آسیب های ناشی از زلزله در سازه های بتنی باعث شده است که روش های نوینی برای طراحی و ساخت سازه های بتنی مقاوم در برابر زلزله توسعه پیدا کنند اما زلزله های اخیر نشان داده اند که ساختمان های بتنی تحت اثر زلزله دچار آسیب هایی می شوند که تعمیر آنها را بسیار دشوار و حتی غیر ممکن می گرداند؛ لذا در این پژوهش به معرفی سیستم نوینی پرداخته شده است که با استفاده از سازوکار حرکت گهواره ای در دیوارهای برشی سازه، آسیب را به فیوزهای سازه منتقل می کند و باعث می شود سازه بتنی در حین زلزله و پس از آن ایمن باقی بماند و تعمیرپذیری بسیار ساده ای داشته باشد. جزئیات دقیق اتصالات و طراحی این سیستم در نرم افزار ABAQUS و تحلیل غیر خطی سازه های 4 طبقه بتنی منظم مجهز به دیوار برشی دارای حرکت گهواره ای در نرم افزار SAP و تحت هفت رکورد لرزه ای حوزه نزدیک گسل انجام شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از سیستم دیوارهای برشی دارای حرکت گهواره ای در مقایسه با سازه های بتنی فاقد آن به طرز مؤثری آسیب وارده به سازه را در اثر اعمال رکوردهای لرزه ای کاهش داده و سازه بتنی مجهز به آن سالم باقی مانده است. همچنین سطوح عملکردی سازه مجهز به دیوارهای برشی دارای گهواره ای نیز در ناحیه خدمت رسانی بی وقفه باقی مانده است اما در سازه بتنی فاقد آن مفاصل پلاستیک حتی وارد ناحیه فروریزش شده است. بهبود رفتار لرزه ای سازه مجهز به دیوار برشی دارای حرکت گهواره ای به میزان 30 درصد بیشتر از سازه مشابه فاقد آن بوده است.

بررسی رفتار سازه ها در زمین لرزه های گذشته نشان می دهد که پیچش حاصل از نامتقارنی یکی از دلایل آسیب پذیری های شدید بوده است. با توجه به مزیت های روش های نوین طراحی لرزه ای که در آنها از تجهیزات الحاقی استهلاک انرژی نظیر میراگرها به منظور کنترل پاسخ ها در زلزله استفاده می شود، می توان به کنترل پیچش لرزه ای در سازه اقدام نمود اما زلزله های اخیر نشان داده اند که ساختمان های بتنی تحت اثر زلزله دچار آسیب هایی می شوند که تعمیر آنها را بسیار دشوار و حتی غیرممکن می گرداند لذا در این پژوهش به معرفی سیستم نوینی پرداخته شده است که با استفاده از سازوکار حرکت گهواره ای در دیوارهای برشی سازه، آسیب را به فیوزهای سازه منتقل می کند و باعث می شود سازه بتنی در زلزله و بعد از آن ایمن باقی بماند و تعمیرپذیری بسیار ساده ای داشته باشد. جزئیات دقیق اتصالات، طراحی و تحلیل غیرخطی این سیستم در نرم افزارهای ABAQUS و SAP2000 انجام شده است. پیچش در سازه از نوع جرم متمرکز مدل سازی شده است و خروج از محوریت های 5 و 10 و 20 درصدی در سازه بتنی اعمال شده است. نتایج نشان دهنده ی این است که استفاده از این سیستم نوین در مقایسه با سازه های بتنی فاقد آن به طرز مؤثری آسیب وارده به سازه را کاهش داده و سازه بتنی سالم باقی مانده است و با تغییر نیروی پس کشیدگی کابل های پس کشیده کنترل پیچش لرزه ای انجام شده است، همچنین سطوح عملکردی سازه نیز در ناحیه IO باقی مانده است.

بهسازی و بهبود عملکرد لرزهای سیستمهای سازه ای یکی از مهمترین روشها برای کاهش تلفات احتمالی جانی و مالی ناشی از زلزله می باشد. دیوار برشی مرکب یکی از سیستمهای باربر جانبی است که در آن از ترکیب رفتار مناسب فشاری بتن و کششی آرماتور به همراه مقاومت و شکل پذیری مقطع فولادی به منظور حصول عملکرد بهتر و اقتصادی تر نسبت به سازه های رایج صرفاً فولادی یا بتنی مسلح استفاده می شود. در این تحقیق به معرفی و شناخت دیوار برشی مرکب شامل مقاطع فولادی در ناحیه مرزی دیوار برشی و مقایسه آن با دیوار برشی مسلح پرداخته شده است و با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Abaqus، رفتار این نوع سیستم لرزه ای تحت اثر نیروهای ثقلی و جانبی، مبتنی بر رفتار غیرخطی مصالح مورد بررسی قرار می گیرد، در این تحلیل از آنالیز غیرخطی (push over) استفاده شده است. بر اساس نتایج حاصله از این تحقیق وجود مقطع فولادی در دیوار باعث افزایش باربری جانبی و شکل پذیری دیوار می شود.

حرکت گهواره ای پی شامل رفتارهای غیرخطی هندسی پی و مصالح خاک در حین تحریکات قوی لرزه ای می باشد که در سال های اخیر توسط محققین به عنوان تغییری در طراحی سنتی مطرح شده است. در این تحقیق، عملکرد حرکت گهواره ای و انعطاف پذیری پی های سطحی با سطح انحناءدار مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، رفتار این نوع پی ها در مقایسه با پی های سطحی معمولی و تاثیر آن بر نحوه رفتار روسازه به صورت پی و دیوار برشی بتنی با نسبت های ابعادی متفاوت مطالعه شده است؛ شش مدل سیستم دیوار برشی با دو نوع پی ساده و انحناء دار در نرم افزار OpenSees به روش تیر بر فونداسیون وینکلر غیرخطی ((BNWF مدل سازی شده است. در روش BNWFیک سری فنرهای مستقل غیرخطی برای در نظرگرفتن رفتار خاک در زیر پی قرار می گیرند که به اعضای پی متصل می گردند تا نشست، لغزش و حرکت گهواره ای پی را مدل سازی نمایند. برای بررسی رفتار سیستم پی-دیوار منحنی های پوش آور و نیرو-نشست استخراج می گردند. نتایج حاصل از نرم افزار OpenSees نشان داد که سیستم پی انحناء دار دارای برش پایه و نشست-های نهایی کمتر نسبت به سیستم با پی ساده می باشد که با افزایش ارتفاع دیوار برشی، میزان کاهش در مقدار برش پایه افزایش می-یابد؛ همچنین سیستم پی انحناء دار با دیواربرشی در مقایسه با پی تخت دارای نسبت سطح تماس بحرانی کمتری بوده که با افزایش ارتفاع دیوار برشی مقدار آن کاهش و مقدار ضریب خودبازگشتی سیستم پی-دیوار افزایش می یابد.

به منظور جمع بندی و اظهار نظر روشن تر درباره رانش خاک در حالت فعال و توزیع و نقطه اثر آن در شرایط بارهای سیکلی، مطالعات همزمان مدل های عددی و آزمایشگاهی مورد نیاز است. بدین منظور در این مطالعه رفتار خاک تحت بارهای استاتیکی و سیکلی در حالت حرکت انتقالی دیوار به کمک برنامه کامپیوتری FLAC بررسی شده و برای کسب اطمینان از صحت مدل، نتایج حاصل با نتایج مدل آزمایشگاهی ساخته شده در آزمایشگاه مکانیک خاک دانشکده عمران محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر مقایسه شده است، سپس تاثیر مقدار، محل اثر، نوع سربار، مشخصات مکانیکی خاک و همچنین شرایط دیوار بر مقدار رانش، شکل توزیع آن و نقطه اثر آن بررسی شده است. افرایش بار و اعمال نزدیک تر آن به دیوار و کاهش مشخصات مکانیکی خاک، منجر به افزایش برایند رانش جانبی شده و این مقدار در حالت سیکلی نسبت به حالت استاتیکی مشابه، بیشتر است.

دیوار برشی فولادی یک سیستم مقاوم مناسب در برابر بارهای جانبی بوده که به دلیل مزایای زیاد، در ساخت ساختمان های بلند مرتبه جدید و بهسازی ساختمان های موجود مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله عملکرد استفاده از این سیستم در ترکیب با قاب خمشی بتن آرمه با استفاده از اتصالات پیشنهادی(خاموت اضافه) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس یک قاب سه طبقه یک دهانه بتن آرمه دارای دیوار برشی فولادی (اتصالات پیشنهادی) مدل شد و رفتار پلاستیک و ضریب رفتار آن با قاب بتن آرمه با اتصالات گل میخ و قاب خمشی بتن آرمه تنها مقایسه گردید. نتایج نشان داد که ضریب رفتار سیستم در مقایسه با قاب بتن آرمه تنها و قاب بتن آرمه دارای دیوار برشی فولادی با اتصالات گل میخ، افزایش داشته و می توان حدود 5/6 (در حالت حدی) در نظر گرفت. دیوار برشی فولادی یک سیستم مقاوم مناسب در برابر بارهای جانبی بوده که به دلیل مزایای زیاد، در ساخت ساختمان های بلند مرتبه جدید و بهسازی ساختمان های موجود مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله عملکرد استفاده از این سیستم در ترکیب با قاب خمشی بتن آرمه با استفاده از اتصالات پیشنهادی(خاموت اضافه) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس یک قاب سه طبقه یک دهانه بتن آرمه دارای دیوار برشی فولادی (اتصالات پیشنهادی) مدل شد و رفتار پلاستیک و ضریب رفتار آن با قاب بتن آرمه با اتصالات گل میخ و قاب خمشی بتن آرمه تنها مقایسه گردید. نتایج نشان داد که ضریب رفتار سیستم در مقایسه با قاب بتن آرمه تنها و قاب بتن آرمه دارای دیوار برشی فولادی با اتصالات گل میخ، افزایش داشته و می توان حدود 5/6 (در حالت حدی) در نظر گرفت.

در این تحقیق، به بررسی رفتار لرز ه ای دیوارهای بتنی مرکزگرای گهواره ای در دو حالت پایه- گهواره‎ای و گهواره‎ای دوگانه پرداخته شد. برای تحلیل‎های لرزه‎ای از سه مجموعه شتاب نگاشت شامل 22 شتاب‎نگاشت دور از گسل، 14 شتاب‎نگاشت نزدیک گسل دارای پالس و 14 شتاب‎نگاشت نزدیک گسل بدون پالس استفاده شد. به این منظور، سازه‎های 8، 12، 16 و 20 طبقه تحت اثر شتاب نگاشت‎های مزبور مورد تحلیل تاریخچه - زمانی غیرخطی قرار گرفتند. براساس مساحت کابل پیش‎تنیده مورداستفاده در دیوار، سه نوع دیوار گهواره ای دوگانه در نظرگرفته شد و رفتار لرزه‎ای آن با رفتار دیوار پایه - گیردار و پایه - گهواره ای مقایسه شد. مدل سازی‎ها در نرم افزار OpenSEES و به صورت دوبعدی انجام شدند. برای صحت سنجی مدل‎سازی، از داده‎های آزمایشگاهی موجود در خصوص دیوارهای پایه - گیردار و پایه - گهواره ای استفاده شد. به منظور مطالعه ی تطبیقی سازه های موردنظر، ضرایب مطلوبیت براساس کاهش اثرات مودهای بالا و کاهش جابه جایی های نسبی پس ماند تعریف شد. نتایج نشان داد، به طور کلی شاخص مطلوبیت دیوارهای گهواره ای دوگانه بیشتر از سایر سیستم‎های موردمطالعه در این تحقیق است. علاوه بر این، کاهش مساحت کابل در بلوک تحتانی دیوارهای گهواره ای دوگانه در کاهش اثرات مودهای بالا بسیار مؤثر است.