ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل مودال تیرهای بتن آرمه دارای ترک با استفاده از یک تکنیک جدید مبتنی بر روش اجزای محدود
در این مقاله، فرکانس های دو مود اول تیرهای بتن آرمه ی دارای ترک با استفاده از روش اجزای محدود بررسی می شود. مدل سازی ترک در تحقیق حاضر، بر مبنای شرایط پیوستگی، اصلاح گشتاور دوم سطح و تعیین ضریب شدت تنش در نقطه ی ترک انجام می گیرد. در این مطالعه، ترک در مود اول شکست (بازشدگی)، با یک فنر پیچشی متناظر، معادل می گردد. ضریب سختی این فنر به صورت تابعی از مولفه ی ضریب شدت تنش، مشخصات هندسی و مادی سطح مقطع ترک خورده استخراج می شود. در روش حاضر، ماتریسهای سختی و جرم المان دارای ترک با استفاده از ماتریس های تبدیل مستخرج از اعمال شرایط پیوستگی در محل ترک، غنی سازی می گردند. با جایگذاری ماتریس های سختی و جرم اصلاح شده در معادله ی مقدار ویژه، فرکانس های طبیعی تیر دارای ترک تعیین می شوند. در این تحقیق، تاثیر مکان و عمق های مختلف ترک در شرایط مرزی متفاوت بر روی مودهای اول و دوم ارتعاش بررسی می شود. مقایسه و صحت سنجی نتایج فرکانس طبیعی تیر بتن آرمه ی دارای ترک با نتایج تحقیقات آزمایشگاهی مراجع معتبر و شبیه سازی کامل در نرم افزار آباکوس، نشان دهنده ی صحت و دقت مناسب روش حاضر برای تحلیل مودال تیرهای بتن آرمه ی دارای ترک می باشد. این مقایسه به وضوح دقت روش پیشنهادی برای تعیین فرکانس طبیعی تیرهای بتن آرمه ی دارای ترک را نشان می دهد.
https://www.jsce.ir/article_79301_40c99fb4abc9ab882bf9d206f5cedeac.pdf
2020-04-20
5
30
10.22065/jsce.2018.127880.1535
تحلیل مودال
تیرهای بتن آرمه
ترک
روش اجزای محدود
فنر پیچشی
علی
علی جانی
alijani@iaubanz.ac.ir
1
گروه مهندسی مکانیک، واحد بندرانزلی، دانشگاه آزاداسلامی، بندرانزلی، ایران
AUTHOR
مرتضی
خمامی ابدی
abadi@msc.guilan.ac.ir
2
مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
جواد
رزاقی
javadr@guilan.ac.ir
3
استادیار، دانشگاه گیلان
LEAD_AUTHOR
[1] Nego, D., Seordelis, A. (1967). Finite element analysis of reinforced concrete beam. Am. Con. Ins Journal, Vol. 63, pp. 240-252.
1
[2] Krishnamoorthy, C., Panneerselvam, S. A. (1978). FEP-ACSl-a finite element program for nonlinear analysis of reinforced concrete framed structures. Computer and Structures, Vol. 9, pp. 451–461.
2
[3] Zdenek, P. B., Byung, H. (1984). Deformation of progressively cracking reinforced concrete beams. Journal of ACI, Vol. 71, pp. 268–278.
3
[4] Hu, H., William, C. (1990). Nonlinear analysis of cracked reinforced concrete. Journal of ACI, Vol. 87, pp. 199–207.
4
[5] Krawczuk, M., Ostachowicz, W. M. (1995). Modelling and vibration analysis of a cantilever composite beam with a transverse open crack. Sound and Vibration, Vol. 183, pp. 69–89.
5
[6] Benarbia, D., Benguediab, M., Benguediab, S. (2013). Two-dimensional Analysis of Cracks Propagation in Structures of Concrete. Journal of Engineering, Technology & Applied Science Research, Vol. 3, pp. 429–432.
6
[7] Subramani, T., Manivannan, R., Kavitha, M. (2014). Crack Identification in Reinforced Concrete Beams Using Ansys Software. Engineering Research and Applications, Vol. 4, pp. 133–141.
7
[8] Slowik, M., Smarzewski, P. (2014). Numerical Modeling Of Diagonal Cracks In Concrete Beams. Archives of Civil Engineering, Vol. 3, pp. 307–322.
8
[9] Dimarogonas, A. D., Papadopulus, C. A. (1983). Vibration of cracked shafts in bending. Sound and Vibration, Vol. 91, pp. 583–593.
9
[10] Okamura, H., Liu, H. W., Chorng-Shin, C. (1969). A cracked column under compression. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 1, pp. 547–564.
10
[11] Rizos, P. F., Aspragathos, N., Dimarogonas, A. D. (1990). Identification of crack location and magnitude in a cantilever beam from the vibration modes, Sound and Vibration, Vol. 3, pp. 381–388.
11
[12] Law, S. S., Zhu, X. Q. (2004). Dynamic behavior of damaged concrete bridge structures under moving vehicular loads. Engineering Structures, Vol. 26, pp. 1279–1293.
12
[13] Lee, J. (2010). Identification of a crack in a beam by the boundary element method. Mechanical Science and Technology, Vol. 24, pp. 801-804.
13
[14] Yokoyama, T., Chen, M. C. (1998). Vibration analysis of edge-cracked beams using a line-spring model. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 59, pp. 403-409.
14
[15] Razzaghi, J., Abadi, M. Kh., Alijani, A. (2018). A new approach to finite element modeling of crack in RC beams. Concrete research quarterly journal, Vol. 11(2), pp. 42-55.
15
[16] Ricci, P., Viola, E. (2006). Stress intensity factors for cracked T-sections and dynamic behavior of T-beams. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 73, pp. 91–111.
16
[17] Alijani, A., Mastan-Abadi, M., Darvizeh, A., Kh. Abadi, M. (2018). Theoretical approaches for bending analysis of founded Euler–Bernoulli cracked beams. Archive of Applied Mechanics, in press.
17
[18] Leissa, A. W. and Qatu, M. S. (2011). Vibrations of Continuous Systems. First edition, United States of America: McGraw-Hill, pp. 50-150.
18
[19] Rao, S. S. (2011). Mechanical Vibrations. Fifth edition, United States of America: Prentice Hall, pp. 22-57.
19
[20] Logan, D. L. (2007). A First Course in the Finite Element Method. Fourth edition, Canada: Thomson, pp. 78-121.
20
[21] Yokoyama, T. (1996). Vibration analysis of Timoshenko beam-columns on two-parameter elastic foundations. Journal of Computers & Structures, Vol. 61, pp. 995-1007.
21
[22] Gudmundsun, P. (1983). The dynamic behavior of slender structures with cross-sectional cracks. Mechanics and Physics of Solids, Vol. 1, pp. 329-345.
22
[23] Chaudhari, T. D., Maiti, S. K. (1999). Modelling of transverse vibration of beam of linearly variable depth with edge crack. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 63, pp. 425-445.
23
[24] Pandey, A. K., Biswas, M. (1994). Damage detection in structures using changes in flexibility. Sound and Vibration, Vol. 169, pp. 3–17.
24
[25] Lele, S. P., Maiti, S. K. (2002). Modeling of transverse vibration of short beams for crack detection and measurement of crack extension. Sound and Vibration, Vol. 257, pp. 559-583.
25
[26] Silva, J. M., Gomes, A. J. (1990). Experimental dynamic analysis of cracked free-free beams. Experimental Mechanics, Vol. 30, pp. 20-25.
26
[27] Kim, J. T., Stubbs, N. (2003). Crack detection in beam-type structures using frequency data. Sound and Vibration, Vol. 259, pp. 145-160.
27
[28] Swamidas, A. S. J., Yang, X. F., Seshadri, R. (2004). Identification of cracking in beam structures using Timoshenko and Euler formulations. Engineering Mechanics, Vol. 130, pp. 1297-1308.
28
[29] Dobeling, S. W., Farrar, C. R., Prime, M. B. (1998). A summary review of vibration-based damage identification methods. Shock and Vibration Digest, Vol. 30, pp. 91-105.
29
[30] Cawly, P., Adams, R. D. (1979). The locations of defects in structures from measurements of natural frequencies. Strain Analysis, Vol. 14, pp. 49-57.
30
[31] Friswell, M. I., Penny, J. E. T., Wilson, D. A. L. (1994). Using vibration data and statistical measures to locate damage in structures. Experimental Techniques, Vol. 9, pp. 239-254.
31
[32] Narkis, Y. (1994). Identification of crack location in vibrating simply supported beams. Sound and Vibration, Vol. 172, pp. 549-558.
32
[33] Ratcliffe, C. P. (1997). Damage detection using a modified Laplacian operator on mode shape data. Sound and Vibration, Vol. 204, pp. 505-517.
33
[34] Ostachowicz, W. M., Krawczuk, M. (1991). Analysis of the cracks on the natural frequencies of a cantilever Beam. Sound and Vibration, Vol. 150, pp. 191-201.
34
[35] Binici, B. (2005). Vibration of beam with multiple open cracks subjected to axial force. Sound and Vibration, Vol. 287, pp. 277–295.
35
[36] Hofstetter, G., Meschke, G. (2011). Damage and Smeared Crack Models. First edition, Germany: CISM International Centre for Mechanical Sciences, Springer, Vienna, pp. 1-49.
36
[37] Borst, R. D., Remmers, J. C., Needleman, A., Angèle Abellan, M. (2004). Discrete vs smeared crack models for concrete fracture: Bridging the gap. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 28(7-8), pp. 583 - 607.
37
[38] Chondros, T. G., Dimarogonas, A. D., Yao, J. (2001). Vibration of a beam with a breathing crack. Journal of Sound and vibration, Vol. 239(1), pp. 57-67.
38
[39] Liu, W., Barkey, M. E. (2018). The Effects of Breathing Behaviour on Crack Growth of a Vibrating Beam. Shock and Vibration, https://doi.org/10.1155/2018/2579419.
39
[40] Irwin, G. R., Kies, J. A. (1954). Critical energy rate analysis of fracture strength. Journal of Welding, Vol. 33(1), pp. 193–198.
40
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عددی رفتار لرزه ای قابهای خمشی فولادی با میانقاب بنایی هیبریدی
سیستم بنایی هیبریدی یا ترکیبی، یک سیستم سازهای نسبتاً جدید است که در آن پانلهای بنایی از طریق اتصالات با ورق فولادی به قاب متصل میگردد. دیوارهای بنایی هیبریدی از میانقاب بنایی بهمنظور افزایش سختی جانبی و مقاومت داخل قاب، علاوه بر تحمل بارهای خمشی (خارج از صفحه) استفاده میکنند. دلایل مختلفی برای گسترش استفاده از سیستم بنایی هیبریدی وجود دارد، که مهمترین آنها، سادگی بکارگیری قابهای ساختمانی با دیوارها و افزایش نامعینی سازه که موجب کاهش خرابی پیشرونده میگردد، می-باشند. بسته به این که پانل بنایی مسلح چگونه ساخته شود و انتقال بارها بین قاب و دیوار چطور انجام گیرد، دیوارهای بنایی هیبریدی بصورت دیوار مسلح معمولی(نوع I)، دیوار مسلح متوسط(نوع II) و دیوار مسلح ویژه(نوع III) طبقهبندی میشوند. در این پژوهش رفتار میانقابهای هیبریدی معمولی، هیبریدی متوسط و هیبریدی ویژه، تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون مورد ارزیابی قرار میگیرد. بدین منظور 15 مدل قاب فولادی شامل، بدون میانقاب، دارای میانقاب بنایی غیرمسلح، دارای میانقاب هیبریدی معمولی، متوسط و ویژه با استفاده از نرم افزار آباکوس مدلسازی میشوند. با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی، پاسخ قابها به صورت کانتورهای تنش و منحنی نیرو-تغییرمکان محاسبه شده و مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد، ظرفیت گسیختگی و شکلپذیری در میانقابهای هیبریدی ویژه بیشتر از میانقابهای هیبریدی متوسط و میانقابهای هیبریدی معمولی میباشد. همچنین با افزایش ممان اینرسی مقطع قاب، سختی و میزان ظرفیت استهلاک انرژی در هر سه نوع میانقاب هیبریدی معمولی، متوسط و ویژه افزایش مییابد.
https://www.jsce.ir/article_79302_4304054ac6f85b41a9875c5bad4f5a4a.pdf
2020-04-20
31
52
10.22065/jsce.2018.130883.1559
قاب خمشی فولادی
سیستم بنایی
میانقاب هیبریدی
مدل اجزای محدود
تحلیل استاتیکی غیرخطی
محمودرضا
شیراوند
m_shiravand@sbu.ac.ir
1
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سروش
سیفی بوشهری
soroush.seifi@gmail.com
2
گروه مهندسی عمران
AUTHOR
[1] Biggs, D T. (2007). Hybrid masonry structures, In: Proceedings of the 10th North American masonry conference. Boulder (CO): The Masonry Society.
1
[2] Holmes, M. (1961). Steel Frames with Brickwork and Concrete Infilling. In: Proceedings of Civil Eng., Vol (19). 473-478.
2
[3] Wood, R. H. (1980). Plasticity Composite Action and Collapse Design of Unreinforced Shear wall Panels in Frames, In: Proceeding Institution of Civil Engineering. Vol (65), 381-411.
3
[4] DAWE, J. L. and SEAH, C. K. (1989). Behavior of masonry Infilled Steel frames. Department of Civil Engineering, University of New Brunswick, Fredericton, N. B., Canada E3B 53A.
4
[5] Saneinejad, A. and Hobbs, B. (1985). Inelastic Design of Infilled Frame, J. Struct. Eng. 634-650.
5
[6] Flanagan, R. and Bennett, R.(1999). Bidirectional behavior of structural clay tile infilled frames. J struct. Eng. 236-244.
6
[7] Saari, W, Hajjar, J, Schultz, A. and Shield, C. (2005). Behavior of shear studs in steel frames with Reinforced concrete infill walls. J ConstR. Steel Research, Vol (60), 1453–1480.
7
[8] Daryan, A, Ziaei, M, Golafshar, A, Pirmoz, A , and Assareh, M, A.(2009). Study of the Effect of Infilled Brick Walls on Behavior of Eccentrically Braced Frames. Americ. J Eng. Applied. Science.Vol (2), 96-104.
8
[9] Cavaleri, L, and Trapani, T. (2014).Cyclic Response of Masonry Infilled RC Frames: Experimental Results and Simplified Modeling. Soil Dyn. Earthq. Eng. Vol (65), 224–242.
9
[10] Nistor M, Zhenjia G, and Stanciulescu I.(2015). Through-bolt push out effects on the behavior of hybrid masonry systems. J. Eng. Struct., Vol (97), 47–53.
10
[11] Rahnavard, R., Hassanipour, A., and Mounesi, A. (2016). Numerical study on important parameters of composite steel-concrete shear walls, J. Constr. Steel. Research. Vol(121), 441–456.
11
[12] Rahnavard, R., Suleiman, M., and Mokhtari, A. (2017). Evaluation on eccentrically braced frame with single and double shear panels, J. Building. Eng., Vol (10), 13–25.
12
[13] Lu, J., Yu, S., Xia, J., Qiao, X., and Tang, Y. (2018). Experimental study on the hysteretic behavior of steel plate shear wall with unequal length slits, J. Constr. Steel. Research. Vol (147), 477-487
13
[14] Kildashti, K.(2004). Study on Seismic behavior of infilled Frame in reinforced Concrete Structures. Msc thesis. University of Tehran.
14
[15] Dassault Systems (2010). Abaqus Analysis User’s manual, Version 6.10 Abaqus INC.
15
[16] Standard No.2800. 4th Edition. (2014). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. Road, Housing and Urban Development Research Center.
16
[17] Rahnavard, R., Naghavi, M., Abudi, M., and Suleiman, M. (2018). Investigating Modeling Approaches of Buckling-Restrained Braces under Cyclic Loads. Case Studies. Constr. Mat., Vol (8), 476–488.
17
[18] Thomas, R.J., and Rahnavard, R. (2018). Numerical Evaluation of the Effects of Fire on Steel Connections; Part 1: Simulation Techniques, Case Studies. Thermal. Eng. Vol (12), 445-453.
18
[19] Grecchi G. (2010). Material and Structural Behavior of Masonry: Simulation with a commercial code. University of Pavia.
19
[20] Mohebkhah A, Tasnimi AA, Moghadam HA. (2008). Nonlinear analysis of masonry infilled steel frames with openings using discrete element method. J Steel Research., Vol (64),1463–72.
20
[21] Tong, Y.S.,and Qian, G.F. (1985). Deformation behavior and load capacity of reinforced concrete frames with brick filler walls, J. Inst.Metall. Constr. Eng., Vol (42), 1-21.
21
[22] Varela-Rivera, J. Moreno-Herrera, J., Lopez-Gutierrez, I., and Fernandez-Baqueiro, L. (2012). Out-of-plane strength of confined masonry walls. J Struct. Eng., Vol (138), 1331–1341.
22
[23] Rahnavard, R., and Siahpolo, N. (2017). Function comparison between moment frame and moment frame with centrically braces in high-rise steel structure under the effect of progressive collapse. J Struct. Constr. Eng, Vol (4), 42-57.
23
[24] Rahnavard, R., Fathi Zadeh Fard, F., Hosseini, A., and Suleiman, M. (2018). Nonlinear analysis on progressive collapse of tall steel composite buildings, Case Studies Constr. Mat., Vol(8), 359–379.
24
[25] FEMA-356. (2000). Prestandard and Commentary for the Rehabilitation of Buildings. Federal Emergency Management Agancy.
25
[26] Code No.360. (2014). Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. Office of Deputy for Technical and Infrastructure Development Affaires.
26
ORIGINAL_ARTICLE
بهینهسازی کیفیت پروژههای عمرانی از طریق تئوری پایایی سیستمها با استفاده از الگوریتم کلونی مورچهگان کمینه بیشینه بهبودیافته
موضوع ساختوساز از مهمترین مسائل تاثیرگذار بر یک جامعه از دیدگاه اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و ... است. اما در این میان، موضوع کیفیت در ساخت پروژه های عمرانی نیاز به بحث و بررسی علمی بیشتری دارد. پژوهش حاضر به بررسی بهینهسازی دوهدفه کیفیت پروژه های عمرانی و هزینههای ساخت براساس تئوری پایایی سیستم ها میپردازد. همچنین یک مثال واقعی برای ارزیابی کارایی مدل بهینهسازی پایایی سیستم پیشنهادی استفاده شده است.بهمنظور دستیابی به این هدف الگوریتم چهارمرحلهای تعریف شده و مدل پیشنهادی با استفاده از دو روش M3AS و الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک حل و نتایج دو روش با یکدیگر مقایسه گردید. پروژه ساختو ساز مجموعه مسکونی 5 طبقه پرزین-2 واقع در زعفرانیه تهران مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که روش M3AS با استفاده از جستجوی محلی که انجام میدهد از قابلیت های بیشتری جهت عملیات بهینه سازی نسبت به الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک برخوردار است.در این مطالعه، مدل بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر نظریه قابلیت اطمینان به تصمیم گیرندگان برای تعیین و انتخاب هزینه و کیفیت پروژه های ساختمانی گسترش می یابد. با توجه به اینکه این پروژه ها مهمترین مولفه توسعه کشور هستند، باید با توجه به هزینه و کیفیت به درستی مدیریت شوند
https://www.jsce.ir/article_79303_3a9956daa128a238da3ae795af3bad28.pdf
2020-04-20
53
73
10.22065/jsce.2018.126873.1536
بهینه سازی
تئوری پایایی سیستمها
M3AS
ساخت
الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک
سعید
نجفی زنگنه
saeed.najafi.zangeneh@gmail.com
1
کارشناس ارشد مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
AUTHOR
ناصر
شمس قارنه
nshams@aut.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه صنعتی امیرکبیر
LEAD_AUTHOR
پرنیان
عزیزی
parnianazizi@yahoo.com
3
کارشناس ارشد مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
AUTHOR
عبدالحمید
اشراق نیا جهرمی
eshragh@sharif.edu
4
عضو هیئت علمی، دانشکده مهندسی صنایع ، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
AUTHOR
Mills, A. (2001). A systematic approach to risk management for construction. Structural survey, 19(5), p. 245-252.
1
Andrews, J.D. and Moss, T. (1993). Reliability and risk assessment. Longman Scientific & Technical Harlow.
2
Tao, R. and Tam, C.-M. (2013). System reliability theory based multiple-objective optimization model for construction projects. Automation in Construction,31: p. 54-64.
3
Shi, Y.-f. and Li H.-m. and Lu N. (2009). Quality reliability-cost optimization of construction project based on genetic algorithm in Engineering Computation. ICEC'09. International Conference on 2009. IEEE.
4
Ning, X. and Wang, L.-g. (2009). Construction quality-cost trade-off using the Pareto-based ant colony optimization algorithm in Management and Service Science. MASS'09. International Conference on 2009 . IEEE.
5
Lock, M.D. (2012). Project Management in Construction. Gower Publishing, Ltd.
6
Babu, A. and Suresh, N. (1996). Project management with time, cost, and quality considerations. European Journal of Operational Research, 88(2), p. 320-327.
7
Easa, S.M. (1989). Resource leveling in construction by optimization. Journal of Construction Engineering and Management. 115(2), p. 302-316.
8
Hegazy, T. (1999). Optimization of resource allocation and leveling using genetic algorithms. Journal of Construction Engineering and Management, 125(3), 167-175.
9
Gomar, J.E. and Haas, C.T. and Morton, D.P. (2002). Assignment and allocation optimization of partially multiskilled workforce. Journal of Construction Engineering and Management, 128(2), p. 103-109.
10
Kelley Jr, J.E. (1957). Computers and Operations Research in Roadbuilding. Operations Research, Computers and Management Decisions, p. 327-334.
11
Goyal, S. (1975). Note-A Note on “A Simple CPM Time-Cost Tradeoff Algorithm”. Management Science, 21(6), p. 718-722.
12
Falk, J.E. and Horowitz, J.L. (1972). Critical path problems with concave cost-time curves. Management Science, 19(4-part-1), p. 446-455.
13
Burns, S.A. and Liu, L. and Feng, C.-W. (1996). The LP/IP hybrid method for construction time-cost trade-off analysis. Construction Management & Economics, 14(3): , p. 265-276.
14
Feng, C.-W. and Liu, L. and Burns, S.A. (1997). Using genetic algorithms to solve construction time-cost trade-off problems. Journal of computing in civil engineering,. 11(3), 184-189.
15
Li, H. and Love, P. (1997). Using improved genetic algorithms to facilitate time-cost optimization. Journal of Construction Engineering and Management,. 123(3), 233-237.
16
Li, H. and Cao, J.-N. and Love, P. (1999). Using machine learning and GA to solve time-cost trade-off problems. Journal of Construction Engineering and Management, 125(5), p. 347-353.
17
Feng, C.-W. and Liu, L. and Burns, S.A. (2000). Stochastic construction time-cost trade-off analysis. Journal of computing in civil engineering, 14(2), p. 117-126.
18
Zheng, D.X. and Ng, S.T. and Kumaraswamy, M.M. (2004). Applying a genetic algorithm-based multiobjective approach for time-cost optimization. Journal of Construction Engineering and Management, 130(2), p. 168-176.
19
Zheng, D.X. and Ng, S.T. and Kumaraswamy, M.M. (2005). Applying Pareto ranking and niche formation to genetic algorithm-based multiobjective time–cost optimization. Journal of Construction Engineering and Management, 131(1), p. 81-91.
20
Khang, D.B. and Myint, Y.M. (1999). Time, cost and quality trade-off in project management: a case study. International Journal of Project Management, 17(4), 249-256.
21
El-Rayes, K. and Kandil, (2005). Time-cost-quality trade-off analysis for highway construction. Journal of Construction Engineering and Management, 131(4), p. 477-486.
22
Nabipoor Afruzi, E. and et al. (2014). A Multi-Objective Imperialist Competitive Algorithm for solving discrete time, cost and quality trade-off problems with mode-identity and resource-constrained situations. Computers & Operations Research, 50, 80-96.
23
Tavana, M. and Abtahi, A. and K. Khalili-Damghani. (2014). A new multi-objective multi-mode model for solving preemptive time–cost–quality trade-off project scheduling problems. Expert Systems with Applications, 41(4), p. 1830-1846.
24
Monghasemi, S. and et al. (2014). A Novel Multi Criteria Decision Making Model for Optimizing Time-Cost-Quality Trade-off Problems in Construction Projects. Expert Systems with Applications.
25
Cheng, M.-Y. and Tran, D.-H. and Cao, M.-T. (2014). Hybrid multiple objective artificial bee colony with differential evolution for the time-cost-quality tradeoff problem. Knowledge-Based Systems.
26
Beasley, J.E. (2005). Advances in linear and integer programming. 1996, Clarendon Press Oxford.
27
Karlof, J.K. Integer programming: theory and practice. CRC Press.
28
Jünger, M. and et al. (2009). 50 Years of Integer Programming 1958-2008: From the Early Years to the State-of-the-art, Springer.
29
Fondahl, J.W. (1962). A non-computer approach to the critical path method for the construction industry.
30
Prager, W. (1963). A structural method of computing project cost polygons. Management Science,.9(3), 394-404.
31
Siemens, N. (1971). A simple CPM time-cost tradeoff algorithm. Management Science,17(6), p. B-354-B-363.
32
Moselhi, O. (1993). Schedule compression using the direct stiffness method. Canadian Journal of Civil Engineering, 20(1), p. 65-72.
33
Chan, W.-T. and Chua, D.K. and Kannan, G. (1996). Construction resource scheduling with genetic algorithms. Journal of Construction Engineering and Management, 122(2), p. 125-132.
34
Leu, S.-S. and Yang, C.-H. (1999). GA-based multicriteria optimal model for construction scheduling. Journal of Construction Engineering and Management, 125(6), p. 420-427.
35
Elazouni, A.M. and Gab-Allah, A. (2004). Finance-based scheduling of construction projects using integer programming. Journal of Construction Engineering and Management, 130(1), p. 15-24
36
Liu, L. and Burns, S.A. and Feng, C.-W. (1995). Construction time-cost trade-off analysis using LP/IP hybrid method. Journal of Construction Engineering and Management, 121(4), p. 446-454.
37
Eberhart, R.C. and Shi, Y. (2001). Particle swarm optimization: developments, applications and resources. in Evolutionary Computation. Proceedings of the 2001 Congress on IEEE.
38
Bo, Z. and Yi-jia, C. (2005). Multiple objective particle swarm optimization technique for economic load dispatch. Journal of Zhejiang University SCIENCE A, 6(5), p. 420-427.
39
Dorigo, M. and Birattari, M. and Stutzle, T. (2006). Ant colony optimization. Computational Intelligence Magazine, IEEE, 1(4), p. 28-39.
40
Ya-ping, K. and Ying, X. (2006). Construction time-cost trade-off analysis using ant colony optimization algorithm. in Management Science and Engineering,. ICMSE'06. 2006 International Conference on IEEE.
41
Ng, T. and Zhang, Y. (2008). Optimizing construction time and cost using ant colony optimization approach. Journal of Construction Engineering and Management, 134(9), p. 721-728.
42
Hui-min, L. and Wang, Z.-f. (2009). Applying self-adaptive ant colony optimization for construction time-cost optimization. in Management Science and Engineering, 2009. ICMSE 2009. International Conference on 2009. IEEE.
43
Afshar, A. and et al. (2009). Nondominated archiving multicolony ant algorithm in time–cost trade-off optimization. Journal of Construction Engineering and Management, 135(7), p. 668-674.
44
Dorigo, M. and Birattari, M. and Stutzle, T. (2006). Ant colony optimization. Computational Intelligence Magazine. IEEE, 1(4), p. 28-39.
45
Stützle, T. and Hoos, H.H. (2000). MAX–MIN ant system. Future generation computer systems,. 16(8) 889-914.
46
ORIGINAL_ARTICLE
محاسبه شکل مدهای سیستم سازه – سیال به روش تکرار زیرفضا با انتقال تهاجمی
محاسبه مشخصات ارتعاش آزاد سیستم سازه سیال، مانند فرکانسهای طبیعی و شکل مدهای سیستم، به نوع خاصی از مسایل مقدار ویژه نامتقارن منجر میشود. برای حل این مسائل نامتقارن، روشهای استاندارد و شناخته شده حل مسائل مقدار ویژه باید اصلاح شوند. روش زیرفضای شبه متقارن روشی کاربردی در این زمینه است که از ماتریسهای متقارن به جای ماتریسهای نامتقارن اصلی استفاده میکند. در این روش، زمان لازم برای محاسبه زوج ویژههای مسائل سازه سیال به تعداد زیاد (مثلا بزرگتر از 40) بسیار زیاد خواهد بود. روش زیرفضای شبه متقارن تسریع یافته، با بهرهگیری از تکنیک انتقال و کاهش اندازه زیرفضای تکرار، موجب افزایش کارآیی روش قبلی شده است. با اینحال، در این روش مقدار انتقال بسیار محافظهکارانه و همیشه کمتر از آخرین مقدار ویژه همگرا شده انتخاب میشود. در این تحقیق یک تکنیک انتقال تهاجمی، که مقدار انتقال را بزرگتر از مقادیر ویژه همگرا شده و در بین مقادیر ویژه در حال محاسبه انتخاب میکند، برای حل مسایل نامتقارن پیشنهاد شد. این تکنیک کارایی روش پیشین را حدود 30 تا 40 درصد بهبود بخشید. همچنین یک دامنه خطای قابل محاسبه به عنوان معیار همگرایی برای مسائل مقدار ویژه نامتقارن پیشنهاد شد. این دامنه خطا از یک سو دقت مقادیر ویژه همگرا شده را تضمین میکند و از سوی دیگر یک دامنه تقریبی برای مقادیر ویژه همگرا نشده بهدست میدهد. این دامنه خطا برای انتخاب مقدار انتقال در تکنیک تهاجمی ضروری است. در این مقاله ابتدا روشهای پیشین مورد مطالعه قرار گرفته و سپس روش پیشنهادی معرفی و با مثالهای متعدد کاربردی امتحان شد.
https://www.jsce.ir/article_79304_e54cd9c5d7a94b5c7934ac959d0fa9d0.pdf
2020-04-20
74
88
10.22065/jsce.2018.143329.1623
سیستم های اندرکنش سازه – سیال
مسایل مقدار ویژه نامتقارن
روش انتقال تهاجمی
روش زیرفضا
معیار همگرایی
دامنه خطای قابل محاسبه
سید اصغر
ارجمندی
arjmandi@znu.ac.ir
1
گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
LEAD_AUTHOR
ساعد
رضایی
saedrezaei@znu.ac.ir
2
گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
AUTHOR
Lotfi, V. (2003). Seismic analysis of concrete gravity dams by decoupled modal approach in time domain. Electronic Journal of Structural Engineering, Vol. 3, 102-116.
1
Khazaee, A. and Lotfi, V. (2015). A new technique for determining coupled modes of structure-acoustic systems. Archive of Applied Mechanics, Vol. 85 (7), 955-967.
2
Stammberger, M. and Voss, H. (2009). On an unsymmetric eigenvalue problem governing free vibrations of fluid-solid structures. Electronic Transactions on Numerical Analysis, Vol. 36, 113-125.
3
Zheng, C. J., Bi, C. X., Zhang, C., Gao, H. F. and Chen, H. B. (2018). Free vibration analysis of elastic structures submerged in an infinite or semi-infinite fluid domain by means of a coupled FE–BE solver. Journal of Computational Physics, Vol. 359, 183-198.
4
Bathe, K. J. Solution methods for large generalized eigenvalue problems in structural engineering. National Technical Information Service, US Department of Commerce, 1971.
5
Arjmandi, S. A. and Lotfi, V. (2011). Computing mode shapes of fluid-structure systems using subspace iteration methods. Scientia Iranica, Vol. 18 (6), 1159-1169.
6
Bathe, K. J. and Ramaswamy, S. (1980). An accelerated subspace iteration method. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 23 (3), 313-331.
7
Matthies, H. (1985). Computable error bounds for the generalized symmetric eigenproblem. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, Vol. 1 (1), 33-38.
8
Chen, P., Gong, Y., Chen, Y., and Kulasegaram, S. (2011). An enhanced formulation of error bound in subspace iteration method. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, Vol. 27 (1), 113-127.
9
Arjmandi, S. A. and Lotfi, V. (2013). Comparison of Three Efficient Methods for Computing Mode Shapes of Fluid-Structure Interaction Systems. Arabian Journal for Science & Engineering, Vol. 38 (4), 787-803.
10
Samii, A. and Lotfi, V. (2007). Comparison of coupled and decoupled modal approaches in seismic analysis of concrete gravity dams in time domain. Finite elements in analysis and design, Vol. 43 (13), 1003-1012.
11
Wilson, E. L. and Itoh, T. (1983). An eigensolution strategy for large systems. Computers & Structures, Vol. 16 (1-4), 259-265.
12
Bathe, K. J. and Dong, J. (2014). Component mode synthesis with subspace iterations for controlled accuracy of frequency and mode shape solutions. Computers & Structures, Vol. 139, 28-32.
13
Zhao, Q. C., Chen, P., Peng, W. B., Gong, Y. C. and Yuan, M. W. (2007). Accelerated subspace iteration with aggressive shift. Computers & Structures, Vol. 85 (19), 562-1578.
14
ORIGINAL_ARTICLE
رفتار لرزهای صفحات اتصال انتهایی در قابهای فولادی با مهاربندی همگرا
قاب مهاربندی همگرا یکی از سیستمهای باربر جانبی پرکاربرد میباشد. مهم ترین ضابطه در طراحی اتصالات قاب مهاربند همگرای ویژه که آن را از سیستم معمولی متمایز میسازد، ضابطه خط آزاد خمش میباشد. مطابق این ضابطه، به منظور فراهم آمدن امکان چرخش آزادانه در انتهای مهاربند و در نتیجه افزایش شکلپذیری قاب، رعایت فاصله آزاد از انتهای مهاربند به اندازه 2 برابر ضخامت ورق اتصال الزامی است. رفتار لرزهای این نوع اتصال بصورت تک و دوبل جای بحث و بررسی فراوانی دارد. در این تحقیق مدلسازی رفتار لرزهای ورقهای اتصال باریک شونده مربوط به یک قاب با مهاربندی همگرای ویژه در نرم افزار آباکوس انجام گرفته است. نمونه ها تحت بارگذاری تغییرشکل سیکلی غیرخطی با توجه به پروتکل آزمایش ATC-24 قرار گرفتند. رفتار لرزهای اتصالات مورد بررسی از لحاظ ضریب شکلپذیری، تعداد سیکل قبل از گسیختکی، دریفت قبل از گسیختگی و مقاومت کششی و فشاری مورد مقایسه قرار گرفته است. پارمترهای اصلی که که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است عبارتند از فاصله آزاد خمش، ورق دوبل یا ورق تک و زاویه باریک شوندگی. از جمله نتایج به دست آمده این است که استفاده از ورق اتصال دوبل به جای ورق اتصال تک در قاب های مهاربندی همگرا توصیه نمیشود. ورقهای اتصال دارای زاویه باریک شوندگی 15 درجه دارای ظرفیت شکل پذیری و رفتار لرزهای بهتری نسبت به ورقهای اتصال دارای زاویه باریک شوندگی 25 درجه هستند. برای ورقهای اتصال تک با زاویه باریک شوندگی 15 درجه فاصله آزاد خمش مناسب با توجه به نمونههای مورد مطالعه برابر) ( -2t به دست آمده است که منطبق بر مبحث 10 نیست. برای ورقهای اتصال تک با زاویه باریک شوندگی 25 درجه فاصله آزاد خمش مناسب با توجه به نمونههای مورد مطالعه برابر 2t به دست آمده است که منطبق بر مبحث 10 میباشد.
https://www.jsce.ir/article_79382_c54f0e1cc96ca5cf343f9b2708f84d72.pdf
2020-04-20
89
106
10.22065/jsce.2018.134111.1577
قاب مهاربندی همگرای ویژه
ورق اتصال تک و دوبل
ورق اتصال باریک شونده
فاصله آزاد خمش
ظرفیت شکلپذیری
مبحث دهم مقررات ملی ساختمان
محمد رضا
ادیب رمضانی
mr_adib@azad.ac.ir
1
استادیار،دانشکده فنی مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
علیرضا
قلیچ خانی
alirezaghelichkhani7713817@gmail.com
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] AISC, (2005). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction.
1
[2] MHUD, (2012). Iranian National Building Code, part 10, steel structure design. Tehran: Ministry of Housing and Urban Development (In Persian).
2
[3] Shaback, B. and Brown, T. (2003). Behaviour of square hollow structural steel braces with end connections under reversed cyclic axial loading. Canadian Journal of Civil Engineering, 30 (4), 745-753.
3
[4] Black, R.G.; Wenger, W.A. and Popov, E.P. (1980). Inelastic Buckling of Steel Struts Under Cyclic Load Reversals. Washington, DC. : National Science Foundation and American Iron and Steel Inst.
4
[5] Roeder, C.; Lehman, D. and Yoo J.H. (2009). Performance Based Seismic Design of Braced-Frame Connections. In: Proc of the 7th Pacific Structural Steel Conference. Chicago: American Society of Civil Engineers (AISC), 24-27.
5
[6] Roeder, C.W.; Lehman, D.E. and Yoo J.H. (2005). Improved seismic design of steel frame connections. International Journal of Steel Structures, 5 (2), 141-153.
6
[7] Yoo J.H.; Lehman, D.E. and Roeder, C.W. (2008). Influence of connection design parameters on the seismic performance of braced frames. Journal of Constructional Steel Research, 64 (6), 607-623.
7
[8] Uriz, P. and Mahin, S.A. (2008). Seismic vulnerability assessment of concentrically braced steel frames. International Journal of Steel Structures, 4 (4), 239-248.
8
[9] Astaneh-Asl, A.; Cochran, M. and Sabelli, R.B. (2006). Seismic Detailing of Gusset Plates for Special Concentrically Braced Frame. Structural steel educational council.
9
[9] Astaneh-Asl, A.; Cochran, M. and Sabelli, R.B. (2006). Seismic Detailing of Gusset Plates for Special Concentrically Braced Frame. Structural steel educational council.
10
[10] Dassautt Systemes Simulia Corp. (2011). Abaqus Version 6.11 Documentation. RI.
11
[11] Yoo, J.H. (2006). Analytical investigation on the seismic performance of special concentrically braced frames. Dissertation title. Ph.D. Thesis. University of Washington, Department of Civil Engineering.
12
[12] Krawinkler, H. (1992). Guidelines for Cyclic Seismic Testing of Components of Steel Structures. Structural steel educational council.
13
[13] Yoo, J.H.; Roeder, C.W. and Lehman D.E. (2008). Analytical performance simulation of special concentrically braced frames. Journal of structural engineering, 134 (6), 881-889.
14
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عددی اثر شکل مقطع بر ظرفیت باربری نهایی ستون بتن مسلح تقویت شده باCFRP
معمولترین روش مقاومسازی ستونها، محصور کردن آنها با کامپوزیتهای FRP است؛ که باعث افزایش ظرفیت باربری محوری و جانبی ستون میشود. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی مقاومسازی ستونهای بتن مسلح مربعی و مستطیلی با کامپوزیتهای FRP است. برای این منظور، ابتدا یک نمونهی آزمایشگاهی موجود، عیناً در نرمافزار آباکوس مدلسازی شد؛ بهاینترتیب با مقایسه و نزدیک بودن نتایج نرمافزاری و آزمایشگاهی، صحت مدلسازی به اثبات رسید. سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی مانند شکل و ابعاد مقطع ستون و تعداد لایههای کامپوزیت، 18 نمونهی تحلیلی تعریف و در نرمافزار آباکوس مدلسازی شدند. نمونههای تحلیلی به دو گروه، نیمی با شکل مقطع مربعی و نیمی دیگر با شکل مقطع مستطیلی تقسیم شدند. در هر گروه سه نمونهی بدون تقویت، سه نمونهی تقویت شده با یک لایه و سه نمونه تقویت شده با دو لایه CFRP در نظر گرفته شد. نتایج بهدستآمده از تحلیل مدلهای اجزای محدود این نمونهها نشان داد که شکل مقطع ستون بر ظرفیت باربری محوری اثری ندارد ولی بر ظرفیت باربری جانبی مؤثر است. همچنین افزودن لایههای CFRP بر ظرفیت باربری جانبی ستون اثر زیادی دارد و برخلاف ظرفیت باربری محوری حضور لایه دوم CFRP بسیار مؤثر است. با افزایش نسبت طول به عرض مقطع در نمونههای مستطیلی و با افزایش ابعاد مقطع در نمونههای مربعی تأثیر تعداد لایههای دورپیچ بر ظرفیت باربری محوری و جانبی و انرژی جذب شده توسط ستون کاهش مییابد.
https://www.jsce.ir/article_79383_2c02b2bf7dc506da4d3f813400ac123f.pdf
2020-04-20
107
125
10.22065/jsce.2018.138522.1603
ستون بتن مسلح
محصور شدگی
آباکوس
CFRP
ظرفیت باربری نهایی ستون
مسعود
محمودآبادی
m.mahmoudabadi@qom.ac.ir
1
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
فرشته
سخائی پور
fesakhaeipour@gmail.com
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
AUTHOR
[1] Pessiki, S. and Harries, K. A. and Kestner, J. T. and Sause, R. and Ricles, J. M. (2001). Axial Behavior of Reinforced Concrete Columns Confined with FRP Jackets. Journal of Composites for Construction, 5 (4), 237-245.
1
[2] Fardis, M. N. and Khalili, H. (1981). Concrete Encased in Fiberglass-Reinforced-Plastic. Journal of the American Concrete Institute, 78 (6), 440-446.
2
[3] Maalej, M. and Tanwongsval, S. and Paramasivam, P. (2002). Modelling of Rectangular RC Columns Strengthened with FRP. Cement & Concrete Composites, 25 (2), 263-276.
3
[4] Soroushnia, S. and Najafi, H. and Mamghani, M. H. and Mehrvand, M. (2016). The Most Complete Practical Reference of ABAQUS. Advanced Level of Civilization. Fourth Edition. Tehran: Negarandedanesh.
4
[5] Tsai, S. W. and Hahn, H. T. (1980). Introduction to Composite Materials. Pennsylvania: Technomic Publishing Company, Inc.
5
[6] Hashin, Z. and Rotem, A. (1973). A Fatigue Failure Criterion for Fiber Reinforced Materials. Journal of Composite Materials, 7 (4), 448-464.
6
[7] Hognestad, E. (1951). A Study of combined bending and Axial load in reinforced concrete members. Urbana-Champaign: University of Illinois.
7
[8] Saatcioglu, M. and Razvi, S. R. (1992). Strength and ductility of confined concrete. Journal of structural Engineering, 118 (6), 1590-1607.
8
[9] Dundar, C. and Tokgoz, S. and Tanrikulu, A. K. and Baran, T. (2008). Behaviour of reinforced and concrete-encased composite columns subjected to biaxial bending and axial load. Building and Environment, 43 (6), 1109-1120.
9
[10] Permanent Committee for Revising the Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. (2006). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No.2800). 3nd.Edition. Tehran: Building & Housing Research Center.
10
[11] Wu, G. and Wu, Z. S. and Lu, Z. T. (2007). Design-Oriented Stress-Strain Model for Concrete Prisms Confined with FRP Composites. Construction and Building Materials, 21 (5), 1107-1121.
11
[12] National Building Regulation Office. (2013). Design and implementation of reinforced concrete buildings. Ninth topic. Tehran: Tosseh Iran Publisher.
12
ORIGINAL_ARTICLE
مقایسه مدل ساده شده چند المان محوری با مدل فایبر در مدلسازی غیرخطی دیوار برشی بتنی
پیشبینی رفتار غیرخطی دیوارهای برشی تحت نیروهای جانبی نیاز به مدلهای تحلیلی ساده و دقیقی دارد که در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی رفتارهای غیرخطی دیوارهای برشی را به خوبی نشان دهند. در دهههای اخیر مدلهای تحلیلی متنوعی توسط محققین، به منظور پیش بینی رفتار غیرخطی دیوارهای برشی بتن آرمه ارائه شده است تا بتواند مهمترین خصوصیات رفتاری دیوار را در نظر بگیرد. مدلی که برای تحلیل و طراحی دیوار به کار میرود باید از سادگی برخوردار بوده و دارای دقت کافی برای پیشبینی رفتار هیسترتیک دیوارهای سازهای بتن مسلح باشد. استفاده از روش المانهای رشته ای (fiber) میتواند به عنوان یکی از روش های دقیق در مدلسازی دیوار محسوب شود ولی با توجه به پیچیدگی مدلسازی و همچنین بالا بودن مدت زمان تحلیل، استفاده از روشهای دیگر پیشنهاد میشود. همچنین با توجه به پیشرفت های اخیر که در مدلسازی رفتار غیرخطی مصالح جهت ارائه رفتار دقیق تر در برابر بارهاری سیکلیک و لرزه ای انجام شده است، می توان از این مدل های رفتاری بطور مستقیم در مدلسازی سیستم های سازه ای استفاده نمود. در این تحقیق جهت مدلسازی رفتار غیرخطی دیوار برشی بتنی در برابر بارهای لرزه ای، علاوه بر استفاده از روش فایبر، از روشی که مبتنی بر المانهای محوری میباشد نیز استفاده شده است که با استفاده از ایده رفتار فنر معادل و استفاده از مدلهای پیشرفته ارائه شده برای مصالح در نرم افزار opensees قابل پیاده سازی میباشد. نتایج نشان میدهند که استفاده از این روش ساده شده نسبت به روش فایبر، علاوه بر اینکه هزینه محاسبات را هم از نظر مدلسازی و هم از نظر مدت زمان تحلیل کاهش می دهد، دقت مورد نظر را نیز برآورده می کند.
https://www.jsce.ir/article_79384_d2361fab687e74e675c60965c67e1390.pdf
2020-04-20
126
140
10.22065/jsce.2018.135310.1580
دیوار برشی بتنی
مدل فایبر
مدل MVLEM
المان محوری
پاسخ دینامیکی غیرخطی
OpenSees
پریسا
اسماعیل تبار نشلی
p.esmaeiltabar@stu.nit.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
AUTHOR
جواد
واثقی امیری
vaseghi@nit.ac.ir
2
استاد، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
حر
خسروی
hor.khosravi@gmail.com
3
استادیار/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Nakashima, M., Ogawa, K., & Inoue, K. (2002). Generic frame model for simulation of earthquake responses of steel moment frames. Earthquake engineering & structural dynamics, 31(3), 671-692.
1
[2] Khaloo, A. R., & Khosravi, H. (2013). Modified fish-bone model: A simplified MDOF model for simulation of seismic responses of moment resisting frames. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 55, 195-210.
2
[3] Palermo, D., & Vecchio, F. J. (2007). Simulation of cyclically loaded concrete structures based on the finite-element method. Journal of Structural Engineering, 133(5), 728-738.
3
[4] Mansour, M., & Hsu, T. T. (2005). Behavior of reinforced concrete elements under cyclic shear. I: Experiments. Journal of Structural Engineering, 131(1), 44-53.
4
[5] Mansour, M., & Hsu, T. T. (2005). Behavior of reinforced concrete elements under cyclic shear. II: Theoretical model. Journal of Structural Engineering, 131(1), 54-65.
5
[6] Park, H. G., & Klingner, R. E. (1997). Nonlinear analysis of RC members using plasticity with multiple failure criteria. Journal of Structural Engineering, 123(5), 643-651.
6
[7] PERFORM C (2006) 3D: Nonlinear Analysis and Performance Assessment for 3D Structures. Computers and Structures, Inc., Berkeley, California
7
[8] Prakash V, Powell GH, Campbell S (1993) DRAIN- 2DX Base Program Description and User Guide-Version 1.10. Report No. UCB/SEMM-93/17, Proceedings, Structural Engineering Mechanics and Materials, University of California, Berkeley, CA.
8
[9] Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) (2001) Open system for earthquake engineering simulation. Berkeley, CA: University of California at Berkeley.
9
[10] Taucer, F., Spacone, E., & Filippou, F. C. (1991). A fiber beam-column element for seismic response analysis of reinforced concrete structures (Vol. 91, No. 17). Berkekey, California: Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California.
10
[11] Petrangeli, M., Pinto, P. E., & Ciampi, V. (1999). Fiber element for cyclic bending and shear of RC structures. I: Theory. Journal of Engineering Mechanics, 125(9), 994-1001.
11
[12] Petrangeli, M. (1999). Fiber element for cyclic bending and shear of RC structures. II: Verification. Journal of engineering mechanics, 125(9), 1002-1009.
12
[13] Corley, W. G., Derecho, A., & Takayanagi, T. (1979). Analysis of inelastic shear deformation effects in reinforced concrete structural wall systems. Portland Cement Association.
13
[14] Prestandard, F. E. M. A. (2000). Commentary for the seismic rehabilitation of buildings (FEMA356). Washington, DC: Federal Emergency Management Agency, 7.
14
[15] Kabeyasawa, T., Shiohara, H., Otani, S., & Aoyama, H. (1983). Analysis of the full-scale seven-story reinforced concrete test structure. Journal of the Faculty of Engineering, 37(2), 431-478.
15
[16] Vulcano, A., & Bertero, V. V. (1987). Analytical models for predicting the lateral response of RC shear walls: Evaluation of their reliability (p. 92). Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California.
16
[17] Vulcano, A., Bertero, V. V., & Colotti, V. (1988). Analytical modeling of RC structural walls. In Proceedings of 9th world conference on earthquake engineering (Vol. 6, pp. 41-46).
17
[18] Massone, L. M., & Wallace, J. W. (2004). Load-deformation responses of slender reinforced concrete walls. Structural Journal, 101(1), 103-113.
18
[19] Orakcal, K., & Wallace, J. W. (2004). Nonlinear modeling and analysis of slender reinforced concrete walls. ACI Structural Journal, (5), 688-698.
19
[20] Kolozvari, K., Orakcal, K., & Wallace, J. W. (2014). Modeling of cyclic shear-flexure interaction in reinforced concrete structural walls. i: Theory. Journal of Structural Engineering, 141(5), 04014135.
20
[21] Kolozvari, K., Tran, T. A., Orakcal, K., & Wallace, J. W. (2014). Modeling of cyclic shear-flexure interaction in reinforced concrete structural walls. II: Experimental validation. Journal of Structural Engineering, 141(5), 04014136.
21
[22] Kolozvari, K., Orakcal, K., & Wallace, J. W. (2015). Shear-Flexure Interaction Modeling of reinforced Concrete Structural Walls and Columns under Reversed Cyclic Loading. Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, PEER Report, (2015/12).
22
[23] Kolozvari, K., & Wallace, J. W. (2016). Practical nonlinear modeling of reinforced concrete structural walls. Journal of Structural Engineering, 142(12), G4016001.
23
[24] Kim, D. K. (2016). Seismic response analysis of reinforced concrete wall structure using macro model. International Journal of Concrete Structures and Materials, 10(1), 99.
24
[25] Bao, Y., & Kunnath, S. K. (2010). Simplified progressive collapse simulation of RC frame–wall structures. Engineering Structures, 32(10), 3153-3162.
25
[26] Fischinger, M., Rejec, K., & Isaković, T. (2012, September). Modeling inelastic shear response of RC walls. In Proceedings, 15th World Conference on Earthquake Engineering (Vol. 2120).
26
[27] Magna, C. E., & Kunnath, S. K. (2012). Simulation of Nonlinear Seismic Response of Reinforced Concrete Structural Walls. In 15th World Conference on Earthquake Engineering.
27
[28] Colotti, V. (1993). Shear behavior of RC structural walls. Journal of Structural Engineering, 119(3), 728-746.
28
[29] Belarbi, A., & Hsu, T. T. (1994). Constitutive laws of concrete in tension and reinforcing bars stiffened by concrete. Structural Journal, 91(4), 465-474.
29
[30] Pang, X. B. D., & Hsu, T. T. (1995). Behavior of reinforced concrete membrane elements in shear. Structural Journal, 92(6), 665-679.
30
[31] Fischinger, M., Vidic, T., Selih, J., Fajfar, P., Zhang, H. Y., & Damjanic, F. B. (1990). Validation of a macroscopic model for cyclic response prediction of RC walls. Computer Aided Analysis and Design of Concrete Structures, 2, 1131-1142.
31
[32] Fischinger, M. A. T. E. J., Vidic, T. O. M. A. Ž., & Fajfar, P. (1992). Nonlinear Seismic Analysis of Structural Walls Using the Multiple-Vertical-Line-Element Model'. Nonlinear Seismic Analysis of RC Buildings, H. Krawinkler and P. Fajfar (eds.), Elsevier Science Publishers Ltd, London and New York, 191-202.
32
[33] Linde, P., & Bachmann, H. (1994). Dynamic modelling and design of earthquake‐resistant walls. Earthquake engineering & structural dynamics, 23(12), 1331-1350.
33
[34] Thomsen, J. H., & Wallace, J. W. (1995). Displacement-based design of RC structural walls: an experimental investigation of walls with rectangular and T-shaped cross-sections. Clarkson University, Department of Civil Engineering.
34
[35] Filippou, F. C., Bertero, V. V., & Popov, E. P. (1983). Effects of bond deterioration on hysteretic behavior of reinforced concrete joints.
35
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه آزمایشگاهی اثر غلظت محلولهای سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید و دمای ساخت بر زمان گیرش و مقاومت فشاری ملات ژئوپلیمری
ژئوپلیمرها به عنوان یک بتن بدون سیمان توجه بسیاری از محققین را در سالهای اخیر جلب کرده است. در ساخت این نوع بتنها به جای سیمان از مواد مختلفی (دارای ساختار آلومینوسیلیکاتی) مانند متاکائولن، زئولیت و... استفاده میشود. برای تشکیل ماده چسباننده از محلولهای شیمیایی جهت تکمیل فرآیند ژئوپلیمرازاسیون استفاده میشود. تهیه محلولهای شیمیایی معمولا گرمای زیادی آزاد میکند. در این تحقیق از سرباره کورههای آهنگدازی به عنوان جایگزین سیمان و از محلولهای سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید به عنوان محلولهای شیشمایی استفاده شده است. در این تحقیق اثرات مواد شیمیایی و دمای ساخت در خواص تازه و سخت شده خمیر و ملات ژئوپلیمری ارزیابی شده است. بدین منظور 20 نسبت اختلاط مختلف ساخته شد و زمان گیرش، دمای ساخت، مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته برای آنها اندازهگیری شد. نتایج نشان داد هرچه میزان مواد شیمایی بیشتر باشد زمان گیرش کمتر شده و همزمان دمای ساخت و مقاومت فشاری بیشتری در نمونه ها بدست آمده است. .همچنین در بین دو محلول سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید، اثرات غلیظ تر کردن محلول سیلیکات سدیم در افزایش مقاومت و کاهش زمان گیرش بیشتر است. اثر این دو محلول بر دمای ساخت نیز بررسی شد و برای بررسی معنی داری رابطه بین آنها تحلیل آماری صورت گرفت. همچنین رابطه بین مدول الاستیسیته ملات های ساخته شده با مقاومت فشاری بدست آمد. عکسهای میکروسکوپ الکترونی نمونهها با بیشترین و کمترین میزان مقاومت نشان داد، بیشتر بودن مواد شیمایی و دمای ساخت موجب تشکیل بیشتر ژل ژئوپلیمر سخت شده گردیده و عرض ترکهای مشاهده شده در طرح با محلول های شیمیایی کمتر، نزدیک به 3 برابر بیشتر است. همچنین آزمایش پرتو نگاری اشعه X برای نمونهها نشان داد شدت بازتابش در نمونه با مقاومت پایین بیشتر بوده که حاکی از کمتر از تشکیل شدن ژئوپلیمر سخت شده به دلیل کاهش غلظت مواد شیمیایی بوده است
https://www.jsce.ir/article_79385_04c81a2baa838a039ae0fb3ec3418b1d.pdf
2020-04-20
141
161
10.22065/jsce.2018.128666.1541
ملات ژئوپلیمری
سرباره کورههای آهنگدازی
دمای ساخت
زمان گیرش
مقاومت فشاری
مدول الاستیسیته
عکس میکروسکوپ الکترونی
هادی
نظرپور
h.nazarpour@nit.ac.ir
1
مدیریت ساخت، عمران، صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
LEAD_AUTHOR
سید میلاد
جمالی
milad_jamali86@yahoo.com
2
مدیریت ساخت، عمران، صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران/
AUTHOR
[1] Davidovits, J. 4thedition, (2015), Geopolymer Chemistry and Applications, Institute Geopolymer, 3-5.
1
[2] Hooton, R. D. (2007), Canadian use of ground granulated blast-furnace slag as a supplementary cementing material for enhanced performance of concrete, Canadian Journal of Civil Engineering, 27, 44-59.
2
[3] Chidiac SE, P. D. (2008), Evolution of mechanical properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag and effects on the scaling resistance test at 28 days, Cement and Concrete Composites, 30, 63–71.
3
[4] Ahmed, S. O., Anderson W M. (2008), Chloride penetration in binary and ternary blended cement concretes as measured by two different rapid methods, Cement and Concrete Composites, 30, 576-582.
4
[5] Kumar, S., Bandopadhyay, A., Alex, T. Ravi Kumar C. (2008), Mechanical activation of granulated blast furnace slag and its effect on the properties and structure of Portland slag cement, Cement and Concrete Campsites, 30, 679-685.
5
[6] Arya, Y. X. (1995), Effect of cement type on chloride binding and corrosion of steel in concrete, Cement and concrete Research, 25, 893-902.
6
[7] Glass B. R., Buenfeld N.R. (2000), Corrosion inhibition in concrete arising from its acid neutralization capacity, Corrosion Science, 42, 1587-1598.
7
[8] Binici H., et al. (2007), The effect of fineness on the properties of the blended cements incorporating ground granulated blast furnace slag and ground basaltic pumice, Construction and Building Materials, 21, 1122-1128.
8
[9] Gopalakrishnan B. K. Krishnamoorthy S, Bharatkumar BH. (2001), Investigation on the flexural behaviour of reinforced concrete beams containing supplementary cementitious materials, ACI Materials Journal, 645-643.
9
[10] Johari M., et al. (2011), Influence of supplementary cementitious materials on engineering properties of high strength concrete, Construction and Building Materials, 25, 2639-2648.
10
[11] Song H. W., Saraswathy V. (2006), Studies on the corrosion resistance of reinforced steel in concrete with ground-granulated blast furnace slag-an overview. Journal of hazardous materials, 138, 226-233. [12] BS 6699:1992. (1992), Specification for ground granulated blast furnace slag for use with Portland cement, 1Ed.
11
[13] Van Jaarsveld JGS, Van Deventer JSJ. (2013), the effect of metal contaminants on the formation and properties of waste-based geopolymers, Cement and Concrete Research, 29, 189-200.
12
[14] Mermerdas K., Manguri S. (2017), Effect of aggregate properties on the mechanical and absorption characteristics of geopolymer mortar, Engineering Science and Technology,an International Journal, 20,1642-1652.
13
[15] Pan Z., et al. (2017), Compressive strength and microstructure of alkali-activated fly ash/slag binders at high temperature, Cement and Concrete Composites, 86, 9-18
14
[16] Kwasny, J., et al, (2018), Sulfate and acid resistance of lithomarge-based geopolymer mortars, Construction and building materials, 166, 537-553. [17] JiZhuang, H., et al, (2017), Resistance of geopolymer mortar to acid and chloride attacks, Procedia Engineering, 210, 126-131.
15
[18] Singh, N.B. et al, (2018), Effect of nanomaterials on the properties of geopolymer mortars and concrete, Materials today proceeding, 5(1), 9035-9040. [19] Shadnia. R. et al, (2015), Experimental study of geopolymer mortar with incorporated PCM, Construction and Building Materials, 84, 95-102. [20] Almashahadani, M. et al, (2018), Mechanical and microstructural characterization of fiber reinforced fly ash based geopolymer composites, Construction and Building Materials, 167, 505-513. [21] Behra. P. et al, (2018), Microstructure and mechanical properties of carbon microfiber reinforced geopolymers at elevated temperatures, Construction and Building Materials, 160, 733-743. [22] Bondar. D. et al, (2011), Effect of heat treatment on reactivity-strength of alkali-activated natural pozzolans, Construction and Building Materials, 25, 4065-4071.
16
[23] Nadoushan, M, Ramezanianpor, A.A, (2018), Mechanical Properties of Slag- based Geopolymer Pastes and Determination of Optimum Parameters, Amirkabir Journal of Civil Engineering, Article in press.
17
[24] Greenwood, N., EarnShow, A. (1997), Chemistry of the Elements (second ed.), Butterworth-Heinemann, 224-226.
18
ORIGINAL_ARTICLE
دو شیوهی یافتن برش پایه برای طرح خمیری قاب ها
روش طرح خمیری (پلاستیک) برپایهی عملکرد، با هدف دستیابی به پاسخ بهتر برای ساختمانها در زیر اثر زمینلرزههای شدید، گسترش فراوانی پیدا کرده است. برای انجام این کار، فن های گوناگونی تاکنون پیشنهاد نموده اند. در این پژوهش، شیوهی دستیابی به برش پایه در راهکار طرح خمیری برپایهی عملکرد بررسی میگردد. برای رسیدن به این هدف، دو فرآیند محاسبهی برش پایه به کار میرود و از پاسخهای این دوفن درطرح سازه ها بهره جویی میشود. برش پایهی دو قاب خمشی سه طبقه و شش طبقه به دو گونهی طیف نقطهی تسلیم و کارمایه( انرژی) حساب خواهد شد. سپس، از اختلاف بین کارمایه ی وارد به سازه و کارمایه ی کرنشی کشسان آن، مقدار جذبی به دست میآید. با بهره جستن از این کارمایه ی خمیری، طرح عضوهایی انجام میپذیرد، که نامزد تسلیم هستند و در ادامه ، با به کار بردن نیروهای ناشی از خمیری شدن عضوهای شکلپذیر و شرط ایستایی درخت ستون، ظرفیت ستونها در دسترس قرار میگیرد. سرانجام، از تحلیلهای ناخطی ایستا و پویا (دینامیکی) بهره جویی خواهد شد و عملکرد این قابها ارزیابی میشود. این پژوهش، به مقایسه ی این دو راه کار میپردازد و نتیجه ها نشان می دهند که در ساختمانهای متوسط و بلند، بهره جستن از معادلهی کارمایه برای حساب کردن برش پایه، طرح را مناسبتر میسازد. هرچند، نمودار پخش تغییرمکان نسبی در ارتفاع برای قاب های طرح شده به شیوهی طیف نقطهی تسلیم، قابل پیش بینی تر است.
https://www.jsce.ir/article_79386_9934b9fa456575dbfa0862432d298c9c.pdf
2020-04-20
162
185
10.22065/jsce.2018.128844.1543
واژه های کلیدی: برش پایه
طرح خمیری برپایهی عملکرد
طیف نقطهی تسلیم
کارمایه
تغییرمکان هدف
سازوکارتسلیم
محمد
رضایی پژند
rezaiee@um.ac.ir
1
مشهد- دانشگاه فردوسی مشهد- دانشکده ی مهندسی
گروه عمران
LEAD_AUTHOR
الهام
میرافضلی
mirafzali@um.ac.ir
2
کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
AUTHOR
[1] Lee, S.-S. and Goel, S.C. (2001). Performance-Based Design of Steel Moment Frames Using Target Drift and Yield Mechanism. Report No. UMCEE 01-17, Dept. of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
1
[2] Goel, S. C., Lioa, W.C.,Chao S. H. and Bayat, M.R. (2010). Performance-Based Plastic Design (pbpd) Method for Earthquake Resistant Structures: An overview. The structural design of tall and special buildings. Wiley Interscience , Vol. (19), pp (115137).
2
[3] Chao, S.-H. and Goel, S. C. (2006b). A Seismic Design Method for Steel Concentric Braced Frames (CBF) for Enhanced Performance. Paper No. 227. 4th International Conference on Earthquake Engineering. Taipei, Taiwan.
3
[4] Chao, S.-H. and Goel, S. C. (2005). Performance-Based Seismic Design of EBF Using Target Drift and Yield Mechanism as Performance Criteria. Report No. UMCEE 05-05, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
4
[5] Chao, S.-H. and Goel, S. C. (2006a). Performance-Based Design of Eccentrically Braced Frames Using Target Drift and Yield Mechanism. AISC Engineering Journal, 3rd Quarter, (173-200).
5
[6] Goel, S.C. and Chao, S.-H. Performance-Based Plastic Design: Earthquake Resistant Steel Structures. (2008). International Code Council.
6
[7] Chao, S.-H. and Goel, S. C. (2008). Performance-Based Plastic Design of Special Truss Moment Frames. AISC Engineering Journal, Second Quarter.
7
[8] Chao, S.-H. and Goel, S.C. (2006b). Performance-Based Plastic Design of Seismic Resistant Special Truss Moment Frames (STMF). Report No. UMCEE 06-03, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
8
[9] Liao, W.C. and Goel S. C. (2010). Performance Based Plastic Design (PBPD) of Reinforced Concrete Special Moment Frame Structures. The 3rd Congress of the International Federation for Structural Concrete (fib), Washington DC.
9
[10] Sahoo DR and Chao SH. (2010). Performance-Based Plastic Design for Buckling-Restrained Braced Frames. In: Proceedings of 9th US national and 10th Canadian conference on earthquake engineering.
10
[11] Goel, S.C., Liao, W.-C., Bayat, M. R., and Leelataviwat, S. (2009). Performance-Based Plastic Design (PBPD) Method for earthquake Resistant Structures: An Overview. In: Proceedings of Structural Engineers Association of California Convention SEAOC 2009, San Diego, California.
11
[12] Leelataviwat, S., Saewon, W. and Goel, S.C. (2007). An Energy Based Method for Seismic Evaluation of Structures. In: Proceedings of Structural Engineers Association of California Convention SEAOC, Lake Tahoe, California, 2131.
12
[13] Bayat, M. R., Goel, S. C. and Chao, S.-H. (2008). Further Refinement of Performance-Based Plastic Design (PBPD) of Structures for Earthquake Resistance. 14th World Conference on Earthquake Engineering, Paper No. 05-01-0412, Beijing China.
13
[14] Rezai Pajand, M. and Mirafzali, E. (1393). The Effects of Viscous Damping on the Plastic Design of Bending Frames. Fluid and Structure Mechanics of Shahrood, (4-2), (35-51).
14
[15] Goel, S. C. and Leelataviwat, S. (1998). Seismic Design by Plastic Method. Engineering Structures, Elsevier Science, (4-6), (465-471).
15
[16] NEHRP Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures., (2009). PART 3, RESOURCE PAPERS (RP) ON SPECIAL TOPICS IN SEISMIC DESIGN.
16
[17] Lee, Soon-Sik and Goel, S.C. (2000). A New Lateral Force Distribution for Seismic Design of Steel Structure. In: Proceedings of U.S.-Japan Workshop on Seismic Fracture Issues in Steel Structures, San Francisco, CA.
17
[18] Chao, S.-H., Goel, S.C. and Lee, S.-S. (2007). A Seismic Design Lateral Force Distribution Based on Inelastic State of Structures. Earthquake Spectra, Earthquake Engineering Research Institute, 23:3, 547-569.
18
[19] Iran National Standard no.2800. (1384). Third edition.
19
[20] Iranian National Building Code, part 6: The Forces on the Building. (1385).
20
[21] Iranian National Building Code, part 10: Design and Construction of Steel Buildings. (1387).
21
[22] CSI. (2007). Perform-3D V.4.0 User Manual. Computers & Structures, Inc., Berkeley, USA.
22
[23] FEMA, “Quantification of Building Seismic Performance Factors (ATC-63 Project),” FEMA P695., (2009). Federal Emergency Management Agency, Washington D.C.
23
[24] Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings. (1385). no.360.
24
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار لرزه ای و مشخصات مفاصل سازه ای تیرها و قابهای کامپوزیت سیمانی مسلح توانمند HPFRCC
بتن های الیافی توانمند سیمانی کامپوزیتی HPFRCC دارای خصوصیات مناسب نسبت به بتن معمولی و دارای رفتار سخت-شوندگی کرنش تحت کشش و قابلیت جذب انرژی بالا بوده و منجر به سازه هایی با ظرفیت بالاتر و تامین ایمنی بیشتر در برابر زلزله نایل می شوند و از طرفی فیوزهای سازه ای، نقاطی از سازه هستند که به سبب اعمال نیرو های داخلی زیاد مستعد تخریب شده و مفاصل پلاستیک در آن ها متمرکز شده و تخریب های احتمالی آغاز می گردد، لذا این مصالح نوین میتوانند بعنوان فیوزهای سازه ای بکار روند. نحوه تشکیل و خصوصیات مفاصل پلاستیک در تیرها و قاب های ساخته شده با HPFRCC با درنظرگرفتن 12 تیر و 12 قاب بتنی در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد و متغیرهایی نظیر مقاومت فشاری و نوع بتن معمولی و HPFRCC، و درصد بار قائم ستون ها انتخاب شدند و بقیه پارامترها ثابت فرض شدند. نتایج نشان داد که در تیرهای HPFRCC با افزایش مقاومت فشاری، مقادیر نیروی و تغییرمکان حداکثر، انحنا و طول ناحیه پلاستیک افزایش یافت. تیرهای HPFRCC تحت بارگذاری متمرکز، دارای بیشترین تغییرمکان و جذب انرژی و تحت بارگذاری یکنواخت، بیشترین نیرو و تیرهای تحت بارگذاری دو نقطه ای دارای مقدار بیشتر طول ناحیه پلاستیک نسبت به تیرهای تحت بارگذاری یکنواخت بودند. قاب های HPFRCC دارای نیرو و تغییرمکان جانبی به ترتیب حدود ٧ و ١٨ % بیشتر نسبت به قاب بتنی مشابه خود بوده و میزان انحنا و طول ناحیه پلاستیک نیز به ترتیب تا ١٨/١ و ٣٠/١ برابر نسبت به قاب های RC افزایش یافتند.
https://www.jsce.ir/article_79388_ae4bc9a45c5305e929a18c3e604723a1.pdf
2020-04-20
186
205
10.22065/jsce.2018.129594.1550
"عملکرد لرزه ای"
"مفصل پلاستیک"
" HPFRCC"
"انحناء"
"طول مفصل پلاستیک"
محمد کاظم
شربتدار
msharbatdar@semnan.ac.ir
1
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
LEAD_AUTHOR
زکیه سادات
شریعت پناهی
z.shariatpanahi@yahoo.com
2
دانشگاه سمنان
AUTHOR
[1] Naaman, A.E., Reinhardt, H.W. (2003). Setting the stage: toward performance-based classification of FRC composites. In High Performance Fiber Reinforced Cement Composites (HPFRCC-4), Proc. Of the 4th Int’l RILEM Workshop, A.E. Naaman and H.W. Reinhardt.
1
[2] Romualdi J.P., Batson G.B. (1963). Mechanics of crack arrest in concrete. Journal of Engineering Mechanics, ASCE Proc., 89(EM3):147–168.
2
[3] Bolander, J. (1999). Spring network model of fiber reinforced cement composites. High Performance Fiber Reinforced Cement Composites. HPFRCC 3,. H.W. Reinhardt and A.E. Naaman, 341-350.
3
[4] Vandewalle, L. (2003). RILEM TC 162-TDF: Test and design methods for steel fibre reinforced concrete, Sigma-epsilon-design method - Final Recommendation. Materials and Structures 36(262):560-567.
4
[5] Krenchel, H. Stang, H. (1989). Stable microcracking in cementitious materials. In Brittle Matrix Composites 2. A.M. Brandt and J.H. Marshall, eds., 20-33.
5
[6] Majumdar A.J. Ryder J.R. (1968). Glass fiber reinforcement of cement products. Glass Technol, 9(3), 78–84.
6
[7] Bache, H. (1981). Densified cement/ultra-fine particle-based materials, CBL Report No. 40, Aalborg Portland, ISBN 87-89132-00-9.
7
[8] JSCE. (2008). Recommendations for design and construction of high performance fiber reinforced cement composites.
8
[9] Lepech, M.D. Li, V.C. (2007). Large scale processing of engineered cementitious composites. ACI Materials Journal.
9
[10] Wang, S. Li, V.C. (2006). High early strength engineered cementitious composites. ACI Materials Journal. 103(2), 97-105.
10
[11] Lepech, M.D., Li, V.C., Robertson, R.E. Keoleian, G.A. (2007). Design of ductile engineered cementitious composites for improved sustainability. ACI Materials Journal.
11
[12] Li, V.C., Wu, H.C., and Chan, Y.W. (1996). Effect of plasma treatment of polyethylene fibers on interface and cementitious composite properties. J. of Amer. Ceramics Soc., 79 (3), 700-704.
12
[13] Farhat, F.A., Nicolaides, D., Kanellopoulos, A., Karihaloo, B.L. (2007). High performance fiber-reinforced cementitious composite (CARDIFRC)-performance and application to retrofitting, Engineering Fracture Mechanics, 74, 151-167.
13
[14] Habel, H., Gauvreau, P. (2008). Response of UHPFRC to impact and static loading, Cement and Concrete Composites, 938-946.
14
[15] Lee, M. G., Wang, Y. C, Chiu, C. T. (2007). Apreliminary study of reactive powder concrete as a new repair material, Construction and building materials, 21, 182-189.
15
[16] Wang, S. (2005). Michromechanics based matrix design for engineered cementitious composites, PhD dissertation, Michigan University.
16
[17] Naaman, A.E., Paramasivam, P., Balazs, G., Bayasi, Z.M., Eibl, J., Erdelyi, L., Hassoun, N.M., Krstulovic, N., Li, V.C. Lohrmann, G. (1996). Reinforced and prestressed concrete using HPFRCC matrices. High performance fiber reinforced cement composites 2.
17
[18] Han, T. S., and Feenstra, P. H., and Billington, S. L. (2003). Simulation of highly ductile fiber-reinforced cement-based composite components under cyclic loading, ACI Structural Journal, 100(6), 749-757.
18
[19] Qian, S. Li, V. C. (2007). Simplified inverse method for determining the tensile strain capacity of strain hardening cementitious composites, Journal of Advanced Concrete Technology, 5(2), 235-246.
19
[20] Li, V.C. (2007). Engineered cementitious composites (ECC) – material, structural, and durability performance, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109
20
[21] Suwannakarn, S.W. (2009).. Post-cracking characteristics of high performance fiber reinforced cementitious composites, PhD Dissertation, Michigan University.
21
[22] Ahmadi, M., Kheyrodin, A., Naderpur, H., (1389), Investigation of behaviour and comparison of different design codes
22
on CFT columns, Journal of modelling in engineering, fourth year, No. 22.
23
[23] Szerszen, M.M., Szwed, A. Li, V.C. (2006). Flexural response of reinforced beam with high ductility concrete material. In Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8. A.M. Brandt, V.C. Li and I.H. Marshall, eds., 263-274.
24
[24] Canbolat, B. A. Parra-Montesinos, G. J. Wight, J. K. (2005). Experimental study on the seismic behavior of high-performance fiber reinforced cement composite coupling beams. Structural Journal, 102(1), 159-166.
25
[25] Abrishami H.H., Cook, W.D., Mitchell, D. (1995). Influence of Epoxy Coated Reinforcement on Response of Normal and High-Strength Concrete Beams. ACI Structural Journal, V. 92, No. 2, pp. 157-166.
26
[26] Hemmati, A. (1392), Investigation of flexural behaviour of HPFRCC beams and frames. PhD Thesis, Semnan University.
27
[27] Fukuyama, H., Matzuzaki, Y., Sato, Y., Iso, M. Suwada, H. (2000). Structural performance of engineered cementitious composite elements. Composite and Hybrid Structures, 6th ASCCS Int’l Conf. on Steel-Concrete Composite Structures, 969- 976.
28
[28]Parra-Montesinos, G. (2006). Proposed addition to ACI Code 318-05 on shear design provisions for fiber reinforced concrete members.
29
[29] Xu, Sh., Hou, L.J. Zhang, X.F. (2012). Shear Behavior of Reinforced Ultrahigh Toughness Cementitious Composite Beams without Transverse Reinforcement. National Cheng Kung University, ASCE Structural Journal.
30
[30]Parra-Montesinos, G. J. (2005), High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites: An Alternative for Seismic Design of Structures. ACI Structural Journal, V. 102, No. 5, September-October 2005, pp. 668-675
31
[31] José Ferrari, V., Bento de Hanai, J. Alves de Souza, R. (2013) . Flexural strengthening of reinforcement concrete beams using high performance fiber reinforcement cement-based composite (HPFRCC) and carbon fiber reinforced polymers (CFRP). Construction and Building Materials,48 ,485–498.
32
[32] Choi, W.Ch., Yun, H.D., Cho, Ch.G. Feo, L. (2014). Attempts to apply high performance fiber-reinforced cement composite (HPFRCC) to infrastructures in South Korea. Composite Structures 109 (2014) 211–223.
33
[33] Sharbatdar, M.K, Parsa, H. (1396). The evaluation of strengthening effect of reinforced concrete structures with FRP on seismic dynamic performance of the structures, Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE), :(DOI) 10.22065/jsce.2017.97090.1312.
34
[34] Kheyroddin, A., Sharbatdar, M.K, Ashari , A. (1395). Experimental Evaluation of RC Damaged Frames Rehabilitated with CFRP Composite layers at Critical Zones, Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE), (DOI)10.22065/jsce.2017.86033.1173.
35
[35] Fallah, M.M., Sharbatdar , M.K., Kheyroddin, A. (1397). Experimental Study of the Performance of Two-way RC Slabs Retrofitted with High Performance Fibre Reinforced Cement Composite (HPFRCC) prefabricated laminates, Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE), :(DOI) 10.22065/jsce.2018.120672.1480.
36
[36] Fallah, M.M., Sharbatdar, M.K., Kheyroddin, A. (1397). Experimental Strengthening of the Two-way RC Slabs with High Performance Fiber Reinforced Cement Composites Prefabricated sheets, Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, DOI: 10.22075/jrce.2018.14532.1266.
37
[37]Help of ABAQUS. (2008). Getting started with ABAQUS.
38
[38]Park, R., Paulay, T. (1975). Reinforced concrete structures.
39
[39]Gencturk B., Elnashai A.S. (2012). Numerical modeling and analysis of ECC structures, materials and structures, 46(4), 663-682.
40
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی لرزه ای فروریزش پیش رونده در ساختمان های کوتاه مرتبه 3 طبقه بتن مسلح ناشی از حذف ستون میانی
فروریزش پیشرونده خرابی تمام یا بخش عمدهای از یک سازه است که ناشی از گیسختگی موضعی در قسمت کوچکی از سازه شروع شده، در بخشهای دیگر سازه ادامه یافته و بدین ترتیب فروریزش در المانهای سازه، یکی پس از دیگری بیشتر و بیشتر میگردد. به گونهای که سیستم سازهای باقیمانده توانایی تحمل بارهای جانبی و ثقلی را نداشته باشد. لذا پیشبینی حاشیه امنیت در ساختمانها در مقابل فروریزش پیشرونده ناشی از بار زلزله یکی از موضوعات مهم در مهندسی سازه میباشد. در این مقاله، مدلسازی چگونگی پیشرفت و گسترش آسیب در المانهای سازهای، یکی پس از دیگری، در ساختمانهای قاب خمشی بتن مسلح کوتاهمرتبه تحت بار زلزله انجام یافته و تاثیر حذف ستون در نحوه گسترش و پیشرفت خرابی بررسی گردید. بدین منظور، با استفاده از نتایج تحلیلهای تاریخچه زمانی غیرخطی، پتانسیل خرابی پیشرونده یک ساختمان کوتاهمرتبه بتن مسلح 3 طبقه با قاب خمشی معمولی، ناشی از حذف ستون تحت شتابنگاشتهای دو مولفهای پیشنهاد شده دستورالعملFEMA_P695 مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، توزیع شکست در خرابی پیشرونده متاثر از نوع شتابنگاشت نبوده و الگوی خاص و ویژهای را دنبال میکند. شکست در مراحل اولیه توزیع، در تیرهای اطراف و فوقانی محل حذف ستون رخ داده، سپس به صورت عمودی در ارتفاع سازه از سقف همکف به سقفهای فوقانی منتقل شده و درنهایت به صورت افقی در طبقات توزیع یافته است. لذا پیشنهادات و راهکارهایی به منظور بهسازی لرزهای ساختمانهای کوتاهمرتبه بتن مسلح در برابر خرابی پیشرونده ارائه شده و همچنین به منظور پیشبینی توزیع و گسترش خرابی پیشرونده ناشی از بار زلزله، الگوهای رفتاری توزیع گسیختگی ارائه گردیده است.
https://www.jsce.ir/article_79389_1537d73c2df0280de6f87fa659c48f13.pdf
2020-04-20
206
226
10.22065/jsce.2018.142459.1617
فرو ریزش پیشرونده
توزیع خرابی
قاب خمشی معمولی
ساختمان کوتاه مرتبه بتن مسلح
حذف ستون
تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی
سمیه
کریمیان
s_karimiyan@iiau.ac.ir
1
گروه عمران، واحد اسلامشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Griffith, H. Pugsley, A. and Saunders, O. (1968). Report of the inquiry into collapse of flats of Ronan point, Canning Town, London, England.
1
[2] Ferahian, Ramzi. H. (1972). Buildings design for progressive collapse. Civil Engineering. American Society of Civil Engineer. New York. 66-69.
2
[3]Scott, David. Lane, Barbara. and Gibbons, Craig. (2002). Fire Induced Progressive Collapse. Buildingsmartalliance.org.
3
[4] Unified Facilities Criteria (UFC). (2008). Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions.
4
[5] Lu, Xinzheng. Lin, Xuchuan. Ma, Yuhu. Li, Yi. and Ye, Lieping. (2008). Numerical Simulation for the Progressive Collapse of Concrete Building due to Earthquake, Proceedings. In: the 14th World Conference on Earthquake Engineering. Beijing, China.
5
[6] Lu, X.Z. Li, Y. Ye, L.P. Ma, Y.F. and Liang, Y. (2008). Study on the Design Methods to Resist Progressive Collapse for Building Structures, Proceedings. In:Tenth Int. Symp. On Structural Engineering for Young Experts.
6
[7] Ettouney, Mohammed. Smilowitz, Robert. Tang, Margaret. And Hapij, Adam. (2012). Global System Considerations for Progressive Collapse with Extensions to Other Natural and Man-Made Hazards. J. Perform. Constr. Facil., SPECIAL ISSUE: Mitigating the Potential for Progressive Disproportionate Structural Collapse, 20, 403–417.
7
[8] Gurley, C. (2012). Progressive Collapse and Earthquake Resistance.Pract. Period. Struct. Des. Constr. ASCE. 13(1), 19–23.
8
[9] Yi, LI. Xin-zheng, LU. and Lie-ping, YE. (2011). Study on the Progressive Collapse Mechanism of RC Frame Structures. Building Science, 27(5), 12-18.
9
[10] Hou, Jian. and Song, Li. (2016). Progressive Collapse Resistance of RC Frame under a Side Column Removal Scenario: The Mechnism Explained. J of concrete structuers and materials. 10(2), 237-247.
10
[11] Kaiqi, Lin. Xinzheng, Lu. Hong, Guan. (2016). Effects of Seismic and Progressive Collapse Designs on the Vulnerability of RC Frame Structures. J of Performance of Consteructed Facilities. 31(1).
11
[12] Usefi, N. Nav, F. M. and Abbasnia, R. (2016). Finite element analysis of RC elements in progressive collapse scenario. Gradevinar, 68(12), 1009-1022. doi:10.14256/JCE.1550.2016.
12
[13] Yasser, E. Ibrahim. Mostafa, A. Ismail. and Marwa, Nabil. (2017). Response of Reinforced Concrete Frame Structures Under Blast Loaing. Procedia Engineering. 171, 1550.
13
[14] Talaat, M. and Mosalam, K-M. (2009). Modeling progressive collapse in reinforced concrete buildings using direct element removal. Earthquake Engng. Struct. Dyn. 38. 609–634.
14
[15] Khandelwala, Kapil. El-Tawila, Sherif. and Sadekb, Fahim. (2009). Progressive collapse analysis of seismically designed steel braced frames. Constructional Steel Research, 65(3), 699-708.
15
[16] Bažant, Zdenfk and P.Verdure, Mathieu. (2007). Mechanics of Progressive Collapse. Learning from World Trade Center and Building Demolitions. Engineering Mechanics, 3, 133.
16
[17] El-Tawil, Sherif. Khandelwal, Kapil. Kunnath, Sashi. and Lew, H.S. (2007). Macro models for progressive collapse analysis of steel moment frame buildings. Proceedings. In: Structures Congress 2007. Long Beach, California, United States.
17
[18] Ibarra, L-F. Medina, R-A. and Krawinkler, H. (2005). Hysteretic Models that Incorporate Strength and Stiffness Deterioration. J. Earthquake Eng. and Struct. Dyn. 34: 1489–1511.
18
[19] Havaei, GholamReza. and Bayat, Elyas. (2018). The structural response and manner of progressive collapse in RC buildings under the blast and Provide approaches to retrofitting columns against blast. Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE). DOI): 10.22065/JSCE.2017.77550.1076.
19
[20] Karimiyan, Somayyeh. Sarvghad Moghadam, Abdolreza. and Vetr, Mohammad Ghsem. (2013). Seismic Progressive Collapse Assessment of 3-Story RC Moment Resisting Buildings with Different Levels of Eccentricity in Plan, Earthquakes and Structures, 5(3), 277-296.
20
[21] Karimiyan, Somayyeh. Sarvghad Moghadam, Abdolreza. Karimiyan, Morteza. and Husseinzadeh Kashan, Ali. (2013). Seismic Collapse Propagation in 6-Story RC Regular and Irregular Buildings, Earthquakes and Structures, 5(6), 753-779.
21
[22] Karimiyan, Somayyeh. Sarvghad Moghadam, Abdolreza. Husseinzadeh Kashan, Ali. and Karimiyan, Morteza. (2014). Progressive Collapse Evaluation of RC Symmetric and Asymmetric Mid rise and Tall Buildings under Earthquake Loads, International Journal of Civil Engineering, 13(1A), 30-44.
22
[23] Karimiyan, Somayyeh. Husseinzadeh Kashan, Ali. and Karimiyan, Morteza. (2014). Progressive Collapse Vulnerability in 6-Story RC Symmetric and Asymmetric Buildings under Earthquake Loads, Earthquakes and Structures, 6(5), 473-494.
23
[24] Karimiyan, Somayyeh. Sarvghad Moghadam, Abdolreza. Husseinzadeh Kashan, Ali. and Karimiyan, Morteza. (2014). Evaluation of Collapse Distribution in 3-Story RC Moment Resisting Asymmetric Buildings due to Earthquake Loads, International Journal of Civil Engineering, 15 (5), 809–825.
24
[25] Karimiyan, Somayyeh. Sarvghad Moghadam, Abdolreza. and Vetr, Mohammad Ghasem. (2013). Comparison of progressive collapse in 3 story reinforced concrete asymmetric buildings under earthquake loads, Sharif Journal of Technology, 31(202), 87-97.
25
[26] Karimiyan, Somayyeh. and Sarvghad Moghadam, Abdolreza. (2013). Modeling of Seismic Progressive Collapse Distribution in 3 Story Symmetric and Asymmetric Reinforced Concrete Buildings, Modeling in Engineering, 37(5), 51-75.
26
[27] Sarvghad Moghadam, Abdolreza. and Karimiyan, Somayyeh. (2014). Seismic progressive collapse of multistorey asymmetric buildings, 7th European Workshop on the Seismic Behaviour of Irregular and Complex Structures (7th EWICS), 17-18 October, Faculty of Civil Engineering, Opole University of Technology, Poland.
27
[28] Sarvghad Moghadam, Abdolreza. and Karimiyan, Somayyeh. (2014). Modelling and Computational issues in Seismic Progressive Collapse Assessment of RC Moment Resisting Buildings with Eccentricity in Plan, 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI), Barcelona, Spain.
28
[29] Sarvghad Moghadam, Abdolreza. and Karimiyan, Somayyeh. (2014). Seismic progressive collapse Assessment of RC Moment Resisting Buildings with Eccentricity in Plan. Second European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Istanbul, Turkey.
29
[30] Balasaraswathi, K. and M. Ramakrishna, G. (2017). Progressive Collapse Analysis of Asymmetric Reinforced Concrete Building. International Journal for Trends in Engineering and Technology, 23(1), ISSN: 2349 – 9303.
30
[31] Yenidogan, C. Yokoyama, R. Nagae, T. Tahara, K. Tosauchi, Y. Kajiwara, K. and Ghannoum, W. (2018). Shake table test of a full-scale four-story reinforced concrete structure and numerical representation of overall response with modified IMK model. Bulletin of Earthquake Engineerin,16 (5), 2087–2118.
31
[32] Thombare, Rucha. and Magarpatil, H. R. (2017). Non-Linear Static Progressive Collapse Analysis of High Rise R.C.C. Structure. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 4(6), 1620-1630.
32
[33] Soleymani, Atefeh. and Esfahani, mohammad Reza. (2018). Effect of concrete strength and thickness of flat slab on preventing of progressive collapse caused by elimination of an internal column. Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE). DOI): 10.22065/JSCE.2017.98444.1335
33
[34] FEMA P695, (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors, Prepared by APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL, www.ATCouncil.org.
34
[35] Ibarra, Luis F. Medina, R. A. and Krawinkler, H. (2005). Hysteretic Models that Incorporate Strength and Stiffness Deterioration, J. Earthquake Eng. and Struct. Dyn., 34, 1489–1511.
35
[36] Haselton, C.B. and Deierlein, G.G. (2007). Assessment Seismic Collapse Safety of Modern Reinforced Concrete Moment Frame Building. Ph.D. thesis, The John A. Blume Earthquake Engineering Center, Stanford University.
36
[37] Ibarra, Luis F. and Krawinkler, H. (2004). Global Collapse of Deteriorating MDOF Systems, Proc.13thWorld Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, August 1-6, Paper No. 116.
37
[38] Ibarra, Luis F. (2005). Global Collapse of Frame Structures under Seismic Excitations. Ph.D. thesis, Stanford Univ.
38
[39] Lignos, D. G. (2008). Sidesway Collapse of Deteriorating Structural Systems under Seismic Excitations. Ph.D. thesis, Stanford Univ.
39
[40] Lignos, D. G. Zareian, F. and Krawinkler, H. (2008). Reliability of a 4-Story Steel Moment-Resisting Frame Against Collapse Due to Seismic Excitations, Structures Congress 2008. Vancouver: ASCE.
40
[41] Krawinkler, H. Zareian, F. Lignos, D. G. and Ibarra, L. F. (2009). Prediction of Collapse of Structures under Earthquake Excitations, COMPDYN 2009, ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering. Island of Rhodes: National Technical University of Athens.
41
[42] Haselton, C.B. Liel, A. B. and Deierlein, G. G. (2009). Simulating Structural Collapse due to Earthquakes: Model Idealization, Model Calibration, and Numerical Solution Algorithms, COMPDYN2009, ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering. Island of Rhodes: National Technical University of Athens.
42
[43] Haselton, C.B. Liel, A. B. Lange, S. T. and Deierlein, G. G. (2008). Beam-Column Element Model Calibrated for Predicting Flexural Response Leading to Global Collapse of RC Frame Buildings. PEER Report 2007/03, Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering University of California, Berkeley.
43
[44] Zareian, Farzin. Lignos, Dimitrios G. and Krawinkler, Helmut. (2009). Quantification of Modeling Uncertainties for Collapse Assessment of Structural Systems under Seismic Excitations. COMPDYN 2009, ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering. Island of Rhodes: National Technical University of Athens.
44
[45] Zareian, F. and Medina, R. A. (2010). A Practical Method for Proper Modeling of Structural Damping in Inelastic Plane Structural Systems. J. Computers and Structures, 88, 45–53.
45
[46] Ashrafi, Hamid Reza. and Hassanzadeh, Seyed Ali. (2018). Introducing an optimal method for macro modeling of nonlinear dynamic analysis in progressive collapse. Journal of Structural and Construction Engineering (JSCE). DOI): 10.22065/JSCE.2018.113761.1425.
46
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل تقریبی سازه های بلند لوله قابی در برابر بارهای جانبی سهمی شکل استاتیکی
ا توجه به افزایش و رشد جمعیت در شهرها، ساختمانهای بلند و به ویژه سازه های لوله قابی برای مهندسان ساختمان جذاب بوده است. سازه های لوله قابی شبیه تیرهای قوطی شکل یکسر گیردار عمل می کنند و از آنجا که عموماً ابعادی بزرگتر از ابعاد هسته های برشی دارند بنابراین می توانند بطور موثرتری در برابر لنگرهای واژگونی مقاومت کنند ولی با توجه انعطاف پذیری خمشی و برشی اعضای قاب، عملکرد خمشی تیرهای قاب با رخ دادن پدیده لنگی برش پیچیده می گردد که این موضوع بطور قابل توجهی روی توزیع تنش پانل های قاب تاثیر می گذارد و سختی جانبی قاب را کاهش می دهد. در این مقاله روشی که ضرایب لنگی برش را برای پانل های بال و جان و برای بارگذاری های متمرکز، گسترده یکنواخت و گسترده مثلثی ارائه نموده است، مورد بررسی و بازبینی قرار گرفته است و سپس ضرایب لنگی برش برای پانل های بال و جان برای بارگذاری سهمی شکل جانبی بدست آورده شده است. در پایان با تحلیل یک سازه لوله قابی 40طبقه تحت بارگذاری سهمی شکل با استفاده از این روش تقریبی و مقایسه آن با تحلیل کامپیوتری میزان خطا در تنش و تغییر مکان برآوردگردیده است که نتایج کار بیانگر مناسب بودن این روش برای مراحل اولیه کار تحلیل و طراحی این نوع سازه ها می باشد.
https://www.jsce.ir/article_79390_41b24ab07324c1c06204b3ead2c2373c.pdf
2020-04-20
227
241
10.22065/jsce.2018.140936.1609
سازه های لوله قابی
بارجانبی
بارگذاری
تحلیل تقریبی
روش کوان
مسعود
محمودآبادی
m.mahmoudabadi@qom.ac.ir
1
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
سیدمحمدرضا
حسنی
smr.hasani@yahoo.com
2
دانشجوی دکتری عمران-سازه، گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران
AUTHOR
محمد
ضائفی
smr.civil@yahoo.com
3
گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، قم، ایران
AUTHOR
[1] Montuoti, M., Giovanni and Fadda, Monica and Perrella, Gianpaolo and Mele, Elena. (2014). “Hexagrid- Hexagonal tube structures for tall buildings: patterns, modeling, and design.
1
[2] Yari Gharabaghi, R., Moghadasi, M. (1396). “Investigating the effects of shear core and internal tube on the behavior of seismicity of concrete pipe structures”. 6th National Conference and 2nd International Conference on Civil Engineering Materials and Structures. Yazd: university of Yazd, pp:1-10
2
[3] Connor, J.J., Pouangare, C,C. (1991). “Simple Model for Design of Framed Tube Structures”. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol 117, pp. 3623–3644.
3
[4] Kwan, A.K.H. (1994). “Simple Method for Approximate Analysis of Framed Tube Structures”. Journal Structure Engineer,ASCE, Vol 120(4), pp.1221-1239.
4
[5] Lee, K., Loo, Y. (2001). “Simple Analysis of Framed-Tube Structures with Multiple Internal Tubes”. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol 127, pp.450–460.
5
[6] Tarjan, G., Kollar, L.P. (2004). “Approximate Analysis of Building Structures with Identical Stories Subjected to Earthquakes”, International Journal of Solids and Structures, Vol 41, pp.1411–1433.
6
[7] Kaviani, P., Rahgozar, R. Saffari, H. (2008). “Approximate Analysis of Tall Buildings Using Sandwich Beam Models with Variable Cross-Section”, Struct Design Tall Spec Build, Vol 17, pp. 401-418.
7
[8] Mahjoub R., Rahgozar, R. Saffari, H. (2011). “Simple Method for Analysis of Tube Frame by Consideration of Negative shear lag”, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, Vol 5(3), pp. 309-316.
8
[9] Kang-Kun, L., L. Yew-Chaye and G. Hong, (2001). “Simple Analysis of Framed-TubeStructures with Multiple Internal Tubes”,. J. Struct. Eng., ASCE, Vol 127(4), pp. 450-460.
9
[10] Siahpolo, N., Kheyrodin, A., Gerami, M. (2016). “Analytical Study of the Advantages and Disadvantages of Types of Common Systems in Long Structures, Compared to Peripheral Tubes under Wind Load, Based on ASCE7-10”, AmirKabir Jounrnal of Science & Research Civil and Enviromental Engineering(ASJR-CEE), Vol 48(1), pp.87–100.
10
[11] Kheyrodin, A. Jamshidi, H. (1387). “Study of Tublar Retrofitting Systems in Tall Buildings”. Retrofitting National conference. Yazd: university of Yazd.
11
[12] Adeli, H. (1376). Fifth Edition. Tehran: Dehkhoda Publisher, pp.129-130.
12
[13] Luo.Q.Z, Tang.J, Li. Q.S, Liu.G.D, Wu.JR. (2004). “Membrane Forces Acting on Thin-Walled Box Girders Considering Shear Lag Effect”. Thin-Walled structures, Vol 42, pp.471.
13
[14] Coull, A., Ahmed, A. A. (1978). “Deflections of frame-tube structures”. Journal structure. Div., ASCE, Vol 104(5), pp.857-862.
14
[15] Coull, A., Bose, B. (1977). “Discussion of 'Simplified analysis of frame-tube structures”. Journal structure. Div., ASCE, Vol 103(1), pp.297-299.
15
[16] Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings, 4 Edition, (1393). Standard No.2800, Tehran, pp.38-39.
16
[17] ETABS theory manual., (2008), Version 9.2.0. Copyright Computers and Structures, Inc.
17
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تاثیر نوع اتصال گیردار بر رفتار غیرخطی و ضریب اضافه مقاومت قابهای خمشی فولادی ویژه
پس از عملکرد ضعیف و شکست ترد اتصالات خمشی در زلزله 1994 نورثریج آمریکا، محققین اتصالات جدیدی را جهت بهبود رفتار قابهای خمشی فولادی پیشنهاد دادند. این اتصالات بهبود یافته را در کل میتوان به دو دسته اتصالات با مقطع کاهشیافته و سایر اتصالات با مقطع کاهش نیافته تقسیمبندی نمود. در این مقاله رفتار قابهای خمشی فولادی با هریک از این دو نوع اتصال، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. جهت انجام این کار چند قاب خمشی با هر دو نوع اتصال مذکور در نرمافزار اپنسیس مدلسازی و با روش تحلیل غیرخطی استاتیکی آنالیز شدهاند. در مدلسازی مذکور رفتار چرخهای این اتصالات با استفاده از ماده بایلین مدل شده است، سپس با استفاده از نشریه شماره 695 آژانس فدرال مدیریت بحران آمریکا پارامترهای مطالعات لرزهای استخراج و برای هر دو نوع اتصال، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان داد که قابهای خمشی با اتصالات با مقطع کاهشیافته، رفتار غیرخطی به مراتب مناسبتری نسبت به قابهای خمشی با انواع اتصالات دیگر، از خود نشان میدهند. همچنین با توجه نتایج بدست آمده به نظر میرسد که ضریب اضافه مقاومت 3 برای قابهای خمشی با هر دو نوع اتصال عدد مناسبی نبوده و با توجه به نتایج بدست آمده به ترتیب مقادیر عددی 4 و 5 برای این ضریب برای قابهای خمشی با اتصالات با مقطع کاهشیافته و قابهای خمشی با انواع اتصالات دیگر پیشنهاد میگردد.
https://www.jsce.ir/article_79391_a53928b64bad31e2625a4b3c0b4005c9.pdf
2020-04-20
242
261
10.22065/jsce.2018.144571.1644
"رفتارغیرخطی"
"اتصالات با مقطع کاهش یافته"
"تحلیل غیرخطی استاتیکی"
"نرم افزار اپنسیس"
"ضریب اضافه مقاومت"
امیراحمد
هدایت
amirahmad1356@yahoo.com
1
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، کرمان، ایران
LEAD_AUTHOR
بهرام
طاهری
b.taheri.civil.e@gmail.com
2
کارشناس ارشد عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
[1] Gates, W.E. and M. Morden. (1995). Lessons from inspection, evaluation, repair and construction of welded steel moment frames following the Northridge Earthquake. Surveys and Assessment of Damage to Buildings Affected by the Northridge Earthquake of January 17, 1994 SAC 95, 6.
1
[2] Miller, D.K. (1998). Lessons learned from the Northridge earthquake. Engineering Structures, 20(4), 249-260.
2
[3] Venture, S.J. (1996). Experimental investigations of beam-column subassemblages. SAC-96-01, Parts I and II.
3
[4] Kim, T., et al. (2000) Steel Moment-Resisting Connections Reinforced with Cover and Flange Plates. SAC Joint Venture, Report SAC/BD-00/27.
4
[5] Kim, T., et al. (2000). Cover-plate and flange-plate reinforced steel moment-resisting connections. : Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California, Berkeley.
5
[6] Hedayat, A.A., Saffari H. and Jazebi E. (2016). Investigation of the effective parameters on the strength and ductility of the welded flange plate connections. Asian Journal of Civil Engineering (BHRC). 17(1), 15-42.
6
[7] Hedayat, A.A., et al. (2018). Flexural strength prediction of welded flange plate connections based on slenderness ratios of beam elements using ANN. Advances in Civil Engineering. In Press.
7
[8] Chi, B., Uang, C.-M., Chen A. (2006). Seismic rehabilitation of pre-Northridge steel moment connections: A case study. Journal of Constructional Steel Research, 62(8), 783-792.
8
[9] Popov, E.P. and Tsai, K. (1989). Performance of large seismic steel moment connections under cyclic loads. Engineering Journal, 26, 2.
9
[10] Chen, C.-C., Lee, J.-M. and Lin, M.-C. (2003). Behaviour of steel moment connections with a single flange rib. Engineering structures, 25(11), 1419-1428.
10
[11] Chen, C.-C., Lin, C.-C. and Tsai, C.-L. (1889). Evaluation of reinforced connections between steel beams and box columns. Engineering structures, 26(13), 1889-1904.
11
[12] Popov, E.P., Yang, T.-S. and Chang, S.-P. (1998). Design of steel MRF connections before and after 1994 Northridge earthquake. Engineering Structures, 20(12), 1030-1038.
12
[13] Hedayat, A.A. and Celikag, M. (2009). Post-Northridge connection with modified beam end configuration to enhance strength and ductility. Journal of Constructional Steel Research, 65(7), 1413-1430.
13
[14] Hedayat, A.A., Saffari, H. and Mousavi, M. (2013). Behaviour of Steel Reduced Beam Web (RBW) Connections with Arch-Shape Cut. Advances in Structural Engineering, 16(10), 1645-1662.
14
[15] Hedayat, A.A., Saffari, H. and Amid, H. (2016). Ductility of post-Northridge connections with Angelina beams. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Structures and Buildings, 169(SB3), 184-209.
15
[16] Saffari, H., Hedayat, A. and Nejad, M.P. (2013). Post-Northridge connections with slit dampers to enhance strength and ductility. Journal of Constructional Steel Research, 80, 138-152.
16
[17] Oh, S.-H., Kim, Y.-J. and Ryu H.-S. (2009). Seismic performance of steel structures with slit dampers. Engineering structures, 31(9), 1997-2008.
17
[18] Houghton, D.L. (1998). The SidePlate T M Moment Connection System: A Design Breakthrough Eliminating Recognised Vulnerabilities in Steel Moment-Resisting Frame Connections. Journal of Constructional Steel Research, 1(46), 260-261.
18
[19] Engelhardt, M. and Sabol, T.A. (1994). Testing of welded steel moment connections in response to the Northridge earthquake. Northridge steel update, 1.
19
[20] American Institute of Steel Construction, (2016). Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications. Chicago: ANSI/AISC 358-16.
20
[21] American Society of Civil Engineers, (2016). Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and other structures. ASCE/SEI-7-16, Vol. 7.
21
[22] Le-Trung, K., et al. (2010). Seismic demand evaluation of steel MRF buildings with simple and detailed connection models. International Journal of Steel Structures, 10(1), 15-34.
22
[23] Zareian, F., Lignos, D. and Krawinkler, H. (2010). Evaluation of seismic collapse performance of steel special moment resisting frames using FEMA P695 (ATC-63) methodology. In Structures Congress.
23
[24] Federal Emergency Management Agency, (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors. FEMA-P695.
24
[25] Lignos, D., Krawinkler, H. and Whittaker, A. (2011). Prediction and validation of sidesway collapse of two scale models of a 4‐story steel moment frame. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 40(7), 807-825.
25
[26] Izadinia, M., Rahgozar, M.A. and Mohammadrezaei O. (2012). Response modification factor for steel moment-resisting frames by different pushover analysis methods. Journal of Constructional Steel Research, 79, 83-90.
26
[27] SeismoSoft, (2004). A computer program for static and dynamic nonlinear analysis of framed structures. [Online] Available at: http://www.seismosoft.com.
27
[28] Elkady, A. and Lignos, D.G. (2014). Effect of gravity framing on the overstrength and collapse capacity of steel frame buildings with perimeter special moment frames. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(8), 1289-1307.
28
[29] NIST and N.C. Joint, (2010). Evaluation of the FEMA P-695 Methodology for Quantification of Building Seismic Performance Factors. Gaithersburg: US Department of Commerce, Engineering Laboratory, National Institute of Standards and Technology, 20899-8600.
29
[30] Mckenna, F.T. (1997). Object-oriented finite element programming: frameworks for analysis, algorithms and parallel computing. University of California, Berkeley.
30
[31] American Society of Civil Engineers, (2010). Minimum design loads for buildings and other structures. American Society of Civil Engineers Standard.
31
[32] Lignos, D. (2012). Sidesway collapse of deteriorating structural systems under seismic excitations. Stanford university.
32
[33] Gupta, A. and Krawinkler, H. (1998). Seismic demands for the performance evaluation of steel moment resisting frame structures. Stanford University.
33
[34] American Institute of Steel Construction, (2010). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. Chicago, AISC 341-10.
34
[35] American Institute of Steel Construction, (2010). Specification for Structural Steel Buildings. Chicago-Illinois, ANSI/AISC 360-10.
35
[36] Federal Emergency Management Agency, (2009). Effects of Strength and Stiffness Degradation on Seismic Response. FEMA-P440A.
36
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی آسانسور با مکانیزم حرکتی بالاسکرو جهت کاربرد در صنعت ساختمان
با رشد سریع جمعیت، نیاز به آسانسورها رو به گسترش است. نوع مرسوم آسانسور ساختمانی، نوع کششی است که نیاز به چاهک آسانسور، موتورخانه و همچنین وزنه تعادل دارد. آسانسورهای هیدرولیکی برای بار زیاد و طبقات کم بکار می روند که نیاز به موتورخانه روی بام ندارند. سیستم های پیچی نیز مانند پیچ قدرتی بیشتر برای بالابرهای صنعتی کاربرد دارد که دلیل آن سرعت کم، تلفات اصطکاکی و تولید حرارت در سرعت بالاتر و همچنین احتمال کمانش است. بال اسکرو دارای حرکت نرم، بدون صدا و ارتعاش و همچنین تلفات اصطکاکی بسیار کم می باشد که می تواند سرعت بالاتری نسبت به پیچ قدرتی داشته باشد و لذا برای آسانسور کاربردی شود. بدین منظور به طراحی آسانسوری برای حمل شش نفر در سه طبقه با سیستم حرکتی بالاسکرو و با سرعت m/s 6/0 پرداخته شده است. طراحی مفهومی آسانسور و اجزاء آن، انتخاب بالاسکرو و مهره مناسب، طراحی چرخدنده مخروطی دنده مستقیم و تعیین سرعت و توان موتور در دو حالت با و بدون وزنه تعادل ارائه شده است. مقایسه این سیستم با سیستم مرسوم کششی نشان می دهد که در حالت بدون وزنه تعادل، در سرعت یکسان با سیستم کششی کابلی، این روش به موتوری با توان بالاتر نیاز دارد اما اگر سرعت به m/s 45/0 کاهش داده شود موتوری با توان کمتر از سیستم کششی کابلی نیاز است که با توجه به حذف چاهک آسانسور، موتورخانه و وزنه تعادل در جایی که سرعت پایین مشکل ساز نباشد توجیه دارد و کاربرد آن در منازل ساده تر خواهد بود. در صورت کاربرد وزنه تعادل توان موتور بسیار کاهش یافته و با استفاده از اینورتور از برق تک فاز منازل می توان این سیستم را بکار برد.
https://www.jsce.ir/article_79392_3e46199138de290102e0cc6d77fd6beb.pdf
2020-04-20
262
275
10.22065/jsce.2018.141037.1610
آسانسور
بالاسکرو
چرخدنده مخروطی
پیچ بلبرینگی
بالابر
جواد
راستی
rastinik@gmail.com
1
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Janovský, L. (1999). Elevator mechanical design, 3rd ed. Elevator world, pp: 12-30. ISBN 1-886-536-26-0
1
[2] Gibson G.W. (2012). Elevator Hoist-way Equipment: Mechanical and Structural Design, Elevator World, pp: 106-110.
2
[3] Bangash, M.Y.H. and Bangash T. (2007) Lifts, Elevators, Escalators and moving Walkways / Travelators. Netherlands: Taylor & Francis/Balkema, P.O. Box 447, 2300 AK Leiden, pp: 104-165. ISBN 0-203-02076-6, 2007
3
[4] Pai, A. and Nair, R. and George, P. and Subir, S. (2015). A Critical Review and Investigation of Machine Room Less (MRL) Elevators. J Appl Mech Eng, Vol. 4:3, p. 166. DOI: 10.4172/2168-9873.1000166
4
[5] Tetlow, K. (2007). New elevator technology: The machine room less elevator. New York: McGraw Hill construction, pp: 11-15.
5
[6] Andrew, J.P. and Kaczmarczyk, S. (2000). Systems Engineering of Elevators, Elevator Books, chap. 10-13.
6
[7] Celik, F. and Korbahti, B. (2006). Why Hydraulic elevators are so popular. Asansör Dünyasi, p. 48
7
[8] Omkar, M. Sh. and Divyani, V. Sh. and Surabhi, G. P. (2017). A Survey Paper on Design & Control of an Elevator for Smart City Application. International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, Vol. 6, Issue 4, pp. 3021-27, DOI:10.15662/IJAREEIE.2017.0604039
8
[9] Office for the Development and Promotion of National Building Regulations, (2001). National Building Regulations, Chap. 15.
9
[10] Hiwin catalogue, (2012). Ballscrews technical information. www.hiwin.com.tw.
10
[11] Budynas, R. G. and Nisbett, J. K. (2011) Shigley’s mechanical engineering design. 9th ed. McGraw-Hill series in mechanical engineering. pp. 500-800, ISBN 978-0-07-352928-8.
11
[12] BB LV Motors / Cat. BU, (2006). Low Voltage General Purpose Motors. http://new.abb.com/motors-generators
12