Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad reza Eftekhar,Davood Mostofinejad
محمدرضا افتخار (استاد راهنما) داود مستوفی نژاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Vahabi
علی وهابی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Masonry structures constitute a large percentage of the current buildings in most countries around the world. The recent earthquake in different countries of the world, such as those in Iran (2003), Algeria (2003), India (2001), Turkey (1999) have shown, particularly masonry walls were damaged. Thus, masonry walls are the most vulnerable elements of buildings when subjected to earthquake loading. Therefore, it is necessary to find practical solutions by study the behavior of these walls, first without and then with retrofitting under monotonic loading. Recent earthquakes have clearly demonstrated that the development of effective and affordable strategies for the strengthening of masonry is urgently needed. As a response to these challenges, fiber-reinforced polymer (FRP) composites may offer technically and economically viable solutions. Studies on the use of fiber-reinforced polymers (FRP) as strengthening materials of masonry walls have been numerous. In this study, a variety of modeling methods are briefly described and a fast and efficient method is presented for solving the finite element masonry walls. The model used in this study is Concrete Damage Plasticity in ABAQUS software. This model is one of the macro-modeling techniques in masonry modeling. Macro models assuming homogeneity of isotopic material due to its simplicity and saving time for solution are important. In addition to the modeling of unreinforced masonry walls (URM), cohesive elements are used for modeling the behavior of masonry walls strengthened with FRP composite strips. The results showed acceptable coincidence between modeling results and experimental results of other researchers. FRP materials, particularly in the form of unidirectional strips, provide a highly effective method of structural intervention in masonry walls. However, the selection of the reinforcing pattern (positioning of the strips) still remains a problem. Usually in traditional technique have been used horizontal and diagonal FRP strips for strengthening of masonry walls. This study obtains the new pattern of FRP strips for strengthening masonry walls under monotonic loading with using of topology optimization and struts and tie model. This methodology ha bee implemented i a computer program that enable the definitio of the locations where FR stri should be placed i masonry wall subjected to in-plane loading. Results showed that the new pattern used in this study had more load capacity and ductility in comparison with traditional pattern such as horizontal and diagonal pattern. Key words Unreinforced masonry wall (URM), Reinforced masonry wall, FRP strips, Monotonic loading, Strut and tie model, Topology optimization, new pattern of FRP strips.
ساختمان های بنایی از جمله ساختمان های سنتی به شمار می آیند که در سراسر دنیا موجود می باشند. گر چه این ساختمان ها قرن هاست که مورد استفاده قرار گرفته اند، لیکن هم چنان به دلیل تنوع عوامل متفاوت در ساختار ساختمان بنایی، در تحلیل سازه ای به عنوان یک مسئله‌ی پیچیده به شمار می آیند. مصالح بنایی، ارتوتروپ بوده و از نقطه نظر سازه ای به علت وجود ترکیبی از ملات و آجر، یک ماده نا همگن تلقی می گردند. دیوارها که اصلی ترین عضو باربر و مقاوم ساختمان های بنایی غیر مسلح محسوب می شوند، به دلیل جرم زیاد، در پاسخ به نیروهای جانبی زلزله از لختی بالایی برخوردار بوده و در زمان وقوع زلزله بسیار شکننده و آسیب پذیر رفتار می کنند. شکنندگی و آسیب پذیری دیوارهای بنایی، سازه را به سرعت به سمت فروپاشی رهنمون می سازد. جهت مطالعه ی رفتار دیوارهای بنایی و نیز بررسی روش های مقاوم سازی آن ها، مدل سازی، علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی ضرورت می یابد. در این پژوهش انواع روش های مدل سازی دیوارهای بنایی به طور اختصار ذکر شده و از میان این روش ها، روشی کارآمد و سریع برای حل اجزا محدود دیوارهای بنایی ارائه شده است. مدل استفاده شده در این پژوهش، مدل آسیب دیده ی خمیری بتن در نرم افزار ABAQUS می باشد. این مدل از جمله روش های ماکرو در مدل سازی سازه های بنایی محسوب می شود. در علم مدل سازی سازه های بنایی، مدل های هموژن و ماکرو با فرض ایزوتوپ بودن ماده ی بنایی، به دلیل سادگی و صرفه جویی در زمان حل اجزا محدود، از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. در این تحقیق با معرفی تغییرات انجام شده در پارامترهای پلاستیسیته ی بتن، امکان استفاده ی مدل آسیب دیده ی خمیری بتن برای مدل سازی سازه های بنایی فراهم آمده است. علاوه بر مدل سازی دیوارهای بنایی غیر مسلح، از المان های چسبنده نیز برای مدل سازی رفتاری دیوارهای بنایی تقویت شده با نوارهای کامپوزیتی FRP استفاده شده است. نتایج به دست آمده انطباق قابل قبولی را در نتایج مدل سازی و نتایج آزمایشات سایر محققین نشان می دهد. معمولاً در روش های سنتی از نوارهای تقویتی FRP با آرایش افقی و قطری برای تقویت دیوارهای بنایی استفاده می شود. در این تحقیق با استفاده از روش بست و بند و بهینه یابی توپولوژی، الگویی مناسب برای تقویت دیوارهای بنایی تحت بارهای مونوتونیک درون صفحه ای قائم و افقی ارائه شده است. نتایج بدست آمده از مقایسه ی نتایج روش های سنتی تقویت دیوارهای بنایی و روش پیشنهادی ارائه شده در این پایان نامه نشان می دهد که الگوی حاصل از روش های بهینه یابی توپولوژی برای تقویت دیوارهای باربر بنایی به صورت کلی از ظرفیت باربری و شکل پذیری بیشتری نسبت به سایر روش های تقویت برخوردار است. این نتایج نشان می دهد که الگوی تقویت دیوار بسته به نسبت بار افقی به بار قائم ( ) وارده بر دیوار بنایی، متغیر است. در این تحقیق افزایش ظرفیت باربری در نمونه ی تقویت شده با روش تقویت قطری سنتی و هم چنین روش پیشنهادی حاضر نسبت به دیوار تقویت نشده برای ، به ترتیب 106 و 119 درصد حاصل شده است. واژه های کلیدی : دیوار برشی بنایی، مدل بست و بند، تقویت دیوارهای بنایی با FRP، بهینه سازی توپولوژی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی