عنوان پایان‌نامه
بررسی تحلیل رفتار لرزه ای دیوارهای بتنی مجهز به آلیاژهای حافظه دار شکلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1359;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1359;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44152
- تاریخ دفاع
- ۲۷ دی ۱۳۸۸
- دانشجو
- مهناز مصطفی زاده
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- هدف از این تحقیق بررسی رفتار دیوار برشی بتنی مجهز شده به مواد هوشمند می¬باشد که می¬تواند تغییر شکل¬های بزرگ را در هنگام اعمال نیروهای زلزله تحمل و با حذف این نیروها به شکل اولیه خود باز گردد. آلیاژهای حافظه¬دار شکلی یکی از انواع این مواد می¬باشد که می¬توان در این دیوارها به کار برد. این آلیاژها در مقایسه با فولاد، دارای مدول الاستیسیته کمتر، قابلیت استهلاک مناسب انرژی، عدم باقی گذاشتن کرنش پسماند و مقاومت بالا در برابر خستگی و خوردگی می¬باشند، بنابراین استفاده از این آلیاژها به جای فولاد می¬تواند باعث تغییرات چشم¬گیری در رفتار این نوع دیوارها شود. در این تحقیق تحلیل دیوار برشی بتنی مجهز شده به آلیاژهای حافظه¬دار شکلی با استفاده از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS صورت پذیرفت. همچنین به منظور اعتبار سنجی مصالح تعریف شده در نرم افزار، نتایج به دست آمده از تحلیل دیوار برشی بتنی با یک مدل آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. در بخش اول این تحقیق، دیوار برشی بتنی مجهز شده با درصدهای مختلف آلیاژهای حافظه-دار شکلی تحت دو نوع بارگذاری یکنواخت و متناوب قرار گرفت، نتایج حاصل نشان دهنده کاهش جابجایی¬های ماندگار و افزایش مقاومت دیوار در مقایسه با دیوار برشی بتنی معمولی می¬باشد. در بخش دوم این تحقیق، به بررسی ضریب رفتار (میزان اتلاف انرژی لرزه¬ای) در سه دیوار برشی بتنی پنج، هشت و یازده طبقه که در آن از 50% آلیاژ حافظه¬دار شکلی و 50% فولاد استفاده شده است، پرداخته شد و نتایج آن با دیوار برشی بتنی معمولی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل بیانگر افزایش میزان اتلاف انرژی در دیوار مجهز شده به آلیاژ حافظه¬دار شکلی در مقایسه با دیوار برشی بتنی رایج می¬باشد.
- Abstract
- The objective of this thesis is to develop a smart concrete shear wall, when subjected to seismic loading, can undergo large deformations but potentially recover its original shape after seismic loading. Superelastic shape memory alloys(SMA) have the potential to be used in the development of such smart concrete shear wall. SMA has a relatively lower modulus of elasticity, larger ductility, longer fatigue life and smaller hysteretic loop compared to steel. Therefore, using SMA as reinforcement in concrete shear wall may result in significant changes in behaviour of concrete shear wall structures. The concrete structures with SMA alloy reinforcements were modeled using ABAQUS finite element program. The concrete material that defined in ABAQUS program was verified with an experimental model. In the first part of this research Two different concrete shear walls, one reinforced with SMA together with steel rebars and the other with just steel rebars alone, have been analyzed subjected to monotonic and cyclic loadings, based on the ATC-24 protocol. The seismic behaviour of the two concrete structure models has been compared in terms of their load-displacement behaviour. The ordinery concrete shear wall experienced very high permanent deformation in compared with the other one which experienced relatively low permanent deformation and higher strength. In the second part of this thesis the modification factor of three concrete walls that belong to 5, 8 and 11 story buildings and reinforced with SMA together with steel rebars were calculated and compered with modification factor of ordinery concrete shear walls.
