علی اصغر محمدی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشكده مهندسي

گروه آموزشی عمران

پایان­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته عمران گرایش سازه

عنوان:

بررسی عمل‌کرد میراگرهای HF2V در قاب خمشی فولادی

استاد راهنما:

دکتر محمد شوشتری

نگارش:

علی اصغر محمدی

چكيده:

طراحی امن و اقتصادی سازه‌ها در برابر نیروی زلزله با ایجاد کمترین محدودیت در فضای معماری از مباحث روز مهندسی ساختمان است. کنترل پاسخ لرزه‌ای سازه با استفاده از الحاق میراگر، نسبت به برخی روش‌های نوین دیگر ارزان‌تر بوده و دستیابی به یک توازن بهینه را بین عمل‌کرد مطلوب سازه، هزینه ساخت و سادگی اجرا ممکن می‌سازد. میراگرها وقتی بهترین عمل‌کرد را خواهند داشت که به نقاطی از سازه متصل شوند که بیشترین جابجایی نسبی بین آن نقاط رخ دهد. میراگر HF2V نوعی میراگر سربی تزریقی کوچک با نیروی غیرخطی نسبتاً بزرگ و حلقه پسماند مستطیلی شکل است. در این تحقیق با توزیع این نوع میراگر کوچک در پلان و ارتفاع ساختمان، تلاش شد با استفاده از یک روش نصب جدید، ضمن ایجاد کمترین تداخل در معماری، همه جابجائی‌های بزرگ سازه به میراگرها منتقل شده و برش پایه کاهش یابد. در این روش که نصب میان‌قابی میراگر نام گرفت، میراگر به وسیله دو عضو طره به میانه تیرهای دو طبقه متوالی از یک قاب خمشی متصل گردید و از شکل انحنای مضاعف تیر در جهت افزایش جابجایی در میراگر استفاده شد. به این ترتیب طره‌ها، تیرهای نگه‌دارنده طره و میراگر با هم یک ترکیب سری می‌سازند که به صورت موازی در سازه قرار می‌گیرد و رفتار ترکیب نهایی پیچیده می‌شود. برای درک روشن‌تر از رفتار سیستم‌های سری، چند مدل اولیه با اتصال سری میراگر به رأس مهاربند جناغی در قاب‌های ساده مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنین معادلات حاکم بر ترکیب سری جرم، فنر و میراگر ویسکوز غیرخطی به صورت تحلیلی استنتاج شد و روش عددی نیومارک برای حل آن معادلات خاص اصلاح گردید. برای صحت‌سنجی نتایج، چند برنامه محاسباتی بر اساس تحلیل‌های نظری در محیط نرم‌افزار Matlab نوشته شد اما بررسی مدل‌های اصلی میان‌قابی با روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی مودال در نرم‌افزار Etabs انجام گردید. پس از بررسی مدل‌های متنوع و شناخت رفتار سازه‌ای روش میان‌قابی، کارآیی این روش با به کار بردن راه‌کارهایی بهبود یافت. آنگاه چهار مدل نهایی 3، 6، 9 و 12 طبقه میان‌قابی ساخته شده و ظرفیت میراگرها در این مدل‌ها بهینه‌یابی شد. برای هر مدل میان‌قابی یک مدل مزدوج که میراگر آن در رأس مهاربند جناغی نصب شده بود نیز به عنوان یک معیار ارزیابی شد. نتایج نشان داد که متوسط عمل‌کرد 4 میراگر بهینه در هر طبقه برای مدل‌های 6 و 12 طبقه در کاهش لنگر خمشی ستون شاهد 1/36% و در جابجایی بام 6/40% است. همچنین متوسط عمل‌کرد 2 میراگر بهینه در هر طبقه برای مدل‌های 3، 6، 9 و 12 طبقه برای هر دو معیار 8/26% است. استفاده از روش میان‌قابی برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود نیز ساده و مناسب به نظر می‌رسد.

Abstract:

Safe and economic design of structures against earthquake forces to create the least restrictions on architecture is a modern engineering topic. Control of the seismic response of structures with the installed dampers is cheaper than some other new methods and makes it possible to achieve an optimal balance between structural desirable performance, cost and ease of implementation. Dampers would have the best performance when connected to the two points where the highest relative displacement of the structure occurs between those points. HF2V dampers are small lead extrusion dampers with relatively large nonlinear force and rectangular hysteresis loops. In this research, by distributing these small dampers in plan and elevation of the building and using a new installation method that creates minimal interference in architecture, efforts have been made to transfer all relative large displacements of the structure to the dampers. In this method which is called Inter_frame Installation of Damper, damper is connected to the middle of beams of two consecutive floors in a moment frame by means of cantilever elements and double curvature form of the beams are used in order to increase deformations in damper. Here, cantilevers, holder beams and damper make a serial combination that is inserted in structure and total combination behaves in a complicated manner. For clear understanding of behavior of series systems, few basic models with series connection of a damper on top of chevron bracing in simple frames, were studied. Also equations for the series combination of mass, spring and nonlinear viscous damper were derived analytically and the Newmark’s numerical method was modified analytically for solving that special equations. To validate results, several analysis programs on the basis of the theoretical analysis were developed in the Matlab Environment but evaluations of main Inter_frame models were done by nonlinear modal time history analysis using Etabs software. After checking out the various models and understanding the structural behavior of Inter_frame method, the effectiveness of this method was improved by applying some techniques. Then, the four final Inter_frame models with 3, 6, 9 and 12-storeis were built and capacities of dampers were optimized in those models. For each Inter_frame model, a conjugate model with dampers that are installed on top of chevron bracing was evaluated as a criterion. The results showed that the average performance of 4 optimum dampers per floor, for 6 and 12 stories models, is 36.1% in decreasing flexural moment of sample column and 40.6% in decreasing displacement of roof. The average performance of 2 optimum dampers per floor, for 3, 6, 9 and 12 stories models, is 26.8% for both criteria. Also the use of Inter_frame method for rehabilitating existing buildings seems simple and appropriate.

 

رزومه

نام :  علی اصغر           نام خانوادگی : محمدی

نام پدر :  حسن           سال تولد : 1349

محل سکونت : همدان

تحصیلات و سوابق علمی:

کارشناسی عمران عمران از دانشگاه تهران 1373

کارشناسی ارشد سازه از دانشگاه بوعلی سینای همدان 1393

تحقیق در خصوص:  کاربرد میراگرها و جداسازهای لرزه‌ای در ساختمان

عنوان پایان‌نامه:  بررسی عمل‌کرد میراگرهای HF2V در قاب خمشی فولادی

مقاله:  بررسی عمل‌کرد میراگر HF2V در استهلاک انرژی زلزله در قاب خمشی فولادی

(هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران)

استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی و برنامه‌نویسی:

Etabs, Sap, Safe, Perform3D, AutoCAD, MS_Office, Matlab, Simulink, Excel, C, C++

 

مهارت‌ها و سوابق اجرایی:

دارای پروانه پایه یک طراحی، نظارت و اجرا از سازمان نظام مهندسی ساختمان استان همدان و طراحی، نظارت و اجرای ساختمان‌های مختلف از سال 1382 تا کنون در شهر همدان. و سوابق اجرایی در: 1- پروژه تونل‌های انحرافی سد گتوند در دفتر فنی شرکت نیمرخ 2- سرپرست کارگاه پروژه 154 واحد مسکونی شهرک جم عسلویه، شرکت بن‌چین تهران 3- سرپرست کارگاه پروژه انبوه‌سازی شرکت توسعه مسکن وابسته به بنیاد مسکن در همدان 4- سابقه کار در واحد نظارت عالیه و همچنین واحد فنی و اجرایی در دفتر فنی استانداری همدان از سال 1383 تا کنون.

 

تلفن همراه :  09188143760                      ایمیل : aam.mohammadi@gmail.com