چارچوب سنجش و ارزیابی برای مدیریت ساخت بزرگراه بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها در بستر مدیریت پروژه

An Assessment and Evaluation Framework for Highway Construction Management based on Data Analysis of the Project Management Platform

چکیده
1 مقدمه
2 معرفی پروژه Link Huangmaohai
3 چارچوب ارزیابی و سنجش ابرپروژه ساخت پل عبوری از روی دریا
4 نتیجه گیری
قدردانی
منابع و مآخذ

چکیده

     به موازات استفاده از دیجیتال  سازی و فناوری اطلاعات در صنعت چین، به تدریج سطح انتقال اطلاعات در مهندسی بزرگراه ارتقاء یافته است. این مقاله بر پایه پلتفرم رایج مدیریت پروژه، چارچوب جامعی برای ارزیابی و سنجش ارائه می  دهد. کیفیت و ایمنی پروژه از طریق تحلیل داده  های مربوط به عملیات، ارزیابی و سنجش لحظه  ای میزان پیشرفت پروژه تحقق می  یابد.

2. معرفی پروژه Link Huangmaohai
     پل Huangmaohai که از روی دریا عبور می کند، امتداد غربی پل هنگ کنگ-ژوهای-ماکائو است. این پل از بندر Gaolangang ژوهای آغاز و پس از عبور از آب های Huangmaohai در نهایت به Taishan جیانگمن ختم می شود. این پروژه اولین پروژه ای است که در چارچوب طرح جامع منطقه خلیج بزرگ گوانگدونگ-هنگ کنگ-ماکائو اجرا می شود [11]. این بزرگراه مدت زمان سفر از Taishan به بندر Gaolan را از یک ساعت به بیست دقیقه کاهش می دهد و از این طریق بستر توسعه مناطق ساحلی و گوانگدونگ غربی را فراهم می سازد [12]. پروژه به لحاظ مقیاس ساخت و ساز بسیار کلان است. مجموع طول پروژه 26/31 کیلومتر است که 14 کیلومتر آن از روی دریا عبور می کند. سازه های اصلی شامل دو پل کابلی (پل Huangmaohai که دهانه اصلی آن 270*2 متر است و پل Gaolangang که دهانه اصلی آن 700 متر است)، بیست پل دیگر، دو تونل، چهار تقاطع غیرهمسطح و یک منطقه خدماتی است.

      به منظور تحقق هدف کلان «ساخت یک پل عبوری از روی دریا با رتبه جهانی» پروژهLink Huangmaohai از طریق دیجیتال سازی و بکارگیری فناوری اطلاعات، مدیریت مهندسی نوین را ارتقاء می دهد. این پروژه پلتفرم مدیریت همکارانه، ساخت دیجیتال و کنترل اطلاعات از راه دور را فراهم می کند. پلتفرم مدیریت پروژه به منظور تحقق هدف اشتراک گذاری اطلاعات و مدیریت همکارانه، داده های اصلی کسب و کار را در مرحله ساخت ادغام می کند. Link Huangmaohai سطح ساخت دیجیتال پروژه، سطح طراحی مهندسی، ساخت و مدیریت را ارتقاء می دهد. این مقاله چارچوبی را برای ارزیابی و سنجش مدیریت و ساخت ابرپروژه پل عبوری از روی دریا ارائه می دهد که روشی جدید در مدیریت نوین پروژه محسوب می شود.

3. چارچوب ارزیابی و سنجش ابرپروژه ساخت پل عبوری از روی دریا
     این مقاله بر پایه ویژگی های ابرپروژه های ساخت پل عبوری از روی دریا، چارچوبی را برای ارزیابی و سنجش مدیریت پروژه ارائه می دهد که در شکل 2 نشان داده شده است. مولفه های اصلی ارزیابی شامل مدیریت پیشرفت، مدیریت کیفیت، مدیریت ایمنی و مدیریت محل کار می باشد. سیستم ارزیابی بر پایه داده کسب و کار تولید شده در پلتفرم مدیریت، به طور خودکار هر یک از واحدهای شرکت کننده را مورد ارزیابی قرار می دهد.

بررسی جدیدترین شرایط پیشرفته مختلف موثر بر جنبه های رفتاری روسازی انعطاف پذیر

A State-of-the-Art Review of Different Conditions Influencing the Behavioral Aspects of Flexible Pavement

چکیده

1 مقدمه

2 مروری بر مقالات پیشین

3 مشاهدات و پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده

4 روش معرفی شده برای تجزیه و تحلیل المان محدود

منابع

چکیده

در این مقاله مروری پیشرفته یک بررسی از شرایط مختلف تأثیرگذار بر شرایط روسازی انعطاف پذیر ارائه شده است. شرایطی که بر رفتار روسازی تاثیر می گذارند عبارتند از: شدت بارگذاری و شدت فشار باد چرخ،  شرایط محیطی، دماهای سطحی و زیرسطحی، تراوش، ترکیب ضخامت لایه های مختلف اجزاء، خواص مصالح و غیره. روش طراحی روسازی فعلی و سایر روشهای تحلیلی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. عمر جاده از نظر تئوری برای تکرار بار محور استاندارد طراحی شده است که در آن، در نظر گرفتن اضافه بار وسایل نقلیه و فشار بالای باد لاستیک حتی تا 1 مگاپاسکال نادیده گرفته می شود. آخرین تحولات طراحی و روشهای تحلیلی روسازی ها مورد تأکید قرار گرفته است. مروری بر تلاشهای مدل سازی المان محدود با جنبه های مختلف نیز ارائه شده است. اثر ترکیبی از شرایط واقعی مختلف در زمینه تأثیرگذاری بر عملکرد روسازی نیاز به بررسی دقیق دارد، بنابراین نیاز به استفاده از ابزار تحلیلی است که با جزئیات سیستم پیچیده مطابقت داشته باشد. در این ارتباط، باید توجه داشت که تکنیک راه حل المان محدود تطبیق پذیر، امیدوار کننده است. بنابراین، پیشنهاد می شود کاربرد روش المان محدود در طراحی روسازی های انعطاف پذیر به طور کامل مورد بحث قرار گیرد.

2- مروری بر مقالات پیشین

روشهای تجربی، روشهای محدود کردن شکست برشی، روشهای محدود کردن خیز، روشهای رگرسیون مبتنی بر تستهای عملکرد روسازی جاده (مانند اشتو ) و روشهای مکانیکی- تجربی، پنج طبقه اصلی هستند که روشهای طراحی روسازی انعطاف پذیر به آنها وابسته هستند [14]. اشکال یک رویکرد تجربی مانند روش طراحی CBR این است که نتیجه آن بر اساس مجموعه خاصی از شرایط محیطی، مصالح و بارگذاری است. طراحی در شرایط دیگر، دارای اعتبار نیست. رویکرد اصلی برای طراحی روسازی همراه با ثبات و ایمنی، راحتی رانندگی است که روشهای مبتنی بر محدود کردن شکست برشی در تأمین آن مؤثر نیست. خرابی روسازی به شکل چاله ها، خستگی به صورت ترک خوردگی و شیارشدگی ناشی از تنشهای زیاد و کرنش های ایجاد شده در روسازی است که در روش هایی که مبتنی بر رویکرد محدود کننده خیز هستند، دیده نمی شوند. معادلات طراحی مبتنی بر روش اشتو که نتیجه آزمون راه است فقط برای شرایطی قابل اعمال است که فرمولبندی اش متناسب با اهداف آنها (این شرایط) طراحی شده باشد [2، 21]. برای کاربرد آن در سایر شرایط، اصلاحات گسترده ای براساس تئوری یا تجربه مورد نیاز است. روش Shell و روش انستیتوی آسفالت امیدوارکننده ترین روشهای مکانیکی – تجربی هستند که از کرنش در نقاط بحرانی برای کنترل تغییر شکل دائمی استفاده می کنند. توانایی پیش بینی نوع اثر مضر، مزیت روش طراحی M-E نسبت به سایر رویکردهاست.

ترافیک و بارگذاری، مصالح، محیط زیست و معیارهای شکست چهار دسته گسترده ای است که عوامل طراحی در آنها توزیع می شود. بارهای محوری، تعداد تکرارهای بار، فاصله چرخها، نواحی روسازی لاستیک-روسازی، و سرعت خودرو باید در فاکتورهای ترافیک و بارگذاری گنجانده شوند. در روش طراحی مکانیکی از ورودی های ترافیکی ذکر شده در مدل ساختاری به جز تعداد تکرار، استفاده می شود که در مدل خرابی مورد استفاده قرار می گیرند.

دما و نشست (تراوش) هر دو بر روی مدول های الاستيسيته لایه های مختلف تأثیر دارند که در نهایت بر عملکرد روسازی تأثیر می گذارند [14، 27]. همانطور که در مورد مدول های الاستيسيته که به درجه حرارت وابسته هستند، در طراحی روسازی باید موارد روبرو مد نظر قرار داده شوند: رفتار دینامیکی مصالح مختلف، افزایش ترافیک، و شرایط نامتعارف آب و هوایی که در طول آنالیز ثبت شده اند. همراه با دما و شدت بارش ها، در مناطق خاص كه عوامل محيطي از جمله نفوذ يخبندان، شاخص برودت، نزديك بودن سفره آب های زيرزميني عواملي هستند كه بايد در تحليل مورد توجه قرار گيرند. مدل های اقلیمی همچون مدل انتقال حرارت برای تعیین توزیع دما با توجه به فضا و زمان، تعادل رطوبت برای تعیین توزیع نهایی رطوبت در زیرسازی، و مدل نفوذ – زهکشی برای پیش بینی درجه اشباع اساس های دانه ای در روش طراحی مکانیکی استفاده کرد [14]. زئو و همکاران [39] تغییرات فصلی دما و درصد آب را مورد مشاهده قرار دادند و تأثیرات آنها را بر عمر پیش بینی شده روسازی ارزیابی نمودند. نتایج مطالعه پارامتری نشان داد که دوره متوسط دما، گرادیان دما در آسفالت، و زمان بندی و مدت زمان یک بستر مرطوب و شرایط زیرسازی بر برآورد عمر روسازی تأثیر می گذارند. برای تعیین پاسخ های روسازی مانند تنش، کرنش، و جابجایی در ورودی اجزای بحرانی باید به شکل خصوصیات مصالح اولیه مانند نسبت مدول و ضریب پواسون در مدلهای ساختاری داده شود. سپس این پاسخ ها در معیارهای مختلف شکست به شکل مدل خرابی – همچون ترک خوردگی خستگی، شیار شدگی، و ترک خوردگی در دمای پایین – مورد استفاده قرار می گیرند که سطح قابلیت اطمینان و طراحی نهایی آنها از آن بدست می آید.

روشی جدید برای ارزیابی ساختاری ساختار روسازه سکوهای دریایی در معرض انفجارهای هیدروکربن

A New Method for Structural Assessment of Topside Structure subjected to Hydrocarbon Explosions

چکیده
1) مقدمه
2) روشی جدید برای ارزیابی سازه‌ای روسازه سکو تحت بارهای انفجار
3) سازه هدف
4) ارزیابی بارهای انفجار
۴-۱ انتخاب سناریوهای انتشار گاز و شبیه‌سازی‌ها
۴-۲ انتخاب سناریوهای انفجار گاز و شبیه‌سازی‌ها
5) محاسبه بسامد انفجار گاز
۵-۱ بسامد ابر گازی
۵-۲ احتمال اشتعال
6) آنالیز غیرخطی پیامد سازه‌ای
۶-۱ مدلسازی المان محدود
۶-۲ نتایج پاسخ سازه‌ای غیرخطی تحت بارهای انفجار
7) ارزیابی سازه‌ای
۷-۱ منحنی تجاوز پیامد از حد بحرانی
۷-۲ پیامد سازه‌ای در سطح ریسک قابل‌قبول
8) نتیجه‌گیری

چکیده

هدف اصلی این تحقیق پیشنهاد روش جدیدی برای ارزیابی سازه‌ای روسازه‌های سکوهای دریایی تحت انفجارهای هیدروکربنی است. در این مطالعه، سناریوهای انتشار و انفجار متعددی از طریق روش احتمالاتی انتخاب، و سپس آنالیز می‌شوند تا بارهای انفجار واقعی مشخص شوند. در مرحله بعد، مجموعه‌های بارهای انفجار واقعی حاصل از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) از طریق نرم‌افزار رابط CFD و آنالیز المان محدود (FEA) منتقل، و در نهایت پیامدهای سازه‌ای غیرخطی آنالیز می‌شوند. پیامدهای سازه‌ای بارهای انفجار واقعی، که از طریق آنالیز المان محدود بررسی می‌شوند، برای منحنی تجاوز پیامدهای سازه‌ای از حد بحرانی بکار می‌روند که روش جدیدی برای ارزیابی سازه‌ای پیشنهادی این مطالعه است. این منحنی می‌تواند عدم قطعیت ناشی از ساده‌سازی بار، سازه و روش را کمتر کند. علاوه بر این، می‌توان رفتار سازه‌ای روسازه سکو را، تحت انفجارهای با سطح ریسک قابل‌قبول، از طریق همین منحنی مستقیماً مشخص کرد.

8- نتیجه‌گیری

اهداف این مطالعه ابداع روش جدیدی برای ارزیابی سازه‌ای روسازه سکوهای دریایی در رویدادهای انفجار، و اثبات این روش از طریق مثالی کاربردی بود. روش جدید از بارهای انفجار واقعی برای آنالیز پاسخ‌های سازه‌ای بهره می‌گیرد، در حالی‌که، در روش فعلی از بارهای ایده‌ال‌شده استفاده می‌شود.
در روش جدید، برای انتقال بارهای واقعی از CFD به FEM از نرم‌افزار رابط «فلکس تو داینا» استفاده می‌شود. علاوه بر این، برای ارزیابی سازه‌ای روسازه سکو، منحنی تجاوز پیامد از حد بحرانی تحت بار انفجار واقعی و بسامد انفجار پیشنهاد شد.
با توجه به نتایج این مطالعه، می‌توان به نتایج زیر دست یافت:
• روش جدیدی برای ارزیابی سازه‌ای با درنظرگیری بارهای انفجار واقعی معرفی شد.
• مجموعه پاسخ‌های سازه‌ای با بارهای انفجار واقعی در چند سناریوی انفجار آنالیز شدند.
• روشی برای ارزیابی سازه‌ای روسازه سکو با بهره‌گیری از منحنی‌های تجاوز پیامد از حد بحرانی پیشنهاد شد.

Abstract

The primary aim of this study is to propose a new method for structural assessment of topside structures on offshore installations subjected to hydrocarbon explosions. In the present study, lots of dispersion and explosion scenarios are selected by probabilistic approach, and analyzed for definition of actual explosion loads. Then, sets of actual explosion loads from CFD simulation are transferred by interface program between CFD and FEA, and nonlinear structural consequence analyses is performed. The structural consequences under actual explosion loads investigated by FEA are used for a consequence exceedance curve which is a new method for structural assessment proposed in this study. The consequence exceedance curve can reduce uncertainties from simplification of load, structure and procedure. In addition, it can be directly found the structural behavior of topside structure under explosions at risk acceptance level by consequence exceedance curve.

8- Conclusions

The objectives of this study were to develop a new method for the structural assessment of topside structure on offshore installations in explosion events, and demonstrate the method with an applied example. The new method uses the actual explosion loads for the analysis of structural responses, in contrast to the existing procedure, which uses the idealized loads.
In the new procedure, an interface program named FLACS2DYNA is applied to transfer the actual loads from CFD to FEM.
In addition, the consequence exceedance curve based on the structural response under actual explosion loads and explosion frequency is suggested for the structural assessment of topside structure. Based on the results of this study, the following conclusions and insights can be drawn.
x A new method for the structural assessment considering the actual explosion loads is introduced.
x The series analysis of structural response with the actual explosion loads of a number of explosion scenarios is performed.
x A method for the structural assessment of the topside structure using consequence exceedance curves is suggested.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روشی جدید برای ارزیابی ساختاری ساختار روسازه سکوهای دریایی در معرض انفجارهای هیدروکربن

A New Method for Structural Assessment of Topside Structure subjected to Hydrocarbon Explosions

اثرات متقابل خاک و سازه بر عملکرد لرزه ای قاب های مقاوم خمشی بتن مسلح

Soil-structure interaction effects on the seismic performances of reinforced concrete moment resisting frames

چکیده

1- مقدمه

2- تجزیه و تحلیل

3- مدلسازی عددی در نرم افزار اوپن سیز

4- نتایج

5- نتیجه گیری

چکیده

این مقاله تأثیر اثرات اندرکنش خاک و سازه (SSI) بر عملکرد لرزه ای قاب های مقاوم خمشی (MRFs) بتن آرمه (RC) 2D را بررسی می کند. این بررسی را با استفاده از تجزیه و تحلیل های دینامیک غیر خطی انجام داده ایم. هدف این پژوهش با استفاده از مطالعه ای پارامتری پیگیری می شود که در آن از (1) ویژگی های خاک، (2) روش مدلسازی اثرات SSI و (3) سطح طراحی لرزه ای سازه ها، استفاده شده است. آیین نامه ی اتحادیه ی اروپا کد شماره 8 (Eurocode 8) طبقه بندی های خاک را مطرح می کند. این طبقه بندی ها را مبنایی برای تعریف ویژگی های مکانیکی خاک قرار می دهیم. در رابطه با مدلسازی SSI، هر دو رویکرد زیر سازه ها و رویکرد مستقیم را درنظر گرفته ایم. در نهایت، سازه های دارای 4 و 8 طبقه را بررسی کردیم. این سازه ها تنها برای بارهای عمودی و یا بر اساس قوانین ایتالیا برای ساخت و سازها طراحی شده بودند(NTC-08). قاب های مقاوم خمشی بتن آرمه (RC-MRFs) موجود در خاک های نرم را بررسی کردیم، چرا که اثرات SSI بر عملکرد لرزه ای را بیشتر از حد انتظار می دانستیم. این پژوهش نشان می دهد که SSI بر تقاضای لرزه ای اثر می گذارد. این اثرگذاری برحسب حداکثر برش پایه و حداکثر نسبت رانش بین طبقات با اهمیت های متفاوت است که به رویکرد مدلسازی وابسته می باشد.

1- مقدمه

در این مقاله، نتایج مطالعه ای پارامتری را با هدف بررسی اثرات اندرکنش خاک و سازه (SSI) بر عملکرد لرزه ای قاب های مقاوم خمشی بتن آرمه (RC) نشان داده ایم. تجزیه و تحلیل های دینامیک غیرخطی به شکل های متفاوتی انجام شده است که عبارتند از:
(1) ویژگی های خاک
(2) روش مدلسازی اثرات اندرکنش خاک و سازه
(3) سطح طراحی لرزه ای سازه ها. در مورد خاک
در خصوص خاک، به طبقه بندی های گوناگون مطرح شده در Eurocode 8 (منبع 1) اشاره کردیم، در حالی که در رابطه با روش مدلسازی اثرات SSI، هر دو رویکرد «مستقیم» و «زیرسازه ها» را درنظر گرفتیم. در نهایت، سازه های دارای 4 و 8 طبقه را بررسی کردیم که تنها برای بارهای عمودی و یا طبق مقررات حال حاضر در ایتالیا برای ساخت و ساز (منبع 2) طراحی شده اند. پیش از ارائه ی نتایج تجزیه و تحلیل، سازه های مرجع، همچنین سوابق منتخب و ویژگی های مکانیکی ته نشینی خاک مفروض برای تجزیه و تحلیل عددی را بیان می کنیم. علاوه بر این، توضیحاتی در مورد مدل های عددی اجرا شده در نرم افزار اوپن سیز را ارائه می دهیم.

5- نتیجه گیری

در این پژوهش، اثرات SSI بر تقاضای لرزه ای قاب های مقاوم خمشی بتن آرمه با استفاده از یک مطالعه ی پارامتری بررسی شد که در آن: (i) ویژگی های خاک، (ii) روش مدل سازی اثرات SSI و (iii) سطح طراحی لرزه ای سازه ها ارائه شده است. به طور خاص تر، تجزیه و تحلیل دینامیک غیر خطی را اجرا کردیم.
این پژوهش نشان می دهد که بر اساس رویکرد مدل سازی بکاررفته، کم و بیش SSI می تواند بر تخمین تقاضای لرزه ای با توجه به مدل پایه ی ثابت اثر بگذارد. اتخاذ یک مدل کامل تعدیل یافته ی FEM می تواند منجر به کاهش تخمین تقاضای لرزه ای، با توجه به مدل پایه ی ثابت، تا 50٪ از نظر حداکثر نسبت رانش بین طبقات و تا 20٪ بر حسب حداکثر برش پایه شود. مدل سازی ساده شده ی اثرات SSI با استفاده از مدل تیر بر روی بستر غیرخطی وینکلر (BNWF) ، می تواند بر ارزیابی تقاضای لرزه ای تنها در مورد ساختمان های 8 طبقه بنا شده بر روی خاک های بسیار نرم، تأثیر بگذارد، چراکه پاسخ جنبشی بر پاسخ لغزشی فونداسیون اثر می گذارد. به هر حال، کاهش با توجه به مدل پایه ی ثابت (تا 20٪ برحسب حداکثر برش پایه و حداکثر نسبت رانش بین طبقات) کمتر از کاهش پیش بینی شده بوسیله ی مدل کامل FEM است. تفاوت بین دو رویکرد مدل سازی به ویژگی های مختلف میرایی کلی مربوط می شود، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، که در آن شتاب یک نقطه در بالای سازه و طیف فوریه متناظر آن را برای داده ثبتی خاص ترسیم کرده ایم. مدل BNWF، به دلیل عدم وجود کوپلینگ بین حالت های عمودی و جانبی پاسخ فونداسیون و به دلیل عدم توجه به متغیر فرکانس امپدانس های فونداسیون، به ظاهر اتلاف انرژی ناشی از SSI را کم برآورد می کند.

Abstract

The paper investigates the influence of Soil-Structure-Interaction (SSI) effects on the seismic performances of 2D reinforced concrete (RC) moment resisting frames (MRFs), which were investigated by means of non-linear dynamic analyses. The goal was pursued by means of a parametric study in which (1) the soil properties, (2) the modelling technique of the SSI effects, (3) the seismic design level of the structures were varied. The soil classes suggested by Eurocode 8 were taken as reference to define the mechanical properties of soil. As concerns the SSI modelling, both a sub-structures approach and a direct approach were considered. Finally, structures of 4 and 8 floors designed for vertical loads only or according to the Italian regulations for constructions (NTC-08) were considered. RC-MRFs founded on soft soils were considered, because SSI effects on the seismic response are expected higher. The study shows that SSI affects the seismic demand in terms of maximum base shear and maximum inter-story drift ratio with different significance depending on the modelling approach.

1- Introduction

In this paper, the results of a parametric study performed with the aim to investigate the effects of the Soil-Structure Interaction (SSI) on the seismic performances of reinforced concrete (RC) moment resisting frames (MRFs) are shown. Nonlinear dynamic analyses were performed varying (i) the soil properties, (ii) the modelling technique of SSI effects, (iii) the seismic design level of the structures. As concerns the soil, the different classes suggested by Eurocode 8 [1] were referenced, while as concerns the modelling technique of SSI effects, both a “direct” approach and a “sub-structures” were considered. Finally, structures of 4 and 8 floors designed for vertical loads only or according to the current Italian regulations for constructions [2] were considered. Before showing the results of the analyses, the reference structures are introduced, as well as the selected records and the mechanical properties of the soil deposits assumed for the numerical analyses. Moreover, some explanations about the numerical models implemented in OpenSees are provided.

5- Conclusions

In this study, SSI effects on the seismic demand of reinforced concrete moment resisting frames were investigated by means of a parametric study in which: (i) the soil properties, (ii) the modelling technique of SSI effects and (iii) the seismic design level of the structures were varied. In particular, nonlinear dynamic analyses were performed.
The study shows that, based on the modelling approach adopted, SSI can affect more or less the estimation of the seismic demand with respect to a fixed-base model. The adoption of a refined complete FEM model can lead to reductions in the estimation of the seismic demand, with respect to a fixed-base model, up to 50% in terms of maximum inter-story drift ratio and up to 20% in terms maximum base shear. A simplified modelling of SSI effects by means of a Beam on Nonlinear Winkler Foundation (BNWF) model can affect the evaluation of the seismic demand only in case of 8 floors buildings founded on very soft soils, whereas rocking response tends to prevail over sliding response of the foundation. Anyway, the reductions with respect to a fixed-base model (up to 20% in terms of both maximum base shear and maximum inter-story drift ratio) are lower than those predicted by a complete FEM model. The difference between the two modelling approaches is related to the different characterization of the overall damping, as shown in Fig.4, in which the acceleration of a point on the top of the structure, and the corresponding Fourier spectrum, is plotted for a specific record. The BNWF model, because of the lack of coupling between vertical and lateral modes of foundation response and because of its incapability to take into account the frequency variability of foundation impedances, seems to under-estimate the energy dissipation due to SSI.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثرات متقابل خاک و سازه بر عملکرد لرزه ای قاب های مقاوم خمشی بتن مسلح

Soil-structure interaction effects on the seismic performances of reinforced concrete moment resisting frames

ارزیابی طراحی لرزه ای ساختمان های بتن مسلح برای زلزله های نزدیک منبع با استفاده از تحلیل تاریخچه غیرخطی

Seismic Design Evaluation of Reinforced Concrete Buildings for Near-Source Earthquakes by Using Nonlinear Time History Analyses

چکیده

1- مقدمه

2- ساختمان های انتخاب شده

3- ارزیابی لرزه ای ساختمان های انتخاب شده با NLTHA

4- نتایج

چکیده

کدهای طراحی لرزه ای اکثراً ادعا می کنند که نیازمندیهایشان منجر به سطح عملکرد (PL) ایمنی جانی (LS) برای ساختمان ها می گردد. این در حالیست که بسیاری از ساختمان ها که براساس کدهای فعلی طراحی شده اند، عملکرد غیر قابل قبولی نشان داده و حتی در برخی اززلزله های اخیر، به ویژه رویدادهای نزدیک منبع ویران شده اند. براین اساس، به نظر می رسد برای ایجاد اطمینان کافی در جامعه مهندسی، مقررات آئین نامه و کدهای لرزه ای به ارتقاء بیشتری نیاز دارند. هدف از اجرای این مطالعه پی بردن به نحوه اثربخشی کدهای IBC 2009 و ACI 318-2014 در تامین LS PL در ساختمان های منظم چند طبقه بتن آرمه با سیستم باربری جانبی و قاب خمشی خاص می باشد. برای این منظور، مجموعه ای از ساختمان های چند طبقه تا 16 طبقه درزلزله خیزترین ناحیه تهران انتخاب و براساس کدها طراحی شدند. سپس، از مجموعه ای از شتاب نگارهای سه مولفه ای نزدیک منبع استفاده و مطابق کد مقیاس بندی شدند، و برای کلیه ساختمان ها یک سری تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی انجام شد. جابجایی و شتاب بام، و نیروهای برشی پایه محاسبه و همچنین برای ارزیابی عملکرد لرزه ای، روند شکل گیری لولاهای (مفصل) پلاستیکی و توزیع آنها در سازه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای برخی از زلزله ها، عملکرد ساختمان ها از حد LS PL فراتر رفت، و حتی در برخی موارد، به سطح فروریزش و ویرانی می رسند.

1- مقدمه

اکثر کدهای طراحی لرزه ای فعلی برای سیستم های ساختمانی به صورت صریح یا ضمنی ادعا می کنند که طراحی سازه های ساختمان ها براساس نیازمندیهایشان منجر به ایمنی جانی (LS) به عنوان حداقل سطح عملکردشان (PL) می گردد. این در حالیست که برخی از ساختمان ها که براساس مقررات کدهای فعلی طراحی و براساس استانداردهای بالا تحت نظارت خوب ساخته شده اند، PLs غیر قابل قبولی نشان داده، و حتی در برخی از زلزله های اخیر ویران شده اند. همچنین، در بسیاری از موارد، میزان آسیب و خرابی در ساختمان های در معرض زلزله به حدی بالا است که تخریب و بازسازی ساختمان حتمی می شود. براین اساس، به نظر می رسد برای ایجاد اطمینان کافی در جامعه مهندسی، مقررات کد هنوز نیاز به ارتقاء دارند.

4- نتایج

نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای برخی از زلزله های استفاده شده، عملکرد ساختمانها فراتر از سطح عملکرد مورد انتظار است (تجاوز)، و حتی در برخی از موارد، ساختمان ها به سطح فروریزش و ویرانی می رسند. علت این تجاوز، عمدتاً ناشی از اثر شدت بالای تحریک های عمودی زمین می باشد. به علاوه، توزیع لولاهای پلاستیکی در سازه های ساختمان ها یکنواخت نیست، و آنها بسته به ارتفاع و ویژگیهای زلزله ورودی، معمولاً در برخی سطوح خاص از ساختمان ها، متمرکز می شوند. براین اساس می توان ادعا نمود که مقررات کد به ویژه با توجه به لحاظ شدن اثر تکان عمودی زیاد زمین زلزله های نزدیک منبع، نیاز به ارتقاء دارند، تا بدین طریق بتوانند به طراحی ساختمانهایی منجر گردند که به سطح عملکرد ایمنی جانبی مطمئنی می رسند.

Abstract

Seismic design codes mostly claim that their requirements lead to Life Safety (LS) Performance Level (PL) for buildings. This is while many buildings, designed based on the current codes have shown unacceptable performance, and even have collapsed in some recent earthquakes, particularly near-source events. On this basis, it seems that the code provisions still need further improvement to create sufficient confidence in the engineering community. This study has been conducted to find out how IBC 2009 And ACI 318-2014 codes are effective in providing the LS PL in reinforced concrete multi-story regular buildings with special moment frame lateral load bearing system. For this purpose, a set of multi-story buildings up to 16 stories were considered in the highest seismic hazard zone of Tehran, and were designed based on the codes. Then, a set of near-source three-component accelerograms were employed and scaled according to the code, and a series of nonlinear time history analyses were conducted for all buildings. Roof displacement and acceleration, and base shear forces were calculated, and also the formation trend of plastic hinges and their distribution in the structures were investigated for evaluating the seismic performances. Results show that for some earthquakes the buildings performance exceed LS PL, and even in some cases they reach collapse level.

1- Introduction

Most of the current seismic design codes for building systems claim, either explicitly or implicitly, that design of buildings’ structures based on their requirements leads to Life Safety (LS) as their minimum Performance Level (PL). This is while some buildings, designed based on the current codes’ provisions, and constructed based on high standards, under good supervision, have shown unacceptable PLs, even collapse in some recent earthquakes, particularly near-source events. Also in many cases the extent of damage in the earthquake stricken buildings has been so high, that the demolishing and reconstruction of the building have become inevitable. On this basis, it seems that the code provisions still need improvement to create sufficient confidence in the engineering community.

4- Conclusions

Results show that for some of the employed earthquakes the buildings’ performance exceeds the expected performance level, and even in some cases the buildings reach collapse level. This exceedance can be mainly due to the effect of the high intensity of vertical ground excitations. Furthermore, the distribution of plastic hinges in the buildings’ structures is not uniform, and they usually concentrate in some specific levels of the buildings, depending on their height and the input earthquake characteristics. On this basis, it can be claimed that the code provisions still need improvement, particularly with regard to the inclusion of the effect of extensive vertical ground motion of nearsource earthquakes, to lead to design of buildings which confidently achieve the live safety performance level.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ارزیابی طراحی لرزه ای ساختمان های بتن مسلح برای زلزله های نزدیک منبع با استفاده از تحلیل تاریخچه غیرخطی

Seismic Design Evaluation of Reinforced Concrete Buildings for Near-Source Earthquakes by Using Nonlinear Time History Analyses

شناسایی شاخص های کیفیت در سیستم حمل و نقل اتوبوس مدرسه

Identification of quality indexes in school bus transportation system

Abstract

School transportation is a special and important issue for society, as it refers and involves a very sensitive age group. Therefore, the appropriate design as well as the provision of maximum safety to students, are necessary actions need to be taken into account for the smooth functioning of a society. Within the last years, research in this field has gain interest as it aims to identify the special features affecting the school transportation system and determine the factors that substantially influence the level of the offered services. The current paper aims to investigate qualitative factors that affect a school transportation system’s services executed by school buses. Firstly and in order to identify these factors, international literature research on school transportation has been undertaken revealing that the relating information is neither completed nor sufficiently documented. Secondly and in order to define the most important qualitative factors and assess the existing school transport system, a questionnaire survey is conducted to parents of private high school students in the area of Thessaloniki. Finally, the conclusions of the investigation are analyzed and factors that need improvement in the existing school transportation system are identified. In addition, a school transportation satisfaction index is estimated and by using linear regression analysis, the factors that influence it are determined. The definition of the satisfaction index permits the sector of the school transportation system to prioritize the necessary interventions to be implemented and shed light on the user satisfaction impact of these interventions.

1 Introduction

School transportation is a special and important issue for society, as it refers to a very sensitive age group. Therefore, the appropriate design and the provision of maximum safety are necessary actions need to be taken into account while organizing such a system. School transportation includes all the modes of students’ transfer to and from school units and school activities. Walking, biking, use of private cars, buses and taxis are all modes composing a school transportation system, while students, parents, relatives and friends, teachers, drivers and school bus attendants are the basic stakeholders (Morfoulaki et al, 2015). Each of them plays a crucial role in the whole procedure and is responsible for students’ safety. Parents and teachers educate students from their early age about the rules ensuring a safe trip, while drivers and school bus attendants constantly remind and inform them about the appropriate behavior they should demonstrate throughout the whole trip.

School buses are on the top of the list when referring to safe modes of transfer, as these are designed and manufactured specifically for the protection of pupil passengers. Statistics suggest that a child travelling by car is seven times more likely to be involved in a road traffic accident than a child travelling by bus (European Commission Transport Road Safety, 2004). Similarly, statistics from USA, Canada and Australia confirm that school transportation by buses presents a high level of safety, just as in Europe. More specifically, the Australian College of Road Safety (ACRS), claims that bus travel is at least fourteen times safer than the use of private vehicle, while a research undertaken by the National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA, 2014) in the USA, notes that when comparing the number of fatalities of children aged five to eighteen during the school transportation hours, school buses are 87 times safer than private cars. In Greece, the school bus transportation is divided into three major categories; private school bus transportation serving primary school students (door to door services), private school bus transportation serving high school students (where specific stops are pre determined according to the parents’ needs), public school bus transportation serving primary and high school students (where specific stops are pre determined by school units in cooperation with the transport providers) (Morfoulaki et al, 2015). There are particular rules regulating and overseeing the system’s appropriate function, such as maximum speed limits compliance, seat belts provision, attendant existence on the bus , mandatory annual roadworthiness controls, installation of signage on the front and the back of the bus, etc. (School Transport Safety Legislation in Greece, 2009). In contrast with the public school transportation system, the private school system seems to be more organized. For example, private school students are received and delivered from/to their residences (which is considered more safer), while for public school students specific stops are designated for this purpose (which may be located a quite long distance from students’ residences). Moreover, all private elementary schools provide a school bus attendant responsible for pupils’ safety inside the bus, a service which unfortunately is not provided to primary school students of public schools. (Morfoulaki et al, 2015)

Safety in school transportation can be determined by many different factors. The violation of traffic laws is a very common factor leading to an accident. According to a research took place in Athens, 2007, 147 infringements were identified within a month through 2.623 police controls (Chalkia et al, 2009). The 27,5% of the violations referred to the non use of seat belt. In a similar research in Athens, 2006, the violations included in a high rate (12,8%) speed violations. Generally, some of the safety key factors in school transportation are the driving behavior, the vehicle condition, the driving environment, the student’s behavior while on the bus, as well as the use of technological equipment which can increase the safety levels.

Taking into account the above, the paper attempts to identify a number of qualitative factors that affect a school bus transportation system and its safety. Therefore, a questionnaire survey is conducted in parents of students attending private high schools in the area of Thessaloniki, Greece, in order the most important factors to be defined. Following, a school transportation satisfaction index is estimated and by using a linear regression analysis the factors that influence it are determined. The definition of the satisfaction index permits the field of the school transportation system to prioritize the necessary interventions need to be implemented and sheds light on the user satisfaction impact of these interventions.

غشای ساختاری مورد استفاده در نمای ساختمانهای مدرن

Structural membranes used in modern building facades

چکیده
1- مقدمه
2- سیستم های نما و مواد مورد استفاده برای آن
2-1 مشخصه های مواد با عملکرد بالا
3- نمای غشایی
3-1 انتخاب مواد برای نمای غشایی
3-2 غشای پارچه ای
3-3 فویل ها
4- موارد مطالعه
4-1 استادیوم هزاع بن زاید در العین
4-2 استادیوم بی سی پلیس در ونکوور
4-3 استادیوم گرین پوینت در کیپ تاون
4-4 فضاهای متحرک – خیمه های پارچه ای برای فستیوال شهری بومی – آلمانی
4-5 خیمه های بامبویی برای نمایشگاه شانگهای
4-6 تسهیلات شنای المپیک در مونیخ
4-7 یادواره ای در مادرید ( ETFE)
5- جمع بندی

چکیده

مواد درست شده با فناوری، طراحی ها و روش های ساخت و ساز نقش اصلی را در نمای خارجی پیشرفته ساختمان ایفا می کنند و غشاهای بافتنی یا فویل ها کاربردهای بسیار زیادی در نمای خارجی دارند که به یک جز اساسی در معماری مدرن تبدیل می شود. تنوع امروزی در نمای سبک که در دسترس هستند، یکی از مهم ترین علل موفقیت سراسری این نماها می باشد. نمای غشایی فرصت های بسیاری را برای نمای معماری فراهم می کند، زیرا با استفاده از این منسوجات ها می توان فرم های مختلف و حالت های هندسی پیچیده را مورد استفاده قرار داد که از نظر اقتصادی نیز فواید مثبتی را فراهم می کند.
در صورتی که شرایط به گونه ای باشد که به توان از این نمای غشایی در ساختمان استفاده کرد، این مقاله نیاز های عمومی در رابطه با سیستم های نمای ساختمان را ارزیابی می کند که می توان از آن ها به عنوان یکی از لیست های ارزیابی اصلی برای طراحان استفاده کرد. موارد مطالعه ای ارائه شده ، نشان دهنده ی انواع راه حل ها می باشد که شامل ترکیبات مواد معمول می باشد. نمونه هایی که در این مطالعه ارائه شده است، تمام مواد رایج و روش های معمول شامل ETFE ، PTFE های شیشه ای ، پلی استر های PVC ، شبکه های PTEF شیشه ای و همچنین سیستم های چند لایه ای عایق می باشد.

5- جمع بندی

خلاصه مواد مورد استفاده در طراحی نماها نشان می دهد که تنوع در این زمینه بسیار زیاد می باشد. ترکیب های بیشتری از فیبر ها، پوشش ها و یا لمینت ها هنوز تحت بررسی هستند. مواد با چندین کاربرد شامل لایه های الکتروکروماتیک، پوشش های گزینشی و المان های مصرف کننده انرژی، می توانند مواد مورد استفاده در آینده باشند. رهنمود های طراحی پایدار : «حداقل کردن بار مرده سازه ها»، با استفاده از این مواد غشایی، در بهترین حالت قرار خواهند داشت . به علاوه، راه حل های کافی طراحی برای ایجاد طیف بلند، وزن سبک و کم هزینه موجب می شود که این روش در طراحی های مدرن، بسیار موفق ظاهر شود. در آینده ما بیشتر از این طرح ها خواهیم دید که با آرایش های جمع شدنی، تا شدنی و تطبیقی ترکیب شده اند.

Abstract

Technology driven materials, designs and construction techniques play a major role in state of the art building facades. Textile membranes or foils are used more and more often in façades applications becoming an integral part of modern architecture. Today’s diversity in lightweight façade options available is one of the key facts for its worldwide success. Membrane façades offer immeasurable opportunities for architectural expression, with freeform and complex geometries being structurally feasible and economically attractive. The paper evaluates general demands on a façade system that can be used as a fundamental check list for the designer if membranes are a possible option for the façade system. Furthermore the paper presents and discusses material and system options, properties but also limits of membrane façades. The presented case studies show the variety of solutions including the typical material combinations. The examples cover all common materials and methods, including ETFE, Glass-PTFE, PVC Polyester, Glass-PTFE mesh as well as multi-layer insulated systems.

5- Conclusion

The material summary shows the tremendous variety of today’s membrane materials. More combinations of fibers, coatings or laminates are still to come. Multifunctional materials, containing electro chromatic layers, selective coatings and energy harvesting elements will form the tool box of the future. The guideline of sustainable designs: “minimizing the dead load of the structures” will be best followed by using the membrane materials. In addition, adequate design solutions for creating long span, lightweight and low cost solutions make this sector very successful in modern architecture. In the future we will see more and more of this and many of them in combination with retractable, foldable and adaptive arrangements.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

غشای ساختاری مورد استفاده در نمای ساختمانهای مدرن

Structural membranes used in modern building facades

مقاومت روانگرایی خاک های کریستچرچ CBD

Liquefaction Resistance of Christchurch CBD soils

چکیده

مقدمه

زمین شناسی خاک های ناحیه تجاری مرکزی کریستچرچ

شناسایی بعد از لرزش و تحقیقات زمینی

نمونه گیری فشار ژل و کیفیت نمونه

عکس العمل چرخه ای نمونه های GP

عکس العمل تفسیر شده ماسه های سیلتی کریستچرچ

مقایسه با منحنی تحریک روانگرایی تجربی

خلاصه و نتیجه گیریها

چکیده

خاک های آسیب پذیر در برابر روانگرایی که در زیر خاک کریستچرچ CBD قرار دارند، در یک برنامه مطالعاتی آزمون آزمایشگاهی و میدانی جامع (CPT، گمانه، سرعت موج برشی) مورد ارزیابی قرار گرفتند. محل های نمونه-گیری بعد از زلزله آسیب گسترده ای نشان می دهند که نیاز است تا ساختمانهای تجاری چند طبقه در این محل ها تخریب شوند. مقاومت روانگرایی به وسیله اندازه گیری مستقیم با استفاده از آزمون سه محوری چرخه ای روی نمونه های دست نخورده به دست آمده از عمق 2 تا 14 متری نهشته های CBD با استفاده از نمونه گیری فشار ژل (GP) مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های آزمایش شده یک طیف وسیعی از خاکها از ماسه های تمیز (SP) تا ماسه های سیلتی (SM)، سیلت های ماسه ای (ML) با محتوی مواد دانه ریز (معمولا غیرپلاستیک) در طیف 1 تا 98 درصد را پوشش می دهند. آزمون استحکام چرخه ای اجازه مقایسه همبستگی های تجربی براساس داده های موردی تاریخچه  را می دهد که اکنون شامل تاریخچه های موردی از رویدادهای اخیر در کریستچرچ، نیوزیلند، است. در حالیکه به طور کلی سازگاری خوبی برای ماسه های تمیز به دست آمده است، مقایسه ماسه ها با مقادیر بالای مواد دانه ریز غیرپلاستیک نشان می دهد که تحقیق بیشتری برای آشکارسازی استحکام چرخه ای این نهشته ها با توجه به ازدیاد آنها در کریستچرچ موردنیاز است.

مقدمه

بعد از توالی زلزله کانتربوری (CES)  2010-2011، یک تحقیق و بررسی مطالعاتی برای شناسایی بهتر نهشته-های در معرض بیشترین ریسک روانگرایی خاک انجام شد. دو محل (سایت) در ناحیه تجاری مرکزی (CBD) کریستچرچ  که روانگرایی گسترده با تاثیر معکوس روی عملکرد فونداسیون ساختمان را نشان داده بودند، جهت تحقیقات و بررسی های دقیق مورد هدف قرار گرفتند: آزمونهای CPT؛ حفاری گمانه؛ سرعت موج برشی (Vs) و نمونه گیری فشار ژل (GP) (بری و همکاران، 2014؛ تیلور و همکاران، 2012) . GP یک روش جدید برای به دستیابی به نمونه های دست نخورده خاکهای ماسه ای از زیر سطح ایستابی  است و بعد از کار نویدبخش توسط مشاوران کیسو جیبان (ژاپن)  و هوآنگ و همکاران، 2008 (تایوان)  به طور آزمایشی استفاده شد. 

خلاصه و نتیجه گیریها

یک تحقیق درباره مقاومت چرخه ای ماسه ها از ناحیه تجاری مرکزی کریستچرچ با استفاده از روشهای نوین از جمله نیمرخ زنی میدانی (CPT، گمانه، Vs ) و نمونه گیری دست نخورده کیفیت بالا (نمونه گیر پیستون GP) انجام شد. نمونه های GP از نواحی در CBD هستند که به طور قابل توجه توسط روانگرایی در طول زلزله های کانتربوری 2010 تا 2011 تحت تاثیر قرار گرفتند. آزمون سه محوری چرخه ای و آزمون شاخص مکمل انجام شد و نتایج برای شرایط میدانی تفسیر شدند. داده ها قابل مقایسه با منحنی تحریک روانگرایی ساده شده بودند، همانطور که به طور گسترده در فعالیتهای مهندسی استفاده شده است.

Abstract

The liquefaction-susceptible soils that underlie the Christchurch CBD have been evaluated within a comprehensive field (CPT, borehole, shear-wave velocity) and laboratory-testing programme. Sampling sites exhibited extensive ground damage following the earthquakes, requiring demolition of multi-storey commercial buildings. Liquefaction resistance was evaluated by direct measurement using cyclic triaxial testing on undisturbed specimens obtained from 2 to 14 m depth of CBD deposits, using novel Gel Push (GP) sampling. Tested samples cover a broad range of soils from clean sands (SP) to silty sands (SM), sandy silts (ML), with fines contents (typically non-plastic) ranging from 1 – 98 %. Cyclic strength testing allows comparison to the empirical correlations based on case-history data, which now include case histories from the recent events in Christchurch, New Zealand. While generally good agreement is obtained for clean sands, comparison of sands with high non-plastic fines indicate more research is warranted to clarify the cyclic strength of these deposits, given their prevalence in Christchurch.

Introduction

Following the 2010-2011 Canterbury Earthquake Sequence (CES) a research investigation was conducted to better characterise the deposits most at risk of soil liquefaction. Two sites in the Christchurch Central Business District (CBD) that exhibited extensive liquefaction adversely impacting building foundation performance were targeted for detailed investigations: CPT testing; borehole drilling; shear wave velocity (Vs) testing; and Gel Push (GP) sampling (Bray et al. 2014, Taylor et al. 2012). GP is a new method for obtaining undisturbed specimens of sandy soils from below the water table, and trialled in Christchurch following promising work by Kiso Jiban Consultants (Japan), and Huang et al. 2008 (Taiwan).

Summary and Conclusions

An investigation of the cyclic resistance of sands from Christchurch CBD has been conducted using state-of-the-art methods, including field profiling (CPT, borehole, Vs), and high quality undisturbed clean sand curve (PL 15%) FC = 35% FC = 15% PL 15% PL 50% PL 85% PI: 8 PI:<5 FBM MT: FC 30% PSM MT: FC 25% K1 GP: FC 30 – 50% MA1 GP: FC 30 – 50% K1 MT: FC 40% IB08 FC 35% curve (PL 15 %) Legend: CRR15 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 qc1N 0 100 200 Christchurch sands FC 30 – 50 % cyclic strength data PI: 8 PI:<5 IB08 FC 35% curve (PL 15 %) 0.05 0.10 0.15 0.20 50 100 sampling (GP piston sampler). The GP samples are from areas in the CBD significantly affected by liquefaction during the Canterbury Earthquakes 2010-2011. Cyclic triaxial testing and complimentary index testing was conducted and results interpreted for the field condition. The data allows for comparison to the simplified liquefaction-triggering curve, as used extensively in engineering practice.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مقاومت روانگرایی خاک های کریستچرچ CBD

Liquefaction Resistance of Christchurch CBD soils

استفاده از آزمایش های مقیاس کامل جهت مطالعه ساختاری ساختمان های بلند

Application of full-scale experiments for structural study of highrise buildings

چکیده

مقدمه

توسعه دستگاه اندازه گیری (سنجش)

توسعه بلوک سیستم مغناطیسی

کاربرد آزمایش مدل مقیاس کامل برای تعیین پارامترهای عناصر فرو مغناطیسی ساختارهای بتن آرمه

نتیجه گیری

چکیده

این مقاله کاربرد آزمایشات مدل مقیاس کامل را برای توسعه نرم افزاری و طراحی دستگاهی ارائه می کند که برای تعیین میزان زنگ زدن میل گرد در عناصر بتنی ساختمان های بلند استفاده می شوند. عملیات دستگاه طراحی شده مبتنی بر وابستگی میدان الکترومغناطیسی محاط یک بدنه فرو مغناطیسی، به پارامترهای هندسی آن و کاهش ویژگی های الکترومغناطیسی فرو مغناطیس با اکسیداسیون می باشد. برای دریافت اطلاعات اصلی (اولیه) در مورد میدان الکترومغناطیسی یک دستگاه اندازه گیری اصلی استفاده شده است، که ماتریسی از مبدل های الکترو مغناطیسی با دقت بالا می باشد. برای تعیین موقعیت آن ها نسبت به شیء کنترل، سنسورهای فاصله مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج انازه گیری به مدلی کامپیوتری انتقال یافته که به گونه ای تنظیم شده که در آن نتایج مدلسازی میدان مغناطیسی در مکان های مبدل ها با نتایج اندازه گیری های مستقیم مطابقت دارند. پارامترهای مدل مورد نظر ابعاد هندسی میل گرد هستند. برای افزایش ارتفاع دستگاه اندازه گیری تا ارتفاع ساختاری ساختمان، پیشنهاد می کنیم یک کوادروتور نصب نمایید.

5- نتیجه گیری

الگوریتمی برای پیاده سازی روش آزمایش مدل مقیاس کامل به عنوان مبنایی برای نرم افزار و طراحی یک دستگاه برای تعیین میزان زنگ زدن میلگرد در عناصر بتنی ساختمان های مرتفع توسعه یافته است. برای کسب اطلاعات خام در مورد میدان الکترو مغناطیسی، طرح اولیه سیستم مغناطیسی، که ماتریسی از مبدل های الکترو مغناطیسی با دقت بالاست، پیشنهاد شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج ارزیابی متحمل پردازش در مدلی کامپیوتری شده اند که به چنین شیوه ای تعیین شده که نتیجه شبیه سازی میدان الکترو مغناطیسی باید در مکان های مبدل ها با نتایج ارزیابی های مستقیم مطابقت داشته باشد.

Abstract

The paper presents the application of full-scale-model experiments to develop software and design a device for determining the degree of reinforcement bar rusting in concrete elements of high-rise buildings. Operation of the designed device is based on the dependence of the electromagnetic field surrounding a ferromagnetic body on its geometrical parameters and reduction of electromagnetic properties of the ferromagnet by oxidation. To receive primary information about the electromagnetic field an original measuring device is used, which is a matrix of high-precision electromagnetic transducers. In order to determine their position in relation to the control object distance sensors are used. The measurement results are transmitted to a computer model that is adjusted so that the results of modeling the electromagnetic field at the locations of transducers agreed with the results of direct measurements. The required model parameters are the geometric dimensions of the reinforced bar.

5- Conclusion

An algorithm was developed to implement the method of full-scale-model experiment as the basis for the software and design of a device for determining the degree of reinforcement bar rusting in concrete elements of high-rise buildings. To get raw information about the electromagnetic field an original design of the magnetic system, which is a matrix of high-precision electromagnetic transducers was proposed and studied. The measurement results undergo processing in a computer model, which is set in such a way that the result of a simulation of the electromagnetic field at the locations of transducers should coincide with the results of direct measurements.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استفاده از آزمایش های مقیاس کامل جهت مطالعه ساختاری ساختمان های بلند

Application of full-scale experiments for structural study of highrise buildings

آزمایش چرخه ای یک قاب مهاربندی شده هم مرکز با شکل ‌پذیری پایین در مقیاس کامل

Full-Scale Cyclic Testing Of A Low-Ductility Concentrically-Braced Frame

چکیده

1. مقدمه

2. ساختمان نمونه (PROTOTYPE)

3. تنظیم آزمایشی

4. روش بارگذاری

5. مشاهدات ازمایشی

1.5. فاز ۱: الگوی بارگذاری P [‏ الگوی بارگذاری اصلی]

2.5. فاز دوم: الگوی بارگذاری S [تلاش برای تضعیف طبقه ی 1]

3.5. فاز سوم: الگوی بارگذاری P [از سرگیری روش بارگذاری اصلی]

4.5. فاز چهارم: الگوی بارگذاری S [ضعیف سازی طبقه 1 به صورت مصنوعی]

6. خلاصه و نتیجه گیری

چکیده

قاب‌های فولادی مهاربندی شده ی هم مرکز (‏CBF)‏به طور گسترده به عنوان سیستم‌های مقاوم در برابر نیروی جانبی برای ساختمان‌های با ارتفاع کم تا متوسط در مناطق زلزله‌خیز متوسط آمریکا مانند سواحل شرقی و غرب میانه مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر چه عملکرد سازه‌ای خوب CBF ها در مناطق لرزه‌ای متوسط برای بارگذاری های معمول مثل باد و گرانشی(وزن) به خوبی تثبیت شده‌است، در اصل هیچ داده‌ای برای بارگذاری زلزله وجود ندارد. در نتیجه ی این وضعیت، یک پروژه ی تحقیقاتی برای بررسی عملکرد لرزه‌ای CBF ها در مناطق لرزه‌ای متوسط آغاز شد. این مقاله یک جنبه از پروژه را خلاصه می‌کند: یک ازمایش چرخه‌ای در مقیاس کامل از یک CBF دو طبقه- یک دهانه با فرض R = 3 و نه به طور خاص برای مقاومت لرزه‌ای با تمرکز بر توالی حالات حدی و رفتار سیستم مربوطه طراحی شده‌است. قاب، کمانش ترد مهاربند را در هر دو مهار موجود در طبقه ی بالایی در انحراف(جابجایی) قاب ± ۰.۳۵ % تجربه کرد. سپس شکست جوش بین مهاربند- ورق گاست در طبقه ی پایین مشاهده شد تا تاثیر تعامل مجدد مهاربند روی مقاومت سیستم بررسی شود.

1. مقدمه

شکل پذیری سیستم‌های مقاوم در برابر نیروی جانبی، که از طریق تحقیق در مورد رفتار غیر خطی آن‌ها توسعه ‌یافته اند، به طور گسترده در مناطق زلزله‌خیز استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها مانند قاب‌های ویژه ی مقاوم در برابر خمش(قاب خمشی) (‏SMRF)‏یا قاب‌های مهاربندی شده ی هم مرکز ویژه (‏SCBF)‏، که با استفاده از روش‌های طراحی مبتنی بر ظرفیت با جزییات جامع مورد نیاز ایجتد شده اند،از رفتار شکننده جلوگیری می کنند. به عنوان مثال، قاب‌های فولادی مهاربندی شده ی هم مرکز (‏CBF)‏به دلیل نسبت سختی به وزن بالا در محدوده ی الاستیک، به طور گسترده برای ساختمان‌های با ارتفاع کم تا متوسط در ساحل شرقی و میانه در ایالات‌متحده استفاده می‌شوند، اما عملکرد غیر ارتجاعی لرزه‌ای آن‌ها اساسا مطالعه نشده است.

6. خلاصه و نتیجه گیری

آزمایش کامل یک قاب دو طبقه R=3 با مهاربندی هم مرکز شورون (‏CBF)‏داده‌های جدید ارزشمندی را در مورد رفتار چرخه‌ای قاب‌های مهاربندی شده ارایه می‌دهد که به طور خاص برای مقاومت لرزه‌ای دقیق نیستند. نواحی لرزه‌ای معمول تا متوسط و محبوب به دلیل اقتصاد شان، قاب‌های R = 3 به دلیل فقدان جزییات لرزه‌ای، بیشتر مستعد تجربه کردن وضعیت‌های حدی شکننده هستند. در طول این آزمایش، هر دو مهاربندهای طبقه ی ۲ یک مکانیزم کمانش ترد با کاهش قابل‌توجه مقاومت را تجربه کردند. این در مقایسه با دیگر آزمایش های مقیاس کامل انجام‌شده توسط نویسندگان در یک قاب مهارشده ی متمرکز معمولی R=3.25، (‏OCBF ) است، که رفتار کمانشی شکل پذیر بیشتری مهاربند را به دلیل الزامات جزئیات لرزه‌ای نسبتا کم آن تجربه کرده‌است [‏ ۴ ]‏. با وجود کمانش نسبتا شکننده ی مهاربند در ازمایش R = 3 که در اینجا توضیح داده شد، قاب هنوز هم ظرفیت 445 KN [‏ ۱۰۰ Kip ]‏  در طبقه ی 2  با دریفت های بالاتر از 2 درصد را با شناسایی کردن ظرفیت ذخیره ی قابل ‌دستیابی از اتصالات، عملکرد قاب و مهاربندهای کمانش یافته حفظ می کند. حداكثر برش پايه ی بدست آمده تحت پروتكل(روش) بارگذاري كه از توزيع معادل نيروي جانبي استفاده شده در طراحي بدست آمده است، 2060 KN [464 kip] بود ، تقريبا 40٪ بيشتر از برش پايه ی طراحي 1500 KN [336 kip].

Abstract

Steel concentrically-braced frames (CBFs) are used extensively as lateral-force-resisting systems for low to mid-rise buildings in moderate seismic regions of the United States, such as the East Coast and Midwest. Although good structural performance of CBFs in moderate seismic regions for typical gravity and wind loading is well-established, there is essentially no data for earthquake loading. As a result of this situation, a research project was initiated to investigate the seismic performance of CBFs in moderate seismic regions. This paper summarizes one aspect of the project: a full-scale cyclic test of a one-bay two-story CBF designed assuming R=3 and not specifically detailed for seismic resistance – focusing on the sequence of limit states and associated system behavior. The frame experienced brittle brace buckling in both upper story braces at ±0.35% frame drift. Brace-to-gusset weld fracture was subsequently induced in the lower story to observe the influence of brace re-engagement on system strength.

1 INTRODUCTION

Ductile lateral-force-resisting systems, which were developed through research documenting their nonlinear behavior, are used extensively in high seismic regions. These systems – such as special moment resisting frames (SMRFs) or special concentrically-braced frames (SCBFs), are created using capacitybased design procedures with comprehensive detailing requirements such that brittle behavior is avoided. In contrast, lateral-force-resisting systems (LFRSs) used in moderate seismic regions typically have modest or no ductile detailing requirement and capacity-based design procedures, and there is little experimental data related to the nonlinear behavior of these more brittle structural systems. For example, steel concentrically-braced frames (CBFs) are used widely for low to mid-rise buildings in the East Coast and Midwest of the United States because of their high stiffness-to-weight ratio in the elastic range, but their inelastic seismic performance is essentially unstudied.

6 SUMMARY AND CONCLUSIONS

Full-scale testing of a two-story R=3 chevron concentrically-braced frame (CBF) has provided valuable new data on the cyclic behaviour of braced frames not specifically detailed for seismic resistance. Common to moderate seismic regions and popular because of their economy, R=3 frames are more susceptible to experience brittle limit states due to lack of seismic detailing. During this test, both Story 2 braces experienced a brittle buckling mechanism with significant loss of strength. This is in contrast to the other full-scale test performed by the authors on an R=3.25 ordinary concentrically-braced frame (OCBF), which experienced more ductile brace buckling behavior as expected due to its modest seismic detailing requirements [4]. Despite the relatively brittle brace buckling in the R=3 test described here, the frame still maintained a capacity of 445kN [100 kip] to Story 2 drifts upwards of 2%, identifying the reserve capacity achievable from the connections, frame action and the buckled braces. The maximum base shear achieved under a loading protocol mimicking the equivalent lateral force distribution used in design was 2060 kN [464 kip], nearly 40% more than the design base shear of 1500 kN [336 kip].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آزمایش چرخه ای یک قاب مهاربندی شده هم مرکز با شکل ‌پذیری پایین در مقیاس کامل

Full-Scale Cyclic Testing Of A Low-Ductility Concentrically-Braced Frame