پایان نامه بررسی تاثیر المان های مرزی بر رفتار لرزه ای دیوار های برشی فولادی

فهرست و منابع پایان نامه بررسی تاثیر المان های مرزی بر رفتار لرزه ای دیوار های برشی فولادی

فهرست:

چکیده 1

مقدمه. 2

فصل اول. 3

معرفی سیستم دیوار برشی فولادی و تاریخچه کاربرد آن. 3

1-1  مقدمه. 4

1-2  معرفی سیستم. 4

1-3 مزیت های سیستم. 7

1- 4 محدودیت های سیستم. 8

5-1 انواع دیوار های برشی فولادی.. 9

1-6  تاریخچه استفاده از دیوار برشی فولادی در جهان. 10

1-6-1 ساختمان 20 طبقه نیپون استیل در توکیو، ژاپن. 10

1-6-2 ساختمان 56 طبقه شینجوکونومورا در توکیو، ژاپن. 12

1-6-3 ساختمان 35 طبقه سیتی هال در کوبه، ژاپن. 13

1-6-4 بیمارستان 6 طبقه سیلمار (آلیو ویو)  در لس آنجلس، امریکا 15

1-6-5 ساختمان مرکز درمانی در چارلستون، کارولینای جنوبی، امریکا 19

1-6-6 ساختمان مسکونی 52 طبقه در سانفرانسیسکو، امریکا 20

1-6-7 ساختمان 23 طبقه دادگاه ایالتی در سیاتل، امریکا 21

1-6-8 ساختمان کتابخانه ایالتی اورگان، امریکا 23

1-6-9 ساختمان هتل هایت ریجنسی در دالاس، امریکا 23

1-6-10 ساختمان ICRM در مونترال، کانادا 26

1-6-11 ساختمان 7 طبقه ING در کبک، کانادا 27

1-6-12 ساختمان 22 طبقه در مکزیک.. 28

1-6-13 استفاده از فولاد با تنش تسلیم کم در دیوارهای برشی فولادی. 30

فصل دوم. 32

تحقیقات صورت گرفته بر روی دیوار برشی فولادی.. 32

2-1  مقدمه. 33

2-2 مطالعات انجام شده بر روی دیوار برشی  فولادی.. 36

2-2-1 تیملر و کولاک (1983) 36

2-2-2 ترومپوش و کولاک (1987) 38

2-2-3 صبوری قمی و رابرتس (1992) 40

2-2-4 الگالی ، کسس و چن (1993) 41

2-2-5 ژو و لو (1994) 42

2-2-6 درایور، کولاک، کندی و الوی (1997) 43

2-2-7 لوبل و رضایی (2000) 46

2-2-8 آستانه اصل و ژائو (2001) 48

2-2-9 بهبهانی فرد، گروندین و الوی (2003) 52

2-2-10 برمن و برونئو  (2003) 54

2-2-11 ویان و برونئو (2005) 56

2-2-12 ولادی، ارمغانی و داوران (1386) 61

2-2-13 صبوری قمی و قلهکی (1387) 65

فصل سوم. 69

رفتار سیستم دیوار برشی فولادی.. 69

3-1 مقدمه. 70

3-2 انواع سیستم های دیوار برشی فولادی.. 70

3-2-1 دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده 73

3-2-2 دیوار برشی فولادی دارای سخت کننده 79

3-3 روش های تحلیل دیوار برشی فولادی.. 81

3-3-1 مدل نواری. 81

3-3-2 تحلیل خمیری. 83

3-3-2-1 قاب های یک طبقه با اتصالات ساده تیر به ستون. 83

3-3-2-2 قاب های یک طبقه با اتصالات صلب تیر به ستون. 84

3-3-2-3 قاب های چند طبقه 85

3-3-2-3-1 مکانیزم شکست طبقه نرم 85

3-3-2-3-2 مکانیزم جاری شدن یکنواخت ورق در تمامی طبقات.. 86

3-3-3 مدل پوسته ارتوتروپیک.. 87

3-3-4 روش اندرکنش قاب و دیوار 88

3-4 مقایسه دیوار برشی فولادی و تیر ورق.. 89

3-4-1 رفتار برشی تیرورق. 91

3-4-2 مقاومت برشی کمانشی تیرورق. 91

3-4-3 مقاومت میدان کششی تیرورق. 93

3-4-4 مقایسه مقاومت برشی تیرورق و دیوار برشی فولادی. 97

3-4-5 لاغری جان. 100

3-5 جذب انرژی.. 101

3-6 روش های طراحی دیوار برشی فولادی.. 102

3-6-1 تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش اور) 102

3-6-2 ترکیب برنامه های کامپیوتری الاستیک خطی با روش طراحی بر اساس ظرفیت.. 103

3-6-3 روش طراحی ظرفیت غیر مستقیم. 103

فصل چهارم. 105

مدل اجزاء محدود و ارزیابی آن. 105

4-1 مقدمه. 106

4-2 اعتبار سنجی مدل سازی.. 106

4-3 مشخصات مدل اجزاء محدود ویان و برونئو. 107

4-3-1 مشخصات کلی. 107

4-3-2 تعریف هندسه و مش بندی مدل. 108

4-3-3 انتخاب المان Shell S4R.. 108

4-3-4 شرایط مرزی. 109

4-3-5 شرایط اولیه 110

4-3-6 مشخصات مصالح. 110

4-3-7 بارگذاری مدل اجزاء محدود در نرم افزار ABAQUS.. 111

4-3-8 نتایج نمونه S2 ویان و برونئو. 113

4-3-9 مقایسه نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی.. 116

4-4 مدل اجزاء محدود برای تعیین صحت مدل سازی.. 117

4-4-1 مشخصات مدل. 117

4-4-2 مقایسه نتایج.. 117

4-5 نتیجه گیری.. 121

فصل پنجم. 122

عملکرد لرزه ای دیوارهای برشی فولادی با توجه به اثرات عناصر مرزی.. 122

5-1 مقدمه. 123

5-2 طراحی نمونه اصلی.. 123

5-2-1 ابعاد ساختمان و بارگذاری.. 123

5-2-2 روند طراحی نمونه. 124

5-2-3 نتایج طراحی نمونه. 126

5-2-3-1 ورق جان. 126

5-2-3-2 اعضای قاب پیرامونی.. 126

5-2-4 مشخصات مصالح.. 126

5-2-5 اتصالات RBS.. 126

5-3 مدل سازی نمونه اصلی (BQ1) در نرم افزار ABAQUS.. 127

5-3-1 هندسه مدل. 128

5-3-2 تعریف مشخصات مصالح.. 129

5-3-3 تعیین نوع المان و مش بندی.. 130

5-3-4 بارگذاری.. 132

5-3-5 شرایط اولیه. 133

5-3-6 شرایط مرزی.. 135

5-3-7 معیار خرابی.. 135

5-4 نتایج تحلیل مدل BQ1. 135

5-5 مشخصات مدل های اجزاء محدود. 137

5-5-1 نمونه BQ2 - مدل بدون اتصالات RBS.. 138

5-5-2 نمونه BQ3 - مدل با اتصالات RBS با برش ثابت.. 141

5-5-3 نمونه BQ4 - مدل با اتصالات RBS با فولاد ASTM A36. 143

5-5-4 نمونه BQ5 - مدل با ستون های BOX مربعی.. 145

5-5-5 نمونه BQ6 - مدل با ستون های BOX مستطیلی.. 148

5-5-6 نمونه BQ7 - مدل با سقف کامپوزیت.. 150

5-6 منحنی های هیسترزیس نمونه ها 153

5-7 نتیجه گیری.. 156

5-7-1 مقایسه سختی.. 157

5-7-2 مقایسه مقاومت نهایی.. 158

5-7-3 مقایسه شکل پذیری.. 159

5-7-4 مقایسه میزان جذب انرژی.. 160

فصل ششم. 162

نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات... 162

6-1 نتیجه گیری  163

6-2 پیشنهادات... 164

6-2-1 اتصال RBS با برش مخروطی.. 164

6-2-2 مکانیزم خرابی.. 164

6-2-3 تعیین ضریب رفتار سیستم. 164

6-2-4 اثر برش های گوشه ورق جان. 164

6-2-5 کاربردهای دیگر دیوار برشی فولادی.. 165

فهرست مطالب

منابع مأخذ .............................................................................................................................................  166

فهرست منابع انگلیسی  .......................................................................................................................... 166

فهرست منابع فارسی  ...................................................................................................... ...................... 167

چکیده انگلیسی  ...................................................................................................................................  168                                                              

منبع:

Capacity Design of Vertical Boundary Elements in Steel Plate Shear Walls. Berman, J.W, Bruneau, M.

Astaneh-Asl, A. Experimental and Analytical Studies of Composit Shear Walls. s.l. : Research Project, Department of Civil Eng,Univ of California ,Berkeley, 1998-2001.

Sabelli, Rafael and Bruneau, Michel. Steel Design Guide No.20: Steel Plate Shear Walls. s.l. : American Institute of Steel Construction, Inc., 2007.

Thorburn, L, et al. Analysis of Steel Plate Shear Walls. Department of Civil Engieering, The University of Alberta. Edmonton, Alberta : Structural Engineering report No. 107 , May 1983.

Tromposch, E.W and Kulak, G.L. Cyclic and Static Behavior of Thin Panel Steel Plate Shear Walls. Department of Civil Engieering, The University of Alberta. Edmonton, Alberta : Structural Engineering report No. 145, 1987.

Hysteretic Characteristics of Unstiffened Perforated Steel Plate Shear Panels. Sabouri-Ghomi, S and Roberts, T.M. 14, s.l. : J.Thin-Walled Structures, 1992, pp. 139-151.

Cyclic Tests of Four-Story Steel Plate Shear Wall. Driver, R.G., Kulak, G.L., Elwi, A.E., and Kennedy, D.J.L. s.l. : ASCE Journal of Structural Engineering, 1998.

Lubell, A.S.,. Performance of Unstiffened Steel Plate Shear Walls Under Cyclic Quasi-Static Loading. 1997.

Rezai, M. Seismic Behaviour Of Steel Plate Shear walls by Shake Table Testing. Vancouver : s.n., 1999.

Behbahanifard, M.R, Grondin, G.Y and Elwi, A.E. Experimental and Numerical Investigation of Steel Plate Shear Wall. Department of Civil Engieering, The University of Alberta. s.l. : Structural Engineering report No. 254, September 2003.

Berman, J.W and Bruneau, M. Exprimental Investigation of Light-Gauge Steel Plate Shear Walls for the Seismic Retrofit of Buildings. Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research, Multidisciplinary Center for Eartquake Engineering Research. Buffalo : Technical Report MCEER-03-0001, 2003.

Vian, D. and Bruneau, M. Testing of Special LYS Steel Plate Shear Walls. Vancouver : s.n., 2004.

Experimental Investigation on Cyclic Behaviour of Steel Shear Walls. Veladi, A., Armaghani, and A. Davaran,A. Tabriz : Asian Journal of Civil Engineering, 2007, Vol. 8.

Ductility of Thin Steel Plate Shear Walls. Sabouri-Ghomi, S., Gholhaki, M. Semnan : Asian Journal of Civil Engineering, 2008, Vol. 9.

Astaneh-Asl, A. Experimental and Analytical Studies of Composite Shear Walls. s.l. : Research Project, Department of Civil Eng,Univ of California ,Berkeley, 1998-2001.

Erickson, J., Sabaelli, R. A Closer Look at Steel Plate Shear Walls. Steelwise. 2008.

AISC (2005a), ANSI/AISC 341-05, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, American Institute Oof Steel Construction Inc., Chicago, IL.

Plastic Analysis and Design of Steel Plate Shear Walls. Berman, J.

Steel Plate Shear Walls Are Not Plate Girders. Berman, J., Bruneau, M. s.l. : Engineering Journal, 2004, Vol. 3.

فهرست منابع فارسی

20-سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی-مقدمه ای بر دیوارهای برشی فولادی.