امتیاز کاربران: 

پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP

word
127
5 MB
31450
1390
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۲,۷۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP

    پایان نامه­ی کارشناسی ارشد در رشته­ی مهندسی عمران - سازه های هیدرولیکی

    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 سازه­ها در عمران و شهرسازی و شبکه­های صنعتی، اهمیت آن ها، قبل و بعد از وقوع زلزله مشخص می­گردد. اهمیت این سازه­ها از آنجاست که وظیفه مهمی چون آبرسانی، به عهده این مخازن می­باشد. همچنین در هنگام وقوع زلزله، اگر شکستی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی و سمی رخ دهد، باعث ایجاد ضررهای محیطی و طبیعی می­گردد.

    در این پایان نامه در ابتدا با بررسی رفتار مخازن مرتفع بتنی ذخیره آب و  با استفاده از نرم­افزار المان محدود، ANSYS، مکانیزم شکست این سازه­ها مشخص گردیده اند. سپس جهت مقاوم­سازی لرزه­ای 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 9 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

     

    فصل اول

    مقدمه

     

     

     

    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 سازه­ها در عمران و شهرسازی و شبکه­های صنعتی، اهمیت آن ها، قبل و بعد از وقوع زلزله مشخص می­گردد. اهمیت این سازه­ها از آنجاست که وظیفه مهمی چون آبرسانی، به عهده این مخازن می­باشد. همچنین در هنگام وقوع زلزله، اگر شکستی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی و سمی رخ دهد، باعث ایجاد ضررهای محیطی و طبیعی می­گردد.

    با توجه به پیچیدگی رفتار این سازه­ها، نیاز به بررسی­ها و مطالعات بیشتری در این نوع مخازن احساس می­شود. این پیچیدگی­ها، بیشتر مربوط به اندر کنش بین آب و سازه می­باشد.

    تعدادی از این مخازن در زلزله سال 1990 منجیل (در شهر رشت و بندر انزلی) و در سال 2003 بم سقوط کرده یا خسارت دیده­اند. زمانی که مخزن ذخیره مایع به لرزش می­افتد، نیروهای هیدرودینامیکی در سطح تماس بین آب و دیوارهای سازه ایجاد می­شود؛ که مقدار این نیروها وابسته به شتابی است که مخزن از طرف زمین دریافت می­کند. در مخازن مرتفع علاوه بر این نیروها، جرم مخزن که در قسمت بالایی سازه نگهدارنده قرار دارد، لنگری به پای سازه نگهدارنده منتقل می­کند. زوال در مخازن مرتفع، عمدتاً به علت لنگر ایجاد شده در پای سازه نگهدارنده می­باشد. این لنگر باعث زوال موضعی یا کلی سیستم می­شود.

    با داشتن مشخصات سازه­ی مخزن بتنی مرتفع، که در زلزله سال 1990 منجیل (در شهر رشت) و در سال 1990 منجیل به زوال رسیده است، آن را مدل می­کنیم. نیروهایی را که
     می­بایست به سازه اعمال کنیم، شامل نیروهای استاتیکی و نیروهای دینامیکی می­شود. نیروهای استاتیکی شامل وزن سازه و وزن آب داخل مخزن می­باشد. نیروهای دینامیکی، که منشا پیدایش آنها حرکت زمین است؛ شامل نیروهای ناشی از جرم سازه، جرم آب ثابت و جرم آب متحرک می­باشد.

    اعمال نیروهای هیدرو دینامیکی به سازه، به دو روش کلی می­تواند صورت بگیرد:

    1- بصورت استاتیکی (با استفاده از آیین­نامه­های مختلف)

    2- بصورت دینامیکی

    بعد از آنکه نیروها به سازه اعمال شد، نوبت به بررسی تنش­ها، نیروهای داخلی سازه و در نهایت تشخیص مکانیزم شکست سازه می­رسد.

    شکست سازه به دو نوع صورت می پذیرد:

    1- شکست خمشی: شکست خمشی معمولاً با تسلیم میلگرد همراه می­باشد. در این حالت، کاهندگی مقاومت در حلقه­های پسماند دیده نمی­شود، اما کاهندگی سختی ناشی از تسلیم میلگردها مشخص می­باشد. در شرایطی که دیوار تحت نیروی فشاری نیز قرار گیرد شکست خمشی، با خرد شدن بتن فشاری همراه است؛ در این حالت علاوه بر کاهش سختی کاهش مقاومت نیز به وجود می­آید.

    2- شکست برشی: دیوارهائی که نسبت ابعاد (ارتفاع به طول) کمی دارند، دچار شکست برشی می­گردند، در این حالت دیوارها دچار ترک­های قطری می­شوند. مود شکست در این حالت به صورت ترد در پای دیوار رخ می­دهد.

    با تشخیص نوع و چگونگی شکست، بحث بهسازی مخزن مطرح می­شود.

    امروزه نگهداری و مرمت سازه­ها، به دلیل هزینه­های بالای ساخت آنها، اهمیت بسیار زیادی پیدا نموده است، به همین دلیل و به علت نیاز روز افزون مهندسین و متخصصین صنعت ساختمان به تقویت، ترمیم و بهسازی سازه­های بتنی، روش­های مختلف و متعددی برای این موضوع مطرح گشته است. از جمله روش­های مقاوم­سازی لرزه­ای سازه­های بتنی، استفاده از کامپوزیت­های FRP می­باشد. از جمله مزیت­های این مواد، سادگی اجرا در عین سرعت عمل بالا، وزن کم، مقاومت کششی بالای ورق­ها، مقاومت در برابر خوردگی، جذب ارتعاشات و افزایش مقاومت و استحکام سازه (خصوصاً در مقابل بارهای دینامیکی) می­باشد.

    در قیاس با سایر روش­های مقاوم سازی، می­توان به عملکرد مناسب سازه­ای و تسهیلات اجرایی آن اشاره نمود.

    در این تحقیق می‌خواهیم با مشخص کردن رفتار مخازن بتنی ذخیره آب، مرتفع با استفاده از نرم­افزار المان محدود، مکانیزم شکست این سازه­ها را تشخیص دهیم. سپس جهت مقاوم­سازی لرزه­ای این مخازن با استفاده از کامپوزیت FRP، آن را مدلسازی مجدد کرده و تحت بارهای دینامیکی مورد کنترل و بررسی قرار دهیم.

     

     

    فصل دوم

    مروری بر تحقیقات گذشته

     

     

    ساخت مخازن مرتفع (بصورت کامپوزیت) برای اولین بار در اواخر دهه 1970 در کشور کانادا شروع شد. در اواخر دهه ی 1980 آمریکا شروع به ساختن این نوع مخازن کرد. مباحث مخازن ذخیره آب مرتفع، در ادامه­ی مباحث مطرح شده در ارتباط با مخازن ذخیره آب زمینی قرار دارند. ارتباط مستقیم بین آنها باعث می­شود پشینه­ی مربوط به مخازن زمینی، که خود بخش اعظمی از پیشینه مخازن مرتفع می­باشد، در ابتدا مورد بررسی قرار گیرد.

     

    در مبحث مخازن، یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار در طراحی، نیروهای هیدرودینامیکی هستند. اولین تحقیق عمده برای بدست آوردن نیروهای ناشی از زمین لرزه در مخزن­های دایره­ای حاوی مایعات، توسط جیکوبسن (Jacobsen)، در سال 1949 [1]، انجام گرفت. وی تابع بسل (Bessel) را بکار گرفت، وی معادله لاپلاس را برای حرکت مایع حل کرد، سپس برای فشار و نیروهای هیدرودینامیکی که بر سیلندر صلب وارد می­شوند، بیانی بدست آورد.
    همان­طور که ذکر شد، مخزن صلب در نظر گرفته شده است، بنابراین از انعطاف پذیری
    دیواره­ها صرف­نظر شده است. هاوزنر (Housner)، در سال 1957 [2]، فشارهای هیدرودینامیکی را بر دیوارهای مخزن با روش تحلیلی محاسبه کرد. سپس وی در سال 1963 فشار آب را با فنر و جرم مدل کرد. ولتسس (Veletsos)، در سال 1974 [3]، جواب
     انعطاف­پذیر مخزن را در نظر گرفت؛ وی بیانی برای فشار تکان دادنی صلب در حد مقدماتی لرزش بدست آورد. وی در این کار فرض کردکه سیستم یک درجه آزادی است. فیشر (Fischer)، در سال 1979 [4]، فشارهای هیدرودینامیکی را با در نظر گرفتن انعطاف­پذیری دیوارهای مخزن تاثیر بسزایی در به وجود آمدن امواج سطحی ندارد. ولی دلیل خود را بر پایه کم تاثیر بودن درگیری مودهای امواج و سازه بیان کرد. هارون و هاوزنر
     (Haroun & Housner)، در سال 1981 [5]، مدل اصلی هاوزنر را با در نظر گرفتن رفتار انعطاف­پذیر مخزن در مورد مقدماتی، ارائه دادند. هارون (Haroun) در سال 1985 [6]، با مدل کردن فنر و جرم مجزا جهت در نظر گرفتن اثرات امواج در نیروهای هیدرودینامیکی، مدل کاملتری را ارائه داد؛ درا ین مدل انعطاف­پذیری و جرم سازه، با اضافه کردن فنر و رم دیگری در نظر گرفته می­شود. وی همچنین تحریک چرخشی را نیز در مدل خود مورد بررسی قرار داد. در تمام مدل­ها، تنها مود اول امواج در نظر گرفته شده بود. لازم به ذکر است که تنها مود اول پایه مدل سازی است و مودهای بعدی اهمیتی ندارد. ماهری و سورن (Maheri & Severn)، در سال 1988 [7]، تأثیر انعطاف­پذیری بر فشارهای هیدرودینامیکی را بررسی کردند، در این کار سعی بر آن شده است که بر پایه آزمایشات انجام شده، روشی پیشنهاد شود، که بتوان فشارهای هیدرودینامیکی را با در نظر گرفتن انعطاف­پذیری مخزن بدست آورد.

     

    در آزمایش شک ناگهانی، شاهد اختلافات زیادی در مقادیر بدست آمده نسبت به مقادیر بدست آمده توسط روابط جیکوبسن هستیم، که نشان دهنده اثر انعطاف پذیری در پدید امدن نیروهای هیدرواستاتیکی است. ماهری و سورن (Maheri & Severn)، در سال 1991 [8]، روش جرم اضافه (added mass) را برای سازه­های انعطاف­پذیر بررسی کردند، این روش
    سال­ها برای سازه­های صلب استفاده شده است. در بررسی آزمایشگاهی که ماهری و سورن در سال 1991 به انجام رسانیده­اند، تاثیر استفاده از این روش برای سازه­های انعطاف­پذیر، به صورت مقایسه­های با روش فشار- شتاب (pressure-acceleration) ارائه می­شود.

    دوتا و مندل و چاندرا دوتا (Dutt, Mandal, Chandra Dutta)، در سال 2003 [9]، لیواگلو و دونگنگان (Livaoglu & Dongangun)، در سال 2006 [10]، دوتا و ری (Dutta & Roy)، در سال 2009 [11]، در رابطه با اندر کنش بین خاک و سازه در مخازن مرتفع مقاله­ای ارائه داده­اند. دوتا و ری آزمایش­ها را بر روی سه مدل که هر کدام را با چهار نوع خاک مورد تحلیل قرار می­گیرد، انجام دادند. با نتایج بدست آمده اهمیت در نظر گرفتن اندر کنش بین خاک و سازه مشخص شده است. دوتا و جین و مرتی (Dutta , Jain, Murty)، در سال 2001 [12]، در رابطه با پیچش ایجاد شده در مخازن هوایی نیز مقاله­ای ارائه داده­اند.

    طی زمین لرزه­هایی که تاکنون در مکان­های مختلف به وقوع پیوسته است، مشاهدات علمی در رابطه با زوال مخازن مرتفع صورت گرفته است. به عنوان مثال، در زمین لرزه­ی منجیل در سال 1990 بوسیله­ی ماهری [13]، زمین لرزه­ی Bhuj در سال 2001 با مشاهدات درگش (durgesh) [14]، وی در ادامه مشاهدات خود، طرح بهسازی یکی از مخازن مرتفع را ارائه می­دهد و آن طرح عملی می­شود. زمین لرزه­ی بم در سال 2003 با مشاهدات عشقی و رزاقی [15] و ... می­توان اشاره کرد.

     

     

     

     

     

     

    مدل­های ساده مخازن ذخیره مایعات را، با کدهای مختلفی چون AWWA و ACI و API و UBC می­توان انجام داد. در آیین­نامه AWWA [16] از جرم منحصر به فرد، برای محاسبه برش پایه ، و از مدل دو جرم هاوزنر (Housner)، برای محاسبه لنگر واژگونی استفاده شده است. آیین­نامه API شبیه به آیین­نامه AWWA است، با اندکی تغییر در آن در آیین­نامه UBC، برش پایه با ضرب کردن فاکتوری در جرم مخزن و آب محاسبه می­گردد. Eurocode 8 (EC8) [17]، اندر کنش بین خاک و سازه، انعطاف­پذیری مخزن، تحریک عمودی و اثر بالا آمدگی پایه مخزن را، در باز پخش تنش­های محوری در دیوارهای مخزن در نظر می­گیرد.

     

     

    فصل سوم

    مبانی تئوری

     

     

     

    3-1-مقدمه

     

    3-1-1-تعریف مخزن بتنی

    مخازن معمولاً به دو صورت فولادی یا بتنی پیش تنیده، ساخته می­شوند. مشاهداتی که تاکنون روی کارائی سازه­ای مخازن در هنگام وقوع زلزله گزارش شده است، حاکی از ان است که مخازن فولادی بیشتر از مخازن بتنی مستعد خراب شدن و زوال هستند. مخزن بتنی دایره­ای ذخیره مایعات، همان­طور که از اسم آن مشخص است، مخزنی دایره­ای شکل است، که معمولاً ضخامت آن از پایین به بالا کاهش پیدا می­کند و برای ذخیره مایعات مختلف بکار می­رود. این مخازن به دو صورت زمینی و مرتفع وجود دارند، که در نوع زمینی آن مخزن روی زمین قرار می­گیرد و در نوع مرتفع آن سازه نگهدارنده­ای، برای مثال نگهدارنده بتنی مسلح به صورت قابی ساخته شده از تیر و ستون یا به صورت یک استوانه- شفت- بتنی بکار می­رود، این سازه خود روی پی قرار می­گیرد. نسبت ارتفاع به قطر یا شعاع در مخازن دارای اهمیت است، به این ترتیب با توجه به نسبت  یا  معمولاً مخازن به 3 دسته کلی کوچک (small cylinder) ، باریک (slender) و بزرگ (large) تقسیم می­شوند. رفتار در مخازن با  متفاوت، دارای اختلافاتی با یکدیگر خواهد بود.

    در این پایان نامه در نظر است از روش جایگزین تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی[1] موسوم به روش فشار افزون به منظور تحلیل غیر خطی استفاده شود. از آنجا که این روش تحلیل در سالهای اخیر به آیین نامه های بهسازی لرزه ای دنیا اضافه شده و آیین نامه لرزه ای ایران نیز در استفاده از آن صراحت دارد، لذا به بررسی مبانی تئوریک این روش می پردازیم. سپس از آنجا که می خواهیم شکل پذیری و عملکرد سازه ی مورد نظر را مورد ارزیابی قرار دهیم لذا می بایست مبانی تئوری و نحوه محاسبه این پارامترها را نیز به طور مختصر بیان کنیم. برای این منظور مقاله یوآنگ[2] [18] و دستورالعمل FEMA356 [19] به عنوان مبنای محاسبه شکل پذیری و ضریب رفتار استفاده شده است. دستورالعمل های ATC40 [20] و FEMA273 [21] نیز الگوی ما در بحث مبانی سطوح عملکرد سازه ها می باشند.

     

     

    3-2- مثال­های زوال مخازن مرتفع

     

    3-2-1- گزارش زلزله منجیل درباره زوال و خسارت­های مخازن مرتفع[13]

     در این زلزله تنها سازه بزرگ مهندسی ساز که کاملاً فروریخته است، مخزن ذخیره آب مرتفعی که 47 متر ارتفاع دارد می­باشد (مخزن شماره 1). این مخزن 20 ساله که در مرکز شهر رشت قرار داشت، برای بار لرزه­ای زمین لرزه­ای به این قدرت طراحی نشده بود. دو مخزن مشابه دیگر (از نظر سازه و حجم آب)، در حومه شهر رشت موجود است، که به آنها اندکی خسارت وارد شده است، اما دچار زوال نشده­اند (مخازن شماره 2 و 3). حال آنکه دو مخزن آسیب ندیده خالی از آب بوده­اند، مخزن شماره­ی یک حاوی آب بوده است. احتمالاً خالی بودن آنها باعث بهتر رفتار کردن آنها در برابر زلزله شده است.

    Abstract

     

    Retrofitting of concrete elevated water storage tanks

    with FRP Sheets

     

    Elevated liquid storage tanks are used not only for storing water, but also for storage of toxic chemicals, used in various forms. Considering the application of these structures in Civil Engineering and urban and industrial networks, their importance, before and after an earthquake, becomes clear. Because of their vital role, safety of these tanks is of prime importance. Also, during an earthquake, if a failure occurs in toxic chemicals storage tanks, it would have detrimental environmental and natural effects.

    In this thesis, the failure mechanism of concrete elevated water tanks is investigated by characterizing the behavior of the tanks using finite element software (ANSYS). Then, in order to seismic retrofit the tanks using composite FRP, these models are examined under dynamic forces. The failure mechanism of the tanks is found to be flexural failure which occurs around the bottom of the holding shaft. After selecting nine models, both static nonlinear pushover and dynamic time history analyses were carried out. After finding ductility coefficients and maximum stresses, the results were compared. The results indicated that FRP sheets are capable of successfully retrofitting these structures. Finally, the most effective retrofitting methods are presented. It is also concluded that if other factors (such as position of pipes or position of essential openings) exist, depending on these factors, length and thickness of FRP sheets will change.

     

    Keywords: Concrete storage tanks, pushover analysis, seismic analysis, FRP.

  • فهرست و منابع پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP

    فهرست:

    فصل اول: مقدمه ........................................................................................................................................ 2

     

    فصل دوم:مروری بر تحقیقات گذشته................................................................................................ 5

     

    فصل سوم: مبانی تئوری

    3-1-مقدمه.............................................................................................................................................. 9

    3-1-1-تعریف مخزن بتنی ......................................................................................................... 9

    3-2- مثال‌های زوال مخازن مرتفع.................................................................................................... 10

    3-2-1- گزارش زلزله منجیل درباره زوال و خسارت­های مخازن مرتفع........................... 10

    3-2-1-1-مخزن شماره یک ................................................................................................ 10

    3-2-1-2-مود زوال مخزن شماره یک............................................................................... 11

    3-2-1-3-مخازن شماره دو و سه ...................................................................................... 11

    3-2-1-4-مواد زوال مخزن شماره دو................................................................................ 12

    3-2-1-5-مواد زوال مخزن شماره سه ............................................................................. 12

    3-2-2- زلزله BHUJ در سال 2001 .................................................................................. 13

    3-2-3- زلزله بم در سال 2003 ............................................................................................ 15

    3-3- رفتار مخازن مرتفع در برابر زمین لرزه ................................................................................ 17

    3-3-1- خرابی‌های کلی در مخازن ذخیره مایعات و عوامل آن.......................................... 18

    3-4- محاسبه نیروها و بارگذاری....................................................................................................... 18

    3-4-1- بارهای وارده بر مخازن هوایی..................................................................................... 18

    3-4-2- نحوه محاسبه بارها........................................................................................................ 19

    3-4-2-1-بار مرده ................................................................................................................. 19

    عنوان                                                                                                        صفحه

     

    3-4-2-2-بار زنده.................................................................................................................... 19

    3-4-2-3-فشار استاتیکی سیال ........................................................................................ 19

    3-4-2-4-نیروی ناشی از تغییرات دما.............................................................................. 19

    3-4-2-5-نیروهای دینامیکی وارده به مخزن.................................................................. 19

    3-4-3- فشارهای هیدرودینامیکی در مخازن........................................................................ 20

    3-5- عوامل مهمر دیگر ...................................................................................................................... 20

    3-5-1- تاثیر انعطاف‌پذیری دیوارهای مخزن .......................................................................... 20

    3-5-1-1- بررسی تأثیر انعطاف‌پذیری بر فشارهای هیدرودینامیکی........................ 20

    3-5-1-2-  استفاده از روش جرم افزوده با در نظر گرفتن

     انعطاف‌پذیری دیوارها ............................................................................................................. 22

    3-5-2- تاثیر بر هم کنش خاک و مخزن............................................................................... 24

    3-5-3- رفتار پیچشی ارتعاشی غیرارتجاعی مخازن مرتفع ............................................. 29

    3-6- بهسازی رفتار با استفاده FRP................................................................................................. 29

    3-6-1- تعریف FRP.................................................................................................................... 29

    3-6-2- الیاف مورد استفاده در کامپوزیت‌های FRP........................................................... 30

    3-6-2-1- الیاف شیشه .................................................................................................. 30

    3-6-2-2- الیاف کربن .................................................................................................... 31

    3-6-2-3- الیاف آرامید.................................................................................................... 31

    3-6-3- رزین­های موجود در ساخت FRP............................................................................... 31

    3-6-4- پوشش­های FRP.............................................................................................................. 32

    3-6-4-1- پوشش­های دست ساز.................................................................................. 32

    3-6-4-2- ورقه­ها یا صفحات پیش ساخته شده­ی کامپوزیت ............................. 33

    3-6-4-3- ورقه­های ماشینی ......................................................................................... 34

    3-6-5- استفاده از پوشش­های FRP....................................................................................... 34

    3-6-5-1- استفاده از FRP در بهسازی سازه­های بتنی ........................................ 34

    3-7- مبانی تئوریک تحلیل استاتیکی غیر خطی (فشار افزون)............................................... 36

    3-7-1- مقدمه............................................................................................................................... 36

    3-7-2- مبانی تئوری تحلیل فشار افزون................................................................................ 39

    3-7-3- جابجایی هدف................................................................................................................ 46

    3-7-4- الگوهای بار جانبی......................................................................................................... 50

    عنوان                                                                                                        صفحه

     

    3-5- انجام تحلیل فشار افزون............................................................................................................ 52

    3-7-6- محدودیتهای تحلیل فشار افزون................................................................................ 54

    3-7-7- نتیجه گیری.................................................................................................................... 59

    3-8- چگونگی محاسبه شکل پذیری و ضریب رفتار سازه ها.................................................... 61

    3-8-1- مقدمه............................................................................................................................... 61

    3-8-2- تعیین ضریب رفتار و پارامترهای موثر درآن......................................................... 62

    3-7-3- ایده آل سازی منحنی ظرفیت.................................................................................. 71

     

    فصل چهارم: مدل سازی و تحلیل اجزاء محدود اتصالات

    4-1- مقدمه............................................................................................................................................. 74

    4-2- تحلیل اجزاء محدود و مفهوم تحلیل غیر خطی................................................................. 74

    4-3- مدل سازی اجزاء محدود بتن آرمه در ANSYS.............................................................. 76

    4-3-1- معیار شکست حاکم بر رفتار بتن در نرم افزار ANSYS.................................. 77

    4-3-2- پارامترهای مورد نیاز برای مدل سازی اجزاء محدود بتن آرمه........................ 79

    4-3-3- المانهای مورد استفاده برای مدل سازی بتن و آرماتور در ANSYS.............. 82

    4-4- مدل سازی سیال در ANSYS............................................................................................... 82

    4-5- مدل سازی کامپوزیتهای FRP در ANSYS...................................................................... 82

    4-5-1- معیار شکست حاکم بر رفتار کامپوزیتها.................................................................... 83

    4-5-2- المانهای مورد استفاده در ANSYS برای مدل سازی FRP................................ 84

    4-6- مقایسه نتایج بدست آمده از ANSYS................................................................................ 86

    4-7- تحلیل اجزاء محدود غیر خطی مخازن، تشخیص مکانیزم شکست آن ها

    و تقویت آن‌ها با ورقهای FRP.............................................................................................................. 86

    4-7-1- ابعاد، مشخصات و مصالح مورد استفاده در ساخت نمونه های مورد نظر.......... 87

    4-7-2- مدل سازی مخازن با استفاده از ANSYS............................................................... 88

    4-7-2-1-ترسیم مدل........................................................................................................... 88

    4-7-2-2- تعریف المان ها و معرفی ثابت های حقیقی آنها........................................ 90

    4-7-2- 3-معرفی مواد مورد استفاده................................................................................ 91

    4-7-2-4- اعمال شرایط مرزی .......................................................................................... 93

    4-7-3- انجام آنالیز دینامیکی تاریخچه ی زمانی و فشار افزون....................................... 95

    4-7-4- تشخیص مکانیزم شکست........................................................................................... 97

    عنوان                                                                                                        صفحه

     

    4-7-5- انتخاب ضخامت های FRP......................................................................................... 98

    4-7-6- نتایج حاصل از آنالیز فشار افزون مدلهای با FRP ................................................. 99

    4-7-7- انجام آنالیز دینامیکی تاریخچه ی زمانی بر روی مدلهای برگزیده .................. 107

    4-7-8- نتیجه گیری..................................................................................................................... 107

     

    فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

    5-1- نتیجه گیری............................................................................................................................... 110

    5-2- پیشنهادات.................................................................................................................................. 111

     

    فهرست منابع و مأخذ .......................................................................................................................... 112

     

     

     

    منبع:

     

     

    1- Jacobsen, L.S. (1949). "Impulsive Hydrodynamics of Fluid Inside a Cylindrical Tank and of Fluid Surrounding a Cylindrical Pier", Bull. Seism. Soc, Amer. No. 39.

     

    2- Housner, G. W. (1957). "Dynamic pressures on accelerated fluid containers" , Bull. Seism. Soc, Amer. No. 47.

     

    3-Veletsos, A.S. (1974). "Seismic Effects in Flexible Liquid Storage Tanks", Proc. 5th World Conf. Earthquake Eng.1, Rome, Itally, pp: 630-639.

     

    4- Fischer, D. (1979). "Dynamic fluid effects in liquid-filled flexible ylindrical tanks" , Earthquake and Structural Dynamics, l.7(6), pp: 587-601.

     

    5-Haroun, M.A. and Housner, G.W. (1981). "Seismic Design of Liquid Storage anks", Journal of the Technical Councils of ASCE, 107(1), pp:191-207.

     

    6-Haroun, M.A. and Tayel, M.A. (1985). "Axisymmetrical vibrations of tanks-Numerical", J. Eng. Mech, 111(3), pp: 329- 345.

     

    7- Maheri, M.R. and Severn, R.T. (1989). "Impilsive Hydraulic Pressures in Ground-Based Cylindrical Structures", Journal of Fluids and Structures, 3(6), pp: 555-557.

     

    8- Maheri, M.R. and Severn, R.T. (1992). "Experimental added-mass in model vibration of cylindrical structures" Engineering Structures, 14(3), pp:163-175.

     

    9- Dutta, S.; Mandal, A. and Dutta, S.C. (2004). "Soil-structure interaction in dynamic behavior of elevated tanks with alternate frame staging configurations", Journal of Sound and Vibration, 227(4). Elsevier.

     

     

    10- Livaoglu, R. and Dongangun, A. (2006). "Simplified seismic analysis procedures for elevated tanks considering fluid-structure-soil-interaction", Journal of Fluids and Structures, 22(3), pp: 421-429.

     

    11- Dutta, S. and Roy, R. (2009). "Dynamic Behavior of R/C Elevated Tanks with Soil-Structure Interaction", Journal of Engineering Structures 31, pp: 2617-2629.

     

    12- Dutta, S.; Jain, S. and Murty, C. (2001). "Inelastic Seismic Torsional Behavior of Elevated Tanks", Journal of sound & vibration, pp:151-167.

     

    13- Maheri, M. R. Report of the Manjil, Iran Earthquake of 20 June 1990.

     

    14- Durgesh, C. Rai. (2003). "Performance of elevated tanks in Mw=7.7 Bhuj earthquake of January 26th, 2001" , "Seismic retrofitting of R/C shaft support of elevated tanks", Proc. Indian Academic Science (Earth Planet Sci.), 112(3), pp: 421-429.

     

    15- Eshghi, S. and Razzaghi, M.(2003). "The Behavior of Special Structures During the Bam Earthquake ", special issue on Bam earthquake, pp:197-209.

     

    16- AWWA D-110, (1995). "Wire- and strandwound circular, prestressed concrete water tanks", American Water Works Association, Colorado, USA.

     

    17- Eurocode 8, (1998). "Design provisions for earthquake resistance of structures", Part 1- General rules and Part 4 – Silos, tanks and pipelines.

     

    18- Uang, C. M. (1991). "Establishing R (or Rw) and Cd factors for building seismic provisions", Journal of Structural Engineering, 117(1), pp: 19-28.

     

    19- FEMA. (2003). Recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures, FEMA-356. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency.

     

    20- ATC. (1996). Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings. ATC-40, Applied Technology Council, Redwood City.

     

    21- FEMA. (2003). Recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures, FEMA-273. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency.

     

    22- کتاب مخازن آب زمینی، ج.سلاجقه، انتشارات دانشگاه با هنر، سال 1386

     

    23-Baris, Binici. (2008). "Design of FRP sin circular bridge column retrofits for ductility enhancement", Journal of Engineering Structures, 30(3), pp:766-776.

     

    24- Krawinkler, H., and Seneviratna, G. D. P. K. (1998). "Pros and cons of a pushover analysis of seismic performance evaluation" Journal of Engineering Structures, 20( 4-6), pp: 452-464.

     

    25- Mwafy, A. M., and Elnashai, A. S. (2001). "Static Pushover versus Dynamic Collapse Analysis of RC Buildings" Journal of Engineering Structures, 23(5), pp: 407-424.

    26- Kalkan, E. and Kunnath, S. K. (2007). "Assessment of current nonlinear static procedure for seismic evaluation of buildings", Journal of Engineering Structures, 29, pp: 305-316.

     

    27- Uang, C. M. (1991). "Establishing R (or Rw) and Cd factors for building seismic provisions", Journal of Structural Engineering, 117(1), pp: 19-28.

     

    28- Miranda, E; Eeri, M. and Bertero, V. (1994). "evaluation of strength reduction factors for earthquake-resistant design", Engineering Spectra, 10(2),
    pp: 357-379.

     

    29- American Society of Civil Engineering (ASCE). (2000). Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Prepared for the Federal Emergency Management Agency, FEMA 356.

     

    30- Park, R. (1989). "Evaluation of Ductility of Structures and Structural Assemblages from Laboratory Testing", Bulletin of the New Zealand National Society for Earthquake Engineering, 22(3) pp: 155-166.

     

    31- ANSYS User’s Manual, 9th ed., SAS IP, Inc, 1996.

     

    32- Kachlakev, D.; Miller, T.; Yim, S. and Chansawat, Kasidit. (2001). "Finite Element Modeling of Reinforced Concrete Structures Strengthend with FRP Laminates", Final Report for Oregon Department of Transportation Research Group, Internet File.

     

    33- Chen, W. F. (1982). "Plasticity in Reinforced Concrete", McGraw-Hill, New York.

     

    34- طرح تقویت مخازن رشت و انزلی شرکت مهاب قدس محمدرضا علی بیک 1370

     

    35-  آیین نامه ایرانی طراحی ساختمانها در برابر زلزله، استاندارد 2800



تحقیق در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, مقاله در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, پروپوزال در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, تز دکترا در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, پروژه درباره پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, گزارش سمینار در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP, رساله دکترا در مورد پایان نامه بهسازی لرزه‌ ای مخازن بتنی مرتفع ذخیره آب با استفاده از ورقه های FRP

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس