پایان نامه پیشنهاد و ارزیابی یک سیستم جداساز لرزه ­ای جدید و کاربردی


دانشگاه آزاد واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

عنوان :

  پیشنهاد و ارزیابی یک سیستم جداساز لرزه ­ای جدید و کاربردی

 

استاد راهنما :

دکتر فرهاد بهنام فر

 

 

استاد مشاور :

دکتر منصور ضیائی فر

 

 

 

اسفند  1390

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                 صفحه

 

چکیده——————————————————————— 1

فصل اول « مقدمه و طرح تحقیق »

1-1 مقدمه—————————————————————— 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—————————————————————— 9

2-2-آسیب های ناشی از زلزله به ساختمان­های با اهمیت زیاد————————- 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 خاک ————————————————— 18

2-4-3- پریود سازه ها ——————————————————– 18

2-4-4- میرایی ————————————————————- 20

2-4-5- شکل پذیری——————————————————— 21

2-5- مشاهدات ثبت شده از سازه­های مجهز به جداگر لرزه­ای————————- 22

2-5-1- زلزله توکاچی – اوکی در سال 2003- ژاپن ——————————- 22

2-5-1-1- ساختمان بیمارستان ساکای —————————————— 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 لرزه­ای———————– 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 —————————————————————- 41

3-2- خصوصیات مکانیکی تکیه گاه های الاستومریک ——————————- 41

3-3- خصوصیات مکانیکی جداسازهای مجهز به هسته سربی ————————- 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 استفاده از نرم‌افزارABAQUS »

4-1- مقدمه —————————————————————- 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 ——————– 86

4-6- جداساز لرزه­ای با هسته سربی ——————————————— 87

4-6-1- مشخصات هندسی جداساز لرزه­ای با هسته سربی ————————— 88

4-6-2- تست بارگذاری جداساز لرزه­ای با هسته سربی—————————— 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 استفاده از upper rubber ————————————- 105

4-8-4- مدل با دوران آزاد load plate —————————————- 107

4-8-5- مدل تکمیلی ——————————————————– 108

4-9- بررسی تنش­ در سامانه جداساز——————————————– 112

4-9-1- تنش قائم (S22) با استفاده از حلقه لاستیکی (upper rubber)———— 113

4-9-2- تنش قائم (S22) بدون حلقه لاستیکی (upper rubber)—————— 116

4-9-3- تنش حلقوی (S33) با حلقه لاستیکی (upper rubber) —————— 118

4-9-4- تنش عمودی افقی (S11) با حلقه لاستیکی (upper rubber)————– 119

4-9-5- تنش برشی قائم (S12) با حلقه لاستیکی (upper rubber)—————- 120

4-9-6- تغییرات تنش قائم (S22) در راستای ارتفاع با حلقه لاستیکی (upper rubber)—— 120

4-9-7- تغییرات تنش قائم (s22) در تغییر مکان افقی با حلقه لاستیکی (upper rubber)       122

4-9-8- تغییرات تنش برشی (S12) با حلقه لاستیکی (upper rubber)———— 124

4-10- نتیجه گیری ———————————————————- 126

فصل پنجم « نتیجه گیری و پیشنهادات »

5-1- خلاصه—————————————————————- 128

5-2- نتیجه گیری———————————————————— 129

5-3- پیشنهادات————————————————————- 131

منابع———————————————————————– 132

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                 صفحه

 

جدول 3-1- مساحت کاهش یافته استاندارد شده———————————– 58

جدول 4-1- مقادیر بار و سختی قائم——————————————— 90

جدول 4-2- مشخصات لاستیک­های طبیعی————————————— 94

جدول 4-3- مقادیر افزایش سختی ناشی از عرض رینگ­های فولادی.——————- 99

 

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                 صفحه

 

شکل 2-1– مجموعه المان­های سازه­ای و غیر سازه­ای ساختمان­ها.——————— 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 آب————————- 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

شکل 2-16- ساحل هوکیدو—————————————————- 22

شکل 2-17- نقشه شدت زلزله.————————————————- 22

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید