پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود

word
107
4 MB
31405
1389
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۰,۷۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود

    پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه

    چکیده :

    این پایان نامه ، نتایج یک مطالعه عددی و پارامتریک بر روی تأثیر تقویت دیوار برشی بتن مسلح با کامپوزیت  FRP و بکارگیری نتایج  حاصل از روش اجزاء محدود می باشد. برنامه اجزای محدود در مقابل اطلاعات تجربی مقایسه و کالیبره شده است . سپس نتایج عددی به منظورارزش گذاری ظرفیت که به کمک منحنی های غیر خطی بار-  تغییر مکان دیوارهای برشی بتن آرمه تقویت شده معرفی و مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این برنامه برای ارزیابی کل منحنی بار- تغییر مکان شامل بخش الاستیک ، شکل گیری ترکهای برشی ،پیدایش ترک خوردگی و خردشدگی بتن به نحومطلوبی می تواند  مورد استفاده  قرار گیرد .برای مقاوم سازی موضعی دیوار برشی می تواند از اتصال صفحات فلزی یا الیاف کامپوزیتی FRP به بالا یا پایین دیوار برشی ویا در جهات مختلف نام برد برای افزایش سختی پیش از ترک خوردگی ، بار ترک خوردگی و ظرفیت خمشی نهایی دیوارهای برشی بتن آرمه می توان از صفحات الیافی کربنی استفاد نمود. صفحات الیافی کربنی که در اطراف ناحیه مفصل پلاستیک دیوار بتن آرمه  پیچیده می شوند علاوه بر تأمین مقاومت برشی کافی، محصور شدگی بتن در ناحیه پلاستیک را فراهم می آورد که باعث افزایش شکل پذیری دیواربتن آرمه
    می شود.

    در این پایان نامه از یک برنامه آزمایشی برای بررسی پروژه ها و طرح های مقاوم سازی  به منظور افزایش قدرت برش و نیز شکل پذیری دیوارها استفاده شده است. لازم به ذکر است که از یک آزمایش ابداعی هم برای افزایش احتمال کنترل نسبت نیروی برش به گشتاور خمشی و بار محوری استفاده شده است. در این بررسی، نمونه ای از یک دیوار بنام دیوار کنترل[1] که بر طبق قوانین ساختمان سازی پیش لرزه ای[2] طراحی شده بود، مورد آزمایش قرار گرفت و مکانیسم شکست برش غیر شکل پذیر[3] نشان داده شد. در دو طرح دیگر مقاوم سازی از FRP[4] ها به منظور  افزایش قدرت و شکل پذیری دیوار استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داده است که طرح های اجراء شده مقاوم سازی در جلوگیری از شکست برشی و افزایش قدرت دیوار کاملا موفق بوده اند. برای بررسی، آنالیز غیر خطی اجزاء محدود[5] دیوارهای آزمایشی با استفاده از Solid65، که یک المان حجمی هشت گره‌ای است برای مدلسازی بتن استفاده گردید. المان حجمی لایه‌ای، Solid46، جهت مدلسازی FRP استفاده شده است. Solid46، یک مدل لایه‌ای از حجم سازه‌ای هشت گره‌ای جهت مدل کردن پوسته یا حجم لایه لایه می‌باشد. بارهای شکست پیش بینی شده و حتی توزیعات منوط به برش و کرنش با نتایج آزمایشی بدست آمده تطابق دارند. در این تحقیق، مدل تحلیلی دیگری مبتنی بر تئوری میدان فشار[6] و نیز مدلی دیگر برای مقاوم سازی دیوارهای بتنی مسلح با استفاده از FRP ها ارائه شده اند. از مدل تحلیلی نیز برای آنالیز دقیق انواع دیوارهائی که با استفاده از FRP مقاوم سازسی شده بودند، استفاده شده است و مشخص شد که  این مدل در پیش بینی جابجائی، بار نهائی و حالت یا نوع شکست موفق بوده است. در پایان، بررسی پارامتری هم به منظور براورد اثر و پیامد پارامترهای مختلف روی کارآئی طرح و پروژه مقاوم سازی اجراء شد.

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

    فصل اول 

    -1- انگیزه و هدف

    تجارب بدست آمده ازگذشته نشان داده است که دیوارهای بتنی مسلح مقاوم سازی شده در برابر بارهای جانبی موثر و کارآمد می باشند. اما در برخی از موارد، این دیوارها ممکن است با آسیب ها و خطرات جدی یا جزئی در طی حادثه ای چون زمین لرزه روبرو شوند، همچنانکه در بر بررسی های محققینی چون فینتل[1](1995)، اردریک[2] و همکارانش (2003)، ساتچیوگلو[3] و همکارانش (2001)، سزن[4] و همکارانش (2003) و برزو[5](2004) گزارش شد. تصاویر 1-1 تا 6-1 شکست های برشی را در 3 زمین لرزه های اخیر نشان می دهند. این نوع از شکست در دیوارهای خمشی بلند و متوسط مشترک است و آنها توسط ترک های مایل[6] 45 درجه مشخص شده اند. دیوارهای بتنی بلند در حالتهای شکست و یاگسیختگی، نیاز به مقاوم سازی و نوسازی دارند. مقاوم سازی دیوار ممکن است به منظور حفظ نیروها باشد. نوسازی به معنای تعمیر یک دیوار آسیب دیده در اثر زلزله تا بازگرداندن قدرت و مقاومت اصلی یا سختی است. استفاده از کامپوزیت های FRP در تعمیر و نوسازی سازه ها به عنوان یک تکنیک جدید شناخته شده است. این نوع از مواد به لحاظ نسبت زیاد مقاومت به نسبت وزنی مشخص شده اند. استفاده از این نوع مواد، خصوصا در نو سازی و مقاوم سازی بناها و به ویژه در صنعت ساختمان سازی، نقش مهمی را ایفاء میکنند. در این برنامه تحلیلی، مقاوم سازی دیوارهای سازه ای در مقابل بارهای جانبی لرزه ای، با استفاده از کامپوزیت های FRP، مورد بررسی واقع شده است.

    2-1- فصل بندی پایان نامه

    این پایان نامه مشتمل بر 8 فصل است. فصل 1 شامل مقدمه ای است که اهداف و حیطه بررسی را در بر میگیرد. فصل 2، بررسی کلی از تحقیقات آزمایشی در خصوص بهسازی دیوارها، بررسی تحلیلی مدل سازی دیوارها و روش های طراحی دیوارهای سازه ای را ارائه میدهد. فصل 3، جزئیات منوط به برنامه آزمایشی، تنظیم و ساختار آزمایش، طراحی و ساخت  انواع نمونه های دیوار را نشان میدهد. فصل4 برنامۀ آزمایشی و مدل سازی و طراحی نمونه ها می باشد فصل 5 نتایج برنامه آزمایشی را رائه میدهد و شامل بحث و مقایسه است. فصل 6 مدل مرتبط به اجزاء محدود را توضیح میدهد که از آن برای آنالیز نمونه ها استفاده شده است. فصل 7 مدل تحلیلی را توصیف میکند که از آن برای آنالیز نمونه ها و برخی از نمونه های آزمایشی[7] استفاده شده است. فصل 8 خلاصه ای از تحقیق، نتایج اصلی و نکاتی را در خصوص بررسی های آینده ارائه میدهد.

    فصل دوم

     

    بررسی کلی

     

     

    1-2- دیوارهای سازه ای

    در بخش زیر، تعریفی از دیوارهای سازه ای بتنی مسلح، انواع مختلف آنها، رفتار آنها، حالت های شکستگی و گسیختگی ، بارها، تحقیقات تحلیلی و  آزمایش های اجراء شده در خصوص دیوارهای سازه ای و نیز تعمیر و مقاوم سازی آنها ارائه شده است.

    1-1-2- تعاریف

    دیوارهای بتنی به عنوان دیافراگم های عمودی می باشند که از آنها اساساً برای مقاوم سازی در مقابل بارهای جانبی در سازه استفاده میشود.

    2-1-2- انواع دیوارهای سازه ای

    دیوارهای سازه ای بنا بر نسبت نماء[1] دیوار (نسبت ارتفاع به طول) به دو گروه طبقه بندی می شوند.

    1- دیوارهای بلند[2]

    این نوع از دیوارها توسط نسبت زیاد ارتفاع به طول مشخص شده ا ند. در این نوع از دیوارها جزء اصلی تغییر شکل، تغییر شکل خمشی است، اما باید گفت که تغییر شکل برش در مقایسه با آن کم است.این نوع از دیوارها در ساختمان هائی با اندازه بلند و متوسط استفاده میشود. Bachmann  در سال 1999 برنامه تحقیقاتی جامعی را در خصوص سیستم  های دیوار سازه ای بلند اجراء کرد. او آزمایشات چرخه ای، دینامیکی و شبه دینامیکی را بر روی نمونه هائی از دیوارها (دیوارهائی در مقیاس بزرگ) اجراء کرد و حالت های مختلف شکست و گسیختگی را گزارش کرد و در نهایت به مقایسه نتایج آزمایشات مختلف پرداخت.

    2- دیوارهای کوتاه[3]

    این نوع از دیوارها توسط نسبت کم ارتفاع به طول مشخص شده اند. تغییر شکل برش، درصد زیادی از تغییر شکل را منجر میشود. در این نوع از دیوارها، روی دادن شکست خمشی غیر محتمل است. این نوع از دیوارهای در بناهائی چون مدارس، مراکز خرید و ... کاربرد دارند. لازم به ذکر است که در این ساختمان ها از دیوارهای بتنی مسلح به منظور مقاوم سازی در مقابل بارهای جانبی استفاده میشود. چنین دیوارهائی در رآکتورهای هسته ای هم کاربرد دارند. Doostadr در سال 1994 به بررسی مشخصات منوط به تغییر شکل غیر قابل ارتجاع و نیز مقاومت و  یا قدرت دیوارهای ذکر شده پرداخت. او حتی آزمایشاتی را بر روی دیوارهائی با نسبت نماء 75/0 و 1/0 اجراء کرد. اجزاء تغییر شکل منوط بر برش و خمشی می باشند که به طور برابر در چنین دیوارهائی لحاظ شده ا ند و تقریبا 80 درصد تغییر شکل کلی را تشکیل داده اند. آزمایش Palermo در سال 1998 در خصوص دیوارهای بالدار کوتاه[4] تحت بارگذاری چرخه ای استاتیک بود که با انجام این آزمایش، بدین نتیجه رسید که این دیوارها منحنی های هیسترزیس[5] را با پخش انرژی کم، در مقایسه با دیوارهای برشی بلند، تولید می کنند. خط تقسیم بین دو نوع دیوارها چندان بارز و مبرهن  نیست.

    3-1-2- بارها

    دیوارهای بتنی مسلح به سه نوع از بارها بنام بارهای جانبی در صفحه[6]، بارهای عمودی[7] و بارهای خارج از صفحه[8] ارجاع داده شده اند.

    1- بارهای جانبی در صفحه

    اساسا دلیل روی دادن چنین بارهائی اثرات و پیامدهای باد یا زلزله است. مقاوم سازی این بارها، نقش و موضوع اصلی دیوارهای سازه ای است. بر خلاف بارهای گرانشی، این بارها به لحاظ بزرگی و مسیر (جهت) فرق می کنند و مساله باید در آنالیز و نیز طراحی لحاظ شوند. بخش زیادی از تحقیقاتی که منوط به دیوارهای سازه ای به بررسی این نوع از بارها اختصاص یافته است.

    2- بارهای عمودی

    اگرچه مقاوم سازی بارهای جانبی نقش اصلی در  دیوارهابتنی را دارند،اما در کنارآن بارهای ثقل یا گرانش عمودی می باشند. این بار روی رفتار دیوارهای سازه ای بلند اثر می گذارد و باید در هر بررسی که مرتبط به آنالیز و طراحی دیوارها است، لحاظ شود. بار محوری، مقاومت را نسبت به شکست برشی باافزایش نیروی اصطکاک به  موازات صفحه شکست افزایش می دهد و حتی باعث افزایش مقاومت خمشی بتن مسلح و نیز کاهش قدرت برش میشود، که بنا بر نظریه Taghdi و همکارانش[9] در سال 2000، احتمال شکست یا گسیختگی ناشی از فشار قطری را افزایش میدهد. علاوه بر این، بار محوری، شکل پذیری خمیدگی یا انحناء[10] را افزایش می دهد.

    3- بارهای خارج از صفحه

    دیوارها در مقاوم سازی بارهای خارج از صفحه کارآمد و موثر نمی باشند. اکثریت محققان مقاومت دیوارها را نسبت به این بارها نادیده می گیرند. اما، برخی از تحقیقات در خصوص رفتار خارج از صفحه دیوارهای پایه یا ستون پل[11] انجام شده اند، زیرا تجارب بدست آمده از زلزله های گذشته نشان داده است که این مسیر می تواند برای دیوارهای پل بحرانی باشد .Abu Shadi. و همکارانش[12] در سال 2000 مدل تحلیلی را به منظور توصیف رفتار دیوارها توسعه دادند و به مقایسه نتایج این مدل با 7 نمونه های دیگر دیوارهائی پرداختند (این دیوارها در مقیاس 2/1 بوده و تحت بارهای چرخهای آزمایش شده بودند) و در نهایت به نتایج خوبی دست یافتند.

    4-1-2- حالت های شکست و گسیختگی

    به منظور مقاوم سازی دیوارهای سازه ای، باید انواع مختلف شکست ها را پیش بینی کرد و از آنها جلوگیری به عمل آورد. چندین نوع از حالتهای مختلف شکست وجود دارند که ما در زیر به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد.

    1- شکست خمشی

    اساساً این نوع از شکست در دیوارهای بلند رخ میدهد. در دیوارهای سازه ای که به خوبی طراحی شده اند، در ابتدا فولاد جهت کششی[13]، در بخش بیشترین گشتاور، دیده میشود و سپس بتن جهت فشار و فشردگی[14] خرد میشود. اما خرد شد بتن در دیوارهائی با طرح دفاعی رخ می دهد. در نهایت ممکن است شکست فولاد کششی یا فولاد فشار رخ دهد. تحت بارگذاری مداوم، فولاد فشاری ممکن است کج شود یا تاب بردارد. نمونه هائی از بررسی های انجام شده  که دال بر این نوع از شکست می باشند شامل بررسی های Lefas و همکارانش[15] در سال 1990 و Iso و همکارانش[16] در سال 2000 است.

     

     

     

    2- شکست برشی

    دو نوع از حالات شکست برشی وجود دارند، کشش قطری و فشار قطری. کشش قطری زمانی رخ میدهد که فولاد آرماتور جان[17] موثر واقع نشده باشد. دیوارهای کوتاه با آرماتور قطری، عمودی و یا افقی نسبت به کنترل ترک خردگی، خصوصا نسبت به این نوع از شکست، مستعد و آماده هستند. شکست فشار قطری اساساً در دیوارهای بالدار با جان های نازک، قدرت زیاد خمشی و آرماتور برش رخ میدهد. آرماتور برشی نسبت به توسعه و گسترش تنش زیاد برش و ستون ها (قطعات) فشاری قطری[18]، که در نهایت به دلیل نیروهای زیاد فشاری می شکنند، کافی است. نقطه آغاز یا شروع شکست در بتن همراه با ترک های مایلی است که در موقعیت بارگذاری چرخه ای شکل X را به خود میگیرند. بررسی هائی که در این خصوص انجام شده اند شامل؛ Lombard [19] در سال 1999، Fiorato و همکارانش[20] در سال 1983،است.

    3- شکست برش لغزشی

    این نوع از شکست با لغزش دیوار همراه با پایه خود دیوار رخ میدهد و اساساً در درز ساختمان است، جائی که صفحه ضعیفی در بتن وجود  دارد. احتمال روی دادن این نوع از شکست با کاهش بار محوری افزایش می یابد. آزمایش Riva و همکارانش[21] در سال 2003 روی یک دیوار سازه ای در مقیاس کامل بدون هیچ بار محوری بود که منتهی به شکست برش لغزشی شد. این نوع از شکست برای دیواری که بنا بر قوانین لرزه ای اروپائی (Eurocode 8, 1994) طراحی شده بود، غیر منتظره است. لازم به ذکر است که این قانون بر اثر پیامد بار محوری روی رفتار دیوار سازه ای دلالت دارد و بر آن متمرکز شده است.

    4- شکست لغزشی

    این نوع از شکست زمانی رخ می دهد که گشتاور یا لنگر واژگونی بزرگتر از گشتاور پایدار یا تعادل باشد، در این حالت است که دیوار می تواند تحت بار چرخه ای روی پایه خود به عقب و جلو رود. دلیل دیگر میتواند کاهش ارتباط یا عدم ارتباط بین دیوار و فونداسیون باشد به نحوی که دیوار روی فونداسیون خود حرکت می کند. نظر Harris & Caccese [22] در سال 1986 نسبت به این نوع از شکست این بود که چنین شکستی در دیوارهای برشی بتنی پیش ساخته رخ میدهد.

    2-2- بررسی آزمایشی

    بررسی آزمایشی در خصوص تحقیقات آزمایشی روی دیوارهای بتنی مسلح است. بنابراین، بررسی برنامه های آزمایشی روی دیوارهای سازه ای بتنی بررسی مناسب و عملی خواهد بود.

    3-2- نوع بارگذاری

    آزمایش های اجراء شده روی دیوارهای سازه ای RC ممکن است بنا بر نوع بارگذاری به 4 مقوله طبقه بندی شوند.

    الف-بارگذاری یکنواخت استاتیکی[23]: در ارتباط با افزایش بار جانبی روی دیوار تا باعث سقوط دیوار شود. اگر چه این نوع بارگذاری، ظرفیت برد نهائی دیوار را معین می کند، اما اطلاعات کافی در خصوص قابلیت و توانائی پخش انرژی دیوار را تحت زمین لرزه فراهم نمی آورد.

    ب-آزمایشات دورای استاتیکی: بار در یک مسیر افزایش می یابد، تا زمانی که به سطح از پیش معین شده ای برسد، سپس مسیر بارگذاری عکس شده و بار به همان سطح در مسیر مخالف افزایش می یابد . این چرخه در بازه های زمانی مکررا تکرار میشود تا آنجا که سطح بار افزایش یابد و مجددا چرخه تکرار می شود، تا به معیار شکست دیوار برسیم. اجراء این نوع آزمایش نسبتاً آسان است و در بین محققان به منظور شبیه سازی بار گذاری زلزله روی دیوارها بسیار مشهود است.

    ج-آزمایش دینامیکی: آزمایش دینامیکی که روی جداول لرزه ای[24] انجام شده است، واقعی ترین نوع آزمایش در خصوص رفتار دیوارهای بتن مسلح است. اما ظرفیت وتوانائی جداول لرزه ای باعث محدود کردن اندازه نمونه آزمایشی میشود که به استفاده از نمونه هائی در مقیاس کم منتهی می گردد، که در این خصوص میتوان به تحقیقات محققین زیر اشاره کرد،Yabana & Kanzawa [25] در سال 1996. احتمالا بزرگترین نمونه هائی که مورد آزمایش واقع شدند آن هائی بودند که توسط Letsuzzi و همکارانش[26] در سال 1999 مورد آزمایش واقع شدند. نتایج بدست آمده نشان داده اند که استفاده از فولادی با تغییر شکلی کم منتتهی به شکستگی زود رس نمونه ها می شود. شکل پذیری خمیدگی یا انحناء در شکستی که به 5/9 میرسد با استفاده از فولاد شکل پذیر بدست آمده است. در این آزمایش نشان داده شدکه توالی تحریک بسیار مهم است. نتیجه قطعی آزمایش مرتبط به سختی مدل های دیوارهائی در مقیاس کم، مقادیر کمتری را نسبت به آن مقادیری که با استفاده  از برنامه های اجزاء محدود پیش بینی شده اند، به ما میدهند.

    د- آزمایش شبیه دینامیکی: این تکنینک از آزمایش برای دیوارهای آزمایشی نسبتا جدید است. Geradin & Negro [27]در سال 2000 بررسی ساده ای را در خصوص این روش اجراء کردند. بر طبق نظریات آنها، این آزمایش برای اولین بار توسط Takanashi [28] در سال 1975 اجراء شد. ان روش تکنیک آزمایشی مختلط است و به این معناست که شبیه سازی کامپیوتری جنبه های دینامیکی مساله را با اطلاعات آزمایشی در مورد سازه یکی می کند. این تکنیک درخصوص اثر و پیامد نیروههای اینرسی و نیز شبیه سازی رفتار غیر خطی سازه هائی است که به شدت آسیب دیده ا ند، بسیار موثر است. در این روش از تجهیزات و وسایل مشابه به آزمایشات شبیه استایک استفاده می شود. زمینه های مجاز بار یا جابجائی، مرحله به مرحله، بر روی نمونه آزمایشی به وسیله محرک ها یادستگاه های فعال کننده هیدرولیکی تحمیل شده اند. بعد از مرحله بار گذاری، بار به طور تحلیل اختصاص می یابد و جابجائی نهائی مرحله بعدی بارگذاری را فراهم می آورد. اما، در این روش آنالیز کامپیوتری را باید در نظر گرفت و در این نوع نوع بررسی لازم است که بار اینرسی نیز لحاظ شود هر چندکه در آزمایشات منظم استاتیکی لحاظ نشده است. عدم مدل های کافی و اصلاح نشده برای رفتار سازه ای اجزاء منبع مهمی از عدم قطعیت در آنالیز عددی یا محاسبه ای سازه ها است. تا حدودی این مساله دلیل اصلی نیاز ما به تکنیک های آزمایشی است. هدف اصلی روش شبه دینامیکی بر مبناء عدم قطعیت است. این روش به عنوان راه حل عددی معادله گسسته شده حرکات است که در این معادلات منبع اصلی عدم قطعیت بردار نیروی بازگرداننده است. این بردار به صورت محاسبه ای براورد نشده است بلکه به صورت مستقیم در آزمایشی در محل های خاص سنجیده شده است.

     

  • فهرست و منابع پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود

    فهرست:

    فصل اول- انگیزه و هدف

    1-1- انگیزه و هدف.............................................................................................................................................................. 2

    2-1- فصل بندی فصول مختلف پایان نامه ................................................................................................................... 2

    3-1- تصاویر دیوارهای برشی بر اثر زلزله کشور ترکیه ............................................................................................. 4

    فصل دوم- بررسی کلی

    1-2- دیوارهای سازه ای...................................................................................................................................................... 8

    1-1-2- تعاریف..................................................................................................................................................................... 8

    2-1-2- انواع دیوارهای سازه ای...................................................................................................................................... 8

    3-1-2-بارها............................................................................................................................................................................ 9

    4-1-2- حالت های شکست و گسیختگی.................................................................................................................. 10

    2-2- بررسی آزمایشی...................................................................................................................................................... 12

    3-2- نوع بارگذاری............................................................................................................................................................ 12

    4-2- ساختار آزمایشی اندازه نمونه ها......................................................................................................................... 14

    5-2- بررسی تحلیلی......................................................................................................................................................... 16

    6-2- طراحی....................................................................................................................................................................... 17

    7-2- تکنیک های قدیمی نوسازی و مقاوم سازی.................................................................................................... 17

    فصل سوم- کلیات

    3-1- کلیات......................................................................................................................................................................... 21

    1-1-3- نیروی زلزله ....................................................................................................................................................... 21

    2-1-3- تغییر کاربردی سازه ........................................................................................................................................ 21

    3-1-3- عدم رعایت ضوابط اجرایی ........................................................................................................................... 21

    1-3-1-3- تقویت پل ..................................................................................................................................................... 22

    2-3-1-3- تغییرات آئین نامه های بارگذاری و ضرایب آنها ............................................................................... 22

    3-3-1-3- خوردگی ....................................................................................................................................................... 22

    2-3- آشنای با FRP........................................................................................................................................................ 23

    1-2-3- ضرورت مقاوم سازی........................................................................................................................................ 23

    2-2-3- عوامل مؤثردرانتخاب روش مقاوم سازی...................................................................................................... 23

    3-2-3- برخی ازروشهای مقاوم سازی سازه های بتن آرمه ................................................................................. 23

    4-2-3 -در مقاوم سازی بایستی پارامترهای پاسخ طراحی را کنترل نماییم ................................................... 24

    3-3- بهسازی...................................................................................................................................................................... 24

    4-3- تعمیر.......................................................................................................................................................................... 24

    5-3-FRP  چیست........................................................................................................................................................... 25

    1-5-3-  مزایای استفاده از FRP در سازه های بتن آرمه ................................................................................... 25

    2-5-3- برخی از موارد کاربرد FRP .......................................................................................................................... 26

    6-3- کامپوزیتها................................................................................................................................................................. 26

    1-6-3- انواع فیبرها ....................................................................................................................................................... 26

    2-6-3 -پلیمر ................................................................................................................................................................... 32

    3-6-3 - رزین‌ها .............................................................................................................................................................. 32

    7-3 اشکال مختلف FRP در صنعت ساختمان ....................................................................................................... 33   

    8-3-  مزایای استفاده از میلگرد FRP ....................................................................................................................... 33

    9-3 - روشهای تولید FRP ........................................................................................................................................... 35

    10-3- مراحل نصب ........................................................................................................................................................ 36

    11-3 - مقاوم سازی اعضای باربرسازه ای باورقه FRP  ....................................................................................... 39

    12-3 - مروری بر تحقیقات گذشته............................................................................................................................. 44

    13-3 -  اهمیت بررسی................................................................................................................................................... 45

    فصل چهارم- برنامه آزمایشی

    1-4 –کلیات........................................................................................................................................................................ 48

    2-4- نمونه ها..................................................................................................................................................................... 48

    1-2-4- مدلسازی وطراحی نمونه ها............................................................................................................................ 48

    1-1-2-4- مدل دیوار...................................................................................................................................................... 48

    2-1-2-4- نیازها و شرائط متشابه .............................................................................................................................. 49

    3-1-2-4- مدلسازی مفصل پلاستیکی...................................................................................................................... 50

    4-1-2-4- طراحی نمونه ها........................................................................................................................................... 50   

    2-2-4- قالب های وآرماتور بندی  نمونه ها.............................................................................................................. 51

    3-2-4- خصوصیات مواد................................................................................................................................................. 53

    1-3-2-4- بتن.................................................................................................................................................................. 53

    2-3-2-4- آرماتور فولادی............................................................................................................................................. 54

    3-3-2-4- FRP............................................................................................................................................................... 55

    3-4- بارگذاری و ساختار آزمایش................................................................................................................................. 59

    1-3-4- تنظیم و ساختار آزمایش................................................................................................................................ 59

    2-3-4- بارگذاری.............................................................................................................................................................. 60

    1-2-3-4- توالی بارگذاری............................................................................................................................................. 60

    4-4- استفاده از ابزار و مجهز کردن............................................................................................................................. 61

    1-4-4- کرنش های فولادی........................................................................................................................................... 61

    2-4-4- کرنش های FRP.............................................................................................................................................. 62

    3-4-4- جابجائی ها.......................................................................................................................................................... 63

    5-4- طرح های مقاوم سازی.......................................................................................................................................... 64

    1-5-4- مقاوم سازی برش.............................................................................................................................................. 65

    2-5-4- افزایش شکل پذیری........................................................................................................................................ 66

    3-5-4- طرح مقاوم سازی دیوار RW1 ...................................................................................................................... 67

    4-5-4- طرح مقاوم سازی دیوار RW2....................................................................................................................... 69

    فصل پنجم- نتایج آزمایش

    1- 5-  دیوار کنترل CW................................................................................................................................................. 71

    1-1-5- پیشرفت آزمایش............................................................................................................................................... 71

    2-1-5- جابجائی جانبی.................................................................................................................................................. 73

    3-1-5- پیچش ها............................................................................................................................................................. 74

    4-1-5- خمش ها............................................................................................................................................................. 75

    5-1-5- تنش های برشی................................................................................................................................................ 77

    6-1-5- کرنش ها.............................................................................................................................................................. 78

    2-5- بهسازی و نوسازی دیوار RW1............................................................................................................................ 81

    1-2-5- پشرفت آزمایش................................................................................................................................................. 81

    2-2-5- جابجائی های جانبی......................................................................................................................................... 82

    3-2-5- پیچش ها............................................................................................................................................................. 83

    4-2-5- تنش های برشی................................................................................................................................................ 84

    5-2-5- کرنش ها در میلگردهای ارماتور.................................................................................................................... 85

    6-2-5- کرنش ها در FRP .......................................................................................................................................... 87

    3-5- بهسازی و نوسازی دیوار RW2............................................................................................................................ 88

    1-3-5- پیشرفت آزمایش............................................................................................................................................... 88

    2-3-5- جابجائی های جانبی......................................................................................................................................... 89

    3-3-5- پیچش ها............................................................................................................................................................. 90

    4-3-5- تنش های برشی .............................................................................................................................................. 92

    5-3-5- کرنش ها در آرماتور فولادی.......................................................................................................................... 94

    6-3-5- کرنش ها در FRP............................................................................................................................................ 96

    4-5- بحث و نتایج............................................................................................................................................................. 97

    1-4-5- جابجائی جانبی (انحراف) و شکل پذیری................................................................................................... 97

    2-4-5- پیچش ها............................................................................................................................................................. 98

    3-4-5- تنش های برشی................................................................................................................................................ 99

    4-4-5- پخش انرژی........................................................................................................................................................ 99

    5-4-5- کرنش های فولادی........................................................................................................................................... 99

    6-4-5- کرنش های FRP........................................................................................................................................... 100

    7-4-5- محدوودیت (Confinement)....................................................................................................................... 100

    8-4-5- خلاصه.............................................................................................................................................................. 101

    فصل ششم- مدل اجزاء محدود

    1-6- المان های انتخاب شده...................................................................................................................................... 103

    1-1-6-المان بتن........................................................................................................................................................... 103

    1-1-6- مد ل سازی ترک خوردگی......................................................................................................................... 105

    2-1-1-6- مدلسازی خرد شدگی بتن.................................................................................................................... 109

    3-1-1-6- معیار شکست............................................................................................................................................ 109

    2-1-6- المان فولادی................................................................................................................................................... 114

    3-1-6- المان FRP...................................................................................................................................................... 115

    2-6-  خصوصیات مواد................................................................................................................................................. 118

    3-6- شرائط مرز ی و ژئومتری مدل........................................................................................................................ 118

    4-6- نتایج آنالیز دیوار کنترل یا CW...................................................................................................................... 119

    5-6: نتایج آنالیز دیوار RW1....................................................................................................................................... 122

    6-6- نتایج آنالیز دیوار RW2...................................................................................................................................... 123

    7-6- تفاسیر نتایج آنالیز FE...................................................................................................................................... 126

    فصل هفتم- مدل تحلیلی

    1-7-مدلسازی مواد یا مصالح....................................................................................................................................... 129

    1-1-7-محدودیت بتن ................................................................................................................................................ 129

    1-1-1-7- مدل های سنتی و قدیمی محدودیت................................................................................................. 129

    2-1-1-7-نتایج آزمایشی بخش های مستطیل شکل محدود به FRP.......................................................... 131

    3-1-1-7-مدل های منوط به بخش های بتنی وابسته به FRP..................................................................... 133

    4-1-1-7-اجراء روشی مبتنی بر مدل Spoelstra & Monti............................................................................ 137

    5-1-1-7-اجراء مدل VCCM................................................................................................................................... 141

    6-1-1-7-مقایسه نتایج دو روش ها......................................................................................................................... 143

    2-1-7-لغزش پیوند یا Bond slip  .......................................................................................................................... 145

    2-7-انتخاب های مدلسازی.......................................................................................................................................... 148

    2-1-7-بارها..................................................................................................................................................................... 148

    2-2-7-شرط مرزی....................................................................................................................................................... 148

    3-7-نمونه های آزمایشی تصدیق شده..................................................................................................................... 150

    فصل هشتم- خلاصه و نتایج

    1-8- خلاصه.................................................................................................................................................................... 162

    2-8- نتایج کلی.............................................................................................................................................................. 163

    منابع.................................................................................................................................................................................... 166

     

     

    منبع:

    Abo – Shadi, A.N M.S., & Sanders, D.H. (2000), "Out of Plane Response of Reinforced Concrete Bridge Pier Walls", ACI Structural Journal, vol. 97, No. 6, pp. 803 – 813.

    ACI Committee 440 (1996), "State of the Art Report on Fiber Reinforced Plastic Reinforcement for Concrete Structures', ACI 440R – 96, American Concrete Institute, Detroit, Michigan, 68 p.

    ACI Committee 318 (1968), "Building Code Requirements for Structural Concrete", American Concrete Institute, Detroit, Michigan, USA.

    ACI Committee 318 (1995), "Building Code Requirements for Structural Concrete", American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, USA.

    ANSYS (1998), "ANSYS MANUAL Set", ANSYS Inc., South point, 275 Technology Drive. Canonsburg, PA 15317, USA.

    Bachmann H. & Dazio A. (1997), "  A Deformation – Based Seismic Design Procedure for Structural Wall Buildings', Proceedings of the International Workshop on Seismic Design Methodologies for the Next Generation of Codes, Bled, Slovenia, ed. by Fajfar P., Krawinkler H., pp. 159 – 170.

    Bachmann H., Dazio A. & Lestsuzzi, p. (1998), "  Development in Seismic Design of Buildings with RC Structural Walls'', IBK – Reprints, No. 0020, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Zurich, Switzerland, 15 p.

    Bachmann H. (1999), "Research at ETH on the Seismic behavior and the RC Structural Walls'', Second European Workshop on the Seismic Behavior of Asymmetric and Irregular Structures, Istanbul, p. 12.

    Bentz, E.C. (2000), "Sectional Analysis of Reinforced Concrete", Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering. University of Toronto, Toronto, Canada, 184p.

    Blaauwendraad, J. & Hoogenboom, P.C.J. (1996), "Stringer – Panel Model for Structural Concrete Design", ACI Structural Journal, Vol. 93, No. 3, pp. 295 – 305.

    Busiaa, S.N., Triantafillou, T.C., Fardis, M.N., Spathis, L, & O'Regan, B.A. (2004), "Fiber – Reinforced Polymer Retrofitting of rectangular Reinforced Concrete Columns with or without Corrosion" ACI Structural journal, Vol. 101, No.4, pp. 512 – 520.

    Doostdar, H.M. (1994), "Behavior & Design of Earthquake Resistant Shear Walls", Ph.D. Thesis, University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada.

    Elnashai, T. (2004). "Seismic Rehabilitation of Concrete Frame beam – Column Joints", Ph.D. Thesis, department of Civil Engineering. McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada.

    Elnashai, A.S. & Pinho. R. (1997). "Repair & Strengthening of RC Walls Using Selective Techniques" Engineering Seismology & Earthquake Engineering, Civil Engineering Department, Imperial College, London, ESEE Research Report No. 97-1.

    Abo – Shadi, A.N M.S., & Sanders, D.H. (2000), "Out of Plane Response of Reinforced Concrete Bridge Pier Walls", ACI Structural Journal, vol. 97, No. 6, pp. 803 – 813.

    ACI Committee 440 (1996), "State of the Art Report on Fiber Reinforced Plastic Reinforcement for Concrete Structures', ACI 440R – 96, American Concrete Institute, Detroit, Michigan, 68 p.

    ACI Committee 318 (1968), "Building Code Requirements for Structural Concrete", American Concrete Institute, Detroit, Michigan, USA.

    ACI Committee 318 (1995), "Building Code Requirements for Structural Concrete", American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, USA.

    ANSYS (1998), "ANSYS MANUAL Set", ANSYS Inc., South point, 275 Technology Drive. Canonsburg, PA 15317, USA.

    Bachmann H. & Dazio A. (1997), "  A Deformation – Based Seismic Design Procedure for Structural Wall Buildings', Proceedings of the International Workshop on Seismic Design Methodologies for the Next Generation of Codes, Bled, Slovenia, ed. by Fajfar P., Krawinkler H., pp. 159 – 170.

    Bachmann H., Dazio A. & Lestsuzzi, p. (1998), "  Development in Seismic Design of Buildings with RC Structural Walls'', IBK – Reprints, No. 0020, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Zurich, Switzerland, 15 p.

    Bachmann H. (1999), "Research at ETH on the Seismic behavior and the RC Structural Walls'', Second European Workshop on the Seismic Behavior of Asymmetric and Irregular Structures, Istanbul, p. 12.

    Bentz, E.C. (2000), "Sectional Analysis of Reinforced Concrete", Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering. University of Toronto, Toronto, Canada, 184 p.

    Blaauwendraad, J. & Hoogenboom, P.C.J. (1996), "Stringer – Panel Model for Structural Concrete Design", ACI Structural Journal, Vol. 93, No. 3, pp. 295 – 305.

    Busiaa, S.N., Triantafillou, T.C., Fardis, M.N., Spathis, L, & O'Regan, B.A. (2004), "Fiber – Reinforced Polymer Retrofitting of rectangular Reinforced Concrete Columns with or without Corrosion" ACI Structural journal, Vol. 101, No.4, pp. 512 – 520.

    Doostdar, H.M. (1994), "Behavior & Design of Earthquake Resistant Shear Walls", Ph.D. Thesis, University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada.

    Elnashai, T. (2004). "Seismic Rehabilitation of Concrete Frame beam – Column Joints", Ph.D. Thesis, department of Civil Engineering. McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada.

    Elnashai, A.S. & Pinho. R. (1997). "Repair & Strengthening of RC Walls Using Selective Techniques" Engineering Seismology & Earthquake Engineering, Civil Engineering Department, Imperial College, London, ESEE Research Report No. 97-1. 



تحقیق در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, مقاله در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, پروپوزال در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, تز دکترا در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, پروژه درباره پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, گزارش سمینار در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود, رساله دکترا در مورد پایان نامه برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌ سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس