایج به¬دست آمده از مدل¬های تحلیلی    80
4-5-1 نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های F1 تا F7 مطابق بار Load1    80
4-5-1-1 مقایسه نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های F1 تا F7 با مدلF1  در الگوی بار Load1    89
4-5-2 نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های FR1 تا FR7 مطابق بار Load2    90
4-5-2-2 مقایسه نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های FR1 تا FR7  با مدلFR1  در الگوی بار Load2    97
4-5-3 مقایسه نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های F و  FRدر دو الگوی بار Load1 و Load2    98
4-5-4 نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های S1 تا S4 مطابق بار Load1    100
4-5-5 نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های SR1 تا SR4 مطابق بار Load2    109
4-5-6 مقایسه نتایج به¬دست آمده از مطالعات تحلیلی مدل¬های S و  SRدر دو الگوی بار Load1 و Load2    116
4-6 نتیجه¬گیری    118
4-7 توصیه¬هایی برای مطالعات آتی    119













فهرست جداول :

جدول 4-1 : مشخصات خاک با مدل کلاهکی دراگر پراکر اصلاح شده    78
جدول 4-2 : مشخصات خاک با مدل دراگر پراکر    79
جدول 4-3 : الگوهای بارگذاری Load1 و Load2    80
جدول 4-4 : نتایج تحلیل اجزاء محدود نمونه¬های F1 تا F7 تحت بارگذاری Load1    81
جدول 4-5 : تغییرمکان نهایی و نیز لحظه شروع مکانیزم شکست نمونه¬های F1 تا F7    84
جدول 4-6 : نتایج تحلیل اجزاء محدود نمونه¬های FR1 تا FR7 تحت بارگذاری Load2    90
جدول 4-7 : تغییرمکان نهایی و نیز لحظه شروع مکانیزم شکست نمونه¬های F1 تا F7    97
جدول 4-8 : درصد تغییرمکان نمونه¬ها در حالت الگوی بار Load2    99
جدول 4-9 : نتایج تحلیل اجزاء محدود نمونه¬های S1 تاS4  تحت بارگذاری Load1    100
جدول 4-10 : نتایج تحلیل اجزاء محدود نمونه¬های SR1 تا SR4 تحت بارگذاری Load2    109
جدول 4-11 : درصد تغییرمکان نمونه¬ها در حالت الگوی بار   Load2به الگوی بار  Load1    116









فهرست اشکال :

شکل 2-1 : رفتار دیوارها تحت بار یکنواخت    13
شکل 2-2 : ترک¬های ایجاد شده تحت بار یکنواخت    14
شکل2-3 : ترک¬های ایجاد شده در دیوار نوع یک    15
شکل 2-4 : منحنی رفتار دیوار نوع یک    16
شکل 2-5 : ترک¬های ایجاد شده در دیوار نوع دو    17
شکل 2-6 : منحنی رفتار دیوار نوع دو    18
شکل 2-7 : اثر ابعاد هندسی در مود خرابی    27
شکل 2-8 : سطح خرابی بنایی (داناسکار 1985)    30
شکل 2-9 : پوش خرابی بنایی (ژوک 1995)    30
شکل 2-10 : منحنی تنش-کرنش بکار رفته توسط پیج 1978 برای فشار تک محوری    33
شکل 2-11 : سطح خرابی چسبندگی بکار گرفته شده توسط پیج 1978    34
شکل 2-12 : پوش خرابی برای خرابی چسبندگی (علی و پیج 1988)    36
شکل 2-13 : نتایج مدل سازی پاستیسیر 2007    43
شکل 3-1 : حل مستقیم در مقایسه با روش نیوتن رافسون    51
شکل 3-2 : گام های یک بارگذاری    52
شکل3-3 : تقسیم گام های بارگذاری به قسمت های مختلف    52
شکل 3-4 : المان SOLID در نرم افزار ABAQUS    53
شکل 3-5 : مدل دراکرپراگر اصلاح شده (کلاهکی)    55
شکل 3-6  : سطح جاری شدن در صفحه انحرافی    57
شکل 3-7  : نمونه سخت شوندگی مدل کلاهکی    59
شکل 3-8 : نمودارهای تنش _ کرنش    62
شکل 3-9 : سطوح تسلیم رفتارهای مختلف    63
شکل 3-10 : مدل خطی دراکر پراگر و پارامترهای تعریف آن    65
شکل 3-11 : حدود مقادیر K در صفحه تنش های اصلی    66
شکل 3-12 : چگونگی سخت شدگی در مدل دراکر پراگر و تعریف زاویه اتساع    66
شکل 3-13 : نحوه انجام آزمایش سه محوری کششی و فشاری    67
شکل 3-14 : توابع تسلیم در مدل های خطی، هیبربولیک و عمومی    68
شکل 3-15 : دستگاه برپایی آزمایش    69
شکل 3-16 : یک نمونه مدل سازی شده در نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS    70
شکل 3-17 : مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی    71
شکل 4-1  : مودهای شکست حاکم بر رفتار دیوارهای با مصالح بنایی    75
شکل 4-2 : مشخصات ابعاد نمونه    76
شکل 4-3 : نمونه مدل سازی شده در نرم فزار المان محدود ABAQUS    77
شکل4-4 : مکانیزم شکست برای نمونه  F1    83
شکل 4-5 : نمودار تغییرمکان محل اعمال بار فشاری    83
شکل 4-6 : نمودار انرژی نمونه F1    84
شکل 4-7 : نمودار تغییرمکان مدل های F1 تا F7    85
شکل 4-8 : نمودار انرژی مدل های F1 تا F7    85
شکل 4-9 : مکانیزم شکست نمونه F7    88
شکل 4-10 : نسبت تغییرمکان نهایی سایر نمونه ها به نمونه F1    89
شکل 4-11 : مکانیزم شکست نمونه FR1    93
شکل 4-12 : نمودار تغییرمکان نمونه FR1 در طول بارگذاری    93
شکل 4-13 : نمودار انرژی نمونه FR1    94
شکل 4-14 : نمودارهای تغییرمکان مدل های FR1 تا FR7    94
شکل 4-15 : نمودارهای انرژی مدل های FR1 تا FR7    95
شکل 4-16 : مکانیزم شکست برای نمونه FR7    96
شکل4-17 : نسبت تغییرمکان نهایی سایر نمونه ها به نمونه FR1    98
شکل4-18 :  نسبت درصد تغییرمکان نمونه ها در حالت الگوی بار  Load2به الگوی بار  Load1    99
شکل4-19 : مکانیزم شکست برای نمونه  S1    103
شکل4-20 : نمودار انرژی برای نمونه  S1در طول بارگذاری    103
شکل4-21 : مکانیزم شکست برای نمونه  S2    106
شکل 4-22 : مکانیزم شکست برای نمونه  S4    107
شکل 4-23 : تغییرمکان نمونه ها در مراحل بارگذاری    108
شکل 4-24 : نمودار انرژی نمونه های S2  و S3 و S4    108
شکل 4-25 : مکانیزم شکست نمونه SR1    110
شکل 4-26 :  نمودار انرژی نمونه SR1    111
شکل 4-27 : مکانیزم شکست نمونه SR2    112
شکل 4-28 : مکانیزم شکست نمونه SR3    113
شکل 4-29 : مکانیزم شکست نمونه SR4    114
شکل 4-30 : نمودارهای تغییرمکان مدل های SR1 تا SR4    115
شکل 4-31 : نمودارهای انرژی مدل های SR1 تا SR4    115
شکل4-32 : نسبت درصد تغییرمکان نمونه ها در حالت الگوی بار  Load2به الگوی بار  Load1    117