یک مطلب دیگر :

3-2-1-1- توزیع توانی عمومی ……………………………………………………………………………………….. 54
3-2-1-2- توزیع منطبق بر مودها …………………………………………………………………………………… 55
3-2-1-3- توزیع یكنواخت ………………………………………………………………………………………………. 57
3-2-2- روش FEMA-356 برای تحلیل پوش‌آور ………………………………………………………….. 58
3-3-1- پاسخ نیرو-تغییر مكان سازه ……………………………………………………………………………….. 58
3-3-2- ارزیابی آزمایشگاهی روابط نیرو-تغییر مكان ……………………………………………………… 62
3-4- طراحی بر اساس سطوح عملكرد اجزاء سازه‌ای …………………………………………………….. 63
3-4-1- سطح عملكرد 1 برای اجزاء سازه‌ای-قابلیت استفاده بی‌وقفه …………………………. 64
3-4-2- سطح عملكرد 3 برای اجزای سازه‌ای ایمنی جانی ………………………………………….. 64
3-4-3- سطح عملكرد 5 برای اجزای سازه‌ای-آستانه فرو ریزش ………………………………… 65
3-5- بررسی رفتار لرزه‌ای و غیر خطی مهاربند زانویی ………………………………………………….. 67
3-6- مروری بر سیستم غیر فعال مهاربند زانویی …………………………………………………………… 69

3-7- مقطع و طول المان زانویی تسلیم شونده ……………………………………………………………….. 70
3-8- مبانی طراحی قاب مهاربند زانویی ………………………………………………………………………….. 72
3-9- اندركنش V-M المان‌های زانویی ……………………………………………………………………………. 74
3-10- الزامات المان‌های زانویی ……………………………………………………………………………………….. 76
4- فصل چهارم: مدل‌سازی، طراحی و محاسبه پارامترهای مورد نیاز ضریب رفتار.. 78
4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. 78
4-2- معرفی نحوه مدل‌سازی و مدل‌های مورد بررسی…………………………………………………….. 78
4-2-1- نحوه مدل‌سازی و محاسبه طول المان زانویی……………………………………………………. 79
4-2-2- نام‌گذاری مدل‌ها…………………………………………………………………………………………………… 80
4-3- تحلیل استاتیكی معادل و طراحی سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربند زانویی.. 82
4-3-1- محاسبه ضریب زلزله…………………………………………………………………………………………….. 83

یک مطلب دیگر :

4-3-1-1- محاسبه ضریب زلزله برای سازه‌های 5 طبقه:………………………………………………. 83
4-3-1-2- محاسبه ضریب زلزله برای سازه‌های 9 طبقه……………………………………………….. 84
4-3-1-3- محاسبه ضریب زلزله برای مدل‌های 13 طبقه…………………………………………….. 84
4-4- ملاحظات تحلیل غیر خطی……………………………………………………………………………………… 85
4-5- تعیین و كنترل ضریب رفتار سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی زانویی…….. 86
4-5-1- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-M…………………………………….. 86
4-5-2- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-T……………………………………… 91
4-5-3- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-DB-B……………………………………… 93
4-5-4- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M…………………………………….. 95
4-5-5- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-T……………………………………… 97
4-5-6- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-B……………………………………… 99
4-5-7- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-M…………………………………. 101
4-5-8- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-T…………………………………… 103
4-5-9- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-DB-B………………………………….. 105
4-5-10- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-M………………………………. 107
4-5-11- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-T………………………………… 109
4-5-12- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 9S-XB-B……………………………….. 111
4-5-13- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M………………………………. 113
4-5-14- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-DB-T……………………………… 115
4-5-15- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-DB-B…………………………….. 117
4-5-16- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 13S-XB-M……………………………. 119
4-5-17- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M………………………………. 121
4-5-18- روند محاسبه ضریب رفتار سازه برای مدل 5S-XB-M………………………………. 123

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

یک مطلب دیگر :

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.

3-3-1- معرفی نمونه‌ها 56
3-3-1-1- قاب بتنی مسلح با دیوار میانقاب آجری.. 56
3-3-1-2- بررسی حالت‌های مختلف مقاوم‌سازی نمونه‌ها 60
3-4- مدلسازی اعضا 66
3-4-1- مدلسازی اعضای قاب بتنی مسلح. 66
3-4-1-1- مدلسازی رفتار بتن در آباکوس.. 67
3-4-1-2- معرفی المان  C3D8R برای اعضای بتنی. 79
3-4-1-3- مدل‌سازی میلگردهای فولادی.. 80
3-4-2- مدل‌سازی میانقاب آجری.. 83
3-4-2-1- روش‌های موجود برای مدل سازی سازه‌های بنایی. 83

3-4-2-1-1- مدلسازی دقیق. 83
3-4-2-1-2- مدلسازی میکرو. 84
3-4-2-1-3- مدلسازی ماکرو. 84
3-4-3- مدل سازی CFRP. 89
3-5- تحلیل. 90
3-5-1- روش تحلیل دینامیکی صریح. 91
3-5-2- مقیاس‌سازی جرمی. 92
3-5-3- فرضیات تحلیل. 93
فصل چهارم : مدل‌سازی و نتایج.. 95
4-1- مقدمه. 96
4-2- مشخصات مکانیکی مصالح. 97

یک مطلب دیگر :

4-2-1- بتن. 97
4-2-2- میلگردها 97
4-2-3-مصالح بنایی. 97
4-2-4- CFRP. 97
4-3- مدل‌سازی.. 98
4-2- نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی روی نمونه‌ها 99
4-2-1- نمونه 1. 99
4-2-2- نمونه 2. 103
4-2-3- نمونه 3. 107
4-2-4- نمونه 4. 111
4-2-5- نمونه 5. 116
4-2-6- نمونه 6. 121
4-2-7- نمونه 7. 126
فصل پنجم : بحث و نتیجه‌گیری.. 131

1-4-­ الگوی جریان در آبگیری از مسیر مستقیم
وضعیت شماتیك جریان در یک آبگیر که با زاویه 90 درجه در یک مسیر مستقیم نصب شده است، توسط نیری و همكاران در شكل1-5 ارائه شده است. همانگونه كه در

 این شکل مشاهده می‌شود الگوی جریان ناشی از احداث آبگیر جانبی جهت انشعاب آب رودخانه دارای خصوصیات پیچیده­ای بوده و کاملا سه بعدی می­باشد. با نزدیك شدن جریان به آبگیر بخاطر فشار مکشی اعمالی از طرف کانال جانبی، جریان در جهت عرضی شتاب گرفته و به دو قسمت تقسیم می­شود. قسمتی وارد آبگیر شده و مابقی در کانال اصلی پایین­ دست جریان می‌یابد. قسمتی که وارد کانال انشعاب می­شود، توسط صفحه برشی خمیده­ای معین می‌شود که به صفحه تقسیم­کننده جریان معروف است. جریانی که وارد آبگیر می‌شود، دارای مومنتم شدیدی در جهت کانال اصلی بوده و به همین علت داخل آبگیر، جدایی جریان اتفاق می افتد (ناحیه A در شكل1-5). بخاطر وجود گرادیان فشار جانبی، تنش برشی بستر و نیروی جانب مرکز ناشی از انحناء خطوط جریان، جریان ورودی به آبگیر دچار عدم تعادل شده و همین پدیده باعث ایجاد جریان ثانویه­ای در طول آبگیر می‌شود که مکانیسم تشکیل آن شبیه مکانیسم تشکیل جریان حلزونی در قوس­ها می‌باشد، بطوریكه صفحه برشی مزبور به عنوان دیواره بیرونی عمل کرده و ناحیه قوسی شکل ایجاد شده توسط قسمت چرخشی داخل آبگیر (ناحیه A در شكل1-5)، دیواره داخلی قوس مزبور را تشکیل می‌دهد. پس از آنكه رسوبات مجاور كف به داخل آبگیر منتقل گردیدند، جریان ثانویه رسوبات را به داخل منطقه با چرخش كم (ناحیه A)، یعنی جایی كه جریان از دیواره بالادست آبگیر جدا شده هدایت می‌كند. رسوبات با وجود سرعت‌های كم نمی‌توانند از منطقه جداشدگی منتقل شوند، در نتیجه امكان ته‌نشینی رسوبات و انسداد مسیر جریان به وجود می آید ]5[.

شكل 1-5 الگوی جریان در یک انشعاب از مسیر مستقیم ]5[
در آبگیری از مسیر مستقیم با مقطع مستطیلی، مقدار عرض صفحه تقسیم جریان در کف بیشتر از از مقدار عرض صفحه تقسیم جریان جریان در سطح می­باشد. انحنادار بودن سطح تقسیم جریان باعث می­شود در جریان منحرف شده به سمت آبگیر یک عدم تعادل بین گرادیان فشار جانبی، نیروی گریز از مرکز و نیروی برشی ایجاد شده که باعث تشکیل یک جریان ثانویه در جهت عقربه­های ساعت می­شود. چنین جریانی در کنار دیواره کانال اصلی نیز شکل می­گیرد. با پیشروی به سوی پایین­دست به خاطر ویسکوزیته جریان قدرت این جریان ثانویه کاهش می­یابد. اندازه سطح تقسیم جریان در کانال اصلی میزان دبی انتقالی به کانال فرعی را تعیین می­کند. عرض جریان انحرافی یا صفحه تقسیم جریان در هر سطح جریان، فاصله دیواره کانال اصلی طرف آبگیر تا خطوط جریان منتهی به نقطه ایستائی نزدیک به گوشه پایین دست تقاطع آبگیر و کانال اصلی تعریف می­شود ]6[.
1-5-­ الگوی جریان در آبگیری از قوس
بارزترین تفاوت الگوی جریان در دهانه­ی آبگیر موقعیت خطوط تقسیم جریان در صفحات نزدیك بستر و سطح آب می­باشد. براساس نتایج آزمایشگاهی منتصری و همکاران ]7[ برخلاف آبگیری از مسیر مستقیم، عرض صفحه تقسیم جریان در سطح بیشتر از کف است که دلیل آن وجود جریان حلزونی در قوس می­باشد همان­گونه که در شکل 1-

یک مطلب دیگر :

عوامل مهم تاثیرگذار برای بهبود رتبه وب سایت + امتیاز مثبت و منفی

6 مشخص شده است. نکته قابل توجهی که در شکل مشاهده می­شود این است که عرض صفحه تقسیم جریان از کف به سمت سطح آب ابتدا افزایش یافته و دوباره نزدیک سطح کاهش می­یابد. دلیل این کاهش نیز تفاوت تنش برشی بین لایه­های سیال و لایه سطحی با هواست. پیرستانی ]8[ و صفرزاده ]9[ نیز در مطالعات خود، افزایش عرض صفحه تقسیم جریان در سطح نسبت به کف را گزارش نموده­اند اما به کاهش آن در لایه­های سطحی اشاره نکرده­اند.

1-6-­ ضرورت انجام تحقیق
همانگونه كه قبلا گفته شد، از دیرباز مساله­ی آبگیری از رودخانه‌ها مطرح بوده است و مهمترین مساله برای طراحان برداشت آب با حداقل رسوبات از رودخانه بوده است و آبگیری از قوس یکی از روش­های پیشنهاد شده می­باشد که نسبت به سایر روش­ها هزینه­ی کمتر و پربازده­تر می­باشد. حال نکته مهم که مطرح می­شود این است که کدام قسمت از یک قوس، محل مناسبتری برای آبگیری می باشد و آبگیری تحت چه زاویه­ای باشد که مناسب­ترین حالت را بوجود آورد؟ پر واضح است که جواب دادن به سئوال فوق راحت نبوده و شرایط و پارامترهای زیادی در تعیین محل و زاویه مناسب آبگیری در یک قوس رودخانه دخیل هستند. همچنین شناخت مکانیسم­های ورود رسوبات به آبگیر در طراحی بهتر ان سازه­ها بسیار ضروری است بالطبع قبل از اینکه مساله انتقال رسوب در چنین میدان پیچیده­ای مطرح شود، لازم است تا الگوی جریان در آن بطور کامل شناخته شود. و در ادامه به بررسی توپوگرافی بستر در کانال قوسی و مکانیسم ورود رسوبات به آبگیر بررسی می­شود. همچنین مدل­های فیزیکی به دلیل پیچیدگی الگوی جریان و تاثیرات ناشی از مقیاس، به تنهایی قادر به ارائه درک روشنی از فیزیک حاکم بر مسئله نمی­باشند بنابراین استفاده از مدل­های عددی در کنار مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی امری حتمی می­باشد.
در این پایان نامه با استفاده از مدل عددی SSIIM2 که توانایی فوق­العاده­ای در شبیه‌سازی الگوی رسوب دارد که کمتر مدل عددی دیگر فاقد این توانایی می­باشد. در ابتدا الگوی جریان در مدل شبیه­سازی و نتایج حاصل کالیبره و صحت­سنجی شود و در آخر به شبیه­سازی مکانیسم حرکت رسوب که مزیت اصلی این مدل عددی می­باشد پرداخت شده است.
1-7- اهداف
تحقیق انجام شده به منظور رسیدن به اهداف زیر انجام می­شود:

• بررسی قابلیت مدل SSIIM2 در شبیه­سازی میدان جریان در کانال قوسی و الگوی جریان در اطراف دهانه آبگیر در کانال قوسی.
• تعیین بهترین موقعیت و زاویه آبگیر در کانال قوسی.
• مطالعه مکانیسم شکل­گیری توپوگرافی بستر در کانال قوسی در حالت تزریق رسوب برروی بستر صلب و مکانیسم ورود رسوب به آبگیر.
• بررسی تاثیر دبی آبگیری بر مکانیسم ورود رسوبات به آبگیر