-
دسترسی آزاد مقاله
1 - Investigating Stress Intensity Factor and Fatigue Life Using Extended Isogeometric Analysis Based on Bézier Extraction of NURBS
M. M Shoheib Sh Shahrooi M Shishehsaz M HamzeheiIn this paper, the extended isogeometric analysis based on Bézier extraction of NURBS is applied for Investigating stress intensity factor and fatigue life in the two-dimensional crack problems with thermal and mechanical cyclic loading. By transforming NURBS fun چکیده کاملIn this paper, the extended isogeometric analysis based on Bézier extraction of NURBS is applied for Investigating stress intensity factor and fatigue life in the two-dimensional crack problems with thermal and mechanical cyclic loading. By transforming NURBS function to linear combination of Bernstein functions defined over C0-continuous Bézier elements, the extended isogeometric analysis can be implemented in the extended finite element method framework. Grid points around the crack line and crack tip are identified by the level set representation. Then, discontinuous enrichment functions are added to the isogeometric analysis approximation. Thus, this method does not require remeshing. The interaction integral method and Paris law has been used to extract stress intensity factor and evaluate fatigue life, respectively. Numerical examples are examined to validate the efficiency of the proposed method. The effect of adaptive refinement strategies on computational cost and convergence is studied. Numerical examples showed that the presented method produces highly accurate results, yet it is beneficial to implement. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
2 - Numerical and Experimental Study on Ratcheting Behavior of Plates with Circular Cutouts under Cyclic Axial Loading
K Kolasangiani M Shariati Kh Farhangdoost A Varvani-FarahaniIn this paper, accumulation of plastic deformation of AISI 1045 steel plates with circular cutouts under cyclic axial loading is studied. Loading was applied under force-control conditions. Experimental tests were performed using a Zwick/Roell servo hydraulic machine. U چکیده کاملIn this paper, accumulation of plastic deformation of AISI 1045 steel plates with circular cutouts under cyclic axial loading is studied. Loading was applied under force-control conditions. Experimental tests were performed using a Zwick/Roell servo hydraulic machine. Under force-control loading with nonzero mean force, plastic strain was accumulated in continuous cycles called ratcheting. Numerical analysis was carried out by ABAQUS software using nonlinear isotropic/kinematic hardening model. The results of the numerical simulations were compared to experimental data. The results demonstrated that the ratcheting response of plates with circular cutouts could be numerically simulated with a reasonable accuracy. It was observed that the local and global plastic deformation increase with increasing the notch diameter. Also, maximum principal stress was the main parameter for initiation of crack around the notch. Based on numerical results, at notch root, both ratcheting strain and local mean stress relaxation was occur simultaneously and due to relaxation of local mean stress, plastic shakedown was occurred. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
3 - مقاومسازی اتصال تیر به ستون بتنآرمه در مقابل بارهای ارتعاشی با استفاده از FRP
علیرضا بیطرف مینا آجورلوتوجه به تغییرات استانداردها و کدهای طراحی، بسیاری از سازههای ساخته شده در دهههای اخیر، الزامات کدهای جدید را ارضا نمیکنند. لذا به منظور حفظ عملکرد این سازهها، نیاز به بهسازی آنها میباشد. یکی از مصالح مناسب برای مقاومسازی و بهسازی ساختمانها در برابر بارهای ارتعاشی چکیده کاملتوجه به تغییرات استانداردها و کدهای طراحی، بسیاری از سازههای ساخته شده در دهههای اخیر، الزامات کدهای جدید را ارضا نمیکنند. لذا به منظور حفظ عملکرد این سازهها، نیاز به بهسازی آنها میباشد. یکی از مصالح مناسب برای مقاومسازی و بهسازی ساختمانها در برابر بارهای ارتعاشی نظیر زلزله، مصالح FRP میباشد. اما به دلیل هزینه بالای این مصالح و نیز مشکلات اجرایی در مقاومسازی سازههای موجود، ارائه روشهای کارآمد برای استفاده از این مصالح، از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل در مطالعه حاضر، به بررسی استفاده از نوارهای FRP برای مقاومسازی اتصالات تیر به ستون بتنآرمه پرداخته و تاثیر آن بر رفتار اتصال بررسی شده است. به این منظور تعداد ده مدل اتصال، معرفی و با نرمافزار المان محدود آباکوس مدلسازی و آنالیز شده است. نتایج تحلیل نشان داد که استفاده از نوارهای افقی و مورب روی تیرها، مقاومت اتصال را تا 37 درصد افزایش میدهد. تغییرشکل نهایی مدل نیز تا 102 درصد افزایش مییابد. مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از نوار FRP بجای دورپیچ کامل، تکنیک موثری برای بهسازی اتصالات بتنآرمه میباشد پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
4 - The Behavior of Suction Bucket under Cyclic Loading in Saturated Lands
Seyed.Majdedin Mir Mohammad Hosseini M. Emdadi Far T.S. Mir Mohammad HosseiniNumerical modeling was carried out to investigate the responses of suction bucket foundations under vertical cyclic loading. Numerical results were compared with centrifuge experiment results. Before the capacity of the model suction bucket to resist cyclic loading coul چکیده کاملNumerical modeling was carried out to investigate the responses of suction bucket foundations under vertical cyclic loading. Numerical results were compared with centrifuge experiment results. Before the capacity of the model suction bucket to resist cyclic loading could be investigated, the static pullout capacities had to be determined. The buckets with different aspect ratio are investigated under static and cyclic loading. In the constant diameter by increasing aspect ratio the cyclic bearing capacity will be increased and the slope of graph (cyclic bearing capacity versus aspect ratio) becomes greater by increasing diameter. Under cyclic loading, the uplift capacity of the bucket was found to be 60–76% of the monotonic capacity. It is shown that when the loading amplitude is over a critical value, the sand at the upper part around the bucket is softened. Large settlements of the bucket and the sand layer around the bucket are induced by cyclic loading. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
5 - Finite Element Method for Static Cyclic Behavior of Steel Shear Wall with Corrugated Plates
Mohammad Reza Farhadi Hassan Aghabarati Hadi Niromand JaziThe system of steel shear wall is an initiative resistance system against the lateral load such as an earthquake and the wind that has been researched in the last three decades. Currently, this system is noticed more than other systems because of adequate stiffness, duc چکیده کاملThe system of steel shear wall is an initiative resistance system against the lateral load such as an earthquake and the wind that has been researched in the last three decades. Currently, this system is noticed more than other systems because of adequate stiffness, ductility, and more energy absorption. The system of steel shear wall with corrugated sheets has been offered as an innovative system, since the construction of panels for hard-set steel shear wall is expensive and also it causes the increscent of weight construction. This type of system has been developed using of hard outer plate from geometry of corrugation shape that has better buckling strength than hard-set and flat case in this study. This study is conducted to compare the strength and energy dissipation capacity of three different steel shear walls: unstiffened, trapezoidally vertical corrugated and trapezoidally horizontal corrugated under vibration load of AISC 341-10 instruction with 100mm movement. The results reveal that although the ultimate strength of the unstiffened model is nearly 17% larger compared to that of the corrugated models, energy dissipation capacity of the corrugated models are approximately 52% larger compared to the unstiffened model. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
6 - Investigation of Liquefaction Mechanism in Double Sand Lenses
Y. Pashang pishehIn many cases of heavy earthquakes, liquefaction has resulted in serious damages. Existing anisotropy in soil layers results in some difficulties to realize the reason for these phenomena. Loose sand lenses buried in fine soils are one of the cases which may result in t چکیده کاملIn many cases of heavy earthquakes, liquefaction has resulted in serious damages. Existing anisotropy in soil layers results in some difficulties to realize the reason for these phenomena. Loose sand lenses buried in fine soils are one of the cases which may result in these problems and as a weak point during the earthquake can cause this phenomenon. In this paper, using FLAC 2D software, double sand lenses liquefaction mechanism and soil deformation due to applying cyclic loading has been studied and investigated. The FLAC software that has been used for analyzing is capable of modeling progressed models of soil and loading under different conditions. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
7 - بررسی رفتار ستونهای فولادی دو جداره پر شده با بتن (CFDST) تحت بارگذاری پیچشی چرخهای
احمد ملکی رضا خلیلیستون های فولادی دوجداره پر شده با بتن (Concrete- Filled Double Skin Steel Tubular) جزء خانواده ی ستون های فولادی پر شده با بتن(CFST) به شمار می روند، در ستون های CFDST جداره فولادی و بتن موجود بر رفتار یکدیگر تأثیرگذارند، به نحوی که بتن مانع از کمانش جداره های فولادی دا چکیده کاملستون های فولادی دوجداره پر شده با بتن (Concrete- Filled Double Skin Steel Tubular) جزء خانواده ی ستون های فولادی پر شده با بتن(CFST) به شمار می روند، در ستون های CFDST جداره فولادی و بتن موجود بر رفتار یکدیگر تأثیرگذارند، به نحوی که بتن مانع از کمانش جداره های فولادی داخلی و بیرونی می شود و دو جداره فولادی تحت اثر بارگذاری موجب ایجاد نیروی دورگیر(Confinement Force) می گردد و از همین رو موجب افزایش شکل پذیری و مانع از ترد شکنندگی بتن می گردد. برای اطمینان از درستی مدل سازی در نرم افزار عناصر محدود، نتایج آزمایشگاهی با نتایج عناصر محدود مقایسه، و از صحت و درستی مدل سازی اطمینان حاصل گردیده است. در این مقاله به بررسی مشخصات هندسه مقطع، تحت بارگذاری مونوتونیک و بارگذاری چرخه ای پرداخته شده، که نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد ستون های CFDST دارای شکل پذیری بالا، جذب انرژی بیشتر در زلزله، بهبود رفتار ستون های CFDST تحت بارگذاری رفت و برگشتی و همچنین کاهش وزن ستون در مقایسه با ستون های CFST اشاره کرد پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
8 - ارزیابی آزمایشگاهی شکل پذیری و باربری اتصال تیر- ستون تقویت شده با GFRP تحت بارگذاری لرزهای متناوب
علیرضا مردوخ پورچکیده در تحقیق حاضر مطالعات آزمایشگاهی همراه با مدلسازی رایانهای توسط برنامه المان محدود ANSYS برروی اتصال تیر – ستون بتن مسلح، تقویت شده با الیاف شیشهای پلیمری GFRP تحت بارگذاری لرزهای متناوب، انجام شده است. برای این منظور یک قطعه اتصال به عنوان قطعه کنترل و چکیده کاملچکیده در تحقیق حاضر مطالعات آزمایشگاهی همراه با مدلسازی رایانهای توسط برنامه المان محدود ANSYS برروی اتصال تیر – ستون بتن مسلح، تقویت شده با الیاف شیشهای پلیمری GFRP تحت بارگذاری لرزهای متناوب، انجام شده است. برای این منظور یک قطعه اتصال به عنوان قطعه کنترل و یک قطعه اتصال که توسط الیاف GFRP مسلح شدهاست، درآزمایشگاه ساخته شده و تحت بارگذاری معادل 70 درصد بارنهایی عضو و همزمان تحت بارگذاری لرزهای تناوبی قرار میگیرند. نتایج حاصل از بارگذاری سازه ای لرزهای در محیط آزمایشگاه ومدلسازی توسط برنامه المان محدود ANSYS برروی اتصال نشان میدهند که تقویت اتصال با الیاف GFRP میتواند 18 درصد ظرفیت باربری و 54 درصد ظرفیت شکل پذیری اتصال را افزایش دهد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
9 - بررسی عوامل موثر بر شکلپذیری دیوار برشی فولادی با ورق موجدار تحت بارگذاری چرخهای
زمان مجیدی نیا کوروش مهدی زاده عباسعلی صادقی سیده وحیده هاشمیامروزه استفاده از دیوار برشی فولادی بدون سختکننده توصیه میشود. یکی از نوآوریهای دیوار برشی فولادی، استفاده از ورقهای موجدار بهجای ورقهای ساده است. بنابراین برای به تعویق انداختن وقوع کمانش از ورقهای موج دار استفاده می شود. در این تحقیق، با توجه به اهمیت موضوع، ب چکیده کاملامروزه استفاده از دیوار برشی فولادی بدون سختکننده توصیه میشود. یکی از نوآوریهای دیوار برشی فولادی، استفاده از ورقهای موجدار بهجای ورقهای ساده است. بنابراین برای به تعویق انداختن وقوع کمانش از ورقهای موج دار استفاده می شود. در این تحقیق، با توجه به اهمیت موضوع، برای اطمینان از صحت مدل سازی، نمونه ی آزمایشگاهی چوی و پارک برای راستی آزمایی انتخاب و پس از اطمینان از درستی نتایج، تعداد 8 نمونه ی دیوار برشی فولادی با ورق موج دار توسط نرمافزار آباکوس (ABAQUS) مدلسازی گردید. در این نمونهها به بررسی پارامترهایی از قبیل ضخامت ورق فولادی، نسبت طول به عرض ورق (a/b) و تغییر مشخصات هندسی المانهای محیطی پرداخته شده است. نتایج عددی نشان دادند که پایداری چرخههای منحنی هیسترزیس در نمونه با ضخامت ورق 8 میلی متر ثابت نبوده، به طوری که در گامهای آخر بارگذاری، افت مقاومت و کمانش موضعی در چرخههای بارگذاری مشاهده شده است. از نظر عددی میتوان گفت که نمونه با ضخامت ورق 8 میلی متر نسبت به نمونههایی با ضخامت ورق های 4 و 6 میلی متر دارای بیشترین ظرفیت باربری میباشد. تأثیر المانهای مرزی در عملکرد نمونهها ناچیز بوده است. در نهایت مشخص شد که با افزایش طول ورق نسبت به ارتفاع آن، میزان شکل پذیری افزایش قابلتوجهی یافته است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
10 - مطالعه عددی رفتار اتصالات کاهش یافته تیرهای متصل به ستونهای صلیبی شکل در قابهای خمشی
امین فلاحی مطلق احمد ملکیمطالعات گستردهای که پس از این زلزله نورثریج انجام شد، نشان داد که فاکتورهای متعددی در بروز این شکست موثر بودهاند. تمرکز تنش بالا در جوشهای بال و آسیبپذیری اتصال در برابر نیاز شکلپذیری بالا دو عامل اصلی بروز این گسیختگی تشخیص داده شدند. راه منطقی برای حل این مشکل کا چکیده کاملمطالعات گستردهای که پس از این زلزله نورثریج انجام شد، نشان داد که فاکتورهای متعددی در بروز این شکست موثر بودهاند. تمرکز تنش بالا در جوشهای بال و آسیبپذیری اتصال در برابر نیاز شکلپذیری بالا دو عامل اصلی بروز این گسیختگی تشخیص داده شدند. راه منطقی برای حل این مشکل کاهش دادن نیاز شکلپذیری در نواحی جوش شده و پایین آوردن تراز تمرکز تنش در آنهاست. روشهای اصلاحی متعددی برای ساخت و ساز بعد از زلزله نورثریج و نیز مقاومسازی سازه های فولادی گیردار موجود پیشنهاد شد. یکی از این روشها پیکربندی تیر کاهشیافته است. در این تحقیق بعد از اطمینان از نتایج مدلسازی با استفاده از نرم افزار اباکوس، به مدلسازی 9 نمونه اتصال تیر با بال کاهش یافته به ستون صلیبی در سه گروه مدلسازی شده است. نتایج حاصل شده از این تحقیق به این شرح میباشد: کاستن از طول پیوند بیشترین اثر نیروی برشی را بر عملکرد غیر الاستیک دارد. مکانیزم تسلیم برشی پیوند کوتاهتر بهتر از مکانیزم تسلیم خمشی پیوندهای بلند است و دلیل اصلی آن این است که در پیوندهای برشی، نیروهای برشی در تمام طول پیوند ثابت است لذا کرنشهای غیر الاستیک به طور یکنواخت در طول پیوند توزیع خواهند شد. همچنین در نمونه با فاصله مقطع پیوند 0.6b که دارای ضعیفترین عملکرد بوده است در سیکلهای ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونهها دارد. نمونه بدون مقطع کاهش یافته با جذب انرژی 9272 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با فاصله 0.75b و 0.6b به ترتیب 11/5 درصد و 66/6 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونهها میباشد. در نمونه با شکل هندسی استخوانی در سیکلهای ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونهها دارد. نمونه با مقطع دایرهای با جذب انرژی 8875 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با شکل هندسی استخوانی و بیضی به ترتیب 6/18 درصد و 54/1 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونهها میباشد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
11 - مروری بر مطالعات صورت گرفته در مورد استفاده از میراگرها برای بهبود عملکرد لرزهای سازهها
علی ستاریرشد جمعیت و تکنولوژی همراه با هزینههای تعمیر و نگهداری سازهها بعد از وقوع بلایای طبیعی مانند طوفان، سیل و زلزله باعث گردیدهاند که انسانها به دنبال سرپناه امنتری نسبت به گذشته باشند. میراگرها بهمنظور بهبود رفتار چرخه ای سازه ها در برابر بارهای ناشی از باد و زلزله م چکیده کاملرشد جمعیت و تکنولوژی همراه با هزینههای تعمیر و نگهداری سازهها بعد از وقوع بلایای طبیعی مانند طوفان، سیل و زلزله باعث گردیدهاند که انسانها به دنبال سرپناه امنتری نسبت به گذشته باشند. میراگرها بهمنظور بهبود رفتار چرخه ای سازه ها در برابر بارهای ناشی از باد و زلزله مورداستفاده قرارگرفتهاند. دراین پژوهش، نتایج تحقیقاتی آزمایشگاهی و عددی منتشر شده در مجلات با دسترسی آزاد که تاثیر نوع و فرم میراگر بر عملکرد سازهها از جمله کاهش جابجایی و کاهش برش پایه را مد نظر داشتهاند آورده شده است. با اعمال بار چرخهای به سازه، معمولا میراگرها باعث کاهش برش پایه و کاهش جابجایی سازه شدهاند. در نمونههای آزمایشگاهی که فقط خود میراگر مورد آزمایش واقع شده است بیشتر به بیان عملکرد میراگر توجه شده است. قرارگرفتن میراگرها در محل اتصال تیر به ستون باعث افزایش چشمه اتصال شده و در بعضی از این میراگرها بدلیل موقعیت و کارکرد قابل قبول در جذب انرژی لرزهای، مفصل پلاستیک در میراگر تشکیل شدهاست. در اثر اعمال رکورد زلزله به سازه، میراگرها در تعدادی از رکوردها باعث کاهش و در تعداد دیگری باعث افزایش برش پایه و جابجایی سازه شدهاند و همزمان برای برش پایه و جابجایی یک عملکرد یکنواخت را نشان ندادهاند. با وجود مطالعات انجام شده عددی و آزمایشگاهی هنوز کاربرد گستردهای از میراگرها را شاهد نیستیم و در آییننامههای طراحی هنوز جای ضوابط طراحی میراگرها خالی و یا کم رنگ است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
12 - Experimental Evaluation of Marly Soil’s Mechanical and Dynamical Behavior
Ali Kamali Mehdi Mokhberi Abbas GhalandarzadehMarls are among the problematic soils that threaten developmental projects. As moisture increases, the resistance of these types of soil decreases and their deformability increases. During an earthquake, its parameters and properties are likely to alter. The effect of m چکیده کاملMarls are among the problematic soils that threaten developmental projects. As moisture increases, the resistance of these types of soil decreases and their deformability increases. During an earthquake, its parameters and properties are likely to alter. The effect of moist Marl quality is considerable on both static behavior and dynamic properties of soil. These parameters include shear and pressure wave velocity, natural frequency, shear modulus, and damping ratio. The mechanical properties of soil might be specified through both laboratory experiments and field experiments. This research study was carried out on Marls of the north of Shiraz city to identify their dynamic behavior. To achieve this, in addition to field and laboratory static tests, cyclic triaxial test was also done on the samples. The obtained results revealed that in these Marly Soils, as the confined pressure increased (increase in soil depth), the shear modulus also increased. It was also understood that the damping ratio behaved slightly different for less than 1% and more than 1% strains. However, in general, for strains more than 1%, increasing confined pressure led to reduction of damping ratio. The study also showed that as the percentage of moisture increased, the shear and compression resistance decreased which, in turn, led to an increase of soil consolidation. Comparing the static and dynamic behavior of soil indicates that the cyclic shear modulus in 100 kPa stresses and 1% strain is roughly 60%; and in 10% strain, it is less than static modulus by almost 48%. This difference reduces as the enclosing pressure increases. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
13 - Machine Foundations on Fiber Concrete Tunnel in Reinforced Sand
Alireza Hajiani BoushehrianThe superimposing of static and dynamic loads on such as machine foundation which are setting on the tunnels will cause differential and impermissible settlements. These settlements sometimes may reason irreversible damage to financial and human factors. This paper inve چکیده کاملThe superimposing of static and dynamic loads on such as machine foundation which are setting on the tunnels will cause differential and impermissible settlements. These settlements sometimes may reason irreversible damage to financial and human factors. This paper investigates the effects of the soil damping parameters, tunnel lining types and tunnel lining thickness on the circular foundation settlement under the influence of cyclic loads. PLAXIS 2D DYNAMIC is used as the FEM code to analyze models as well as investigating the effects of number of geogrid layers as a reinforcement element on the foundation settlement rested on the bored tunnel to obtain safe condition. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
14 - Evaluation of shape factor effect on hysteresis behavior of elastomeric rubber bearings
Ehsan Kazeminezhad Soroush SafakhahBase isolation is an appropriate approach to mitigate the seismic hazards. A common type of elastomeric rubber bearing is included rubber pads, intermediate steel plates and steel end plates (anchor plates). The hysteresis behavior of elastomeric rubber bearings is affe چکیده کاملBase isolation is an appropriate approach to mitigate the seismic hazards. A common type of elastomeric rubber bearing is included rubber pads, intermediate steel plates and steel end plates (anchor plates). The hysteresis behavior of elastomeric rubber bearings is affected by vertical pressure and shape factor. In this study cyclic loading is applied and hysteresis behavior in the first and second cycles is evaluated. Finite element method with ABAQUS software is used and validation analysis was done. The results show that second cycle of force-displacement in the elastomeric rubber bearings is more stable than the first cycle and vertical pressure and shape factor influenced damping and hysteresis behavior. Also, elastomeric rubber bearings with lower shape factor have higher damping in comparison with larger shape factor and increase in vertical load led to increase in the damping. The innovation of this paper is adopted various hysteresis parameters in finite element analysis to achieve closest results in comparison with experimental work. پرونده مقاله