بررسی پارامتری بار شکست گنبدهای آجری ایرانی تقویت شده با ورق های FRP‌ تحت بارهای متمرکز یکنوا

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 4، دوره 28، شماره 1 - شماره پیاپی 15، دی 1395، صفحه 29-48   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v28i1.34028

نویسندگان

مهرداد حجازی^* ؛ مهرداد قمری؛ حمید بهشتی

دانشگاه اصفهان

چکیده

به منظور بررسی رفتار سازه ای گنبدهای آجری ایرانی، سه نوع گنبد نیم دایره، پنج اوهفت و شاخ بزی که دو نمونه گنبد پنج اوهفت و شاخ بزی هرکدام در سه حالت کند، معمولی و تند می باشند، مورد مطالعه قرار گرفته اند. تحلیل غیر خطی با استفاده از روش المان محدود
سه‌بعدی و با استفاده از نرم افزار ANSYSانجام گرفته‌ است. گنبدهای مورد مطالعه شامل زیرمجموعه ای از نمونه هایی با ضخامت ها و
دهانه های گوناگون می باشند. گنبدها تحت اثر بارهای متمرکز یکنوا که تا زمان شکست موضعی نمونه ها ادامه یافته اند، قرار گرفته اند. پس از مشخص شدن نواحی دارای ضعف، این نواحی توسط ورق های FRPتقویت شده و مجدداً تحت اثر بارهای متمرکز یکنوا قرار گرفته اند. ورق های FRP با ابعاد و الگوهای قرارگیری مختلف، مورد بررسی قرار گرفته اند. مکان قرارگیری ورق ها یک مرتبه در محدودۀ دو سوم و یک مرتبه در محدوده یک سوم از ارتفاع گنبد، انتخاب شده است. به منظور پیش‌بینی شکست موضعی از معیارهای شکست مناسب برای آجر و FRP استفاده گردیده است. در این مقاله نتایج حاصل شامل اندازه بارهای شکست گنبدها، تأثیر ابعاد و الگوهای ورق‌های FRP، و تأثیر شکل و دهانه گنبد بر بار شکست ارائه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

بار شکست؛ گنبدهای آجری ایرانی؛ ورق های FRP؛ تقویت شده؛ بار یکنوا

سایر فایل های مرتبط با مقاله

3-hejazi.pdf

مراجع

1. Hejazi, M., "Historical Buildings of Iran: their Architecture and Structure", Computational Mechanics Publications (WIT Press), Southampton and Boston, (1997).

2. Hejazi, M. and Mehdizadeh Saradj, F., "Persian Architectural Heritage: Architecture", WIT Press, Southampton and Boston, (2014).

3. Hejazi, M. and Mehdizadeh Saradj, F., "Persian Architectural Heritage: Conservation", WIT Press, Southampton and Boston, (2014).

4. Hejazi, M. and Mehdizadeh Saradj, F., "Persian Architectural Heritage: Structure", WIT Press, Southampton and Boston, (2014).

5. حجازی، مهرداد، "آنالیز گنبدهای ایرانی و تحقیق در هنر سنتی"، پایان نامۀ کارشناسی ارشد سازه، دانشکدۀ عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، (1369).

6. حجازی، مهرداد و میرقادری، رسول، "اثرات زلزله بر گنبدهای سنتی ایران"، اولین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، (1370).

7. حجازی، مهرداد، زرگر، اکبر و زمانی فرد، علی،" نگاهی به مرمت گنبد در ایران"، مجلة اثر، شمارة 43-33، صفحة 277-227، (1381).

8. Hejazi, M., "Seismic Vulnerability of Iranian Historical Domes", Proceedings of the 4th International Conference on Earthquake Resistant Engineering Structures (ERES 2003), Ancona, ed. C. A. Brebbia, WIT Press, Southampton, pp. 157-165, (2003).

9. حجازی، مهرداد و میرقادری، رسول، "آنالیز لرزه ای گنبدهای تاریخی ایران"، مجلة دانشکدة فنی، دانشگاه تهران، جلد 38، شماره 6، صفحة 757-747، (1383).

10. Farshad, M., "On The shape of Momentless Tensionless Masonry Domes", Building and Environment, Vol. 12, Issue 2, pp. 81-85, (1977).

11. Hejazi, M. "Geometry in nature and Persian architecture", Building and Environment, Vol. 40, Issue 10, pp. 1413-1427, (2005).

12. زهرایی، محمد، "بررسی سیستم‌های سازه‌ای قوس‌ها و منارهای ایرانی"، پایان نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، (1368).

13. زهرایی، محمد و اکبر، حبب الله،"بررسی سیستم های سازه‌ای قوس‌ها و منارهای ایرانی"، سومین کنگره مهندسی عمران ایران، شیراز، (1369).

14. Chassagnoux, A., "Les coupoles Perses: Comportement Sous Charges Statiques et Dynamiques", Actes du 4eme Colloque National de Genie Parasismique, Saint-Remy-les-Chevreuses, France, (1996).

15. Chassagnoux, A., "Morphology and Equilibriumof Persian Domes Under Static and Dynamic Loads", Proceedings of the 3rd European Conference on Structural Dynamics (Eurodyn’96), Florence, (1996).

16. Foraboschi, P., "Strengthening of Masonry Arches with Fiber-Reinforced Polymer Strips", Journal of Conmposites for Construction, Vol. 8, No. 3, pp. 191–202, (2004).

17. De Lorenzis, L., Dimitri, R. and La Tegola, A., "Reduction of the Lateral Thrust of Masonry Arches and Vaults with FRP Composites", Construction and Building Materials, Vol. 21, Issue 7, pp. 1415-1430, (2007).

18. Milani, G., Milani, E. and Tralli, A., "Upper Bound Limit Analysis Model for FRP–reinforced Masonry Curved Structures, Part ii: Structural Analyses", Computers and Structures, Vol. 87, Issues 23-24, pp. 1534-1558, ( 2009).

19. Mahini, S.S., Eslami, A. and Ronagh , H.R.,"Lateral Performance and Load Carrying Capacity of an Nreinforced, CFRP-Retrofitted Historical Masonry Vault – a Case Study", Construction and Building Materials, Vol. 28, pp. 146-156, (2012).

20. قمری، مهرداد.، "تحلیل سازه‌ای گنبدهای آجری ایرانی تقویت شده با ورق‌های FRP تحت بارهای افزاینده"، پایان نامه کارشناسی ارشد سازه، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، (1392).

21. معماریان ، غلامحسین، "نیارش سازه‌های طاقی در معماری اسلامی ایران"، انتشارات جهاد دانشگاهی تهران، تهران، (1367).

22. حجازی، مهرداد، "شکل بهینه قوس‌های آجری تحت بار وزن"، سومین کنگره ملی مهندسی عمران، تبریز، ایران، (1386).

23. Binda, L., Fontana, A. and Frigerio, G., "Mechanical Behaviour of Brick Masonries Derived Fromunit and Mortar Characteristics", Proceedings of the 8th International Brick and Block Masonry Conference, Elsevier Applied Science, London, pp. 205-216, (1988).

24. Tenek, L.H., Henneke, E.G. and Gunzburger, M.D., "Vibration of Deliminated Composite Plates and Some Applications of Nondestructive Testing", Computers and Structures, Vol. 23, pp. 253-262, (1993).

25. Willam, K.J. and Warnke, E.P. “Constitutive Models for the Triaxial Behavior of Concrete”, Proceedings of the International Association for Bridge and Structural Engineering, Vol. 19, pp. 1-30, (1975).

26. Chen, W.F. and Han, D.J., "Plasticity for Structural Engineers", Springer, New York, (1988).

27. Betti, M., Orlando, M. and Vignoli, A., "Static Behaviour of an Italian Medieval Castle: Damage Assessment by Numerical Modelling", Computers and Structures, Vol. 89, Issues 21-22, pp. 1956-1970, (2011).

28. Pineda, P., Robador, M. and Gil-Marti, M., "Seismic Damage Propagation Prediction in Ancient Masonry Structures: an Application in the Non-Linear Range Via Numerical Models", Open Construction Building Technology Journal, Vol. 5, pp. 71-79, (2011).

29. Tsai, S.W. and Wu, E.M., "A General Theory of Strength for Anisotropic Materials", Journal of Composite Materials, Vol. 5, pp. 58–80, (1971).

30. "Basic Analysis Guide for ANSYS 14", SAS IP Inc., New York, (2011).