برگزاری دفاعیه دکتری مهندس اسماعیل محمدی ده‌چشمه
| تاریخ ارسال: 1400/12/24 |
 |
مهندس اسماعیل محمدی ده‌چشمه دانشجوی دوره دکتری این دانشکده رشته مهندسی عمران - گرایش مهندسی زلزله، 18 اسفندماه سال ۱۴۰۰ از رساله خود تحت عنوان «توسعه منحنی‌های شکنندگی برای دیوارهای مرکزگرای گهواره‌ای چندگانه تحت اثر زلزله حوزه نزدیک» به‌صورت مجازی با راهنمایی دکتر وحید بروجردیان دفاع نمود. |
| چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد: سیستم‌های مرکزگرا با تأمین دو خصوصیت رفتاری شامل مکانیزم نیروی بازگردانندگی و مکانیزم جذب انرژی، برای تحمل بارهای جانبی در نظر گرفته می‌شوند. هدف این دو مکانیزم در سازه، ایجاد منحنی‌های پرچمی شکل نیرو-جابجایی تحت بارهای جانبی رفت و برگشتی است. دیوارهای گهواره‌ای یکی از سیستم‌های متداول مرکزگرا می‌باشند که در آن‌ها هر دو مکانیزم نیروی بازگردانندگی و جذب انرژی در سیستم تأمین می‌گردد. مکانیزم نیروی بازگردانندگی در سیستم با استفاده از پیش‌تنیده کردن کابل‌های متصل دیوار به فونداسیون و یا بلوک‌های گهواره‌ای به یکدیگر تأمین می‌گردد. کابل‌ها همواره با ایجاد نیروی بازگردانندگی و ایجاد بازشوندگی در سیستم با چرخش دیوار نسبت به فونداسیون و یا بلوک‌های دیوار نسبت به یکدیگر بر نیروی جانبی غلبه می‌کنند. فیوزهای جذب انرژی در سیستم‌های گهواره‌ای در موقعیت‌های مختلف هسته‌ی گهواره‌ای می‌توانند استفاده گردند. معمولاً این ابزار اتلاف‌گر انرژی در محل‌های بازشوندگی و یا در پیرامون دیوار در محل چرخش دیوار استفاده می‌گردد. معمولاً در دیوارهای پایه-گهواره‌ای بلند، اثرات مودهای بالاتر باعث ایجاد تلاش‌های خمشی و برشی اضافی در میانه ارتفاع می‌شود. برای کاهش اثرات مودهای بالاتر در این تحقیق دیوارها گهواره‌ای دوگانه و دیوارهای گهواره‌ای چندگانه پیشنهادشده است. به‌طورکلی بررسی‌های لرزه‌ای سازه‌ها در سه بخش شامل؛ (1) دیوارهای پایه-گهواره‌ای، (2) دیوارها دوگهواره‌ای و (3) دیوارهای گهواره‌ای چندگانه انجام‌شده است. به این منظور، سازه‌های 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه مورد ارزیابی لرزه‌ای در سه نوع سازه موردنظر پرداخته شد. در هر سه نوع سازه تحلیل لرزه‌ای با مقیاس‌سازی رکوردها به طیف آیین‌نامه انجام‌شده است. هم‌چنین تحلیل احتمالاتی دو نوع سازه اول انجام‌شده است. مدلها در نرم‌افزار OpenSees و به‌صورت دوبعدی تحت تحلیل‌های تاریخچه-زمانی با استفاده از سه مجموعه شتاب‌نگاشت شامل 22 شتاب‌نگاشت دور از گسل (FF)، 14 شتاب‌نگاشت نزدیک گسل دارای پالس (NF- pulse) و 14 شتاب‌نگاشت نزدیک گسل بدون پالس(NF-no pulse) پرداخته شد. در بخش اول سازه‌های پایه-گهواره‌ای در دو بخش تحت رکوردهای مقیاس شده و تحلیل احتمالاتی موردبررسی قرارگرفته شد. به‌طورکلی تلاش‌های خمشی و برشی ایجادشده ناشی از اثرات مودهای بالاتر در دیوارهای گهواره‌ای، با افزایش ارتفاع، افزایش می‌یابد. به‌طوری‌که لنگرهای خمشی ایجادشده ناشی از شتابنگاشتهای FF و NF-no pulse و برش ایجادشده ناشی از شتابنگاشتهای FF و NF- pulse چشم‌گیرتر بوده است. افزایش لنگر خمشی در طبقات میانی دیوار سازه 20 طبقه نسبت به پای دیوار در سطح عملکرد آستانه فروریزش (CP)، تحت رکوردهای FF و NF-No Pulse به ترتیب برابر با 46 و 39 درصد است. مقادیر جابجایی نسبی پسماند در طبقات سازه‌ها، مقدار اندکی داشته و قابل صرف‌نظر است. مقادیر حداکثر جابجایی نسبی پسماند در طبقات سازه‌ها در سطح عملکرد CP برای سازه و 20 طبقه برابر با 0.0011 است. هم‌چنین نسبت تنش در کابل‌های پیش‌تنیده تحت رکوردهای NF- Pulse نسبت به سایر رکوردها بیشتر است. برای دوگانه کردن دیوارهای گهواره‌ای از ایجاد مقطع گهواره‌ای دوم در یک‌چهارم (R2-M1)، نصف (R2-M2) و سه‌چهارم (R2-M3) ارتفاع بهره‌مند شده است. بخش دوم دارای دو قسمت است که در قسمت اول به تحلیل تحت رکوردهای مقیاس شده پرداخته‌شده است. نتایج نشان می‌دهد دیوارR2-M3 در کاهش اثرات مودهای بالاتر مؤثر نبوده است. استفاده از R2-M2 در ساختمان‌های بلندمرتبه تحت رکوردهای دور و نزدیک گسل بدون پالس می‌تواند مؤثر باشد به‌طوری‌که به ترتیب خمش‌های ایجادشده را حداکثر 41 و 41 درصد و برش‌های ایجادشده را حداکثر 25 و 18 درصد کاهش دهد. مقاطع دوگهواره‌ای جهت کاهش اثرات مودهای بالا در زلزله‌های نزدیک گسل دارای پالس آن‌چنان مؤثر نیست. در قسمت دوم به تحلیل احتمالاتی پرداخته‌شده است. در این قسمت منحنی‌های شکنندگی سازه‌های مختلف ترسیم شد. نتایج نشان می‌دهد که به‌طورکلی استفاده از R2-M2 در دیوارهای تحت رکوردهای FF و NF-No Pulse و R2-M1 تحت رکوردهای NF-Pulse مؤثر است. در بخش سوم برای بررسی رفتار دیوار گهواره‌ای چندگانه از دو قسمت شامل بررسی دیوارهای گهواره‌ای دوگانه و چهارگانه پرداخته شد. در هر دو نوع سازه، مقیاس سازی رکوردهای لرزه‌ای بر طیف آیین‌نامه انجام‌شده است. در قسمت اول، بر اساس مساحت کابل پیش‌تنیده مورداستفاده در دیوار، سه نوع دیوار گهواره‌ای دوگانه در نظر گرفته شد و رفتار لرزه‌ای آن با رفتار دیوار پایه-گیردار و پایه-گهواره‌ای مقایسه شد. نتایج نشان داد، به‌طورکلی شاخص مطلوبیت دیوارهای گهواره‌ای دوگانه بیشتر از سایر سیستم‌های موردمطالعه در این تحقیق است. علاوه براین، کاهش مساحت کابل در بلوک تحتانی دیوارهای گهواره‌ای دوگانه (R2-S1) در کاهش اثرات مودهای بالا بسیار مؤثر است. در قسمت دوم، پنج نوع دیوار گهواره‌ای چهارگانه و یک نوع دیوار دوگانه در نظر گرفته‌شده و با دیوار پایه-گیردار و پایه-گهواره‌ای مقایسه شده است. نتایج نشان داد، اثرات مودهای بالاتر با افزایش ارتفاع سازه‌های گهواره‌ای افزایش می‌یابد. رکوردهای NF-No Pulse و FF نسبت به NF-Pulse اثرات مودهای بالاتر را در سیستم‌های گهواره‌ای ایجاد می‌کنند. دیوارهای گهواره‌ای چهارگانه با کاهش مساحت کابل در بلوک اول (R4-S1) در کاهش اثرات مودهای بالاتر تحت NF-Pulse و NF-No Pulse بسیار مؤثر است و به ترتیب دارای حداکثر ضرایب مطلوبیت برابر 67 و 65 درصد است. هم‌چنین دیوار گهواره‌ای چهارگانه با کاهش مساحت کابل در بلوک سوم (R4-S3) تحت رکوردهای FF مؤثر بوده و حداکثر ضریب مطلوبیت برابر 65 درصد است. جابجایی نسبی پسماند بام دیوارهای گهواره‌ای بسیار ناچیز است به‌طوری‌که حداکثر آن در سازه 8 طبقه تحت رکورد NF-Pulse برابر با 0.0008 است. واژه‌های کلیدی: دیوار پایه-گهواره‌ای، دیوار دوگهواره‌ای، دیوار گهواره‌ای چندگانه، اثر مودهای بالاتر، جابجایی پسماند، فیوز تعویض‌پذیر. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: esmaeil_mohammadi  civileng.iust.ac.iresmhd.dehcheshmeh gmail.com |
دفعات مشاهده: 2476 بار |
دفعات چاپ: 314 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر