ورود کاربران دانشگاهی
ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)
کاربر مهمان
سپندا
جمعه 10 فرودرین 1403
|
44.195.30.216
:Your IP
س
امانه
پ
ایان
ن
امه های
د
انشگاه
ا
صفهان (
سپندا
)
صفحه اول(جستجو)
مرور موضوعی
پرسش های متداول و راهنما
سامانه تطبیق پایان نامه با شیوه نامه
تماس با ما
(0)
عنوان :
آنالیز سازه ای منارهای تاریخی آجری ایرانی
انتشارات :
دانشگاه اصفهان
سال :
1391
زبان :
Persian
شماره سند :
10022
موضوع :
مهندسی عمران گرایش سازه
پژوهشگر :
سیدمحمد مؤیدیان
توصیفگر لاتین :
Minaret ? earthquake ? failure criterion ? Non-linear behavior ? Element ? construction meterial ? modeling ? Iran ? Isfahan ? Wind
توصیفگر فارسی :
منار ◄ زلزله ◄ معیار شکست ◄ رفتار غیرخطی ◄ سازه ◄ مصالح ساختمانی ◄ مدل سازی ◄ ایران ◄ اصفهان ◄ باد
دانشکده :
دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران
مقطع :
کارشناسی ارشد
استاد راهنما :
مهرداد حجازی
استاد مشاور :
مریم داعی
سال دفاع :
1391
شماره رکورد :
10022
شماره راهنما :
CIV2 21
فهرست :
فهرست مطالبعنوان صفحهفصل اول: پیشینه تحقیق 11-1- تحقیقات انجام شده بر روی مدلهای مصالح بنایی 11-2- تحقیقات انجام شده بر روی رفتار مصالح تحت بارهای استاتیکی 31-3- تحقیقات انجام شده بر روی برج های تاریخی جهان 51-4- استانداردها و دستورالعملها 7فصل دوم: منارهای تاریخی ایران 122-1- مفهوم عمومی منار 122-2- پیشینه تاریخی منار 152-3- تحول فرم و عملکر منار در دوره اسلامی 182-4- اجزای سازه ای منار 252-4-1- پایه یا سکو 252-4-2- ساقه یا بدنه 262-4-3- تاج 272-5- معرفی منارهای تاریخی واقع در اصفهان 282-5-1- منار ساربان 282-5-2- مسجد علی (ع) 302-5-3- منار چهل دختران 312-5-4- منار باغ قوشخانه (طوقچی) 332-5-5- منار مسجد سین 342-5-6- منار زیار 352-5-7- منار برسیان (منار مسجد جامع) 372-5-8- منار رهروان 382-5-9- منار گار 39عنوان صفحهفصل سوم: روشهای مدل سازی رفتار سازههای آجری 413-1- کاربرد مدل سازی عددی در تحلیل بناهای سنتی و تاریخی 413-2- روشهای مدل سازی 443-2-1- روش مدلسازی میکرو 453-2-2- روش مدل سازی ماکرو 473-3- مدلی برای مصالح بنایی 483-4- جزئیات رفتاری مصالح بنایی 523-4-1- رفتار نرمی (نرم شدگی) 523-4-2- رفتار فصل مشترک بین آجر و ملات 553-5- معیارهای شکست 593-5-1- معیار شکست دراکر-پراگر 603-5-2- معیار شکست ویلام-وارنک 613-6- روشهای تحلیل سازه 663-6-1- تحلیل استاتیکی خطی 663-6-2- تحلیل دینامیکی خطی 673-6-3- تحلیل استاتیکی غیرخطی 673-6-4- روش المانهای محدود 683-6-5- روش تفاوتهای محدود 683-6-6- روش المان مرزی 683-6-7- روش المان گسسته 683-7- روشهای تحلیل دینامیکی مطابق استاندارد 2800 693-7-1- روش تحلیل دینامیکی طیفی با استفاده ار آنالیز مودها 703-7-2- روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی 71فصل چهارم: مشخصات منارهای مورد مطالعه و فرضیات به کار رفته در تحلیل 724-1- مقدمه 72عنوان صفحه4-2- مشخصات ابعادی منارهای مورد مطالعه 724-3- روش آنالیز و نرم افزار مورد استفاده 744-4- خصوصیات مکانیکی مصالح 754-5- معیارهای شکست 774-5-1- معیار شکست ویلام-وارنک 774-5-2- معیار شکست دراکر-پراگر 784-6- بارگذاری 794-7- روش کنترل شکست منارها 80فصل پنجم: پارامترهای مورد نیاز جهت آنالیز دینامیکی گذرا 815-1- مقدمه 815-2- مقدمات شروع آنالیز دینامیکی گذرا در نرم افزار ANSYS 815-2-1- روش کامل 825-2-2- روش کاسته شده 855-2-3- روش جمع بردارهای ویژه 855-3- آنالیز مودال و زمان تناوب منارهای مورد مطالعه 855-4- پارامترهای انتخاب شتاب نگاشت 925-4-1- مشخصات زمین شناسی، تکتونیکی و لرزهای اصفهان 925-4-2- انتخاب شتاب نگاشت 965-5- مقیاس کردن شتاب نگاشتها 105فصل ششم: تحلیل دینامیکی گذرای منارهای تاریخی آجری ایران تحت بار زلزله 1286-1- مقدمه 1286-2- صحت سنجی نرم افزار ANSYS 1296-3- نتایج آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی بر روی منارهای تاریخی آجری ایران 1356-3-1- نتایج آنالیز منار رهروان به صورت کامل (شامل پوسته خارجی، ستون مرکزی و راه پله) 135عنوان صفحه6-3-2- نتایج آنالیز منار رهروان فقط شامل پوسته خارجی 1436-3-3- نتایج آنالیز منارهای برسیان، چهلدختران، گار، سین، علی، ساربان، زیار و باغ قوشخانه به صورت کامل (شامل پوسته خارجی، ستون مرکزی و راه پله) 1526-3-4- بررسی نتایج عددی حاصل از آنالیزهای انجام شده 1596-4- بررسی تاثیر ارتفاع در تحلیل تاریخچه زمانی منارها 1766-5- بررسی تاثیر تغییر خصوصیات مکانیکی مصالح در تحلیل تاریخچه زمانی منارها 1806-6- بررسی تاثیر تغییر معیار شکست در تحلیل تاریخچه زمانی منارها 1866-7- بررسی تاثیر تغییر میرایی در تحلیل تاریخچه زمانی منارها 1926-8- بررسی کارآیی آییننامههای لرزهای ساختمانهای مدرن برای بناهای تاریخی 192فصل هفتم: تحلیل منارهای تاریخی آجری ایران تحت بار حرارتی 1967-1- مقدمه 1967-2- فرضیات مورد استفاده در آنالیز حرارتی منارها 1977-3- نتایج آنالیز حرارتی منارها 199فصل هشتم: تحلیل منارهای تاریخی آجری ایران تحت بار باد 2498-1- مقدمه 2498-2- پارامترهای مورد نیاز جهت محاسبه نیروی باد وارد بر منار 2508-2-1- روش تحلیل دینامیکی 2518-2-2- سرعت مبنای باد 2518-2-3- فشار مبنای باد 2518-2-4- نیروی باد بر ساختمانها و سایر سازهها 2528-2-5- محاسبه ضریب شکل، Cq 2528-2-6- محاسبه ضریب اثر تغییر سرعت، Ce 2548-3- نتایج آنالیز استاتیکی غیر خطی تحت بار باد بر روی منارها 258عنوان صفحهفصل نهم: نتیجه گیری و پیشنهادات 2729-1- نتیجهگیری 2729-2- پیشنهادات 277پیوست 1، برنامه ماکرو جهت آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی در نرم افزار ANSYS با استفاده از شتاب مولفههای رکورد زلزله 278مراجع 283
چکیده :
چکیده در این تحقیق ابتدا به سیر تحول تاریخی منارهای ایرانی و ویژگی های آنها پرداخته شده است. سپس روشهای مدلسازی رفتار سازههای آجری و روشهای تحلیل سازه مورد استفاده در سازههای با مصالح بنایی معرفی شده اند. در ادامه پس از بیان مشخصات ابعادی و خصوصیات مکانیکی مصالح آجری به کار رفته در ساخت منارها و تعریف معیارهای شکست مناسب جهت مدل سازی آنها، رفتار سازه ای نه منار آجری برسیان، چهل دختران، گار، سین، علی، ساربان، زیار، رهروان و باغ قوشخانه، واقع در اصفهان که زمان ساخت آنها به قرون پنجم و ششم هجری قمری بر میگردد، در برابر بارهای ثقلی، زلزله، تغییرات درجه حرارت و باد مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر ستون مرکزی و راه پله مارپیچ درون منارها بر رفتار سازه ای آنها، تحلیل ها در دو حالت منار به صورت کامل (شامل پوسته منار، ستون مرکزی و راه پله) و فقط پوسته خارجی انجام گرفته اند. بر این اساس ابتدا با انجام آنالیز مودال، زمان های تناوب و مودشکل های منارهای مورد مطالعه بدست آمدهاند. جهت ارزیابی رفتار سازهای منارها در برابر نیروی زلزله پس از انتخاب هفت شتاب نگاشت متناسب با شرایط حرکت واقعی زمین در محل احداث منارها و مقیاس کردن آن ها با توجه به ضوابط استاندارد 2800، آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی بر روی منارها انجام شده است. آنالیزهای انجام شده نشان میدهد که بر اساس معیار شکست ویلام-وارنک منارها در اثر همه زلزله های مورد نظر دچار شکست میشوند. به همین دلیل به منظور یافتن شرایطی که منارها در اثر زلزله دچار شکست نگردند، مطالعات پارامتری صورت گرفته است. پارامترهای مورد مطالعه عبارت از ارتفاع منارها، مقاومت کششی و فشاری مصالح تشکیل دهنده منارها، معیار شکست، و میزان میرایی بودهاند. نتایج بدست آمده نشان میدهند که با کاهش ارتفاع منار زمان شکست منار به تاخیر میافتد، و یا اینکه منار دچار شکست نمیگردد. همچنین با افزایش مقاومتهای فشاری و کششی مصالح زمان وقوع شکست طولانیتر و جابجایی کمتر میشود. با تغییر معیار شکست از ویلام-وارنک به دراکر-پراگر کلیه منارها همچنان در همان مراحل ابتدایی اعمال زلزله دچار شکست میگردند. تغییر میزان میرایی از % 5 به %20 مشخص کرده است که مجددا در همان مراحل قبلی منارها دچار شکست میشوند و فقط میزان جابجایی نهایی آنها در لحظه شکست بیشتر میگردد. آنالیز سازهای منارها در برابر تغییر درجه حرارت، با توجه به شرایط دمایی اصفهان و بیشینه و کمینه دما در طول 50 سال در این شهر و همچنین احتمال بروز حوادث غیرمترقبه از جمله آتشسوزی و کاهش غیرمتعارف دما، نشان میدهد که منارها در شرایطی که اختلاف دمای داخل و خارج آنها از مقدار مشخصی بیشتر شود، یا کل منار به مقدار بسیار زیادی گرم یا سرد گردد، دچار شکست میگردند. همچنین پوسته منار به تنهایی مقاومت بیشتری در برابر اختلاف دمای بیرون و داخل، و گرم و سرد شدن یکنواخت منار دارد و آسیبهای وارد آمده به آن کمتر از منار کامل است. آنالیز استاتیکی غیرخطی نشان میدهد که تحت شرایط حداکثری سرعت باد اصفهان ذکر شده در آیین نامه بارگذاری ایران (km/h 130) منارها بدون شکست باقی میمانند ولی تحت نیروی بادی با سرعت km/h 165 دچار شکست میشوند. همچنین پوسته منار به تنهایی میتواند تا زمان شکست، جابجایی بیشتری را نسبت به منار کامل تحمل کند. کلمات کلیدی: منار، مصالح بنایی آجری، تاریخی، ایران، زلزله، آنالیز تاریخچه زمانی، رفتار غیر خطی، تغییر درجه حرارت، باد
چکیده انگلیسی :
Abstract In this research, the history of Persian minarets and their features are presented. Modelling and structural analysis methods of brick masonry structures are then introduced. The dimensions of minarets, mechanical properties of brick masonry materials and used failure criterion are described. The structural behaviour of nine brick masonry minarets in Isfahan built in the eleventh and twelfth centuries A.D., i.e. Barsian, Chehel-Dukhtaran, Ghar, Sin, Ali, Sariban, Ziar, Rahravan, and Bagh-i-Qush-Khana minarets, against weight, earthquake, temperature and wind is studied. The minarets are made of brick masonry materials. In order to investigate the effect of central column and spiral staircase on structural behaviour, analyses have been performed for two cases: 1) the whole minaret (including the outer shell, central column and spiral staircase), and 2) only the outer shell. Frequencies and mode shapes have been obtained by modal analysis. Seven scaled ground motion records appropriate to design hazard levels have been selected according to the Iranian Seismic Code for non-linear time history dynamic analysis. Based on the Willam-Warnke failure criterion all minarets fail due to selected earthquakes. Parametric study has been done to find situations in which the minarets do not undergo failure. Parameters have been the height of minarets, tensile and compressive strengths of materials, failure criterion, and damping ratio. By decreasing the minaret height failure is delayed or it does not happen. Increase of tensile and compressive strengths results in a delayed failure and smaller displacements. By using the Drucker-Prager failure criterion all minarets still fail at early stages of earthquakes. The same happens to minarets by changing damping ratio from 5% to 20% except that the values of displacements increase. Structural analysis of minarets against temperature changes according to the thermal conditions of Isfahan and also fire and dramatic decrease of temperature shows that in cases of certain inner and outer temperature differences and very high or very low temperatures the minarets fail. When the minaret consists of only the outer shell it has a higher strength than the whole minaret and experiences less damage. Non-linear static analysis indicates that under design wind load of Isfahan (with a velocity of 130 km/h) minarets do not fail, but they fail due a wind with a velocity of 165 km/h. A minaret consisting of only the outer shell withstands larger displacements than the whole minaret. Keywords: Minaret, Brick Masonry Materials, Historical, Iran, Earthquake, Time History Analysis, Non-Linear Behaviour, Temperature, Wind
کلید واژه ها :
منار ◄ زلزله ◄ معیار شکست ◄ رفتار غیرخطی ◄ سازه ◄ مصالح ساختمانی ◄ مدل سازی ◄ ایران ◄ اصفهان ◄ باد,Minaret ◄ earthquake ◄ failure criterion ◄ Non-linear behavior ◄ Element ◄ construction meterial ◄ modeling ◄ Iran ◄ Isfahan ◄ Wind
1391
0
صفحه اول :
University of Isfahan Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering M.Sc. Thesis Structural Analysis of Persian Historical Brick Masonry Minarets Supervisor: Dr. Mehrdad Hejazi Advisor: Dr. Maryam Daei By: Sayed Mohammad Moayedian February 2013
فصل اول :
1-11
فصل دوم :
12-40
فصل سوم :
41-71
فصل چهارم :
72-80
فصل پنجم :
81-127
فصل ششم :
128-195
196-248
249-271
272-292