| بررسی روشهای پیشرفته آنالیز استاتیکی غیر خطی
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران بررسی روشهای پیشرفته آنالیز استاتیکی غیر خطی
|
 |
| دسته بندی | مهندسی عمران |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 6438 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 112 |
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران
بررسی روشهای پیشرفته آنالیز استاتیکی غیر خطی
چکیده
در این مطالعه به ارزیابی و مقایسه تحلیل غیرخطی و عددی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو بدون مقاوم سازی با تیرهای عمیق بتنی دارای بازشو مقاوم شده با ورق هایFRP و تیرهای عمیق بتن مسلح بدون بازشو توسط نرم افزار اجزاء محدود Abaqus پرداخته شده است. با استفاده از روش اجزاء محدود غیر خطی، 9 نمونه تیر عمیق با تکیه گاه های ساده تحت بار متمرکز مدل سازی و میزان اثر بخشی ورق های FRP بر مقاومت نهایی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور از یک نمونه تیر عمیق بتن مسلح بدون بازشو به عنوان تیر شاهد و 4 تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) بدون تقویت و 4 نمونه تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) تقویت شده با ورقه های FRP استفاده شده است. تقویت توسط ورقه های FRP، دورتادور بازشوها، در بالا بردن ظرفیت تیرهای عمیق بتن مسلح بسیار موثر بوده است. مدل سازی اجزاء محدود نمونه ها با استفاده از نرم افزار اجزاء محدودAbaqus انجام شده است.
در این تحقیق پس از بررسی انواع تحلیل های خطی و غیر خطی و تعیین نقاط ضعف و قوت هر كدام از روش های تحلیل ، روش های پیشرفته آنالیز استاتیكی غیر خطی مورد بررسی قرار می گیرد.
کلید واژه ها:
تیر عمیق
بتن مسلح
اجزاء محدود
تحلیل غیرخطی
مقدمه:
ایران از نظر لرزه خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد و به گواهی اطلاعات مستند علمی و مشاهدات اخیر از خطر پذیرترین مناطق جهان محسوب می شود. در این راستا یكی از برنامه های دولت و مردم برای كاهش خطر پذیری كشور در برابر زلزله، برنامه مطالعه و اجرای مقاوم سازی ساختمان های دولتی مهم، تأسیسات زیر بنایی و شریان های حیاتی كشور است. موفقیت در مقاوم سازی لرزه ای به عنوان جزئی از بهسازی لرزه ای منوط به بهره بردن از فنون و مهارت های نوین مقاوم سازی است. در میان این نوآوری ها، الیاف مقاوم شده با پلیمر از جایگاه ویژه ای برخوردار است.
در این میان، تیرهای عمیق بتن آرمه بطور گسترده در ساختمان های بلند مرتبه، مخازن، سیلوهای مستطیلی، دیافراگم های کف، دیوارهای برشی، دال ها و شاهتیرهای انتقال در سازه های دریایی و فونداسیون ها، دیوارهای پناهگاه های زیرزمینی و همپنین در دیوارهای باربر ساختمان ها و غیره مورد استفاده قرار گرفته شده است. وجود بازشوهای جان فراوان در این گونه تیرها، جهت ایجاد دسترسی مانند درب ها و پنجره ها و یا جهت عبور تاسیسات اصلی مانند لوله های تهویه، آب، برق، فاضلاب،کولر و غیره مورد نیاز است.
از سوی دیگر، رفتار اعضای سازه ای بتن مسلح در طول بارگذاری برای بهبود ایمنی و کارایی سازه بسیار مهم است. روش های مختلفی برای بدست آوردن پاسخ اعضای سازه ای تاکنون به کار برده شده است. مطالعات آزمایشگاهی به عنوان روشی برای آنالیز المان های سازه ای به طور گسترده ای به کار رفته اند. اگرچه این روش نتایجی به دست می دهد که تا حد زیادی منطبق بر واقعیات است، اما بسیار وقت گیر و پرهزینه است. استفاده از روش آنالیز اجزاء محدود برای مطالعه ی اعضای سازه ای، یکی دیگر از روش هایی است که امروزه به کار می رود. در گذشته مطالعات اولیه در این زمینه با توجه به امکانات سخت افزاری و نرم افزاری ضعیف وقت گیر بود. اما در سال های اخیر استفاده از آنالیز اجزاء محدود به علت پیشرفت دانش و بالا رفتن ظرفیت سخت افزاری و نرم افزاری، افزایش یافته است. استفاده از نرم افزارهای رایانه ای برای مدل کردن این المان ها بسیار با صرفه تر و سریع تر است.
داده های به دست آمده از یک آنالیز المان محدود مفید نخواهد بود، مگر آن که گام های لازم برای فهمیدن این که درون مدل ایجاد شده نرم افزار چه می گذرد، برداشته شود. همچنین باید کنترل های لازم در نقاط کلیدی برای اطمینان از خروجی نرم افزار انجام شود.
فهرست مطالب
فصـل اول مقدمه1
1-1-تیر عمیق3
1-2-بازشوی جان4
1-3-اهمیت این مطالعه4
1-4-هدف این مطالعه5
فصل دوم تیر عمیق بتن مسلح7
2-1-مقدمه8
2-2-بتن8
2-2-1-رفتار فشاری بتن8
2-2-2-محصوریت در بتن به وسیله خاموت9
2-2-3-مدل کنت و پارک10
2-2-4-نسبت پواسون11
2-3-فولاد مسلح کننده بتن11
2-4-الیاف مقاوم پلیمری12
2-4-1-الیاف14
2-4-2-ماتریس14
2-4-3-مزایای FRP15
2-4-4-معایب FRP16
2-5-تیرعمیق بتن مسلح16
2-5-1-تیر عمیق بتن مسلح با بازشو17
2-5-2-مقاوم سازی تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو18
2-6-تاریخچه مطالعات پیشین20
فصل سوم مدلسازی28
3-1-مقدمه29
3-2-مدل سازی تیر بتنی30
3-2-1-مدل سازی آسیب30
3-3-آسیب اولیه31
3-4-معیار حداکثر تنش اسمی32
3-5-معیار حداکثر کرنش اسمی32
3-6-ضابطه تنش اسمی درجه دوم32
3-7-ضابطه کرنش اسمی درجه دوم32
3-8-رشد آسیب32
3-9-بررسی مدل رفتار اصطکاکی (Contact)33
3-10-استفاده از مدل اصطکاکی اولیه (Coulomb)33
3-11-استفاده از مدل پیش فرض34
3-12-تعیین تابع اصطکاک جنبشی و ایستائی35
3-12-1-استفاده از محدودیت تنش برشی انتخابی35
3-12-2-رابطه های فشار-تماس بسیار نزدیک36
3-12-3-استفاده از رابطه تماس سخت36
3-12-4-استفاده از ارتباط تماسی «سخت» اصلاح شده در تحلیل استاندارد37
3-12-5-بررسی مدل رفتاری آسیب پلاستیک بتن (CDP)37
3-13-صحت سنجی مدل39
3-14-هندسه مدل39
3-14-1-مشخصات هندسی تیر عمیق39
3-14-2-خواص مصالح40
3-14-3-مدل سازی تیر شاهد41
3-14-3-1-مدل سازی بتن مسلح41
3-14-3-2-مدل سازی میلگردها41
3-14-3-3-مدل سازی ورق های CFRP42
3-14-3-4-تعریف بارگذاری42
3-14-3-5-شرایط تکیه گاهی42
3-14-3-6-مش بندی42
3-14-3-7-نتایج تحلیل43
3-14-3-8-مدل تقویت شده43
3-14-3-9-روش تقویت تیر بتنی عمیق43
3-14-3-10-مشخصات CFRP43
فصل چهارم تحلیل44
4-1-تیر عمیق بتن مسلح (تیر شاهد)45
4-2-تیر عمیق بتن مسلح با بازشو49
4-2-1-تیر عمیق بتن مسلح با بازشو مربعی49
4-2-1-1-تیر عمیق بتن مسلح با باز شوی مربعی با ابعاد mm 15049
4-2-1-2-تیر عمیق بتن مسلح با باز شوی مربعی با ابعاد mm 20054
4-2-2-تیر عمیق بتن مسلح با باز شوی دایره ای58
4-2-2-1-تیر عمیق بتن مسلح با بازشوی دایره ای با قطر mm 15058
4-2-2-2-تیر عمیق بتن مسلح با بازشوی دایره ای با قطر mm 20063
4-3-تیر عمیق بتن مسلح با بازشوی تقویت شده با CFRP67
4-3-1-تیر عمیق بتن مسلح تقویت شده با CFRP با بازشوی مربعی67
4-3-1-1-تیر با بازشوی مربعی تقویت شده با CFRP با ابعاد mm 15068
4-3-1-2-تیر با بازشوی مربعی تقویت شده با CFRP با ابعاد mm 15071
4-3-2-تیر عمیق بتن مسلح با بازشو دایره ای تقویت شده با CFRP74
4-3-2-1-تیر با بازشوی دایره ای تقویت شده با CFRP با قطر mm 15074
4-3-2-2-تیر با بازشوی دایره ای تقویت شده با CFRP با قطر mm 20078
4-4-مقایسه تیر عمیق بتنی ساده و تیرهای عمیق بتنی دارای بازشو82
4-5-مقایسه تیر بتنی عمیق با بازشو و تقویت شده با CFRP83
4-6-مقایسه کلی نمونه ها84
فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات85
5-1-نتایج86
5-2-پیشنهادات87
منابع89
دانلود طرح توجیهی پوشال کولر