دانلود پایان نامه ارشد:بررسی عملکرد دیوار حائل طره ای با ارتفاع زیاد در هنگام زلزله

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته برق

گرایش : کنترل

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته عمران

گرایش :زلزله

عنوان : تحلیل آسیب پذیری ساختمان چهار طبقه بتن بر اساس آیین نامه 2800 ویرایش دوم در شهر اصفهان بر روی خاک نوع دو

دانشگاه آزاد واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

عنوان :

تحلیل آسیب پذیری ساختمان چهار طبقه بتن بر اساس آیین نامه 2800 ویرایش دوم در شهر اصفهان بر روی خاک نوع دو

 

استاد راهنما :

دکتر محمد علی رهگذر

 

 

استاد مشاور :

دکتر مرتضی رئیسی

 

آبان    1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه

چکیده -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 1
فصل اول « مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »
1-1- مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 3
1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای———— 4
1-3- هدف بهسازی لرزه ای—— 6
1-3-1- تعیین هدف بهسازی —- 7
1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی———– 7
1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای——— 9
1-3-4-  طیف نیاز————- 11
1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای– 13
1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزلهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 13
1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجودبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 14
1-4-3- تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه —- 15
1-4-4- تامین مقاومت لازم برای کل سازه———- 16
1-4-5- بکارگیری سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای—— 17
1-4-6- بکارگیری سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی– 18
1-4-7- تغییر کاربری ساختمان— 18
1-5- تحلیل خطر زلزله‌، طیف طراحی و سطوح خطر زلزلهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 19
1-6- مبانی و ملزومات ارزیابی و بهسازی لرزه ای—– 20
1-6-2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه—- 23
فصل دوم « بهسازی ساختمان مسکونی براساس آیین نامه 2800 »
2-1- بهسازی لرزه ای ساختمان مسکونی———– 30
2-2- آنالیز و طراحی بر اساس ویرایش دوم 2800 — 30
2-2-1- مقدمه  ————— 30
2-2-2- بارگذاری ثقلی———- 31
2-2-3- بارگذاری جانبی——— 32
2-2-4- بارگذاری ثقلی ——— 34
2-3- هدف بهسازی پروژه——– 35
2-3-1- تحلیل استاتیکی خطی— 35
2-3-2- بارگذاری جانبی ساختمان مطابق با دستورالعملبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 36
2-3-3- صلبیت و انعطاف پذیری دیافراگم‌ها——— 39
2-3-4- ضریب آگاهی———– 40
2-3-5- آزمایشهای جامع——– 41
2-3-6- اثر همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله—————- 42
2-3-7- تعیین  DCR  اعضای سازه————— 42
2-3-8- طبقه بندی اعضابراساس نوع رفتار ——— 47
2-4- محاسبه  DCR  تیرها و ستونها————– 48
2-5- بررسی محاسبات انجام شده- 51
2-5-1- محدوده کاربرد روشهای غیر خطی———- 51
2-5-2- مدل سازی پی———- 53
2-5-3- تحلیل استاتیکی غیر خطی————— 57
فصل سوم « پیشنهاد راه کارهای بهسازی و بررسی نیاز یا عدم نیاز آن »
3-1- پیشنهاد راه‌کاربهسازی—— 65
3-2- بررسی نیاز یا عدم نیاز پی به بهسازی——— 66
3-2-1- راهکارهای اصلاح موضعی اجزاء سازه ای—– 67
3-2-2- سایر آسیب‌ها‌ی لرزه ای فونداسیون سازه‌ها— 67
3-2-3- شرایط بررسی فونداسیون- 68
3-2-4- مشکلات مقاوم سازی فونداسیون———– 68
3-2-5- راهکارهای تقویت فونداسیون موجود——– 68
3-2-6- احداث شمع‌ها‌ی کششی– 71
3-3- روش‌ها‌یی جهت بهسازی دال در ساختمان—— 72
3-3-1- راهکارهای تقویت دال—- 72
3-4- راهکارهایی جهت بهسازی ستون————– 75
3-4-1- راهکارهایی جهت بهسازی تیرها———— 77
3-5- افزایش اجزا سازه ای جهت بهسازی ساختمان موجودبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 79
3-6- میان قاب‌ها‌————— 82
3-6-1- میان قاب‌ها‌ی بتنی—— 83
فصل چهارم « بررسی آسیب های وارده به سیستم‌های معماری و اجزاء غیر سازه‌ای»
4-1- بررسی آسیب‌ها‌ی وارد به سیستم‌ها‌ و اجزای معماری در زلزله‌ها‌ی اخیر————- 91
4-1-1- مقاوم سازی اجزای معماری————— 91
4-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستم‌ها‌ی معماریبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 93
4-2-1- نماها و شیشه کاری—— 93
4-2-2- تیغه‌ها‌—————- 94
4-2-3- سقف‌ها—————- 95
4-2-4- خروجی‌ها————- 95
4-2-5- قفسه‌ها‌ و کابینت‌ها—— 96
4-2-6- درها و پنجره‌ها‌ی شیشه ای————— 96
4-3- مقاوم سازی اجزای مکانیکی و الکتریکی——- 97
4-3-1- بررسی آسیب‌های وارد شده به سیستم‌های مکانیکی و برقی در زلزله‌های اخیر—– 97
4-3-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستمهای مکانیکی و الکتریکی————- 100
فصل پنجم « بحث و نتیجه گیری »
5-1- بحث و نتیجه گیری——– 108
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 110

فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه

جدول (1-1): تعیین اهداف بهسازی – سطح عملکرد– 10
جدول (1-2): انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم خرابی در آنهابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 15
جدول (2-2): محاسبه بارمرده طبقات————– 35
جدول (2-3): مقادیر تغییر مکانهای جهت x در کلیه طبقات ساختمان با نیروی جانبی EX– 40
جدول (2-4): مقادیر تغییر مکانهای جهت y در کلیه طبقات ساختمان بانیروی جانبی EY— 40
جدول (3-1): مقایسه رفتار کیفی سیستم‌ها‌ی مختلف سازه ایبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 81
جدول (4-1)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 92
جدول (4-2): آسیب وارده به ا جزای مکانیکی و برقی در طی زلزله‌ها‌ی اخیر————– 98

فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                 صفحه

شکل (1-1)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 11
شکل (1-3): مشخص کردن نقطه عملکرد و جابجایی هدفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 12
شکل (1-2)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 12
شکل (1-4): منحنی سطوح عملکرد سازه ای در آیین نامه‌ها‌ی مختلفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 13
شکل (1-5): تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 17
شکل (2-1)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 34
شکل (2-2)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 59
شکل (3-1) : بهسازی فونداسیون به وسیله افزایش ابعادبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 69
شکل (3-2): به هم بستن فونداسیون ها با شناژ—— 70
شکل (3-3): نیروهای پیش تنیدگی افقی و قائم برای بهسازی فونداسیونبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 71
شکل (3-4): افزایش ظرفیت کششی فونداسیون بوسیله احداث شمعبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 72
شکل (3-5): اضافه کردن تیرک فولادی————- 73
شکل (3-6): تقویت خمشی دال با نوارهای FRP در جهت اصلیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 74
شکل (3-7): جزئیات بهسازی ستونها به وسیله ژاکت بتنی به هنگام عبور از سقف——— 76
شکل (3-8): اجرای ژاکت بتنی برای افزایش مقاومت تیرهای بتنیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 78
شکل (3-9): تقویت خمشی و برشی تیرها با اضافه نمودن ورقهای فولادیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 78
شکل (3-10) روش استفاده از پیش تنیدگی کلی در مقاوم سازی تیرهابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 79
شکل (3-11): افزایش مقاومت و سختی سازه بوسیله اضافه نمودن قاب خمشی، مهاربند و دیوار برشی         79
شکل (3-12): منحنی‌ها‌ی ظرفیت قاب در شیوه‌ها‌ی مختلف مقاوم سازیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 81
شکل (3-13) : استفاده از دیوارهای پر کننده با مصالح بنایی و یا بتن مسلح در بهسازی ساختمان     83
شکل (3-14): رفتار میان قاب بتنی تحت بار جانبی الف: ترک قطری و تأثیر میلگرد ب: نمودار نیرو  83
شکل (3-15): انواع شکست میانقاب‌ها‌————– 84
شکل (3-16) : روش‌ها‌ی افزودن میانقاب بتنی به ستونبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 86
شکل (3-17) : افزودن میانقاب بتنی به عنوان دیوار برشیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 87
شکل (3-18): اضافه کردن دیوار برشی جدید در یک قاب بتنیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 88
شکل (3-19): پر کردن بازشوی موجود در یک دیوار بتن مسلح و یا مصالح بنایی———– 89
شکل (4-1): اجزای غیر سازه ای تیپ در یک ساختمان معمولیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 91
شکل (4-2): چگونگی اتصال نما و دیوار معماری به سازهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 94
شکل (4-3): جزئیات ایمن سازی تیغه‌ها‌ در برابر زلزله- 94
شکل (4-4): مهاربندی جانبی سقف کاذب و چراغ روشناییبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 95
شکل (4-5): مهار قفسه با اتصال دیوار————– 96
شکل (4-6): تغییر مکان نسبی  دو سمت سازه که باعث شکست لوله‌ها‌ و داکتهای صلب می‌شوند     99
شکل (4-7): دورگیری و مهار منابع تولید حرارت آب– 101
شکل (4-8): مهاربندی تانک‌ها‌ی افقی————– 102
شکل (4-9): اشکال مختلف برای مهار تجهیزات—— 102
شکل (4-10): مهارهای طولی لوله- 103
شکل (4-11) : درز انبساطی در لوله————— 103
شکل (4-12): مهارهای جانبی برای لوله‌ها‌———– 103
شکل (4-13): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی مستطیلیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 104
شکل (4-14): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی با قطر زیادبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 104
شکل (4-15): مهاربندی سیستم باتری وبرق اضطراری بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 106
شکل (4-16): دورگیری واحدهای الکتریکی با نوار—- 106

فصل اول
« مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »

1-1- مقدمه
در اوایل دهه 1980 برنامه کاهش آسیب پذیری لرزه ای ساختمانها در آمریکا پایه گذاری شد و مجموعه مستندات آن که در این برنامه حاصل گردید به شرح ذیل بود:

  • (1987) ATC- 14 ارزیابی ساختمانها برای ایمنی جانی
  • (1988) ATC- 21 هندبوک تخمین سریع احتمال وقوع خرابی شدید
  • (1992) FEMA- 172 راهنمای فنون بهسازی لرزه ای ساختمانها
  • (1992) FEMA- 178 نسخه بروز شده راهنمایی ارزیابی لرزه ای
  • (1998) FEMA- 157 حدود احتمالی هزینه‌ها‌ی بهسازی
  • (1996) FEMA- 273/274 راهنمای بهسازی لرزه ای و تفسیر آن
  • (2000) FEMA- 356- 357 پیش استاندارد بهسازی لرزه ای و تفسیر آن

که هدف اولیه آن FEMA- 178, ATC- 1990, ATC 1988, ATC- 1986 کاهش خطرات ناشی از زلزله به ایمنی جانی ساکنین ساختمانها
هدف ثانویه: (FEMA- 356/ 357) بواسطه خواسته مالکین و کارفرماه تأمین سطوح عملکرد مورد نیاز کارفرما
علم مهندسی زلزله از قدمت کمی برخوردار است و به خاطر عدم دسترسی به اطلاعات کافی از عملکرد ساختمان در حین زلزله، آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای کشور ما به سرعت در حال تغییر می‌باشد. از طرفی خطاهای طراحی و اجرایی و نیز تغییر کاربری ساختمانها، نیاز به بازنگری طراحی ساختمانهای موجود را یک امر ضروری قلمداد می‌کند.
از این رو با توجه به لرزه خیزی کشورمان و ضربه‌ها‌ی اسفبار کشور از لرزه‌ها‌ی گذشته‌، لزوم بازنگری لرزه‌ای ساختمانهای موجود در دستور کار دولت قرار گرفت‌. در این راستا دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و تفسیر آن در سال 1381 توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای بازنگری طراحی لرزه ای ساختمانهای موجود منتشر گردید‌.
تاکید آیین نامه‌ها‌ی بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود‌، تغییر معیار طراحی از مقاومت به عملکرد می‌باشد‌. سبب این امرآشکار شدن نقاط ضعف و ناکارآمدی ضوابط حاکم بر آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای و عدم انطباق با رفتار واقعی سازه است‌.
همانطور که می‌دانیم روش فعلی آیین نامه‌ها‌ی زلزله تحلیلهای خطی و طراحی بر اساس نیرو به همراه کنترل تغییر مکان می‌باشد و سعی شده مفاهیم مربوط به رفتار سازه‌، با اعمال ضریب رفتارR   در نظر گرفته شود‌، یعنی هرچه سازه شکل پذیرتر باشد R  بیشتر و هرچه شکل پذیری کمتر باشد به معنای R کمتر است‌. این دید نسبت به سازه دارای اشکالات زیادی می‌باشد، زیرا در این روش ما کلیه رفتارهای اعضا را تنها با اعمال یک ضریب رفتار بررسی می‌کنیم‌. حتی اگر بتوان با اعمال این ضرایب نیروهای زلزله را نزدیک به واقعیت برآورد کرد اما واضح است که نمی توان کنترل محسوسی بر رفتار اجزا و سازه و پیگیری مکانیزم‌ها‌ی خرابی در طول زلزله داشت.
حال آنکه در آیین نامه‌ها‌ی طراحی بر اساس سطح عملکرد و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ضریب R  حذف شده و بر اساس رفتار خاص هر عضو‌، تلاشها کنترل شونده توسط نیرو و یا کنترل شونده توسط تغییر شکل تعریف خواهد شد و با ارائه معیارهای پذیرش برای هر عضو و تلاش مربوط به آن‌، عضو به طور مستقل مورد کنترل و ارزیابی قرار می‌گیرد‌.

1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
2- قلمرو دستورالعمل
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
4- هدف بهسازی
5- سطوح عملکرد ساختمان
6- راهکارهای بهسازی لرزه ای
7- مراحل بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
بررسی ساختمانها به لحاظ بهسازی لرزه ای طبق دستورالعمل با توجه به وسعت تهدیدها ی موجود ضروری می‌باشد.
– زلزله خیزی استثنایی کشور
– رشد شهر نشینی و تراکم جمعیت و سرمایه‌ها‌ی کشور
– فرهنگ تاریخی ضعیف از نظر توجه علمی به ایمنی- سازگاری و تحمل شرایط سخت
– ضعف تاریخی سده اخیر درحفظ و ارتقای ساختارهای فناوری بومی صنعت ساختمان
2- قلمرو دستورالعمل
– روشهای ارزیابی ساختمانهای موجود و راهکارهای بهسازی آنها‌.
– بهسازی لرزه ای تمام ساختمانها مستقل از میزان اهمیت‌، نوع بهره برداری و تاریخچه ساختمان‌.
– برای ساختمانهای خاص مانند آثار تاریخی‌، ضوابط و سیاستهای کشوری باید مد نظر قرار گیرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای ارزیابی ساختمانهایی که تحت اثر بار ثقلی و باد قرار دارند نمی توان استفاده نمود‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای مرمت و بازسازی ساختمانهای آسیب دیده در اثر زلزله نمی توان استفاده کرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای طراحی ساختمانهای جدید نمی توان استفاده کرد‌.
– از آیین نامه‌ها‌ی متداول طراحی ساختمانها در برابر زلزله نمی توان برای ارزیابی لرزه ای ساختمانهای موجود استفاده کرد‌.
– در دستورالعمل روش ارزیابی لرزه ای ساختمانهای مصالح بنایی‌، ساختمانهای فولادی‌، ساختمانهای بتنی و اجزای غیر سازه ای به طور مجزا تشریح گردیده است‌.
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
– طراحی بر اساس عملکرد
4- هدف بهسازی
– اهمیت تعیین هدف بهسازی
پس از ارزیابی کیفی آسیب پذیری  ادامه هر گونه بررسی کمی موکول به مشخص بودن هدف بهسازی می‌باشد.
– باید مشخص شود که کارفرما چه میزان برای ساختمان اهمیت قائل است یا باید قائل باشد.
– باید با توجه به اهمیت ساختمان، سطح یا سطوح خطر  قابل توجه تعیین گردد.
– تحت هر سطح خطر فوق نوع یا سطح عملکرد مورد انتظار باید برای ساختمان تعیین گردد.
– برای هر سطح عملکرد باید ضوابط پذیرش نتیجه محاسبات و بررسی‌ها‌ را کنترل کرد.
 
1-3- هدف بهسازی لرزه ای
تعریف: مجموعه ای از عملكرد‌ها‌ی  (سازه ای و غیر سازه ای) مورد انتظار مسئولین و كارشناسان تحت سطوح خطر مشخص می باشد. این هدف تابع میزان اهمیت ساختمان و میزان توان مالی كارفرما است.
با توجه به اهمیت ساختمان‌، سطح خطر‌، عملکرد مورد نیاز‌، توان مالی و نظر كارفرما فقط یكی از موارد زیرانتخاب می شود:
– بهسازی مبنا :  (ایمنی جانی در سطح خطر 1)
در بهسازی مبنا انتظار می‌رود که تحت زلزله سطح خطر 1 ایمنی جانی ساکنین تامین گردد‌.
– بهسازی مطلوب :  (ایمنی جانی در سطح خطر 1 + آستانه فروریزش در سطح خطر 2)
در بهسازی مطلوب انتظار می‌رود که هدف بهسازی مبنا تامین گشته و علاوه بر آن تحت زلزله سطح خطر 2 ساختمان فرو نریزد‌.
– بهسازی ویژه :  (عملکرد‌ها‌ی خاص برای سطوح خطر مشخص)
دربهسازی ویژه‌، نسبت به بهسازی مطلوب عملکرد بالاتری برای ساختمان مد نظر قرارمی گیرد‌، بدین منظورسطح عملکرد بالاتری برای ساختمان تحت همان سطوح خطرزلزله مورداستفاده دربهسازی مطلوب درنظرگرفته شده یا با حفظ سطح علمکرد مشابه با بهسازی مطلوب‌، سطوح خطر زلزله بالاتری درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی محدود :
دربهسازی محدود عملکرد پایین تری ازبهسازی مبنا درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی موضعی :
بهسازی موضعی بخشی ازیک طرح بهسازی مبنا‌، مطلوب‌، ویژه یا محدود می‌باشد که به دلایلی درشرایط موجود فقط  بخشی ازآن اجرامی شود‌. دراین حالت، بهسازی باید به گونه‌ای پیش بینی واجرا گردد که‌، هدف بهسازی بخش‌ها‌ی دیگر در مراحل بعدی برآورده گردد.
بهسازی موضعی باید با توجه به موارد زیرانجام شود :
1- بهسازی بخشی ازساختمان نباید منجربه پایین آمدن سطح عملکرد کل ساختمان گردد‌.
2- بهسازی نباید منجربه نامنظم شدن یا افزایش نامنظمی ساختمان شود.
3- بهسازی نباید منجر به افزایش نیروهای ناشی اززلزله دراعضایی که وضعیت بحرانی تحت زلزله دارند شود.
– عدم بهسازی :  (به علت ارضای ضوابط 2800 یا عدم صرفه اقتصادی)
 
1-3-1- تعیین هدف بهسازی
– (از ملاحظات مختلف كاربری + حجم و ارزش ساختمان +  نظر کارفرما اهمیت ساختمان معین می‌شود  +بودجه ) عملكرد مورد نظر معین می‌شود.
– ( ازجغرافیا + ژئو تكنیك + نیازهای ویژه در کاربری )  سطوح خطر مورد نظر معین می‌شود.
– از مجموع این دو، هدف بهسازی معین می‌شود که با  ضوابط پذیرش بطور کمی و دقیق تعریف می‌شود.
تعداد صفحه :127
قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  **** ***

عنوان : کنترل سرعت(گشتاور) و شار موتور القایی بر اساس روش کنترل مستقیم گشتاور با استفاده از کنترل­ کننده مبتنی بر  پسیویتی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد نجف آباد

دانشکده مهندسی برق

پایان­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد«M.Sc.»

گرایش: كنترل

عنوان:

کنترل سرعت(گشتاور) و شار موتور القایی بر اساس روش کنترل مستقیم گشتاور با استفاده از کنترل­کننده مبتنی بر  پسیویتی

استاد راهنما:

دكتر غلامرضا عرب

استاد مشاور:

دكتر سعید اباذری

 

تابستان 90

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                صفحه

1- پیشینه پژوهش 5
1-1- مقدمه   5
1-2- پیشینه كنترل موتور القایی 7
1-3- پیشینه تاریخی كنترل مبتنی بر پسیویتی 8
1-4روند كاربردی كردن كنترل سیستم­ها 9
2- انواع روشهای كنترل ماشینهای القایی 10
2-1- مقدمه 10
2-2- انتخاب یك سیستم كنترل ماشین الكتریكی 10
2-3- سیستم­های كنترل ماشین­های جریان مستقیم 11
2-4- سیستم های كنترل ماشین­های جریان متناوب 11
   2-4-1- كنترل سیستم درایو موتور القایی به روش اسكالر 12
   2-4-2- كنترل سیستم درایو موتور القایی به روش برداری (جهت­یابی میدان) 13
   2-4-3- خطی سازی با فیدبك دینامیكی موتور القایی 15
   2-4-4 كنترل مستقیم گشتاور(DTC) 17
3- سیستم­های اولر-لاگرانژ و سیستم­های پسیو 20
3-1- مقدمه 20
3-2- سیستم­های اولر-لاگرانژ 21
3-3- سیستم­های پسیو 21
3-4- کنترل مبتنی برپسیویتی (PBC) چیست؟ 27
3-5- معادلات اولر-لاگرانژ در حركت 28
3-5-1تعریف معادلات EL و پارامترهای EL 28
4- سیستم­های اولر-لاگرانژ و پسیویتی در موتور القایی 30
4-1- مقدمه 30
4-2- مزیتهای كنترل مبتنی بر پسیویتی 31
4-3- مدل لاگراژ ومسأله کنترل 32
4-4- معادلات EL برای ماشین­های AC 33
4-5- روش مبتنی بر پسیویتی برای طراحی كنترل­كننده 36
 
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                    صفحه
 
   4-5-1- تجزیه فیدبكی زیر سیستم­های پسیو 36
   4-5-2- روند طراحی 37
4-6- مدل موتور القایی 38
   4-6-1- معادلات دینامیكی 38
   4-6-2- بعضی از ویژگیهای كنترلی مدل 40
   4-6-2-1- ویژگی­های ورودی-خروجی 40
   4-6-2-2- ویژگیهای هندسی 41
   4-6-3- تعریف مسأله رهگیری سرعت ونرم شار رتور 42
4-7- یك PBC  حلقه­ای تودرتو 42
   4-7-1- كنترل مبتنی بر پسیویتی بدون مشاهده­گر 43
5- نتایج شبیه­سازی 49
5-1- مقدمه 49
5-2- مقادیر اولیه و پارامترهای اعمال شده به كنترل­كننده 49
5-3- نتایج شبیه­سازی كنترل كننده ارائه شده توسط اورتگا 50
   5-3-1- نتایج شبیه­سازی با ثابت بودن شار مرجع و بی­باری 50
   5-3-2 نتایج شبیه­سازی با ثابت بودن شار مرجع و اعمال گشتاور بار به موتور   51
   5-3-3 نتایج شبیه­سازی با اعمال تغییرات در شار مرجع رتور 52
   ­5-3-4 نتایج شبیه­سازی عملكرد سرعت پایین موتور 53
­5-4 نتایج شبیه­سازی كنترل كننده پیشنهادی 54
   5-4-1 نتایج شبیه­سازی كنترل سرعت با ثابت بودن شار مرجع رتور و بی­باری   54
   5-4-2 نتایج شبیه­سازی با ثابت بودن شار مرجع و اعمال گشتاور بار به موتور   55
   ­5-4-3 نتایج شبیه­سازی با اعمال تغییرات در شار مرجع رتور 56
   5-4-4 نتایج شبیه­سازی در سرعت پایین رتور 57
5-5 نتیجه­گیری  58
5-6 پیشنهادها 58
منابع  59
 
 
فهرست اشكال
عنوان                                                                                             صفحه

شكل (1-1): تقسیم­بندی كلی روشهای كنترل موتور القایی 7
شكل (2-1): روشهای كنترل اسكالر موتور القایی 13
شكل (4-2): تجزیه زیر سیستم­های پسیو یك ماشین القایی كلی 36
شكل (4-3): مدل موتور القایی مورد استفاده در كنترل­كننده 38
شكل (4-4): دیاگرام مدل موتور القایی مورد استفاده در شبیه­سازی­ها 38
شكل (4-5): ساختار یك كنترل پسیویتی تودرتو (Nested-Loop) 43
شكل(4-6): بلوك دیاگرام تزریق میرایی به زیر سیستم الكتریكی 44
شكل(4-7): بلوك دیاگرام بلوك دیاگرام كنترل­كننده گشتاور 46
شكل(4-8): بلوك دیاگرام مربوط به كنترل سرعت موتور القایی 47
شكل(4-8): بلوك دیاگرام مربوط به كنترلر مبتنی بر پسیویتی 47
شكل(4-9): بلوك مربوط به كنترل سرعت پیشنهادی 48
شكل(4-10): دیاگرام كلی مربوط به كنترل­كننده مبتنی بر پسیویتی 48
شكل(5-1): نتایج شبیه­سازی روش ارائه شده توسط اورتگا كنترل سرعت در حالت بی­باری و ثابت بودن
 شار مرجع، (الف) سرعت مرجع و سرعت واقعی، (ب) خطای سرعت. 50
شكل(5-2): نتایج شبیه­سازی روش ارائه شده توسط اورتگا [2] ، كنترل سرعت با اعمال گشتاور بار
 Nm 10در زمان 2s. (الف) سرعت مرجع و سرعت واقعی، (ب) خطای سرعت، (ج) منحنی گشتاور بار
 اعمال شده. 51
شكل (5-3): نتایج شبیه­سازی روش ارائه شده توسط اورتگا [2] ، كنترل سرعت با اعمال تغییر در اندازه شار
 مرجع رتور در بازة زمانی t=1.5s و t=2.5s ازمقدار  0.8 به 0.6 و بالعكس. (الف) منحنی سرعت مرجع و
 سرعت واقعی، (ب) خطای سرعت، (ج) منحنی تغییر در اندازه شار مرجع رتور. 52
شكل (5-4): نتایج شبیه­سازی روش ارائه شده توسط اورتگا [2] ، كنترل سرعت پایین رتور.
(الف) منحنی سرعت مرجع و سرعت واقعی، (ب) منحنی خطای تعقیب سرعت. 53
شكل (5-5): نتایج شبیه­سازی روش پیشنهادی، كنترل سرعت در حالت بی­باری و ثابت بودن اندازه شار مرجع رتور.
 (الف) منحنی سرعت مرجع و سرعت واقعی، (ب) منحنی خطای تعقیب سرعت. 54
شكل )5-6(  نتایج شبیه­سازی روش پیشنهادی، كنترل سرعت در حالت افزودن گشتاور بار Nm 10 در زمان t=2s
  و ثابت بودن اندازه شار مرجع رتور،  (الف) منحنی سرعت مرجع و سرعت واقعی، (ب) منحنی خطای سرعت،
(ج) منحنی گشتاور بار اعمال شده. 55
شكل (5-7) نتایج شبیه­سازی روش پیشنهادی، كنترل سرعت با اعمال تغییر در اندازه شار مرجع رتور
در بازة زمانی t=1s و t=2s از 0.8 به 0.6 و بالعكس. (الف) نمودار سرعت مرجع و سرعت واقعی در
فهرست اشكال
عنوان                                                                                             صفحه
 
 حالت اعمال تغییر در اندازه شار مرجع رتور،(ب) خطای تعقیب سرعت، (ج) نمودار تغییر در مقدار
اندازه شار مرجع رتور. 56
شكل (5-8) نتایج شبیه­سازی روش پیشنهادی، كنترل سرعت با اعمال تغییر در اندازه شار مرجع رتور
(الف) نمودار سرعت مرجع و سرعت واقعی در حالت اعمال تغییر در اندازه شار مرجع رتور،(ب) خطای
 تعقیب سرعت،(ج) نمودار تغییر در مقدار اندازه شار مرجع رتور را در بازة زمانی t=1s و t=2s از 0.8 به 0.6
 و بالعكس. 57

فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه

   جدول (4-1): پارامترهای موتور القایی مورد استفاده در شبیه­سازی 49

مقدمه
در اواخر دهه هشتاد میلادی تقریباً یک مجموعه کاملی از دانش برای سیستم­های خطی به وجود آمده بود (که شامل تکنیک‌های بسیار قوی از تحلیل کنترل نیز می‌شد). تلاش برای استفاده از پیشرفت‌های تئوری سیستم‌های خطی در سیستم‌های غیرخطی بسیاری از محققان را به حرکت واداشت. پیشرفت­هایی در این مورد در سیستم­های غیرخطی در موارد مفهومی و مهم، از قبیل کنترل­پذیری، رؤیت­پذیری و تحقق­پذیری با موفقیت به حد کمال رسیدند. با وجود پیشرفت­های عمده تا به امروز، تکنیک­های جامع برای پایدارسازی سیستم­های غیرخطی فقط برای کلاس­های مشخصی به وجود آمده است، که این به خاطر پیچیدگی بسیار زیاد رفتار سیستم­های دارای دینامیک غیرخطی می­باشد، که مانع از ایجاد یک تئوری یکپارچه می­گردد. از طرف دیگر، پیشرفت­های تکنولوژیکی جدید، یک سری مسأله­های مهندسی را ایجاد کرده بود که اثرات غیرخطی مشخصی را باید به حساب می­آورد، که متاسفانه تئوری پیشرفته نتوانست با آنها به صورت موفقیت‌آمیز برخورد نماید، زیرا ساختار­های قابل قبولی که با بصورت تحلیلی بدست آمده­اند، لزوماً با محدودیت­های فیزیکی منطبق نیستند (اورتگا، 1998).

موتورهای القایی به دلیل قابلیت اطمینان، استحکام و قیمت کم، امروزه یکی از مهمترین محرکه های سیستم‌های صنعتی محسوب می‌شوند. با این وجود، مبحث کنترل این موتورها به دلیل وجود دینامیک‌های تزویج شده چند ورودی چند خروجی با پیچیدگیهای خاصی همراه است. با پیشنهاد روش کنترل برداری در اواخر دهه هفتاد امکان کنترل مستقل گشتاور و شار مغناطیسی برای این موتور فراهم آمد. این روش در شرایط گذرای شار، توانایی کنترل مستقل شار و گشتاور را ندارد. از طرف دیگر تخمین شار روتور ارتباط زیادی به مقدار واقعی مقاومت روتور دارد و مقاومت روتور به دلیل اثرات پوستی و تغییرات حرارتی موتور، مقدار ثابتی نیست. علاوه بر مسئله تاثیر نامعینی های پارامتری برعملکرد موتور، این روش نیاز به انتقال دستگاه‌های مختصات و نیز رگولاتورهای اضافی برای کنترل جریان موتور نیز دارد.

كنترل موتور القایی به علت استفاده بسیار زیاد آن در صنعت سالهاست مورد بحث و بررسی می­باشد. پیدا كردن راهی برای كنترل سرعت، گشتاور و شار این دسته از موتورها، كه هم از لحاظ دقت و پایداری و هم از لحاظ هزینة تمام شده بهتر از گزینه­های دیگر ­باشند، همیشه به عنوان یكی از دغدغه­های محققان مطرح بوده است. هدف اصلی از انتخاب یك روش كنترلی برای كنترل موتورالقایی این است كه بهترین مشخصات ممكن برای درایو
 
انتخاب گردد. به علاوه مهمتر از آن اینكه ایجاد و اجرای آن روش كنترلی ساده باشد. مثلاً الگوریتم ساده، تنظیم ساده و توانایی ایجاد كنترل‌كننده ساده‌تر كه منجر به كنترل‌كننده ارزانتری خواهد شد.

روش پسیویتی1 به عنوان یك روش كنترلی به علت ماهیت كلی­نگر آن و نگرش فیزیكی آن به كل سیستم و مبادلات انرژی بین كل سیستم و محیط پیرامون آن در بسیاری از كاربردهای مهندسی بكارگرفته شده است. این روش كه به عنوان یكی از روشهای مهم در بین روشهای دیگر كنترل موتور القایی در سالهای اخیر مطرح شده است و از لحاظ تئوری با روشهای دیگر بسیار متفاوت می­باشد، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

اولین مبحث در روش پسیویتی مبحث سیستم­های اولر-لاگرانژ2 می­باشد، كه تعریف آن برای سیستم­ها و محدوده‌ای كه این سیستم­ها را در بر می­گیرد، مورد بررسی قرار می­گیرد. دومین شاخه­ی بررسی شده مفهوم بنیادی پسیویتی می­باشد. خاصیت مهم روش طراحی کنترل­كننده پیشنهادی این است که بر مبنای خاصیت ورودی–خروجی پسیویتی می­باشد. بنابراین به طور معمول نیازی به اندازه­گیری تمام حالات برای رسیدن به عوامل کنترلی ندارد. این روش از بررسی ویژگی­های فیزیکی مانند حفظ انرژی3 و عدم فعالیت (پسیویتی) نتیجه می­شود. این روش باید با روش خطی‌سازی فیدبک4 مقایسه شود، که از محاسبات ریاضی محض نتیجه می­شود. به زبان ساده، در طراحی بر اساس PBC ( Passivity Based Control ) هدف در شکل­دهی انرژی5 سیستم در مسیری است که ما را به تعقیب خروجی مجانبی مطلوب برساند. هدف اصلی برای کنترل سیستم رسیدن به دینامیک­های مطلوب بدون حذف دینامیک­های سیستم حلقه­بسته­ی غیرخطی و یا برخورد با تکینی­های کنترل‌كننده می‌باشد. مدلی كه از آن استفاده شده است، مدل فیزیكی موتور القایی می‌باشد كه در كنترل غیرخطی به عنوان روشی كه بسیاری از مشكلات روشهای كنترلی دیگر را ندارد مطرح است. ( Ortega, Loria, Nicklasson, Sira-Ramirez,1998 )

با توجه به اینكه در كشور ما تحقیق و پیاده­سازی این روش در كاربردهای مهندسی مورد توجه قرار نگرفته است بر آن شدیم تا در این پایان­نامه یك روش بهبود یافته از آن را در كنترل موتور القایی طراحی نموده و نتایج شبیه‌سازی و مزایا و معایب این روش را در این مورد خاص بیان نماییم. امید است محققان عزیز كشورمان با تحقیق بر روی كاربردهای بسیار این روش نسبتاً جدید، در راستای پیشرفت هر چه بیشتر میهن اسلامی‌مان گام‌های بلندی بردارند.

  1. Passivity
  2. Euler-Lagrange
  3. Energy Saving
  4. Feedback Linearization
  5. Energy Shaping

در این پایان­نامه ابتدا در فصل 1 به بیان خلاصه­ای از پیشینه پژوهش می­پردازیم. در ادامه در فصل 2 به معرفی چند انواع روشهای كنترل موتور القایی می­پردازیم. در فصل 3 تعریف پسیویتی و معادلات حركت اولر-لاگرانژ خواهد آمد. سپس اثبات پسیو بودن این سیستم­ها و معادلات فیزیكی و انرژی كل سیستم مورد بررسی قرار میگیرد. در فصل 4 اثبات اولر-لاگرانژ و پسیویتی موتور القایی مورد بحث قرار میگیرد و سپس مدل مناسب برای موتور القایی تعریف شده و كنترل­كننده مبتنی بر پسیویتی برای رهگیری گشتاور- سرعت ارائه شده توسط اورتگا ‌‍[3]، با جزئیات آن معرفی و سپس كنترل­كنندة پیشنهادی طراحی و تشریح می­شود. در نهایت در فصل 5 نتایج شبیه­سازی این كنترل­كننده با كنترل­كننده ارائه شده توسط اورتگا مقایسه می­شود.


تعداد صفحه :60
قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  **** ***