فهرست مطالب

فصل 1: مقدمه......................................... 7

1-1-مقدمه........................................... 8

فصل 2: مروری بر ادبیات موضوع......................... 13

2-1-مقدمه.......................................... 14

2-2-روش طراحی لرزه ای بر اساس روش تجویزی............ 15

2-2-1-عوامل مؤثر بر ضریب کاهش نیروی زلزله.......... 18

2-2-1-1-شکل پذیری................................ 18

2-2-1-1-1-ضریب شکل پذیری کلی سازه............... 19

2-2-1-1-2-ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری............ 20

2-2-1-2-مقاومت افزون............................. 25

2-2-1-2-1-ضریب مقاومت افزون.................... 27

2-2-2-شکل پذیری در روش طراحی براساس روش تجویزی..... 29

2-3-روش طراحی لرزه­ای براساس عملکرد سازه............. 30

2-3-1-فواید طراحی براساس عملکرد................... 31

2-3-2-شکل­پذیری در روش طراحی براساس عملکرد.......... 32

2-3-3-معیارهای پذیرش اعضا در روش طراحی براساس عملکرد 34

2-3-4-فلسفه ی طراحی براساس عملکرد.................. 35

2-4-مروری بر یافته های دیگر محققین.................. 36

2-4-1-تحقیقات طاهری بهبهانی....................... 36

2-4-2-تحقیقات Repapis  و همکاران..................... 37

2-4-3-تحقیقات  Kunnath و همکاران.................... 38

2-4-4-تحقیقات Elnashai و همکاران..................... 39

2-5-جمع بندی و نتیجه گیری........................... 40

فصل 3: روش تحقیق.................................... 42

3-1-مقدمه.......................................... 43

3-2-معرفی نمونه ها.................................. 43

3-2-1-تعیین جزئیات سازه ای........................ 44

3-2-1-1-مدلسازی و هندسه.......................... 44

3-2-1-2-بارگذاری................................. 45

3-2-1-3-نتایج طراحی نمونه ها..................... 48

3-3-ارزیابی......................................... 50

3-3-1-مدلسازی..................................... 50

3-3-1-1-مدلسازی کلی سازه......................... 50

3-3-1-2-مدلسازی اعضا............................. 51

3-3-1-3-مدلسازی رفتار مصالح...................... 52

3-3-1-4-مقاومت اعضای سازهای...................... 52

3-3-1-5-بررسی منحنی رفتاری اعضاء................. 53

3-3-2-بررسی نرم افزارهای کاربردی.................. 54

3-3-3-بررسی مشخصه های تحلیل نمونه ها............... 54

3-3-3-1-روش تحلیل................................ 54

3-3-3-2-بارگذاری................................. 55

3-3-3-2-1-الگوی بارگذاری....................... 56

3-3-3-3-تغییر مکان هدف........................... 56

فصل 4: نتایج و تفسیر................................ 61

4-1-مقدمه.......................................... 62

4-2-بررسی نتایج..................................... 63

4-2-1-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه سه طبقه...... 66

4-2-2-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه پنج طبقه..... 69

4-2-3-بررسی نتایج و تعیین ضرایب نمونه هفت طبقه..... 72

4-2-4-بررسی نتایج حاصل از شکل پذیری سازه........... 72

4-3-تعیین عملکرد لرزهای اعضاء....................... 74

4-3-1-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان سه طبقه........ 79

4-3-2-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان پنج طبقه....... 84

4-3-3-عملکرد لرزهای اعضا در ساختمان هفت طبقه....... 89

فصل 5: جمع بندی و نتیجه گیری......................... 90

5-1-جمع بندی........................................ 91

منابع و مراجع....................................... 95

فهرست اشکال

شکل(2-1) ارتباط بین ضریب کاهش نیرو، اضافه مقاومت، ضریب کاهش به علت شکل پذیری  و ضریب شکل پذیری........................... 19

شکل(2-2) منحنی نیرو- تغییر شکل عضو................... 32

شکل(2-3) معیارهای پذیرش اعضا در سطوح مختلف عملکردی... 34

شکل(2-4) نتایج مطالعاتKunnath  و همکاران.............. 38

شکل(3-1) نمایی از قاب نمونههای مورد مطالعه در تعداد طبقات 3، 5 و 7    44

شکل(3-3) منحنی رفتاری عضو............................ 51

شکل(3-4) منحنی ساده شده برش پایه- تغییرمکان.......... 58

شکل (4-1) منحنی رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع اول    64

شکل (4-2) وضعیت رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع یک     64

شکل (4-3)منحنی رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع دوم     65

شکل (4-4) وضعیت رفتاری ساختمان سه طبقه تحت الگوی بار نوع دوم    65

شکل(4-5) منحنی رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع اول    67

شکل (4-6) وضعیت رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع اول   67

شکل (4-7) منحنی رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع دوم   68

شکل (4-8) وضعیت رفتاری ساختمان پنج طبقه تحت الگوی بار نوع دوم   68

شکل (4-9) منحنی رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع اول   70

شکل (4-10) وضعیت رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع اول  70

شکل (4-11) منحنی رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع دوم  71

شکل (4-12) وضعیت رفتاری ساختمان هفت طبقه تحت الگوی بار نوع دوم  71

شکل(4-13) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 75

شکل(4-14) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 75

شکل(4-15) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 76

شکل(4-16) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 76

شکل(4-17) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 77

شکل(4-18) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 77

شکل(4-19) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 78

شکل(4-20) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 78

شکل(4-21) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 80

شکل(4-22) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 80

شکل(4-23) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 81

شکل(4-24) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 81

شکل(4-25) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 82

شکل(4-26) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 82

شکل(4-27) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 83

شکل(4-28) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 83

شکل(4-29) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 85

شکل(4-30) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت X 85

شکل(4-31) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 86

شکل(4-32) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع اول، جهت Y 86

شکل(4-33) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 87

شکل(4-34) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت X 87

شکل(4-35) شکل پذیری متناظر اعضای فشاری در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 88

شکل(4-36) شکل پذیری متناظر اعضای کششی در طبقات در توزیع بار نوع دوم، جهت Y 88

فهرست جداول

(3-1) مقادیر ضریب بازتاب ( ) و ضریب زلزله ( ) در نمونه های مورد مطالعه 47

جدول(3-2) مقاطع تیر، ستون و بادبند نمونه 3 طبقه 48

جدول(3-3) مقاطع تیر، ستون و بادبند نمونه 5 طبقه 49

جدول(3-4) مقاطع تیر،ستون و بادبند نمونه 7 طبقه 49

جدول (3-5) مقادیر 59

جدول (3-6) مقادیر ضریب . 60

جدول (3-7) مقادیر ضریب 60

جدول(4-1) پارامترهای رفتاری ساختمان سه طبقه 66

جدول(4-2) پارامترهای رفتاری ساختمان پنج طبقه 69

جدول(4-3) پارامترهای رفتاری ساختمان پنج طبقه 72

مقدمه

در سالهای اخیر فلسفه روش­های سنتی که در طراحی سازه در مقابل مخاطرات طبیعی بر مبنای آنها صورت میگرفت، دچار تغییرات عمده­ای شده است. تخریب گسترده سازه­های طراحی شده بر مبنای آئین­نامه­های قدیمی در زلزله­های اخیر، پیشرفت­های به وجود آمده در روشهای تحلیل و نیازهای عملکردی پیچیده­تر مورد انتظار صنایع ساختمانی منجر به معرفی روشهای موثرتری در طراحی سازه­ها شده­است. یکی از این روش­ها که در بسیاری از آئین­نامه­ها وجود دارد و سبب ساده­سازی مراحل طراحی میشود، روش تحلیل استاتیکی معادل میباشد که در آن نیروهای طراحی به وسیله ضریب رفتار کاهش داده میشوند. این روش بر این فرض استوار است که مقاومت سازه از مقداری که طراحی بر اساس آن صورت میگیرد، بزرگتر است و به علاوه سازه تحت زلزله با ورود به مرحله غیر خطی، بخشی از انرژی زلزله را جذب می­کند. طراحی لرزه­ای مطلوب برای ساختمان را می­توان دستیابی  به سازه­ای با عملکرد مطلوب، به مفهوم امکان ایجاد خسارت کنترل شده و از قبل پیش­بینی شده در حین زلزله برای ساختمان دانست ضمن آنکه تخمین نادرست مشخصات زلزله و رفتار سازه و عملکرد آن در مواجهه با زلزله از دلایل مهم آسیب­های شدید وارد بر سازه میباشد. به جهت شناخت هر چه بهتر این مشخصات و ویژگی ها، در قبال روش­های تجویزی مرسوم در آئین­نامه­های پیشین که طراحی را بر اساس نیروهای کاهش یافته زلزله بیان میکرد، آئین­نامه­های طراحی و بهسازی لرزه­ای ارائه گردید که طبق آن طراحی لرزه­ای سازه به روش طراحی بر اساس عملکرد پیشنهاد میگردد.