ارزیابی و بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح نامنظم موجود

فهرست :
چکیده
فصل اول (کلیات تحقیق) ۱
۱-۱-مقدمه۱
۱-۲-بررسی خسارت ساختمان های بتنی مسلح در زلزله۵
۱ -۲-۱- مقدمه۵
۱-۲-۲-عوامل موثر بر میزان آسیب دیدگی ساختمان ها ۵
۱-۲-۲-۱-اختلاف بین طیف طرح و طیف پاسخ زلزله ۶
۱-۲-۲-۲- ستون های ترد ۷
۱-۲-۲-۳- آرایش نامتقارن عناصر سختی در پلان۷
۱-۲-۲-۴- طبقه همکف نرم ۸
۱-۲-۲-۵- ستون های کوتاه۹
۱-۲-۲-۶-شکل پلان طبقات ۱۰
۱-۲-۲-۷- شکل ساختمان در ارتفاع ۱۰
۱-۲-۲-۸ -دال های بدون تیر (دال تخت۱۱
۱-۲-۲-۹-آسیبهای وارده در اثر زلزله های پیشین۱۱
۱-۲-۲-۱۰- سیستمهای قاب خمشی تنها ۱۲
۱-۲-۲-۱۱- تعداد طبقات۱۲
۱-۲-۲-۱۲- اثر شالوده ها۱۳
۱-۲-۲-۱۳- محل قرارگیری سازه های مجاور هم در بلوک ساختمانی۱۴
۱-۲-۲-۱۴-تاثیر مقاومت مشخصه بتن ۱۴
۱-۲-۲-۱۵-تاثیر زمان نوسان۱۵
۱-۲-۲-۱۶- خسارات ناشی از ضعف عناصر سازه ای۱۷
۱-۲-۲-۱۶-۱- ضعف ستون ها ۱۷
۱-۲-۲-۱۶-۲- ضعف تیرها ۱۸
۱-۲-۲-۱۶-۳- اتصال تیر و ستون ۱۸
۱-۳-ساختار پایان نامه۱۹
فصل دوم(راهکارهای بهسازی و کنترل ارتعاش لرزه ای سازه۲۱
۲-۱-مقدمه ۲۱
۲-۲- سازه های مقاوم در برابر زلزله۲۲
۲-۳- معرفی راهکارهای بهسازی۲۳
۲-۳-۱-کاهش نیروی زلزله۲۴
۲-۳-۲- افزایش مقاومت و سختی۲۵
۲-۳-۳- افزایش شکل پذیری. ۲۷
۲-۳-۴- کاهش سختی موضعی۲۸
۲-۳-۵- تغییر کاربری سازه ۲۸
۲-۳-۶-روش ارزیابی بر اساسا عملکرد۲۸
۲-۴-اعضای کنترل شونده توسط نیرو و تغییر شکل ۳۳
۲-۴-۱-مزایای روش کنترل بر اساس عملکرد ۳۶
۲-۵- بررسی ضوابط دستورالعمل بهسازی۳۷
۲-۵-۱-مبانی بهسازی۳۷
۲-۵-۲-مراحل بهسازی۳۷
۲-۵-۳- هدف بهسازی۳۷
۲-۵-۴- سطح عملکرد ساختمان ۳۷
۲-۵-۴-۱- سطوح عملکرد اجزای سازه ای ۳۷
۲-۵-۴-۱-۱-سطح عملکرد ۱-قابلیت استفاده بی وقفه۳۸
۲-۵-۴-۱-۲- سطح عملکرد ۲-خرابی محدود۳۸
۲-۵-۴-۱-۳-سطح عملکرد ۳- ایمنی جانی۳۸
۲-۵-۴-۱-۴- سطح عملکرد ۴-ایمنی جانی محدود۳۹
۲-۵-۴-۱-۵- سطح عملکرد ۵- آستانه فروریزش۳۹
۲-۵-۴-۱-۶- سطح عملکرد ۶-لحاظ نشده ۳۹
۲-۵-۴-۲- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای۳۹
۲-۵-۴-۲-۱- سطح عملکرد A-خدمت رسانی بی وقفه ۴۰
۲-۵-۴-۲-۲-سطح عملکرد D- ایمنی جانی محدود ۴۰
۲-۵-۴-۲-۳- سطح عملکرد E- لحاظ نشده ۴۰
۲-۵-۴-۳- سطوح عملکرد کل ساختمان ۴۰
۲-۵-۵- اطلاعات وضعیت موجود ساختمان ۴۱
۲-۵-۵-۱- جمع آوری اطلاعات در سطح حداقل۴۱
۲-۵-۵-۲-جمع آوری اطلاعات در سطح متعارف۴۲
۲-۵-۵-۳- جمع آوری اطلاعات در سطح جامع ۴۲
۲-۵-۵-۴- ضریب آگاهی۴۳
۲-۵-۶-راهکارهای بهسازی۴۳
۲-۵-۷- مقاومت مصالح۴۴
۲-۵-۷-۱- مقاومت مورد انتظار مصالح ۴۴
۲-۵-۷-۲- حدپایین مقاومت مصالح۴۴
۲-۵-۷-۳-مقاومت مشخصه مصالح ۴۴
۲-۵-۸- ظرفیت اجزای سازه ۴۴
۲-۵-۸-۱- روشهای خطی۴۴
۲-۵-۸-۲- روشهای غیر خطی۴۵
۲-۵-۹-روشهای تحلیل غیر خطی۴۶
۲-۵-۹-۱- تحلیل استاتیکی غیر خطی(pushouers46
۲-۵-۹-۱-۱-تغییر مکان هدف۴۸
۲-۵-۹-۱-۲-روش ضرایب ۴۸
۲-۵-۹-۱-۳-روش طیف ظرفیت ۵۱
۲-۵-۹-۲-۲-شکل توزیع بار جانبی در ارتفاع ساختمان۵۲
۲-۵-۹-۲-۱- محدودیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی (Pushover54
۲-۵-۹-۲-۲-مزیت های تحلیل استاتیکی غیر خطی(pushover55
۲-۵-۹-۲-۳-تحلیل دینامیکی غیر خطی۵۷
۲-۵-۹-۲-۴-معیارهای پذیرش روشهای غیر خطی۵۷
۲-۵-۱۰-اضافه نمودن دیوار برشی در ساختمان بتن آرمه موجود۶۱
۲-۵-۱۱-تاثیر افزودن دیوار برشی برای کاهش نامنظمی سازه ای در ساختمان ۶۱
۲-۵-۱۲-تاریخچه استفاده از دیوار برشی درساختمان بتنی۶۴
۲-۵-۱۳-ضوابط استفاده از دیوار برشی در ساختمان بتنی موجود۶۶
۲-۵-۱۳-۱-اضافه کردن دیوارهای برشی و میانقاب۶۶
۲-۵-۱۳-۲- دیوار برشی بتنی ۶۷
فصل سوم(ساختمان مورد مطالعه و ارزیابی آسیب پذیری آن۷۱
۳-۱- مقدمه۷۱
۳-۲- ساختمانهای مورد مطالعه ۷۲
۳-۳- مشخصات ساختمان موجود ۷۳
۳-۳-۱- مشخصات هندسی ساختمان۷۳
۳-۳-۲-سیستم سازه ای ساختمان ۷۴
۳-۳-۳- مشخصات مصالح ۷۴
۳-۴- بارگذاری ثقلی۷۴
۳-۵-سیستم انتقال بار ثقلی۷۵
۳-۵-۱-سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی۷۵
۳-۵-۲-مشخصات مصالح مصرفی در سازه۷۵
۳-۵-۳بارگذاری ثقلی و جانبی۷۶
۳-۶- بارگذاری جانبی ۸۰
۳-۶-۱- ساختمان های۱۰طبقه نامنظم مورد مطالعه ۸۰
۳-۶-۲- ساختمان های۱۵طبقه نامنظم مورد مطالعه ۸۰
۳-۶-۳- ساختمان های۲۰طبقه نامنظم مورد مطالعه ۸۲
۳-۶-۲-انجام تحلیل۸۳
۳-۶-۴-۱-مقاطع تیرهای ساختمان مورد مطالعه۸۷
۳-۷- ارزیابی کیفی آسیب پذیری ساختمان های مورد مطالعه ۸۸
۳-۷-۱- هدف بهسازی ۸۸
۳-۷-۱-۱- سطح خطر ۸۸
۳-۷-۱-۱-۱- سطح خطر ۱۸۸
۳-۷-۱-۱-۲- سطح خطر ۲۸۹
۳-۷-۲-سطح عملکرد ساختمان ۸۹
۳-۷-۲-۱- سطح عملکرد اجزای سازه ای ۸۹
۳-۷-۲-۲- سطح عملکرد اجزای غیر سازه ای ۸۹
۳-۷-۲-۳- سطح عملکرد کل ساختمان ۹۰
۳-۷-۳-تعیین سطح اطلاعات و ضریب آگاهی۹۰
۳-۷-۴-مشخصات مصالح ۹۱
۳-۷-۴-۱- مصالح بتنی۹۱
۳-۷-۵-شتاب نگاشت ها۹۱
۳-۷-۵-۱-مشخصات شتاب نگاشت ها۹۱
۳-۷-۵-۱-مشخصات شتاب نگاشت ها۹۱
۳-۷-۵-۱-۱-مقیاس کردن شتاب نگاشت ها۹۱
۳-۷-۵-۱-۲-هم پایه کردن شتاب نگاشت ها۹۳
۳-۷-۵-۱-۳-رکوردهای زمین لرزه مورد استفاده در تحلیل۹۳
۳-۸- ارزیابی کمی آسیب پذیری ساختمان ها ۹۴
۳-۸-۱- تحلیل استاتیکی غیر خطی (Pushover) 95
۳-۸-۱-۱- تعیین تغییر مکان هدف ۹۵
۳-۸-۱-۱-۱- تغییر مکان هدف برای ساختمان های ۲۰طبقه مورد مطالعه۹۵
۳-۸-۱-۱-۲-تغییر مکان هدف برای ساختمان ۱۵طبقه مورد مطالعه ۹۷
۳-۸-۱-۱-۳-تغییر مکان هدف برای ساختمان ۱۰طبقه مورد مطالعه۹۹
۳-۸-۱-۲-انجام تحلیل۱۰۱
۳-۸-۱-۲-۱-تعریف مفاصل پلاستیک ۱۰۱
۳-۸-۱-۲-۱-۱-تعریف مفاصل پلاستیک در تیرهای بتنی۱۰۱
۳-۸-۱-۲-۱-۲-تعریف مفاصل پلاستیک در ستون های بتنی ۱۰۳
۳-۸-۱-۳- پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش برای روش های غیر خطی –اعضای کنترل شونده توسط خمش۱۰۴
۳-۸-۱-۳-تعریف حالت های مختلف تحلیل(case) 105
۳-۸-۱-۴- نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی (pushover) 107
۳ -۸-۱-۴-۱- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۲۰طبقه مورد مطالعه ۱۰۷
۳-۸-۱-۴-۲- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۵طبقه مورد مطالعه ۱۰۹
۳-۸-۱-۴-۳- نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۰طبقه مورد مطالعه ۱۱۰
۳-۸-۱-۵- اثر همزمان مولفه های زلزله ۱۱۱
۳-۸-۱-۶- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی ۱۱۱
۳-۸-۱-۶-۱-انجام تحلیل ۱۱۱
۳-۸-۱-۶-۲-نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی ۱۱۲
۳-۸-۱-۶-۲-۱- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۲۰طبقه مورد
مطالعه۱۱۲

۳-۸-۱-۶-۲-۲- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۵طبقه مورد
مطالعه۱۱۴
۳-۸-۱-۶-۲-۳- منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۰طبقه مورد
مطالعه۱۱۵
۳-۹-نتیجه گیری ۱۱۷
فصل چهارم(بهسازی لرزه ای ساختمان های مورد مطالعه) ۱۱۸
۴-۱ مقدمه ۱۱۸
۴-۲- اضافه نمودن دیوار برشی برای بهبود نامنظمی در ساختمان های بتنی موجود ۱۱۹
۴-۳-انجام تحلیل ۱۲۰
۴-۳-۱- تعیین تغییر مکان هدف ۱۲۰
۴-۳-۱-۱-تغییر مکان هدف برای ساختمان های مورد مطالعه۱۲۰
۴-۳-۲-نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی ((pushover121
۴-۳-۲-۱-نتایج تحلیل pushover ساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی۱۲۱
۴-۳-۲-۲-نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی۱۲۳
۴ -۳-۲-۳-نتایج تحلیل pushover ساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی۱۲۵
۴-۳-۳- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی۱۲۶
۴-۳-۳-۱- انجام تحلیل۱۲۶
۴-۳-۳-۲- نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی۱۲۷
۴-۳-۳-۲-۱-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعه
بعد از بهسازی۱۲۷

۴-۳-۳-۲-۲-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعه
بعد از بهسازی۱۲۹
۴-۳-۳-۲-۳-منحنی های نسبت کاربردی تحت زلزله های مختلف برای ساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعه
بعد از بهسازی۱۳۰
۴-۳-۳-۳- نتیجه گیری۱۳۲
۴-۴- مقایسه نتایج ۱۳۲
۴-۵- مقایسه شاخص های ارزیابی ۱۳۳
۴-۵-۱ – بررسی تغییر شکل نسبی طبقات۱۳۳
۴-۵-۱-۱-نمودار مقایسه تغییر شکل ساختمان های ۲۰،۱۵،۱۰مورد مطالعه قبل و بعد از بهسازی۱۳۴
۴-۵-۱-۱- مقایسه نتایج تغییر شکل ساختمان های ۲۰ و ۱۵ و ۱۰ طبقه مورد مطالعه۱۳۴
۴-۵-۲- منحنی هیسترزیس۱۳۶
۴-۵-۲-۱-منحنی هیسترزیس سازه ۲۰ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس۱۳۶
۴-۵-۲-۲-منحنی هیسترزیس سازه ۲۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس۱۳۷
۴-۵-۲-۳-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۲۰ طبقه مورد مطالعه۱۳۷
۴-۵-۲-۴-منحنی هیسترزیس سازه ۱۵ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل۱۳۷
۴-۵-۲-۵-منحنی هیسترزیس سازه ۱۵ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل۱۳۸
۴-۵-۲-۶-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۱۵ طبقه مورد مطالعه۱۳۹
۴-۵-۲-۷-منحنی هیسترزیس سازه ۱۰ طبقه مورد مطالعه قبل از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل۱۴۰
۴-۵-۲-۸-منحنی هیسترزیس سازه ۱۰ طبقه مورد مطالعه بعد از بهسازی تحت رکورد طبس و منجیل۱۴۱
۴-۵-۲-۹-مقایسه نتایج منحنی های هیسترزیس رسم شده برای ساختمان ۱۰ طبقه مورد مطالعه۱۴۲
۴-۵-۳-نمودار تاریخچه زمانی۱۴۲
۴-۵-۴- بررسی مکانیزم اتلاف انرژی در سازه۱۴۶
۴-۵-۴-۱-ساختمان ۲۰ طبقه قبل از بهسازی۱۴۶
۴-۵-۴-۲-ساختمان ۲۰ طبقه بعد از بهسازی۱۴۷
۴-۵-۴-۳-ساختمان ۱۵ طبقه قبل از بهسازی۱۴۷
۴-۵-۴-۴-ساختمان ۱۵ طبقه بعد از بهسازی۱۴۸
۴-۵-۴-۵-ساختمان ۱۰ طبقه قبل از بهسازی۱۴۸
۴-۵-۴-۶-ساختمان ۱۰ طبقه بعد از بهسازی۱۴۹
۴-۵-۴-۷-مقایسه نتایج نمودار اتلاف انرژی برای ساختمان ۲۰ و ۱۵ طبقه و ۱۰ مورد مطالعه۱۵۰
۴-۵-۵-تغییر مکان نسبی طبقات ۱۵۰
۴-۵-۵-۱-ساختمان ۲۰ طبقه نامنظم۱۵۱
۴-۵-۵-۲- ساختمان ۱۵ طبقه نامنظم ۱۵۳
۴-۵-۵-۳- ساختمان ۱۰ طبقه نامنظم ۱۵۵
۴-۶-نتیجه گیری۱۵۶
فصل پنجم(نتیجه گیری و پیشنهادات ) ۱۵۷
۵-۱- مقدمه ۱۵۷
۵-۲- نتیجه گیری ۱۵۸
۵-۳- پیشنهادها جهت ادامه کار تحقیق ۱۵۹
منابع ۱۶۰
چکیده انگلیسی۱۶۳