پایان نامه بهسازی لرزهای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP
رشته : ارشد عمران –سازه های هیدرولیکی
فرمت : word
چکیده :
مخازن هوایی ذخیره مایعات، نه تنها برای ذخیره آب، بلکه برای ذخیره مواد شیمیایی و سمی، در اشکال مختلف بکار میروند. با در نظر گرفتن کاربرد این سازه¬ها در عمران و شهرسازی و شبکه¬های صنعتی، اهمیت آن ها، قبل و بعد از وقوع زلزله مشخص می¬گردد. اهمیت این سازه¬ها از آنجاست که وظیفه مهمی چون آبرسانی، به عهده این مخازن می¬باشد. همچنین در هنگام وقوع زلزله، اگر شکستی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی و سمی رخ دهد، باعث ایجاد ضررهای محیطی و طبیعی می¬گردد.
در این پایان نامه در ابتدا با بررسی رفتار مخازن مرتفع بتنی ذخیره آب و با استفاده از نرم¬افزار المان محدود، ANSYS، مکانیزم شکست این سازه¬ها مشخص گردیده اند. سپس جهت مقاوم¬سازی لرزه¬ای این مخازن با استفاده از کامپوزیت FRP، با مدلسازی مجدد، تحت بارهای دینامیکی مورد کنترل و بررسی قرار گرفته اند. مکانیزم شکست این مخازن از نوع شکست خمشی بدست آمد. محل این شکست در ابتدای شفت نگهدارندهی بتنی می باشد. پس از آن با انتخاب ۹ مدل، آنالیز استاتیکی غیر خطی فشار افزون و آنالیز دینامیکی تاریخچه ی زمانی بر روی آنها انجام گردید. سپس با بدست آوردن ضرایب شکل پذیری و تنش های بیشینه به مقایسهی نتایج پرداخته شده است. با توجه به نتایج، مشخص می شود که ورقه های FRP توانایی بهسازی مخازن مورد مطالعه را دارند. در انتها، مدلهای برتر جهت بهسازی معرفی شده است. همچنین مشخص گردید که در صورت وجود فاکتورهای دیگری در ارائه ی طرح بهسازی (از جمله موقعیت لوله های اتصالی و …) طول و ضخامت ورقههای FRP مصرفی تغییر می کند.
واژگان کلیدی: مخزن بتنی مایعات، آنالیز فشار افزون، نمودار مقاوم سازی لرزه ای، FRP
فهرست :
فصل اول: مقدمه ۲
فصل دوم:مروری بر تحقیقات گذشته ۵
فصل سوم: مبانی تئوری
۳-۱-مقدمه ۹
۳-۱-۱-تعریف مخزن بتنی ۹
۳-۲- مثالهای زوال مخازن مرتفع ۱۰
۳-۲-۱- گزارش زلزله منجیل درباره زوال و خسارت¬های مخازن مرتفع ۱۰
۳-۲-۱-۱-مخزن شماره یک ۱۰
۳-۲-۱-۲-مود زوال مخزن شماره یک ۱۱
۳-۲-۱-۳-مخازن شماره دو و سه ۱۱
۳-۲-۱-۴-مواد زوال مخزن شماره دو ۱۲
۳-۲-۱-۵-مواد زوال مخزن شماره سه ۱۲
۳-۲-۲- زلزله BHUJ در سال ۲۰۰۱ ۱۳
۳-۲-۳- زلزله بم در سال ۲۰۰۳ ۱۵
۳-۳- رفتار مخازن مرتفع در برابر زمین لرزه ۱۷
۳-۳-۱- خرابیهای کلی در مخازن ذخیره مایعات و عوامل آن ۱۸
۳-۴- محاسبه نیروها و بارگذاری ۱۸
۳-۴-۱- بارهای وارده بر مخازن هوایی ۱۸
۳-۴-۲- نحوه محاسبه بارها ۱۹
۳-۴-۲-۱-بار مرده ۱۹
۳-۴-۲-۲-بار زنده ۱۹
۳-۴-۲-۳-فشار استاتیکی سیال ۱۹
۳-۴-۲-۴-نیروی ناشی از تغییرات دما ۱۹
۳-۴-۲-۵-نیروهای دینامیکی وارده به مخزن ۱۹
۳-۴-۳- فشارهای هیدرودینامیکی در مخازن ۲۰
۳-۵- عوامل مهمر دیگر ۲۰
۳-۵-۱- تاثیر انعطافپذیری دیوارهای مخزن ۲۰
۳-۵-۱-۱- بررسی تأثیر انعطافپذیری بر فشارهای هیدرودینامیکی ۲۰
۳-۵-۱-۲- استفاده از روش جرم افزوده با در نظر گرفتن
انعطافپذیری دیوارها ۲۲
۳-۵-۲- تاثیر بر هم کنش خاک و مخزن ۲۴
۳-۵-۳- رفتار پیچشی ارتعاشی غیرارتجاعی مخازن مرتفع ۲۹
۳-۶- بهسازی رفتار با استفاده FRP ۲۹
۳-۶-۱- تعریف FRP ۲۹
۳-۶-۲- الیاف مورد استفاده در کامپوزیتهای FRP ۳۰
۳-۶-۲-۱- الیاف شیشه ۳۰
۳-۶-۲-۲- الیاف کربن ۳۱
۳-۶-۲-۳- الیاف آرامید ۳۱
۳-۶-۳- رزین¬های موجود در ساخت FRP ۳۱
۳-۶-۴- پوشش¬های FRP ۳۲
۳-۶-۴-۱- پوشش¬های دست ساز ۳۲
۳-۶-۴-۲- ورقه¬ها یا صفحات پیش ساخته شده¬ی کامپوزیت ۳۳
۳-۶-۴-۳- ورقه¬های ماشینی ۳۴
۳-۶-۵- استفاده از پوشش¬های FRP ۳۴
۳-۶-۵-۱- استفاده از FRP در بهسازی سازه¬های بتنی ۳۴
۳-۷- مبانی تئوریک تحلیل استاتیکی غیر خطی (فشار افزون) ۳۶
۳-۷-۱- مقدمه ۳۶
۳-۷-۲- مبانی تئوری تحلیل فشار افزون ۳۹
۳-۷-۳- جابجایی هدف ۴۶
۳-۷-۴- الگوهای بار جانبی ۵۰
۳-۵- انجام تحلیل فشار افزون ۵۲
۳-۷-۶- محدودیتهای تحلیل فشار افزون ۵۴
۳-۷-۷- نتیجه گیری ۵۹
۳-۸- چگونگی محاسبه شکل پذیری و ضریب رفتار سازه ها ۶۱
۳-۸-۱- مقدمه ۶۱
۳-۸-۲- تعیین ضریب رفتار و پارامترهای موثر درآن ۶۲
۳-۷-۳- ایده آل سازی منحنی ظرفیت ۷۱
فصل چهارم: مدل سازی و تحلیل اجزاء محدود اتصالات
۴-۱- مقدمه ۷۴
۴-۲- تحلیل اجزاء محدود و مفهوم تحلیل غیر خطی ۷۴
۴-۳- مدل سازی اجزاء محدود بتن آرمه در ANSYS ۷۶
۴-۳-۱- معیار شکست حاکم بر رفتار بتن در نرم افزار ANSYS ۷۷
۴-۳-۲- پارامترهای مورد نیاز برای مدل سازی اجزاء محدود بتن آرمه ۷۹
۴-۳-۳- المانهای مورد استفاده برای مدل سازی بتن و آرماتور در ANSYS ۸۲
۴-۴- مدل سازی سیال در ANSYS ۸۲
۴-۵- مدل سازی کامپوزیتهای FRP در ANSYS ۸۲
۴-۵-۱- معیار شکست حاکم بر رفتار کامپوزیتها ۸۳
۴-۵-۲- المانهای مورد استفاده در ANSYS برای مدل سازی FRP ۸۴
۴-۶- مقایسه نتایج بدست آمده از ANSYS ۸۶
۴-۷- تحلیل اجزاء محدود غیر خطی مخازن، تشخیص مکانیزم شکست آن ها
و تقویت آنها با ورقهای FRP ۸۶
۴-۷-۱- ابعاد، مشخصات و مصالح مورد استفاده در ساخت نمونه های مورد نظر ۸۷
۴-۷-۲- مدل سازی مخازن با استفاده از ANSYS ۸۸
۴-۷-۲-۱-ترسیم مدل ۸۸
۴-۷-۲-۲- تعریف المان ها و معرفی ثابت های حقیقی آنها ۹۰
۴-۷-۲- ۳-معرفی مواد مورد استفاده ۹۱
۴-۷-۲-۴- اعمال شرایط مرزی ۹۳
۴-۷-۳- انجام آنالیز دینامیکی تاریخچه ی زمانی و فشار افزون ۹۵
۴-۷-۴- تشخیص مکانیزم شکست ۹۷
۴-۷-۵- انتخاب ضخامت های FRP ۹۸
۴-۷-۶- نتایج حاصل از آنالیز فشار افزون مدلهای با FRP ۹۹
۴-۷-۷- انجام آنالیز دینامیکی تاریخچه ی زمانی بر روی مدلهای برگزیده ۱۰۷
۴-۷-۸- نتیجه گیری ۱۰۷
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱- نتیجه گیری ۱۱۰
۵-۲- پیشنهادات ۱۱۱
فهرست منابع و مأخذ ۱۱۲
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”8010″ text=”اضافهکردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]