Skip to main content
SUPERVISOR
AmirMehdi Halabian,Hamid Hashemalhosseini,Kiachehr Behfarnia
امیرمهدی حلبیان (استاد راهنما) حمید هاشم الحسینی (استاد مشاور) کیاچهر بهفرنیا (استاد مشاور)
 
STUDENT
Parvaneh Ansary
پروانه انصاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

The New Model for Common Brickwork Units Behavior in Historical Masonry Structures of Iran
Masonry is the oldest building material that still wide use in present buildings.Also thousands of brick-made historical buildings in Iran are counted as the important legacy of Iran. The need to preserve and protect these historical structures has seen the emergence of researches directed toward the analytical modelling of fracture in masonry. Masonry is a composite material made of units (brick, blocks, etc) and mortar. Important new developments in masonry materials and applications occurred in the last decades but the techniques to assemble bricks and mortar are the same as the ones developed thousand years ago. The fracturing mechanism in masonry is a complex phenomenon due to two brittle materials with distinct material properties. The mechanical behavior of brickwork is strongly affected by the behavior of mortar joints. Mortar joints are the plans of weakness of masonry, especially in old buildings due to the weathering and agedness. Therefore, the orientation of mortar joints affects the fracture pattern of brickwork and causes different types of crack pattern in brickwork settings. Accordingly, the analysis of historical buildings, aimed at structure assessment and restoration and other masonry buildings, demands an adequate understanding of the mechanical behaviour of these different types of brickwork setting and accurate data consist of elastic and inelastic parameters. This study presents the results of numerical modelling of common types of brickwork behavior, existed in Iran’s brick-built monuments. Since the possibility of derivation an accurate yield criteria is probably costly and time consuming, there is a higher willingness of using simple plasticity material model for practical problems. Forming of the placement of bricks and mortar bound have a large influence in implementation of load bearing elements in masonry structures. It is noted that masonry exhibits distinct directional properties because of the influence of the mortar joints. An accurate analysis of masonry structures in a macro-modeling (or composite) perspective requires a material description for all stress states. Its failure cannot therefore be defined simply in terms of a criterion based on the principal stresses at any point. The influence of a third variable must also be considered. Generally masonry modeling on computers has been performed with three different main approaches via detailed Micro Modelling, Simplified Micro Modelling and Macro Modelling. In this study the computations of simplified micro-modeling simulated tests of brickwork panels are performed using 3DEC program based on Distinct Element Method (DEM). Analysis that used in this software is in form of dynamic (semi-static) process with Discrete/Distinct Element method and with use of frequency in contact force-displacement law and Newton second law.
سازه‌های مصالح بنایی در ایران از گذشته تا امروز بخش وسیعی از سازه‌های ما را شامل می‌شوند. بناهای بی‌شماری در گذشته اعم از آتشکده، مسجد، ساختمانهای مسکونی و ... از این مصالح ساخته شده‌اند و امروزه نیز علی‌رغم استفاده فراوان از مصالح ساختمانی جدید نظیر بتن مسلح و فولاد، هنوز در برخی از نقاط، مصالح بنایی به عنوان عمده‌ترین مصالح برای ساختمان‌ها رواج دارند. رفتار این مصالح، به‌علت طبیعت ناپیوسته آنها با رفتار محیط‌های پیوسته متفاوت است و طبیعت بلوکی آن, حاکم بر تغییر شکل ‌ها و مکانیزم‌های گسیختگی آن است.روشن است که برای کاهش آسیب‌های اجتماعی و اقتصادی ناشی از وقوع زلزله، مهم‌ترین مسئله کاهش میزان آسیب پذیری است. با توجه به اینکه بخش عمده خسارات ناشی از زلزله مربوط به تخریب بناهاست، کاهش میزان آسیب پذیری بناها، چه از لحاظ مقاوم‌سازی یا نوسازی بناهای موجود و چه از نظر ساخت بناهای جدید به صورت اصولی و مطابق با استاندارد‌های موجود، از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجا که سازه‌های آجری بیشترین پتانسیل خرابی در زلزله را داشته‌اند و نیز دارای مکانیزم‌های متعدد شکست می باشند، همچنین با توجه به وجود عدم قطعیت های فراوان در پارامترهای موجود در این سازه‌ها، باید مطالعه آسیب‌پذیری آن ها، با آگاهی مناسب از این پارامتر‌ها و درنظرگرفتن تمام مودهای محتمل برای شکست سازه باشد. در این راستا، جهت بدست آوردن سطح عملکرد و میزان خسارات وارد بر اجزاء سازه‌ای مصالح بنایی، وجود منحنی ظرفیت این سازه‌ها ضروری است. کاربرد تعریف این منحنی‌های شکست برای سازه، در تکنیک‌های عددی مورد استفاده در رایانه و تعریف موقعیت شکست در مدل‌سازی رفتار واقعی آجرکاری‌ها اهمیت آن ها را آشکارتر می‌کند.ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای این قبیل سازه‌ها مانند سایر انواع سازه‌ها به شبیه‌سازی عددی و معتبر پاسخ لرزه ای آنها بستگی دارد. در یک مدل‌سازی عددی مناسب برای تحلیل این قبیل سیستم ها، باید دونوع رفتار مکانیکی: ناپیوستگی‌ها و بلوک ها در نظر گرفته شود. از میان روش های عددی موجود، روش اجزاء مجزا به دلیل قابلیت‌های خاص خود در مدل‌سازی این مصالح (که تغییر شکل ‌ها و مودهای گسیختگی آن ها به شدت به نقش درزه‌ها بستگی دارد)، مناسب ترین روش است. در روش اجزاء مجزا امکان لغزش، جابجایی و چرخش‌های بزرگ بین بلوک ها، بازشدگی ترک ها و حتی جدا شدگی کامل بلوک ها، همچنین امکان تشخیص تماس های جدید بین بلوک ها در حین فرآیند حل وجود دارد. بنابراین در این تحقیق از این روش برای مدل‌سازی اجزاء سازه مصالح بنایی استفاده‌شده‌است. مصالح بنایی به خاطر وجود لایه‌های ملات بین آنها رفتار اورتوتروپیک از خود نشان می دهند؛ بنا بر این شکست آنها نمی تواند به سادگی فقط با مشخص کردن تنش های اصلی در هر نقطه مشخص شود و به متغیر سومی نیاز است. درتحقیق حاضر سعی شده‌است که نمودار‌های شکست برای چیدمان های آجرکاری معمول در ایران بدست آید. این چیدمان‌ها شامل چیدمان‌های رومی ، ضربی ، خفته – راسته و حصیری هستند. مدلسازی بر اساس روش میکروی ساده شده و با روش مدلسازی اجزاء مجزا در نرم‌افزار 3DEC انجام شده‌است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی