تحقیق روشهای نوین کنترل زلزله و بررسی آن

توضیحات

عنوان: بررسی روشهای نوین کنترل نیروی زلزله

• الیاژهای حافظه دار SMA
• مقاوم سازی سازه ها وبررسی چند مورد از انها
• بررسی روش نوین FRP
• بهسازی با فناوری نوین دیوارهای LSF
• مهاربند های کمانش ناپذیر BRB

آلیاژهای حافظه دار  Shape Memory Alloy (SMA)

آیین نامه های جدید طراحی لرزهای ساختمانها، اثر زلزله های متوالی را لحاظ نمیکنند و تمرکز آنها بر طراحی لرزهای سازه ها در برابر زلزله ی تکی میباشد، ولی در بسیاری از مناطق جهان مشاهده میشود که زلزله هایی با شدت زیاد و به صورت متوالی اتفاق میافتد که باعث تجمع آسیبهای سازهای در زلزله های متوالی شده و نهایتا منجر به خسارات شدید و یا حتی تخریب ساختمان میگردد. در برخی موارد شرایط و زمان کافی برای بهسازی ساختمان پس از زلزله ی اول وجود ندارد به همین دلیل زلزله های متوالی باید در آیین نامه های جدید لرزهای لحاظ گردد. تغییر شکل های پسماند در زلزله های متوالی نسبت به زلزله هایی که تنها در یک لرزه اتفاق میافتند اهمیت بیشتری دارند علت این امر تغییر ویژگی های مصالح بعد از لرزه های متوالی میباشد. نکته مهم، عدم کاربری سازه ها پس از وقوع زلزله به علت تغییرمکان پسماند میباشد، جهت جلوگیری از تخریب سازه ها به علت عدم سرویس دهی پس از زلزله نیاز به مصالحی با خاصیت ابرکشسانی و توانایی بازیابی تغییرشکل اولیه پس از باربرداری میباشد. از جمله این مصالح میتوان به آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) اشاره نمود. از مهمترین ویژگیهای آلیاژهای حافظه دار شکلی قابلیت حفظ شکل اولیه و فوق ارتجاعی بودنشان میباشد. با این ویژگیها، استفاده از این آلیاژها در سازه میتواند رفتار لرزهای آن را بهبود ببخشد اما به علت بالا بودن هزینه استفاده از این آلیاژها، نیاز به طرحی بهینه میباشد. بررسی رفتار سازه های بتنی مسلح شده با SMA در طبقات مختلف نشان داده است که رفتار سازه هایی که در % 30 نخست ارتفاع سازه از SMA استفاده کرده اند بسیار مشابه سازه هایی است که در تمامی طبقات از این آرماتورها استفاده کرده اند در صورتی که از نظر عملکردی رفتار بهتری از خود نشان میدهند لذا هزینه استفاده از آرماتورهای هوشمند در سازه به یک سوم کاهش مییابد و توصیه میشود آلیاژهای حافظه دار شکلی تنها در % 30 ابتدایی ارتفاع سازه مورد استفاده قرار گیرد.

• آلیاژهای حافظه‌دار به دسته‌ای از آلیاژها گفته می‌شود که قادرند تغییر شکل و کرنش‌های دائمی که بر آن‌ها اعمال می‌شود را بازیابی نموده و در نهایت به‌شکل اولیه‌ی خود بازگردند
• آلیاژهای حافظه دار دارای دو فاز ثابت هستند . فاز در دمای بالا كه آستنیت ( Austenite ) نامیده می شود و ساختمان آن مكعبی بوده و به علت دارا بودن تقارن بالا محكم تر است . فاز با دمای پایین كه مارتنزیت ( Martensite ) نامیده می شود. شكل آن منوكلینیك بوده  و نسبت به آستنیت تقارن كمتری دارد .  فاز مارتنزیت از نوع فاز ترموالاستیك بوده و دارای دو خصوصیت لغزنده بودن و انرژی كم فصل مشترك است .
• رفتارآلیاژهای حافظه‌دار، براساس یك دگرگونی فازی وتغییرساختاربلوری رخ می‌دهد كه درآن،آلیاژ ازیك ساختارمستحكم وپایدار در دمای بالاتر (آستنیت)، به یك ساختارتغییرفرم‌پذیرپایداردردمای پایین‌تر (مارتنزیت)،تبدیل می‌گردد. ساختار مارتنزیتی در دمای پایین با افزایش دما به ساختار آستنیتی تبدیل می شود و در هنگام سرد کردن، فرآیند عکس رخ خواهد داد.

• آلیاژهای حافظه دار دو مشخصه بی همتا از خود نشان می دهند :

1- رفتار حافظه ای)   (Shape Memory Effect

2- رفتار شبه الاستیك    (Pseudoelastic Behavior)

• ویژگی های دیگر این آلیاژها عبارت است از : مقاومت به خوردگی بالا ، مقاومت ویژه الكتریكی نسبتا بالا، خواص مكانیكی نسبتا خوب ، خستگی طولانی ، شكل پذیری بالا و قابلیت انطباق با بدن . مهمترین كاربرد این آلیاژها در صنایع هوا فضا و صنایع پزشكی است.

• قابلیت میراكنندگی ارتعاشات :

از این خاصیت، برای مهار ارتعاشات در سازه‏‌هایی كه تحت ارتعاشات شدید قرار دارند، استفاده می‏‌گردد. برای مثال، می‏‌توان به صفحات آزاد میراكننده‌ی ارتعاش در سفینه‏‌های فضایی اشاره كرد. همچنین، می‏‌توان از این آلیاژها، در پی ساختمان، برای میراكردن ارتعاشات ناشی از زلزله استفاده كرد

استفاده از آلیاژ های حافظه دار شکلی باعث افزایش پارامتر تغییر مکان جانبی نسبی طبقات قاب ها می گردد.

استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی تنها در % 30 ارتفاع نخست سازه، تغییر مکان جانبی نسبی نزدیک به سازه ای که در تمام طبقات از آلیاژهای حافظه دار شکلی استفاده شده است را به وجود می آورد.

قاب هایی که تمام طبقات خود یا % 30 طبقات نخستین ارتفاع سازه آنها با SMA بهسازی شده است تغییر مکان جانبی پسماند بسیار ناچیزی در مقابل با تغییر مکان جانبی پسماند ناشی از قاب های بتنی با فولاد مرسوم به جای می گذارند.

قاب هایی که تمامی طبقات آنها با SMA بهسازی شده تغییر مکان جانبی پسماند کمتری نسبت به قاب هایی که30 % طبقات نخستین ارتفاع سازه با این نوع آلیاژ بهسازی شده از خود بروز میدهند.

برش پایه ایجاد شده در قاب های بهسازی شده با آلیاژ های حافظه دار نسبت به قاب های بتنی مشابه با فولاد مرسوم کاهش پیدا کرده است .

استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی تنها در % 03 ارتفاع نخستین طبقات، برش پایه ای نزدیک به سازه ای که در تمام طبقات آن از آلیاژهای حافظه دار شکلی استفاده شده است را به وجود می آورد.

افزایش تعداد طبقات میزان کاهش برش پایه در قاب هایی که طبقات نخستین آن ها بهسازی شده و FSMA نسبت به قاب های بتنی با آرماتور فولادی افزایش می یابد.

از آنجایی که رفتار سازه هایی که در % 30 نخست ارتفاع سازه از آلیاژ های حافظه دار شکلی استفاده کرده اند بسیار مشابه سازه هایی که در تمامی طبقات از آلیاژ حافظه دار شکلی استفاده کرده اند می باشد و همچنین هزینه استفاده از این گونه آلیاژ ها به یک سوم کاهش میابد بنابراین توصیه می شود آلیاژ های حافظه دار شکلی تنها در %30 ابتدایی ارتفاع سازه مورد استفاده قرار گیرد.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق