اسفند  1390

فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه
 
چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 1
فصل اول « مقدمه و طرح تحقیق »
1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 3
1-2 بیان مشکل و هدف از پژوهش————— 5
1-3 روش بررسی و مطالعه—— 6
فصل دوم « مفاهیم و مزایای سازه های مجهز به جداساز های لرزه ای »
2-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 9
2-2-آسیب های ناشی از زلزله به ساختمان­های با اهمیت زیادبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 10
2-2-1- مرکز پزشکی الیوویو—- 10
2-2-1-1- آسیب­های سازه­ای— 10
2-2-1-2- آسیب های غیر سازه ای ————- 11
2-2-2- مرکز پزشکی جدید الیوویو ————– 13
2-3 سیستم های سازه ای نوین :- 15
2-4 پارامترهای موثر بر سازه ها – 16
2-4-1- شتاب ————— 16
2-4-2- تشدید و نوع خاك —- 18
2-4-3- پریود سازه ها ——— 18
2-4-4- میرایی ————– 20
2-4-5- شكل پذیری———- 21
2-5- مشاهدات ثبت شده از سازه­های مجهز به جداگر لرزه­ایبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 22
2-5-1- زلزله توكاچی – اوكی در سال 2003- ژاپن بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 22
2-5-1-1- ساختمان بیمارستان ساكای ———– 23
2-5-2- زلزله کریس چرچ در سال 2011- نیوزیلند – 26
2-5-2-1- برج PWC ——– 27
2-5-2-2- بیمارستان زنان کریس چرچ ———– 29
2-5-3- سازه های مقاوم سازی شده توسط جداسازهای لرزه­ایبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 30
2-6- جداساز لرزه­ای در ایران—- 34
2-6-1- ساختمان مسکونی نیاوران ————— 35
2-6-2- بیمارستان امام حسین (ع) مشهد——— 36
2-7- نتیجه گیری————- 39
فصل سوم « تئوری و روابط حاکم بر جداسازهای لرزه ای »
3-1- مقدمه -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 41
3-2- خصوصیات مکانیکی تکیه گاه های الاستومریک بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 41
3-3- خصوصیات مکانیکی جداسازهای مجهز به هسته سربی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 47
3-4- پایداری و کمانش جداساز های لرزه­ای ——- 49
3-5- تأثیر بار قائم بر سختی افقی ————— 53
3-6- پایداری تحت تغییر مکان های جانبی زیاد —- 54
3-7- پایداری در برابر غلتش—- 61
فصل چهارم «معرفی‌مدل‌پیشنهادی جداساز لرزه‌ای‌با بهره گرفتن از نرم‌افزارABAQUS »
4-1- مقدمه -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 65
4-2- ABAQUS/CAE —- 66
4-3- اصول ABAQUS —– 67
4-4- محیط های ABAQUS/CAE ———- 68
4-4-1- Part ————— 69
4-4-2- Property ———- 71
4-4-3- Assembly ——– 74
4-4-4- Step ————– 75
4-4-5- Interaction ——- 77
4-4-6- Load ————– 79
4-4-7- Mesh ————- 81
4-4-8- Job —————- 83
4-4-9- Visualization —– 84
4-5- مدل سازی جداسازهای لرزه‌ای بوسیله  نرم افزار Abaqus بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 86
4-6- جداساز لرزه­ای با هسته سربی ————– 87
4-6-1- مشخصات هندسی جداساز لرزه­ای با هسته سربی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 88
4-6-2- تست بارگذاری جداساز لرزه­ای با هسته سربیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 89
4-7- مدلسازی نمونه تست شده توسط نرم افزار—- 91
4-8- ارائه مدل جداساز لرزه­ای پیشنهادی ——— 98
4-8-1- مدل اولیه———— 98
4-8-2- مدل با رینگ­های اصطکاکی ————- 100
4-8-3- مدل با بهره گرفتن از upper rubber —— 105
4-8-4- مدل با دوران آزاد load plate ——— 107
4-8-5- مدل تكمیلی ——— 108
4-9- بررسی تنش­ در سامانه جداساز————- 112
4-9-1- تنش قائم (S22) با بهره گرفتن از حلقه لاستیكی (upper rubber)———— 113
4-9-2- تنش قائم (S22) بدون حلقه لاستیكی (upper rubber)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 116
4-9-3- تنش حلقوی (S33) با حلقه لاستیكی (upper rubber) بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 118
4-9-4- تنش عمودی افقی (S11) با حلقه لاستیكی (upper rubber)————– 119
4-9-5- تنش برشی قائم (S12) با حلقه لاستیكی (upper rubber)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 120
4-9-6- تغییرات تنش قائم (S22) در راستای ارتفاع با حلقه لاستیكی (upper rubber)—— 120
4-9-7- تغییرات تنش قائم (s22) در تغییر مكان افقی با حلقه لاستیكی (upper rubber)       122
4-9-8- تغییرات تنش برشی (S12) با حلقه لاستیكی (upper rubber)———— 124
4-10- نتیجه گیری ———– 126
فصل پنجم « نتیجه گیری و پیشنهادات »
5-1- خلاصه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 128

5-2- نتیجه گیری————- 129
5-3- پیشنهادات————– 131
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 132
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
 
جدول 3-1- مساحت كاهش یافته استاندارد شده—- 58
جدول 4-1- مقادیر بار و سختی قائم————– 90
جدول 4-2- مشخصات لاستیك­های طبیعی——– 94
جدول 4-3- مقادیر افزایش سختی ناشی از عرض رینگ­های فولادی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 99
 
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                 صفحه
 
شکل 2-1– مجموعه المان­های سازه­ای و غیر سازه­ای ساختمان­ها.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 10
شکل 2-2- سایت بیمارستان الیوویو————– 11
شکل 2-3- واژگونی برج دستگاه پله————– 11
شکل 2-4- آسیب به تیغه ها و سقف­های کاذب—– 12
شکل 2-5- دستگاه چیلر در حال واژگونی———- 13
شکل 2-6- دستگاه رادیوگرافی منهدم شده——– 13
شکل 2-7- مرکز جدید بیمارستان الیو ویو——— 13
شکل 2-8- افزایش طول میل مهارهای اتصالات تانکرهای آببلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 14
شکل 2-9– آسیب به اتصالات لوله های آب و برق— 14
شکل 2-10- سیستم نوین جداساز لرزه­ای.——— 16
شکل 2-11- خطوط منحنی شتاب————— 17
شکل 2-12- پریود طبیعی.—– 19
شکل 2-13- پریود سازه ها با ارتفاع های مختلف—- 19
شکل 2-14- تاثیر میرایی——- 20
شکل 2-15- شکل پذیری—— 21
شكل 2-16- ساحل هوكیدو—– 22
شكل 2-17- نقشه شدت زلزله.– 22
شكل 2-18- خسارات ناشی از زلزله.————– 23
شكل 2-19- بیمارستان ساكای.– 24
شكل 2-20- پلان و مقطع ساختمان————– 24
شكل 2-21- نحوه قرارگیری جداساز لرزه ای. —— 24
شکل 2-22- شتابهای ثبت شده در زیر زمین و طبقه اول.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 25
شكل 2-23- توزیع شتاب ماكزیمم.————— 25
شكل 2-24- نمودار تغییر مكان ماكزیمم.———- 25
شكل 2-25- بزرگای پس لرزه ها.—————- 26
شكل 2-26- برج PWC.——- 27
شكل 2-27- خسارات وارده به برج PWC.——– 28
شكل 2-28- بیمارستان زنان کریس چرچ.——— 29
شكل 2-29- جداساز لرزه ای بیمارستان کریس چرچ..بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 30
شکل 2-30- تالار شهر اوكلند-كالیفرنیا———— 31
شکل 2-31- تالار شهر سانفرانسیسكو.————- 33
شکل 2-32- تالار شهر لوس آنجلس.————– 33
شكل 2-33- شهر تاریخی ماسوله.—————- 34
شكل 2-34- قرار گیری الوارهای چوبی جهت جداسازی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 35
شكل 2-35- ساختمان نیاوران – تهران———— 36
شكل 2-36- پلان بیمارستان امام حسین مشهد—– 37
شكل 2-37- چیدمان جداسازهای لرزه ای——— 38
شکل 2-38 – مشخصات جدسازهای لرزه ای ]16و 17[.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 38
شكل 3-1- كاهش مدول فشاری EC برای یک لایه تك.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 44
شكل 3-2- لایه لاستیک مابین صفحات صلب تحت خمش خالص.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 46
شكل 3-3- نمودار نیرو تغییر مكان جداسازهای لرزه­ای.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 48
شكل 3-4- شرایط مرزی برای یک جداساز تحت بار قائم.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 50
شكل 3-5- مساحت كاهش یافته (Ar) در جداساز مربعی و دایره ایبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 55
شكل 3-6- مساحت كاهش یافته مقطع دایره شكل.– 57
شكل 3-7- نمودار استاندارد شده مساحت كاهش یافته  بعنوان تابعی از —– 58
شكل 3-8- تغییر مكان مقیاس شده در برابر بار قائم مقیاس شده.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 60
شكل 3-9- مكانیزم غلتش در جداسازهای با اتصال برشی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 62
شكل 4-1- نرم افزار ABAQUS/CAE.——– 66
شكل 4-2- روند تحلیل مدل در نرم افزار ABAQUS.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 67
شكل 4-3– نمایشگر محیط Part.————— 69
شكل 4-4- منوی تعریف مشخصات مواد.———- 72
شكل 4-5 – منوی تعریف Section .————- 73
شكل 4-6- محیط تعریف Assembly———– 74
شكل 4-7- محیط تعریف Step.- 76
شكل 4-8- گزینه تعریف Interaction property.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 78
شكل 4-9- انواع قیود تعریف شده توسط نرم افزار— 78
شكل 4-10- انواع قیود تعریف شده توسط نرم افزار.- 80
شكل 4-11- نحوه تعریف انواع شرایط مرزی.——- 80
شكل 4-12- نحوه تعریف انواع تكنیک های مش بندی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 82
شكل 4-13- محیط تعریف اندازه مش بندی.——- 82
شكل 4-14- مراحل پنج گانه تعریفjob ——— 83
شكل 4-15- پلان و مقطع جداساز لرزه­ای نمونه.—- 88
شكل 4-16- جداسازهای نمونه انتخابی، در حال اجرا.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 89
شكل 4-17- نمودار سختی قائم حاصل از تست آزمایشگاه.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 90
شكل 4-18- نمودار و مقادیر ناشی از تغییر مكان افقی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 91
شكل 4-19- مدل سازی لاستیک و سرب در ماژول Partبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 93
شكل 4-20- منحنی تنش كرنش سرب و لاستیک طبیعی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 94
شكل 4-21- مدل نمونه در ماژول Property—– 95
شكل 4-22- مدل نمونه در ماژول Assembly.—- 95
شكل 4-23- مدل نمونه در ماژول Load.——— 96
شكل 4-24- مدل نمونه در ماژول Mesh.——— 96
شكل 4-25- تغییر مكان تحت بارگذاری قائم.——- 97
شكل 4-26- تغییر مكان افقی و نمودار هیسترزیس.– 98
شكل 4-27- مدل هسته لاستیكی همراه با رینگ­های فولادی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 99
شكل 4-28- مشخصات هندسی مدل با رینگ اصطكاكی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 101
شكل 4-29- رینگ­های فولادی در ماژول Part. —- 101
شکل 4-30- نمایش شماتیک الگوی دامنه­ هموار در اعمال تغییر مکان.————— 102
شکل 4-31- نمایش شماتیک الگوی جدولی در اعمال تغییر مکان.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 103
شكل 4-32- نمایش گرافیكی تغییر مكان و نیروی افقیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 104
شكل 4-33- مشخصات هندسی مدل upper rubber.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 105
شكل 4-34- تغییر مكان قائم جداساز پیشنهادی.—- 106
شكل 4-35- تغییر مكان افقی و نیروهای معادل در مدل upper rubber.————- 106
شكل 4-36- دوران در سامانه جداساز.————- 107
شكل 4-37- مشخصات هندسی مدل تكمیلی.—— 109
شكل 4-38- رینگ فولادی عریض در مدل تكمیلی.– 109
شكل 4-39- نمودار نیرو – تغییر مكان مدل تكمیلی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 110
شكل 4-40- تغییرمكان افقی مدل تكمیلی.——– 110
شكل 4-41- نمودار نیرو – زمان، در نرم افزار Abaqus.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 111
شكل 4-42- نمودار نیرو- تغییر مكان، حاصل از آزمایش و نرم افزار.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 111
شكل 4-43- دوران در مدل تكمیلی.————– 112
شكل 4-44- جداساز لرزه­ای و محورهای مختصات.– 113
شكل 4-45- مسیر تعریف S22 در لاستیک و رینگ.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 114
شكل 4-46- نمودار تغییرات تنش عمودی S22 در راستای شعاع جداساز.————– 114
شكل 4-47- مسیر تعریف شده در عرض رینگ فولادیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 115
شكل 4-48- مقادیر تغییر تنش در عرض رینگ فولادی.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 115
شكل 4-49- جداساز لرزه­ای بدون حلقه لاستیكی (upper rubber).بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 116
شكل 4-50- مقادیر تغییر تنش در راستای ارتفاع— 117
شكل 4-51- الف) مسیر تعریف S33 ب) مقادیر تنش حلقویبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 118
شکل 4-52- تغییرات تنش (S11) در راستای شعاع.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 119
شكل 4-53- تغییرات تنش برشی قائم (S12).—– 120
شكل 4-54- مسیر تعریف شده در راستای ارتفاع.— 121
شکل 4-55- تغییرات تنش در راستای ارتفاع.—— 121
شكل 4-56- الف)مسیر تنش قائم. ب)مقطع قائم در بیشینه تغییر مكان افقی.———– 123
شكل 4-57- تنش­های كششی (مثبت) و فشاری(منفی) در مسیر 180 درجه.———— 123
شكل 4-58- تنش برشی در سامانه جداساز.——– 124
شكل 4-59- مسیر تغییرات تنش افقی برشی.—— 125
شكل 4-60- نمودار تغییرات تنش برشی (S12) در راستای شعاع.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 125
 
 
فصل اول
« مقدمه و طرح تحقیق »
 
 
 
1-1 مقدمه
تامین ایمنی سازه­ها در برابر بلایای طبیعی و بوی‍ژه زلزله سالهاست كه مورد توجه مهندسان سازه و زلزله قرار دارد. زلزله بصورت مستقیم بر المان­های سازه­ای و بصورت غیر مستقیم بر المان­های غیر سازه­ای تاثیر گذار می­باشد. مطابق با مطالعات صورت گرفته بر سازه­های تحت تاثیر شتاب زلزله، بیش از 60 درصد خسارات ناشی از زلزله بر اثر تخریب و انهدام المان­های غیر سازه­ای می­باشد. تجربه نشان داده است كه حتی در سازه ­هایی كه ضوابط لحاظ شده برای طراحی و ساخت سخت گیرانه­تر از سطح آیین نامه­ها بوده است. المان­های غیر سازه­ای نتوانسته ­اند آثار نیروهای وارد شده بر جرم سازه را تحمل كنند. این امر برای حفظ سازه ­هایی كه ملزم به حفظ سطح عملكرد خدمت رسانی بی­وقفه می­باشند از اهمیت بالایی برخوردار می­باشد؛ زیرا در چنین سازه ­هایی بعضاً ارزش وسائل و تجهیزات و یا دكوراسیون و نمای سازه به مراتب بیش از ارزش ریالی سازه می­باشد. بنابراین اتكاء به سیستم­های باربر جانبی سنتی همچون دیوار­های برشی و بادبند­ها نمی ­تواند به تنهایی جوابگویی انتظارات در سطح بهره برداری بی­وقفه باشد. از این رو مهندسی زلزله نیازمند سیستمی است تا بتواند بر عواملی كه موجب خسارات سازه­ای و غیر سازه­ای می­ شود غلبه و سطح عملكردی مورد نظر را تامین نماید. جداسازهای لرزه­ای نسل جدیدی از سیستم­های مقاوم در برابر زلزله می­باشند كه تجارب بدست آمده از زلزله نشان داده است، عملكرد بسیار مناسبی در كاهش و حتی حذف خسارات جدی به سازه از خود نشان داده­اند ]1[.
سامانه جداساز بر پایه افزایش تغییر مكان سازه و در نتیجه افزایش پریود سازه پایه گذاری شده است. در این سیستم ایجاد تغییر مكان­هایی در حد چند ده سانتیمتر موجب كاهش شتاب وارد به ساختمان تا بیش از نصف شتاب زمین می­ شود. شتاب پارامتری است كه می­توان به عنوان اولین و مهمترین پارامتر موثر در خسارات وارده به سازه از آن یاد كرد. میزان شتاب وارده به سازه بسته به فاصله كانون زلزله تا سازه مورد نظر متغیرمی­باشد. چنانچه مطابق با مراجع معتبر ایجاد شتاب در مناطق حوزه نزدیک از گسل موجب امواجی پیچیده­تر از یک زلزله معمولی می­ شود. در این مناطق امواج ناشی از زلزله بسیار به امواج ناشی از انفجار شبیه می­باشند. اهمیت این مطلب در آن حد است كه آیین نامه UBC برای مناطق حوزه نزدیک ضریب تشدید كننده 5/1 را در نظر گرفته است. لذا آیین نامه­های اخیر بویژه برای سازه­های با اهمیت و مستقر در مناطق حوزه نزدیک استفاده از سامانه­های جداساز لرزه­ای را اكیداً پیشنهاد می­نمایند]2[.