2-1-5- انسان گرایی: 24

 

2-1-6-شناخت گرایی: 25

 

2-1-7-اجتماع و فرهنگ گرایی: 25

 

2-1-8-گشتالت گرایی: 26

 

2-1-9-رفتارگرایی: 27

 

2-1-10-نظریه پردازان رفتارگرا 28

 

1- جی.بی.واتسون. 28

 

2-فردریک اسکینر. 29

 

2-2-تعریف رفتار: 31

 

2-2-1-ماهیت رفتار: 31

 

2-2-2-متغیر های مستقل و وابسته در رفتار: 32

 

2-2-3-عوامل موثر بر ادراک.. 33

 

2-3-تعریف هیجان. 34

 

2-3-1- ماهیت هیجان. 35

 

2-3-3-انواع هیجان. 36

 

2-4- احساس: 36

 

2-5-رویکرد طراحی حسی: 38

 

2-6- لذت: 43

 

نتیجه گیری : 46

 

2-7-تعاریف و مفاهیم هویت: 47

 

2-6-هویت شهر: 47

 

2-6-1-نمونه مطالعات کنار گذر زر جوب: 48

 

2-6-2- هویت مکانی : 49

 

2-7-هویت رشت وسمبل ها ونشانگان شهر. 50

 

2-8- تعریف منظر : 50

 

2-9- انواع عناصر مبلمان شهری و تقسیمات آن ها : 51

 

فصل سوم 57

 

پژوهش های اسنادی وجغرافیایی. 57

 

حوزه رفتار کاربر. 58

 

3-2-موقعیت جغرافیایی شهرستان رشت : 59

 

3-3-نقشه معابر رشت.. 63

 

3-4-نمونه مورد مطالعه (زر جوب رشت) 64

 

3-5-بررسی ویژگی های طبیعی و ژئومورفولوژی شهر : 64

 

3-5-1-عوامل وعوارض طبیعی شهر عبارتند از : 64

 

3-6-  ویژگیهای اقلیمی : 66

 

3-6-1- خصوصیات كلی اقلیم شهر رشت: 66

 

3-6-2- درجه حرارت : 67

 

3-6-3- بارندگی : 68

 

نمودار 3-1-سرویس اطاعاتی آب و هوای جهانی. 69

 

3-6-4- رطوبت : 69

 

 

3-6-5- باد: 71

 

3-6-6- زاویه تابش : 72

 

3-6-7- برف : 73

 

3-7- ویژگی های جمعیتی : 73

 

3-7-1- تراکم جمعیتی : 76

 

3-7-2- سطح تحصیلات : 76

 

3-8-اهمیت توجه به هویت و فرهنگ: 79

 

3-9-بررسی مولفه های هویتی رشت: 79

 

2-9-1-مولفه های طبیعی: 79

 

3-9-2-مؤلفه های طبیعی هویت رشت: 80

 

3-9-3- درباره مؤلفه های تاریخی هویت رشت: 81

 

3-9-4-درباره مؤلفه های مصنوع رشت: 81

 

3-9-5-درباره مؤلفه های عملکردی هویت رشت: 83

 

3-9-6-درباره مؤلفه های انسانی هویت رشت: 83

 

4-1-POG یا شکاف فرصت محصول: 86

 

4-2-دسته اول ویژگی، ابعاد شاخص ها 89

 

4-3-دسته دوم –گروه تکنولوژی: 90

 

4-4-دسته چهارم-گروه  مقاومت : 93

 

4-5-تجزیه و تحلیل ارزشی و کیفی داده ها 93

 

4-5-1-هیجانات.. 93

 

4-5-2-زیبایی شناسی. 94

 

4-5-3-تکنولوژی. 95

 

4-5-4-کیفیت.. 96

 

4-5-5-تاثییر گذاری. 97

 

4-5-6- ارگونومی. 98

 

4-5-7- هویت.. 98

 

4-6-تحلیل ارزشی وکمی داده ها 100

 

4-7-آنالیز محور های تشکیل دهنده مثلثSET. 102

 

4-7-1-محور قابل استفاده 102

 

4-8-لایه های تجربیات کاربر. 103

 

4-8-1- سطح اول برخورد 103

 

4-8-2- سطح دوم برخورد 104

 

4-8-3- سطح سوم برخورد 104

 

4-9-نتایج حاصل از تحلیل داده های POG  یا شکاف فرصت محصول. 105

 

4-10- تعاریف مبلمان شهری : 106

 

4-11- آنالیزساختار فنی محصول: 107

 

4-11-1- متریال: 107

 

4-12-معیارهای مهم در طراحی مبلمان شهری  : 108

 

4-12-1- معیارهای فیزیکی : 108

 

4-12-2- معیارهای غیر فیزیکی : 110

 

4-12-2-1- هماهنگی با محیط اطراف : 110

 

4-12-2-2- ایمن بودن : 110

 

4-12-2-3- کم بودن قطعات : 110

 

4-12-2-4- سهولت ساخت ، تعمیر و نصب : 110

 

4-12-2-5- دوام : 110

 

4-12-2-6- قابلیت استفاده برای گروههای مختلف : 111

 

4-12-2-7- اقتصادی بودن : 111

 

4-12-2-8- استحکام سازه : 111

 

4-12-2-9- دسترسی : 111

 

4-12-3-معیارهای انتخاب مبلمان شهری: 112

 

4-12-3-1- هماهنگی با محیط اطراف: 112

 

4-12-3-2-  ایمن بودن: 112

 

4-12-3-3-ارگونومی: 112

 

4-12-3-4-  کم بودن قطعات: 112

 

4-12-3-5- سهولت ساخت، تعمیر و نصب: 113

 

4-12-3-6-دوام: 113

 

4-12-3-7- مقاومت در برابر تخریب (تخریب‌های عمدی و غیر عمدی)قابلیت استفاده برای گروه‌های مختلف: 113

 

4-12-3-8- اقتصادی بودن: 113

 

4-12-3-9- استحکام سازه: 113

 

4-12-3-10- دسترسی: 114

 

4-13-گرایش های اجتماعی. 114

 

4-14-بررسی مصادیق کالاهای نظیر. 115

 

4-15-دسته بندی مبلمان. 117

 

4-16-الگوریتم رفتارهای مربوط به مبلمان مبلمان شهری. 117

 

4-17-خرده رفتارها: 118

 

4-17-1-  تحلیل رفتار کاربر. 119

 

4-18-معیار های گروه هدف.. 120

 

4-19-جبرهای اقتصادی. 125

 

4-20-اولویت بندی بسته های فرهنگی. 127

 

4-21-انواع مبلمان شهری: 128

 

4-22-گردش هزینه ها در بازار مصرف: 129

 

4-23-محدوده پیشرفت فناوری. 131

 

فصل پنجم. 132

 

مواد و روشهای ساخت: 132

 

5-1- بدنه و ساختار اصلی نشستنگاه: 133

 

5-1-1- نیازهای موادی: 133

 

5-1-2- بررسی و کاندید متریال هایی که قابلیت ساخت برای این محصول را دارا باشند: 133

 

5-1-3- متریال هایی که قابلیت کار مارا دارند: 133

 

5-2- بررسی 4متریال نهایی کاندیدشده: 134

 

5-3- متریال منتخب: ترموو چوب (چوب در خت کاج،زبان گنجشک) 135

 

5-3-1- ترمووود(ترمو چوب): 135

 

5-3-1- 1-مشخصات متریال: 136

 

5-3-1-2-روش ساخت: 136

 

5-3-2- ویژگیها و خواص ورقهای آکریلیک (پلکسی گلاس) 136

 

5-4- نشستنگاه: 137

 

5-5-مکانیزم باز و بسته شدن نشستنگاه: 138

 

5-6-زیست محیطی: 139

 

5-7-اقتصادی: 139

 

5-7-1-قیمت و هزینه های تمام شده نشستنگاه: 139

 

5-7-2-قیمت و هزینه تمام شده طراحی محیطی: 140

 

5-8- پیشنهادات: 140

 

5-9-چک لیست.. 141

 

5-10-عوامل موثر در طراحی مبلمان شهری. 141

 

5-11- نتیجه گیری. 142

 

فصل ششم. 149

 

ایده ها،ارزیابی وارائه طرح نهایی بر مبنای نتایج حاصله 150

 

6-1-روند انجام پایان نامه 151

 

6-1-1-ارائه ایده و طرح نوین آزاد و خلاقانه و لندسکپ.. 151

 

6-1-2-محصول نهایی  طراحی محصول. 152

 

6-1-2- محصول نهایی. 161

 

 

 

چکیده
در طراحی مبلمان شهری، باید ارسال پیام برای شهروندان با توجه به زبان و شیوه خصیصه های فرهنگی و هویت هر جامعه باشد، تا برای شهروندان قابل ملموس تر بوده و ارتباط بصری ایجاد کند و در طراحی مبلمان شهری تطابق بین فرم و عملکرد که مکمل هم می‌باشند، حائز اهمیت است و اینکه این طراحی چگونه و در چه مکان‌هایی، با توجه به هویت شهر و جامعه طراحی شوند، خود نگرشی مهم برای آیتم هایی است که ما در طراحی مبلمان شهری انتخاب می‌کنیم. در این راستا می‌توان به المان های درون شهر و پارک‌ها اشاره کرد که نقش موثری در القاء هویت شهری و تقویت حس مکان شهروندان داشته و باید طوری طراحی شوند که خوانایی آن‌ها از سوی شهروندان و هماهنگی طرح آن‌ها با وقایع و اتفاقات آن مکان سازگاری داشته باشند و این مستلزم آن است که به نقاطی از قبیل ایست ها و مکث ها، گذرها، آمد و شدهای جمعیتی توجه داشته باشیم تا تطابق بین فرم و عملکرد را در طراحی رعایت کرده باشیم، این مقاله سعی بر آن دارد تا به بررسی مبلمان شهری از حیطه منظر شهری و هویت شهری بپردازد چرا که فضاها و محیط‌های انسان ساخت خود نماد آینه‌ای است که هویت شهری را منعکس می‌کنند.  
کلید واژه: منظر شهری- هویت شهری- ارتباط بصری- المان شهری

 

مقدمه

 

برای هر کدام از ما پیش آمده است که مجذوب محصولی شده و علاقه به آن پیدا کرده ایم،اما از خود پرسیده ایم که چه ویژگی ما را جذب آن نموده است؟این ویژگی ها هستند که می توانند در موقعیت و یا شکست یک طرح،موثر واقع شوند.وشناسایی این عوامل ها می تواند سر نوشت محصولی موفق را رغم بزنند.

 

علاوه بر فاکتور های اجتماعی ،اقتصادی ،بررسی روانشناسی کاربر نیز در بهبود روند مصرف محصول ،که احساس شادی و لذت ،را در مخاطب ایجاد میکند به دنبال داردو افزایش سطح دلپذیری از محصول و ترغیب به استفاده مجدد را دو چندان می کند.

 

انتخاب طراحی محیطی و مبلمان آن، ایجاد محیطی خلاق و پرونده برای مردمی است که در آن زندگی می کنند.چنین محیطی با گوناگونی بسیار،آزادی انتخاب به افراد می دهد و تا در آن فضا حضور پیدا کنند ،فضای شهر حداکثر ارتباط را با مردم و زیستگاه پیرامونشان بر قرار می سازد هدف ودلیل ازانتخاب مبلمان شهری ،استفاده بهینه از فضای خالی وتبدیل به یک محیط فرهنگی ،تفریحی،توریستی است.

 

 

 

 

 

1-1- بیان مسئله تحقیق:

 

در رساله حاضر گروه هدف تمامی اقشار جامعه را در بر میگیرد. ، محدوده مورد نظر 14700متر پل زرجوب شناسایی شده که شهروندان آن خیابان را برای راه گریز ومیانبر از ترافیک استفاده میکنند.دراین محدوده هیچ  امکانات رفاهی وتجهیزاتی موجود نمی باشد.و تنها امکانات در آن محدوده سرویس بهداشتی نماز خانه و اتاق نگهبان می باشد.

 

       1-1-ورودی جنوب غربی       1-2-کنار گذر

 

1-3-              1- 4-سرویس بهداشتی ونمازخانه واتاق نگهبان

 

1-1-1-نظر سنجی در دیزاین بریف:

 

1.در طراحی نیمکت  باید به قسمت های نشیمن گاه عرض آن  توجه کرد.

 

2.در طراحی نیمکت به پشتی ودسته آن باید توجه کرد.

 

3.سرپناهی برای روز بارانی داشته باشد.

 

4.قابلیت جدا شدن داشته باشد.

 

5.سرگرمی هنگام تنهایی داشته باشد.

 

6.متریال آن متشکل از بافت نرم باشد.

 

7.در تابستان قابلیت داغ شدن نداشته باشد.

 

1-2- پیشینه تحقیق :

 

بر اساس تحقیقات انجام شده، مطالعات رفتاری بسیاری پیش از روانشناسی کابر-محصول وجود داشته است که در فصل مکاتب روانشناسی و رویکرد طراحی صنعتی توضیح داده شده است.می توان به طور حتم گفت قرن بیستم بستر پیشرفت موضوع مطالعات رفتاری وروانشناسی کاربر-محصول را فراهم آورده است.دهه 1920و1930 با افزایش تولیدات کالا های مصرفی و ظهور تبلیغات رادیویی و تلوزیونی تقاضا برای شناخت بهتر کاربران نیز روند رو به رشد داشت.( 23,4sue loroz-croney‚division)

 

در مکتب روانشناسی اسلام شناسی؛تحقیقات آبراهام مازلو و معرفی هرم نیاز ها در1943،در زمینه نشانه شناسی؛تئوری های مارشال مک لوهان مربوط به رسانه ها واینکه رسانه،پیام است، طرح نمودن مسئله دهکده جهانی واعتقاد به تقلیل فاصله ها به کمک تکنولوژی و رسانه ها،در زمینه روانشناسی رفتارگرایی نیز میتوان به پژوهشگرانی نظیر واتسون واسکینر اشاره کرد.اما تجربه کاربر و طراحی کاربر محور،اولین بار توسط دونالد نورمن مطرح شد.به موجب ایده جدید نورمن ،طراحی محصول باید سه سطح مختلف از پردازش شناختی واحساسی را در بر بگیرد یعنی سطوح غریزی،رفتاری وتفکری.

 

پژوهش انجام شده در زمینه بهبود محصول های  مصرفی ،قدمی در جهت بهینه سازی روابط کاربر و محصول بوده است.وقصد این پروژه نیز این است با تحقیقات وپژوهش،نتیجه آن احساس شادی و لذت در حین استفاده را برای کاربر داراست وشوق و رضایتمندی آن را به دنبال دارد ایجادمی کند.

 

 

2-4- فواید هنر همگانی  …………………………………………………………………………………. 30

 

2-4-1-   فرهنگی ………………………………………………………………………………………… 30

 

2-4-2- اقتصادی…………………………………………………………………………………………… 30

 

2- 4-3- آموزشی  ………………………………………………………………………………………… 30

 

2-5- انواع هنرهای همگانی………………………………………………………………………………. 31

 

2-6- شهر بستری برای آفرینش هنر  ………………………………………………………………….. 31

 

2-6-1- عناصر یا فضاهای میانی………………………………………………………………………… 33

 

2-6-2- شهرنشینی و شهرسازی ایران ………………………………………………………………… 35

 

2-6-3-  اصول طراحی ایرانی ………………………………………………………………………….. 36

 

2-6-4- شاخصهای زیبایی شناسی …………………………………………………………………….. 37

 

           2-6-5- برنامه زیباسازی شهر تورنتو  …………………………………………………… 38

 

2-6-6- نیاز امروز ما  …………………………………………………………………………………….. 38

 

2-6-7- مطالعات شهری …………………………………………………………………………………. 40

 

2-6-8- اهمیت و توجه به فضای پیرامون ……………………………………………………………. 41

 

2-6-9- هنر در فضای همگانی …………………………………………………………………………. 42

 

2-6-10- میادین شهری  ………………………………………………………………………………… 45

 

2-6-11- هویت در فضای شهری …………………………………………………………………….. 46

 

2-7- مجسمه شهری ………………………………………………………………………………………. 48

 

2-7-1- تعریف مجسمه شهری ……………………………………………………………………….. 50

 

2-7-2- ویژگی‌های آثار شهری   ………………………………………………………………………. 52

 

2-7-3-ایجاد حس مكان و هویت  ……………………………………………………………………. 53

 

2-7-4-  انواع مجسمه شهری …………………………………………………………………………… 54

 

2 – 7 – 5- مجسمه‌ی یادبود یا یادبود مجسمه  ……………………………………………………. 54

 

2-7-6- طاقهای یادمانی  ………………………………………………………………………………… 58

 

2-7-7- ستونهای یادمانی  ……………………………………………………………………………….. 58

 

2-7-8- ساعتهای تزئینی …………………………………………………………………………………. 59

 

2-7-9-نقشها و كاركردهای مجسمه  ………………………………………………………………….. 60

 

2-7-9-1- تقویت حس مكان ………………………………………………………………………….. 60

 

2-7-9-2- تعریف و هویت بخشی به فضاهای شهری …………………………………………… 61

 

2-7-9-3- ارتقای كیفیت و ایجاد سرزندگی فضاهای شهری …………………………………… 66

 

2-7-9-4-  ارتقای آگاهیهای عمومی و معرفی نمادها و ارزشهای فرهنگی ………………….. 74

 

2-7-9-5-  معرفی عملكرد و روحیه میدان یا محدوده پیرامون آن یا تداعی عملكرد تاریخی یا فرهنگی آن 75

 

2-7-9-6-  تعریف مركز ثقل و نقطه تمركز میدان ………………………………………………… 75

 

2-7-9-7-  ایجاد یك نشانه شهری …………………………………………………………………… 75

 

2-7-9-8- تناسب بخشی به نام میدان ………………………………………………………………… 76

 

2-7-9-9- معرفی سبكها و سنتهای هنری …………………………………………………………… 76

 

2-8- دیوار نگاری ………………………………………………………………………………………….. 77

 

2-9- معماری به عنوان یك هنر عملكردی هنری كه در آن زندگی می كنیم ………………….. 80

 

2 – 9– 1 – تأثیر معماری بر مجسمه‌سازی……………………………………………………………. 817

 

2-10- شهرشب ……………………………………………………………………………………………. 91

 

 

2-10-1- ساماندهی نور  ساماندهی فضا …………………………………………………………….. 91

 

  2-10-2- سیمای شبانه شهرها ………………………………………………………………………… 93

 

2-11- هنر همگانی ومبلمان شهری……………………………………………………………………… 95

 

2-11-1- اهمیت مبلمان در سیمای شهری …………………………………………………………… 98

 

2-11-2- جایابی بهینه مبلمان شهری …………………………………………………………………. 99

 

2-11-3- روابط نظام‌مند در بین عناصر مبلمان شهری ……………………………………………. 100

 

2-11-4- تبلیغات …………………………………………………………………………………………. 103

 

2-11-5- مواد و مصالح …………………………………………………………………………………. 103

 

2-11-6- تخریب‌گرایی وندلیسم……………………………………………………………………….. 104

 

2-11-7- عوامل سازنده سیمای هر شهر ………………………………………………………………. 105

 

2-11-8- پارک؛ از فضای سبز تا رویداد هنری …………………………………………………….. 106

 

2-11-8-1- فرهنگسراها؛ مدل‌ ایرانی………………………………………………………………….. 108

 

2 -11 – 8 – 2 – پارک هزاره ………………………………………………………………………….. 110

 

2-12- طراحی صنعتی و طراحی شهری ……………………………………………………………… 113

 

فصل سوم : هنر همگانی در ایران

 

3-1- برسی هنر همگانی در ایران ……………………………………………………………………….. 118

 

3-2- رابطه هنر با اقتصاد …………………………………………………………………………………. 121

 

3-3- ارتقاء ذائقه هنری مردم ……………………………………………………………………………. 123

 

3-4 گفتگوی مجید احمدی با حمید شانس  ………………………………………………………….. 126

 

3-5- تهران  ومیادین آن ………………………………………………………………………………….. 130

 

3-6- شهرستانها  ومیادین آنها  ………………………………………………………………………….. 135

 

3-7- برسی نقش نشانه‌های شهری در  تهران  ………………………………………………………. 135

 

3– 7 – 1 – سردر باغ ملی در تهران…………………………………………………………………… 137

 

3-7-2-  برج آزادی تهران ……………………………………………………………………………… 143

 

3-7-2-1- گفت و گو با حسین امانت طراح میدان آزادی………………………………………… 144

 

3-7-3- برج میلاد………………………………………………………………………………………….. 151

 

3-8- ارزش‌ها در طراحی مجسمه‌های شهری  ………………………………………………………. 155

 

فصل چهارم : معرفی هنر مندان مطرح در هنر همگانی

 

4-1- سیاوش ارمجانی……………………………………………………………………………………… 159

 

4-2- آنیش كاپور……………………………………………………………………………………………. 164

 

4-2-1- چند نمونه از آثار آنیش كاپور…………………………………………………………………. 167

 

4-2-2- گفت‌وگوی آنیش كاپور با «شرق» كه به مناسبت رونمایی از برج المپیك لندن انجام

 

شده……………………………………………………………………………………………………… 169

 

4-3- ماگدالنا آباکانوویکز………………………………………………………………………………….. 175

 

4-4- جاناتان بروفسکی……………………………………………………………………………………. 176

 

4-5- فرناندو بوترو ………………………………………………………………………………………… 176

 

4-6- مینگ فای …………………………………………………………………………………………….. 177

 

4-7ـ تتسو هارادا ……………………………………………………………………………………………. 177

 

4-8ـ گریس نولتون………………………………………………………………………………………….. 178

 

4-9-ـ کلمنت میدمور ……………………………………………………………………………………… 178

 

فصل پنجم  : پروژه عملی

 

 

• مقدمه …………………………………………………………………………………….. 181

 

5-1- پروژه عملی (هفت آسمان) ………………………………………………………………………. 182

 

فصل ششم :  نتیجه گیری وپیشنهاد

 

6-1- چه باید کرد  …………………………………………………………………………………………. 184

 

6- 2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………….. 193

 

– تصاویر……………………………………………………………………………………………………….. 197

 

– مجسمه های من……………………………………………………………………………………………. 258

 

– نقاشی  های من …………………………………………………………………………………………… 275

 

منابع …………………………………………………………………………………………………………….. 283

 

– بیان مساله تحقیق :

 

در جوامع سنتی، گذار ازسنت به مدرنیته، نه در گذر زمان و بستر جامعه، بلکه از طریق فرهنگ وارداتی شکل می گیرد و در این میان پدیده هایی ظهور می نمایند که عدم توجه شایسته به آنها موجب نتایج جبران ناپذیر می گردد. از جمله نتایج حاصل از تغییر نگرش از سنت به مدرنیته در عرصه هنر، گسست میان مخاطب و هنرمند است. این جدایی در کلیه رشته های هنری، که با آکادمی غربی مرتبط اند، نمود داشته و فاصله هنرمند و مخاطب – به واسطه اثر هنری – فزونی می گیرد. با توجه به پیشینه مجسمه سازی در ایران و گسست طولانی در تاریخ و روند حضور آن در بستر اجتماعی، درک تاریخی جامعه ایرانی از مجسمه و مجسمه سازی با سایر ملل هم قدمت خود، کاملاً متفاوت است. لذا تعریف مجسمه سازی برای مخاطب عام ایرانی، با آموزش نوین مجسمه سازی و رویکردهای جدید آن در آموزه های دانشگاهی- که گاهی حتی توسط خواص نیز مشکل درک می شود تا حد بسیار زیادی متفاوت بوده و ارتباط عموم مردم را با اثر هنری غیرممکن می­نماید. بر این اساس، جدایی هنرمندان و مردم روز به روز بیشتر شده و آثار هنری در گوشه آتلیه ها، سالن نمایشگاه ها و موزه ها مهجور مانده؛ و آثای مبتذل و سطحی در منظر نگاه مردم قرار می گیرند. در این میان، مجسمه سازی شهری می­تواند نقشی موثر برای ارتقای ادراک مخاطب ایجاد کند و با ارتباط بین مخاطب و مجسمه ساز معاصر، عرصه را برای ارائه آثار ارزشمند فراهم آورد.(کردی،1389،2)

 

همانطور که در مطلب فوق آمده هنر عمومی به ویژه مجسمه های شهری علاوه بر ارتقای سطح آگاهی عموم مردم از هنر و تجربه شدن از طرف عموم مردم باعث نوعی آشتی میان مردم با تمام هنرها شده است. به نوعی میشود گفت هنر عمومی در کنار مردم است.مثل مردم در جغرافیا های مختلف در زمان های مختلف و در فرهنگ های مختلف تغییر می کند و قالب معینی ندارد.

 

 ومی کوشد مثل یک شهروند همسایه خوبی برای دیگر شهروندان باشد.برسی , شناخت و تعریف هنر همگانی و جایگاه آن درجوامع مختلف ونقش آن در ایران  مساله این تحقیق میباشد.

 

  1-2-  اهمیت موضوع تحقیق و  دلایل انتخاب آن :

 

مجسمه سازی در ابعاد بزرگ، که غالباً از اسب های برنزی پارک ها وپیکره های عمومی گذشته، بسیار دور است، اخیراً به جز همیشگی فرهنگ چشم اندازه های شهری تبدیل شده است. در واقع این نوزایی معاصر هنر همگانی نخستین تجدید حیات عمده هنر شهری در پنجاه سال گذشته است.

 

از پیش از جنگ جهانی اول، که مکتب هنری نئوکلاسیک چشم اندازها را با مجسمه های عمومی لبریز می­ساخت، فعالیت هنری تا بدین حد چشمگیر نبوده است. گذشته از تجربه ای اندک با مایه های اجتماعی در نقاشی دیواری، که در دهه چهل توسط برنامه هنر دولتی دبلیو پی ای رهبری شد مفهوم هنر همگانی تا حد زیادی خفته ماند.

 

محبوبیت امروزین مجسمه سازی همگانی در واقع ریشه در دهه پنجاه داشت. وقتی مجموعه چشمگیر مجسمه های بزرگ و جوش داده دیوید اسمیت به صحنه هنر پا گذاشت،(تصاویر صفحات198و199) مردم به قدرت هیجان انگیز اثر هنری  در ابعاد بزرگ و درهوای آزاد  آگاهی یافتند. عادت اسمیت در مورد گذاشتن آثار کامل شده و در محوطه های باز و وسیع اطراف استودیویش در بولتن لندینگ در ایالت نیویورک، برخی از روسای موزه ها وکارمندان عالی رتبه را متقاعد ساخت که این نوع هنر می تواند به صورتی موثردر بیرون از دیوارهای موزه عمل کند. در واقع این سازه های بزرگ و براق از فولاد ضدزنگ  همتای نقاشی پرتحرک و اکسپرسیونیستی انتزاعی آن دوران در مجسمه سازی  فقط می توانست در هوای آزاد متصور شود. در اواسط دهه شصت مجسمه سازی در ابعاد بزرگ به راه افتاده بود، بسیاری از هنرمندان اکنون دیگر با بسیاری از مواد صنعتی قطعات بزرگی می ساختند  اما استقبال عامه از این هنر و نظام پخش آنها همچنان ناقص بود. مردم برای تفکر و دریافت میزان و معنای احتمالی این آثار پر راز و رمز، نیاز به زمان داشتند.( هواردجی ، اسماگولا ، 1381 ،  20 ،21 )

 

در میان این یکنواختی و رکورد مدنی، هنر و به ویژه مجسمه سازی نقش بسزایی در طراحی و فضاسازی شهری دارند، که این چیزی ورای تزئین محض و زیبایی ظاهری است. مجسمه سازی با گیرایی درونی و تصدیق ارزشهای زیبایی شناختی، نقشی بیش از کاربردصرف خواهد داشت.

 

پیکره سازی، با ارتقای میزان حظ بصری در محیط، باعث عدم تسلیم ذهن به نظام های موجود

 

1-4- سامان‌دهی پایان‌نامه……………………….. 3
فصل دوم: الگوهای رشد ترک……………………… 6
2-1- پیش‌گفتار……………………………………… 6
2-2- الگوی کشسان خطی……………………….. 6
2-3- الگوی ترک چسبنده…………………………. 7
2-4- الگوی رفتاری خرابی………………………… 8
فصل سوم: شکست ماده‌ی مرکب……………… 9
3-1- پیش‌گفتار……………………………………..9
3-2- ماده‌ی مرکب……………………………….. 10
3-3- رفتار مکانیکی ماده‌ی مرکب………………. 10
3-4- وابستگی تنش و کرنش ماده……………… 10
3-5- شکست در ماده‌ی مرکب………………….. 16
3-6- شکل‌گیری ترک میان لایه‌ای………………. 18
3-6-1- جدایی لایه‌های ماده‌ی مرکب……………20
3-6-2- تنش‌های لبه‌ی آزاد ……………………….20
3-6-3- ضربه……………………………………….. 21
3-7- رشد ترک‌های میان لایه‌ای…………………. 21
فصل چهارم: رشد ترک در ماده‌ی مرکب………… 23
4-1- پیش‌گفتار…………………………………….. 23
4-2- معیار رشد ترک در ماده‌ی مرکب…………… 23
4-3- یافتن مقدار رهایی کارمایه‌ی کرنشی……. 24
4-3-1- نگره‌ی تیر…………………………………. 25
4-3-2- روش مساحت……………………………. 27
4-3-3- راه‌کار گسترش مجازی ترک…………….. 28
4-3-4- فن تابع اولیه‌ی مستقل از مسیر ……… 29
4-3-5- روش بسته شدن مجازی ترک…………. 32
فصل پنجم: جزء تماس چسبنده…………………35
5-1- پیش‌گفتار………………………………….. 35
5-2-  جزء چسبنده………………………………. 35
5-3- رابطه‎سازی الگو‎ی ترک چسبنده………… 38
5-3-1- رابطه‎سازی الگو‎ی چسبنده‌ی دو خطی…40
5-4- رابطه‌سازی تابع چسبنده …………………42
5-4-1- بررسی نمودار تنش- بازشدگی………..42

 

5-4-2- رابطه‌سازی تابع کشسان……………… 44
5-4-3- تابع کشسان خطی……………………… 45
5-4-4- تابع کشسان سهمی درجه دو………… 46
5-4-5- تابع کشسان توانی……………………. 46
5-4-6- تابع کشسان لگاریتمی……………….. 47
5-4-7- مقایسه‌ی تابع‌های کشسان پیشنهادی…47
5-5- روش جزء‌های محدود ناحیه‌ی چسبنده….49
فصل ششم: آزمایش‌های شکست میان لایه‌ای….51
6-1- پیش‌گفتار…………………………………… 51
6-2-  شیوه‌ی بسته شدن مجازی ترک…………51
6-3- شبیه‌سازی به روش جزء چسبنده………..52
6-4- نمونه‌های عددی…………………………… 53
6-4-1- تیر طره‌ی دوتایی………………………… 54
6-4-2- نمونه‌ی خمشی یک بخشی………….. 62
6-4-3- نمونه‌ی تیر خمشی ترک‌دار……………. 66
فصل هفتم: پایان سخن………………………… 76
1-1- پیش گفتار …………………………………..76
7-2- گزیده‌ی پایان‌نامه………………………….. 76
7-2- نتیجه‌گیری…………………………………. 77
7-3- پژوهش‌های آیندگان………………………. 77
دستمایه‌ها ……………………………………….78
واژه‌نامه‌ی فارسی به انگلیسی……………….. 84
نام‌نامه……………………………………………. 86
چکیده:
در سال‌های‌‌کنونی، بهره‌جویی از ماده‌ی مرکب در ساخت و تقویت سازه‌ها بسیار گسترش یافته است. ساختار این ماده به گونه‌ای می‌باشد که امکان شکل‌گیری ترک در میان لایه‌ها وجود دارد. بر اثر افزایش بار، این ترک‌ها رشد می‌نمایند و سبب افت شدید در استحکام و سختی سازه می‌شوند. به‌کارگیری شیوه‌های عددی در این زمینه و دستیابی به پاسخ‌ها، درتخمین رفتار ترک، نقش مهمی دارد. شروع و گسترش شکست میان ‌لایه‌ای در ماده‌ی مرکب را با فن‌های عددی انجام می‌دهند. در این روش، جزء‎های چسبنده را به همراه نمودار رفتاری ویژگی‎های ماده به کار می‌برند و رشد ترک را بررسی می‌کنند. خاطر نشان می‌سازد، یک نمودار رفتاری ماده‌ی مناسب در بهبود پاسخ‎ها اثرگذار است. ازاین رو، یک جزء پیشنهاد می‌گردد و در نمونه‌های عددی به کار می‌رود و ویژگی‌های آن ارزیابی می‌شود. درستی پاسخ‌ها در شکست میان لایه‌ای ماده‌ی مرکب با شیوه‌ی عددی راست آزمایی خواهد شد. نمونه‌های عددی آشکار می‌کنند که جزء‌ چسبنده‌ی پیشنهادی با شمار تحلیل کم، پاسخ‌های با دقت خوب را به دست می‌دهد.
فصل یکم: آغاز سخن
1-1- پیشگفتار
یکی از دلیل‌های مهم شکست و فروپاشی سازه‌ها، وجود ترک‌های نخستین و گسترش آن‌‌ها است. این ترک‌ها، بیشتر ناشی از عامل‌های گوناگون، و از آن میان، خطا در فرآیند ساخت سازه، بارهای بهره‌برداری و مانند این‌ها می‌باشند. وجود ترک‌ها در شکل‌ و اندازه‌های گوناگون، رفتارهای متفاوتی را در سازه پدید می‌آورد. پاره‌ای از این ترك‌ها بر کارکرد سازه اثر نمی‌گذارند، در حالی که برخی دیگر گسترش پیدا  می‌کنند و به شکست ناگهانی آن  می‌انجامند. تاکنون هزینه‌های بسیاری به دلیل شکست‌های ناشی از ترک پرداخت شده است. با انتخاب راه‌کار مناسب می‌توان هزینه‌ها را به مقدار زیاد کاهش داد. از سوی دیگر،  برآورد دقیق میزان خرابی و عمر سازه، در سازه‌ها با قابلیت اعتماد زیاد مورد نیاز است. بر پایه‌ی اهمیت هدف‌های ساخت، حساسیت خطرها و آسیب‌‌های ناشی از خرابی سازه‌، پیش‌بینی محل رخداد ترک و راستای گسترش آن از نکته‌های مهم در طرح و تحلیل سازه‌ها به شمار می‌رود.
در سال‌های اخیر، بهره‌جویی از مصالح نوین در ساخت و تقویت سازه‌ها بسیار چشم‌گیر بوده است. شناخت دقیق رفتار ماده‌ی مرکب، به یک طرح بهینه رهنمون می‌شود. افزون بر برتری‌های بسیار، برخی کاستی‌ها نیز در الگوسازی رفتار این ماده وجود دارد. از آن میان، می‌توان چگونگی شکست و گسترش ترک را نام برد. باید دانست، تحلیل شکست‌ سازه‌ها تنها در موردهای اندکی به صورت صریح امکان‌پذیر می‌باشد. از این رو، روش‌های عددی جایگاه ویژه‌ای در بررسی زمینه‌های ترک و شکست پیدا کرده‌اند. تاكنون دامنه‌ی گسترده‌ای از روش‌های عددی برای حل مساله‌ی شکست به‌کارگرفته شده‌اند.  در این پژوهش، به بررسی عددی شکست میان لایه‌ای در ماده‌ی مرکب پرداخته می‌شود.
2-1- الگوهای رشد ترک
در بررسی پدیده‌ی شکست و گسترش ترک، تحلیلگر با فرآیند‌های پیچیده‌ی رفتاری ماده روبرو است. این فرآیندها را می‌توان در سه گام رفتاری تقسیم بندی کرد: نخست ایجاد سوراخ‌ها و ترک‌های مویین در چندین نقطه از جسم، سپس رشد سوراخ‌ها و سر انجام، اندرکنش و به هم پیوستن آن‌ها. این کارها به شکل‌گیری ترک‌های درشت می‌انجامد. سپس، رشد و گسترش ترک‌ها سازه را خراب می‌کنند[G1].
با کمک یك روش عددی كارآمد، همراه با یک الگوی رفتاری مناسب که اثر ترک را در ماده شبیه‌سازی می‌کند، می‌توان پدیده شکست در ماده را بررسی کرد. ساده‌ترین الگوی مورد استفاده در تحلیل شکست، الگوی کشسان خطی می‌باشد. بر این پایه، رفتار ماده در لبه‌ی ترک را کشسان و خطی می‌پندارند. هر چند این پنداشت به نتیجه‌های غیرواقعی، همچون تنش بی‌پایان در لبه‌ی ترک می‌انجامد، ولی در بسیاری از پژوهش‌ها کاربرد زیادی داشته است[s1]. باوجود این، برای واقعی‌تر کردن پیش‌بینی رفتار شکست، الگوهای گوناگونی نیز در دسترسند. از میان آن‌ها، دو الگوی رفتاری چسبنده و خرابی توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. در راه‌کار چسبنده، اثر ترک تنها در یک منطقه‌ی مشخص شبیه‌سازی می‌شود. این فن به دلیل سادگی کاربرد در برنامه‌های روش جزء‌های محدود‌، بسیار مورد توجه است[B2]. در روش خرابی با معرفی عامل خرابی در یک محیط پیوسته، اثر ترک بر بخشی از دامنه وارد می‌شود.  اثر رویارویی میزان خرابی و تاثیر رفتار ماده، بخش اصلی این شیوه خرابی می‌باشد[K1].
3-1- ترک در ماده مرکب

2-2 سكوهای ستونی خرپایی(تراس اسپار)……………………………………………10
3-2  نیمه مغروق ها:…………………………………………………………………………..12
4-2 سکوی نیمه شناور خرپایی (Truss Pontoon Semi-submersibl )………………..17
فصل  سوم: نیروهای محیطی و تئوری امواج
1-3 نیروهای وارد بر سکو…………………………………………………………………20
1-1-3 نیروی ناشی ازموج……………………………………………………………………23
1-1-1-3 معادله موریسون …………………………………………………………………29
2-1-1-3 تئوری تفرق(diffraction theory) ………………………………37     
2-3 مقدمه ای بر امواج…………………………………………………………………………….41 
3-3 تئوری امواج……………………………………………………………………………………42 
1-3-3 امواج منظم…………………………………………………………………………………43 
2-3-3 امواج نامنظم………………………………………………………………………………..49
4-3 توصیف آماری امواج………………………………………………………………………..53
5-3 طیف دامنه و انرژی امواج………………………………………………………………53
1-5-3 طیف پیرسون موسکویچ…………………………………………………..58
2-5-3 طیف جانسوپ………………………………………………………………….59
3-5-3 طیف برت اشنایدر…………………………………………………………..61
4-5-3 طیف نیومن……………………………………………………………………..62
5-5-3 طیف نیومن……………………………………………………………………..62
فصل چهارم : سیستم های خطی یک در جه آزادی
1-4 ارتعاش آزاد نامیرا ……………………………………………………………………..63
2-4 ارتعاش آزاد میرا ………………………………………………………………………65
3-4 کاهش لگاریتمی…………………………………………………………………………70
فصل پنجم:اطلاعات مساله و تحلیل سکوی نیمه شناور خرپایی
1-5 معرفی مشخصات مساله…………………………………………………………………72
1-1-5- مدل تست……………………………………………………………………………….73
2-5 محاسبه نیروهای وارد بر سازه………………………………………………………76
1-2-5 محاسبه نیروی surge وارد بر سکو به روش موریسون…………………….76
2-2-5 محاسبه نیروی surge وارد بر سازه با استفاده از تئوری تفرق…………….79  
-32-5 نیروی heave وارد بر سکو با استفاده از معادلات موریسون………………..80
4-2-5 نیروی heave  وارد بر سکو با استفاده از تئوری تفرق………………83
5-2-5 لنگر pihtch وارد بر سکو با استفاده از معادلات موریسون………..85
1-5-2-5  لنگر ناشی از نیروی surge وارد بر یک استوانه……………85

 

2-5-2-5 لنگر ناشی از نیروی heave وارد بر ستون ها………………….86
3-5-2-5 لنگر ناشی از صفحات افقی(heave plate)…………………….86
6-2-5 محاسبه لنگر pitch با استفاده از تئوری تفرق……………………………87
1-6-2-5 لنگر ناشی از نیروی surge……………………………………………….
2-6-2-5 لنگر ناشی از نیروی heave………………………………………………
3-6-2-5 لنگر ناشی از صفحات افقی…………………………………………………88
3-5 محاسبه حرکت سازه(RAO) تحت موج تکی……………………………………..89
1-3-5 محاسبه پاسخ واحد سازه برای حرکت در جهتheave…………………
2-3-5 محاسبه پاسخ واحد سازه برای حرکت در جهت pitch…………………..
4-5 پاسخ سازه تحت موج های تصادفی(طیفی)…………………………………91
فصل ششم: ارائه نتایج و بحث در آنها
1-6 نیروی وارد بر سکو در جهت surge  …………………………………..
2-6 نیروی وارد بر سکو در جهت heave……………………………………
3-6 لنگر وارد بر سکو در جهت pitch ………………………………………
4-6 پاسخ حرکتی سازه در جهت heave به موج با دامنه واحد ………………96
5-6 پاسخ حرکتی سازه در جهت pitch به موج با دامنه واحد………………..98
6-6تحلیل سازه برای موج های تصادفی…………………………………….99
1-6-6طیف پاسخ سازه برای حرکت در جهت heave ………………………..
2-6-6طیف پاسخ سازه برای حرکت در جهت pitch…………………………
7-6 نتیجه گیری…………………………………………………………………….104
8-6پیشنهادات برای ادامه کار…………………………………………………105
چکیده:
سکوی نیمه شناور خرپایی یک سازه جدید در صنعت سازه های فراساحل است که از یک قسمت خرپایی برای ایجاد جرم اضافه با استفاده از صفحات افقی استفاده می کند. در این پایان نامه این سازه با استفاده از قسمت خطی معادله موریسون تحلیل می شود و نتایج با تحلیل سکو به روش تئوری تفرق خطی مقایسه می شود. هدف از این تحلیل معرفی یک روش محاسباتی ساده برای تحلیل سازه هایی با ابعاد بزرگ مانند سکوی حاضر است. نزدیکی قابل قبول نتایج تحلیل با نتایج مدل تست و نتایج تحلیل با روش تفرق نشان می دهد که استفاده از معادله موریسون می تواند برای محاسبه نیروهای وارد بر سازه های بزرگی مانند سکوی مورد مطالعه روش مناسبی باشد و تا مقدار زیادی باعث ساده تر شدن محاسبات شود بدون آن که از کیفیت نتایج چشم پوشی کند. نکته مهم در این خصوص، وابستگی نتایج به ضرائب هیدرودینامیکی انتخابی است که در صورت درست انتخاب شدن باعث ایجاد نتایج صحیح می شوند.
فصل اول: مقدمه و معرفی
1-1- پیشگفتار
با توجه به اهمیت انرژی‏‏‏های فسیلی در دنیای امروز و نقش‏آفرینی این نوع انرژی در تمام مناسبات جهان، مساله استخراج آن یكی از موضوعات مهم تكنولوژی روز دنیا می باشد.همچنین پایان پذیری منابع فسیلی و محدود بودن ذخایر آن، باعث توجه به ذخایری شده است كه تاكنون بهره برداری از آنها صرفه اقتصادی نداشته است. یكی از مهم‏ترین این ذخایر، ذخایر انرژی مدفون در كف دریاهاست. لذا دانشمندان در طول قرن گذشته روش‏هایی را جهت استخراج از كف دریاها ارائه داده‏اند. حركت علمی كه در این راستا در غرب آغاز شده است اكنون دارای تاریخچه‏ای بیش از یک قرن است و با توجه به موقعیت حساس كشور ما در این برهه زمانی و برخورداری از منابع غنی انرژی های فسیلی در دریاهای شمال و جنوب كشور، كسب این تكنولوژی به یكی از رئوس برنامه علمی كشور تبدیل شده است. نكته قابل توجه در این باره، لزوم استفاده از روشهای اقتصادی و سیستم های بهینه استخراج می باشد كه در دنیای رقابتی امروز امری اجتناب ناپذیر می‏نماید.
جهت استخراج نفت و گاز از كف دریاها، كاربردی ترین روش شناخته شده، استفاده از سكو است. این نوع سازه طی عمر هفت دهه‏ای خود تحولات بسیاری را در سیستم سازه‏ای و قابلیت بهره برداری از سر گذرانده است.در ابتدا این نوع سازه در آب‏های كم عمق و به صورت خرپایی ساده مورد استفاده قرار گرفت و طی زمان، تكامل سازه در راستای استفاده در آب‏های عمیق و كاهش هزینه‏های ساخت مورد توجه قرار گرفت. به علت افزایش بسیار زیاد هزینه احداث سكو‏های ثابت با افزایش عمق، نوع جدیدی از سكو‏های دریایی با نام سكوی نیمه شناور مطرح شد كه دارای مزایای اقتصادی و كاربردی قابل توجه‏ای می باشد. سیر تكامل كلی سكو‏ها و به خصوص نوع خاصی از آنها را (سكوی نیمه شناور خرپایی) به صورت كامل در فصل یك شرح خواهیم داد.
سکوی نیمه شناور خرپایی نوع خاصی از سکوهای نیمه شناور است که دارای شش درجه آزادی می­باشد: حرکت افقی طولی (­­surge)، حرکت افقی عرضی (sway)، حرکت قائم (heave)، که به ترتیب جابجایی در امتداد محورهای x و y و z بوده و چرخش طول این محورها به ترتیب، غلتش عرضی (roll)، غلتش طولی(pitch) و چرخش در صفحه افقی (yaw) نامیده می شود.
با توجه به مقدمات بالا، در این پروژه سعی شده است اصول آنالیز یك سكوی نیمه شناور خرپایی مورد بررسی قرار گیرد و با شناسایی و مقایسه تئوری های موجود جهت محاسبه ی بارهای وارد بر سازه، برداشت جامعی از چگونگی آنالیز یك سكوی نیمه شناور خرپایی ارائه شود. در این راستا از تئوری های موریسون و دیفركشن خطی جهت محاسبه‏ی نیروی موج و از تئوری موج ایری برای توضیح طبیعت دریا استفاده شده است كه در فصل های ابتدایی توضیح كلی آنها خواهد آمد. نتایج محاسباتی پروژه با یك مدل تست نیز معتبر سازی شده است و در پایان شاهد بحث در نتایج و مقایسه آنها خواهیم بود.
1-2- روش تحقیق
در این تحقیق ابتدا نیرو‏های وارد بر سكوی نیمه شناور خرپایی ناشی از موج، توسط تئوری های موریسون و دیفركشن خطی برای درجات آزادی غیر وابسته‏ی surge ، heave و pitch به دست می‏آید. سپس با استفاده از حل معادله حركت دینامیكی سكوی نیمه شناور خرپایی در درجات آزادی heave و pitch ، پاسخ سازه به موج با دامنه واحد[1](RAO) به نیرو‏ها در این درجات به دست می‏آید.این نتایج با نتایج به دست آمده از مدل تست و با یكدیگر مقایسه خواهند شد. هم‏چنین طیف پاسخ سازه مورد نظر با استفاده از طیف های انرژی P-M و JONSWAP در درجات آزادی ذكر شده به دست می‏آید و مقایسه می‏شود.
1-3- پیشینه تحقیق

1-5- ابعاد رساله……………………………………………………………………………….. 8
فصل دوم- مرور ادبیات فنى و تاریخچه مطالعات پیشین…………………………………… 2
2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………….. 10
2-2- شناسایی آسیب با استفاده از آنال‍یز تحل‍یل‍ی با فرایند معکوس…………………… 12
2-2-1- روش­های محاسبه سخت……………………………………………………………. 12
2-2-2- روش­های محاسبه نرم……………………………………………………………….. 13
2- 3- تغییر در خصوصیات مودى………………………………………………………………. 13
2- 3- 1- تغییر فركانس…………………………………………………………………………. 14
2- 3-2- تغییر میرائى………………………………………………………………………… 16
2- 3-3- تغییر اشكال مودی……………………………………………………………………. 16
2-4- كنترل پاسخ……………………………………………………………………………… 17
2-5- تغییرات تابع پاسخ فركانسى و تابع پاسخ ضربه…………………………………….. 17
2-6- روش­هاى احتمالاتی………………………………………………………………….. 17
2-6-1- مشخصه توابع چگالی احتمال…………………………………………………. 18
2-6- 2- آزمون همبستگى……………………………………………………………… 18
2-6-3- تابع وابستگى……………………………………………………………………. 19
2-7- مدل­هاى خانواده ARMA……………………………………………………………
2- 8- ماتریس نرمی………………………………………………………………… 19
2-9- اصلاح ماتریس­هاى مشخصه……………………………………………………. 20
2-10- تئورى انتشار امواج…………………………………………………………….. 20
2-11-  شناسای‍ی آسیب با استفاده از الگوریتم بهینهئ­یابی…………………….. 21
2-11-1- شناسایی آسیب با استفاده از الگوریتم ژنتیک………………………….. 21
2-11-2- تشخیص آسیب بر اساس سایر روش­های بهینه­ یابی…………………… 22
2- 12- تشخیص آسیب بر اساس پردازش سیگنال­ها……………………………. 23
2-12-1- پردازش در حوزه زمان…………………………………………………… 23
2- 12-2- پردازش در حوزه فركانس………………………………………………… 25
2-12-2-1- تحلیل فوریه…………………………………………………………………. 26
2-12-2-2- تبدیل فوریه با زمان کوتاه…………………………………………………. 26
2-12-2-3- تحلیل ویولت (موجک)………………………………………………………. 27
2-12-2-4- بسته ویولتی (ویولت پکت)………………………………………………… 28
2-12-2-5- تحلیل کرولت ( منحنیک)………………………………………………….. 30
2- 12-3- پردازش در حوزه زمان- فركانس……………………………………………… 30
2-12-3-1- ارائه ویگنر- ویل………………………………………………………………… 33
2-12-3-2- كلاس كوهن…………………………………………………………………. 34
2-13-تاریخچه مطالعات در زم‍ینه تشخ‍یص آسیب در سازه پل­ها……………………. 35
2-13-1- مقدمه……………………………………………………………………………. 35
2-13-2- تشخ‍یص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از شبكه­ های عصب‍ی………….. 35
2-13-3- تشخ‍یص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک………………. 38
2-13-4- تشخ‍یص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از روش­های پردازش سیگنال……… 40
2-13-5- تشخیص آسیب در سازه پل با استفاده از داده­های ناقص…………………. 42
2-14- تاریخچه مطالعات در زمینه تشخیص آسیب با استفاده از داده­های استاتیکی…. 42
2-15- جمع­بندی…………………………………………………………………………… 44
فصل سوم- روش­ها و الگوریتم­های بیهنه ­یابی……………………………………………. 46
3-1- مقدمه………………………………………………………………………………… 47
3-2- انواع روشهای بهینه­یابی……………………………………………………………. 47
3-2-1- روش­های شمارشی……………………………………………………………….. 47
3-2-2- روش­های محاسباتی- عددی………………………………………………….. 48
3-2-3- روش­های تکاملی………………………………………………………………. 48
3-3- الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………… 48
3-3-1- مقدمه……………………………………………………………………………. 48
3-3-2-ساختار الگوریتم ژنتیک……………………………………………………. 50
3-3-3-اجزای الگوریتم ژنتیک………………………………………………………… 51
3-3-3-1- متغیرهای طراحی……………………………………………………………. 51
3-3-3-1-1- متغیرهای طراحی گسسته…………………………………………… 51
3-3-3-1-2- متغیرهای طراحی پیوسته………………………………………………. 52
3-3-3-2- تابع صلاحیت…………………………………………………………….. 52
3-3-3-2-1- درجه­بندی تابع صلاحیت………………………………………………. 53
3-3-4- عملگرهای ژنتیک……………………………………………………………. 55
3-3-4-1- عملگرتکث‍یر………………………………………………………………….. 56
3-3-4-2- عملگر پ‍یوند……………………………………………………………………. 57
3-3-4-3- عملگرجهش…………………………………………………………………… 59
3-3-5- شكاف نسل………………………………………………………………………… 60
3-3-6- مزایای الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………… 61
3-4- الگوریتم بهینه یابی گروه ذرات (PSO)………………………………………………. 61
3-4-1- مقدمه…………………………………………………………………………….. 61
3-4-2- نحوه ارتباط بین اجزاء در فرآیند رسیدن به هدف……………………………….. 63
3-4-2-1- همسایگی جغرافیایی…………………………………………………………. 63
3-4-2-2- همسایگی به شیوه شبکه های اجتماعی……………………………. 63
3-4-3- تشریح روش گروه ذرات…………………………………………………………. 64
3-4-3-1- همگرایی الگوریتم PSO………………………………………………….
3-4-3-2- بهبودهای الگوریتم………………………………………………………….. 67
3-4-3-3- مواجهه با محدودیت­ها………………………………………………………. 68
3-4-4- الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل (PSOPC)……………………………………. 69
3-5- الگوریتم……………………………………………………………………………….. 70
3-5-1- مقدمه……………………………………………………………………………… 70
3-5-2- تشریح روش BB-BC…………………………………………………………..
3-6- الگوریتم جستجوی سیستم باردارشده (CSS)………………………………… 75

 

3-6-1- مقدمه…………………………………………………………………………….. 75
3-6-1-1- قوانین الکتریکی……………………………………………………………. 75
3-6-1-2- قوانین مکانیک نیوتنی……………………………………………………. 76
3-6-2- روش جستجوی سیستم ذرات باردار با متغیرهای پیوسته………………. 77
3-6-3- راندمان قوانین CSS…………………………………………………………..
3-7- سایر الگوریتم­ها……………………………………………………………………. 86
3-8- جمع­بندی………………………………………………………………………….. 86
فصل چهارم- روشهای پیشنهادی تشخیص آسیب در سازه با الگوریتم­های تکاملی….87
4-1- مقدمه………………………………………………………………………………. 88
4-2- روش پیشنهادی اول- استفاده از اطلاعات استاتیکی برای تشخیص آسیب….. 89
4-2-1- فرضیات در استفاده از داده­های استاتیکی………………………………… 89
4-2-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخ­های استاتیکی………………… 90
4-2-3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب استاتیکی………………………….. 92
4-3- روش پیشنهادی دوم- استفاده از اطلاعات دینامیکی برای تشخیص آسیب…93
4-3-1-فرضیات در استفاده از دادههای دینامیکی…………………………………… 93
4-3-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخهای دینامیکی…………………. 93
4-3-2-1- روش اول تشخیص آسیب در سازه………………………………………… 93
4-3-2-2- روش دوم تشخیص آسیب در سازه………………………………………. 95
4-3- 3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب دینامیکی…………………………….. 97
4-4- عدم قطعیت­ها در تشخیص آسیب……………………………………………………. 97
4-5- شیوه انجام تشخیص آسیب……………………………………………………….. 98
فصل پنجم- تجزیه وتحلیل نتایج تحقیق………………………………………………. 101
5-1- مقدمه……………………………………………………………………………….. 102
5-2- سازههای مورد بررسی برای تشخیص آسیب……………………………………. 102
5-2-1-مقدمه………………………………………………………………………… 102
5-2-2- تیر فولادی………………………………………………………………………… 104
5-2-3- پل خرپایی فولادی……………………………………………………………….. 104
5-2-3-1-پل خرپایی 1……………………………………………………………………. 104
5-2-3-2- پل خرپایی ( Belgian) شماره 2…………………………………………. 105
5-2-3-3- پل خرپایی ( Belgian) شماره 3………………………………………….. 106
5-2-4- پل قوسی فلزی…………………………………………………………………… 106
5-3- تشخیص آسیب با استفاده از داده­های استاتیکی……………………………….. 108
5-3-1- پل قوسی فولای دو بعدی……………………………………………………………. 109
5-3-2- پل خرپایی فولای دو بعدی……………………………………………………….. 112
5-3-3- بررسی مدل آزمایشگاهی……………………………………………………… 115
5-4- تشخیص آسیب با استفاده از داده­های دینامیکی………………………………….. 122
5-4-1- پل خرپایی فولای دو بعدی…………………………………………………………… 123
5-4-2- پل تیر شکل فولای دو بعدی………………………………………………………. 126
5-4-3- پل خرپایی فولای دو بعدی( Belgian)…………………………………………… 129
5-4-4- پل خرپایی فولای دو بعدی(Bowstring)………………………………………….. 133
5-4-5- پل خرپایی فولای……………………………………………………………………….. 136
5-4-6- بررسی مدل آزمایشگاهی…………………………………………………………. 139
فصل ششم- نتیجه­گیری و پیشنهادات………………………………………………………. 145
6-1- نتیجه­گیری……………………………………………………………………………….. 145
6-2- پیشنهادات…………………………………………………………………………………… 149
مراجع………………………………………………………………………………………… 150
پیوست 1- واژه نامه ( فارسی- انگلیسی)………………………………………………… 160
چکیده:
دوره بهره برداری از سازه­های ساخته شده به دست بشر محدود بوده و تحت ه‍یچ شرایط‍ی ابدی نیست. وجود عوامل مختلف داخل‍ی و خارج‍ی باعث م‍ی­شوند که اجزای سازه دچار آس‍یب شده و سازه تحت بارهای بهره­برداری دچار مشکل جدی و حت‍ی به طور کامل منهدم شود. شناسایی آسیب در یک سازه در دهه­های اخ‍یر توجه محققان زیادی را به خود جلب كرده است، زیرا کشف زود هنگام آسیب م‍ی­تواند از خراب‍ی فاجعه بار سازه­ها جلوگیری کند. همچن‍ین در صورت تشخ‍یص و رفع به موقع ع‍یوب و آسیب م‍ی­توان به عمر مف‍ید سازه­ها افزود و باعث استفاده به‍ینه از سرمایه مل‍ی و صرفه جویی در مصرف منابع گردید.
 در این میان سنجش سلامتی پل­ها و اطمینان از سطح ایمنی آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. رخداد آسیب­های کوچک، گرچه کارایی پل­ها را مختل نمی­سازد، اما می­تواند رفتار سازه را در برابر بارهای ضربه­ای و ناگهانی تحت الشعاع قرار دهد و به انهدام ناگهانی ستون­ها یا عرشه­ی پل منجر شود. در این پایان­نامه، روش­هایی نوین، برای تشخیص آسیب در سازه پل­های فولادی با استفاده از اطلاعات استاتیکی و دینامیکی پیشنهاد گردیده است. برای این منظور، مسأله­ی تشخیص آسیب در پل­ها، بصورت یک مسأله­ی معکوس تعریف و توابع هدف مختلفی پیشنهاد شده است. سپس با کمک روش­های بهینه­یابی تکاملی به حل مسأله­ و یافتن پاسخ­های بهینه این توابع هدف پرداخته شده است. روش­های بهینه­یابی تکاملی، بر مبنای پدیده­های طبیعی استوار بوده و قابلیت جستجوی فضای پاسخ را با رویکردی آماری-احتمالاتی دارا می­باشد و لذا قادرند مسائل پیچیده را با سرعت بسیار بالایی مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. بنابراین از الگوریتم­های متعددی نظیر ژنتیک، اجتماع ذرات، انفجار بزرگ و گروه ذرات باردار در بهینه­یابی استفاده شده است. برای یافتن پاسخ مناسب، سعی و خطای بسیار صورت پذیرفته است. در ادامه به منظور بررسی کارایی روش­های ارائه شده، از مثال­های عددی مختلفی نظیر تیر، چهار نوع خرپا و پل قوسی شکل استفاده شده و تحت سناریوهای آسیب مختلفی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیرات عواملی چون نوفه­ها، تعداد مودهای محدود، بررسی شده است. همچنین در مثالی نیز برای کاهش اثرات انتخاب نوع الگوریتم بر پاسخ­ها، سازه بزرگی با الگوریتم­های مختلف بررسی و مورد تشخیص آسیب قرار گرفته است. نتایج در مورد تمام سازه­های بررسی شده نشان دهنده کارایی و صحت روش­های پیشنهادی با حضور نوفه در سطح­های بالاست. برای حصول اطمینان از درستی روش پیشنهادی برای تشخیص آسیب در سازه­های واقعی، از نتایج آزمایشگاهی یا مثال­های شاهد موجود در این زمینه با هر دو روش پیشنهادی استفاده گردیده است. در نهایت ملاحظه گردید در تشخیص آسیب توسط روش پیشنهادی دوم در سازه­های با تعداد اعضای بیشتر و پیچیده­تر، الگوریتم گروه ذرات باردار در مقایسه با سه الگوریتم دیگر جواب­های دقیق­تری نتیجه داده است. همچنین این الگوریتم با جمعیت اندك و تعداد تكرار كمتر قادر به شناسایی مكان و مقدار آسیب در المان­های آسیب دیده با دقت بالایی بوده است. در مورد سازه­های با تعداد اعضا متوسط و تعداد آسیب­های کمتر، الگوریتمPSOPC  جواب­های بهتری ارائه داده است. همچنین لازم به ذکر است در سازه­های با تعداد متوسط اعضا و تعداد آسیب­های بیشتر، الگوریتمBB-BC دارای همخوانی بیشتری با روش پیشنهادی و در نتیجه دقت بالاتری بوده است. در انتها می­توان گفت نتایج بدست آمده، مؤید کارایی و دقت مناسب روش­های پیشنهادی در تشخیص آسیب در پل­ها با وجود نوفه بالا می­باشد.
فصل اول: کلیات
1-1- مقدمه
وقوع بارگذارى­هاى ناگهانى و ویژه نظیر باد و زلزله، آسیب­هاى مختلفى را در سازه­ها ایجاد مى­نماید و رخداد چنین خسارات و نواقصى در سازه سبب تغییر مشخصات و رفتار سازه مى­گردد. همچنین گذشت زمان و شرایط محیطى نیز سبب فرسایش و زوال مصالح سازه­ها و در نتیجه تغییر مشخصات آنها مى­گردد. موارد مذكور سبب شده است تا شناسایى خصوصیات سیستم، تشخیص آسیب موجود در آن (شدت، نوع، زمان و محل آسیب) و پایش سلامت سازه[1] به یكى از مسائل مهم در علوم مهندسى، از جمله مهندسى عمران بدل گردد.
به بیان دیگر بررسی رفتار ساز­ه­های مهم نظیر پلها، سدها تحت بارهای عادی و یا بارهای خاص مانند زلزله برای مهندسین ممکن گردیده که موجب تشخیص آسیب در سازه­ها به عنوان زیر مجموعه­ای در این بحث شده است. در این راستا با در اختیار داشتن پاسخهای سازه قبل و پس از آسیب می­توان شدت، نوع و محل آسیب را بدست آورد.
از آنجا كه آسیب ایجاد شده در سازه تاثیر مستقیمى بر خصوصیات و مشخصات سازه مى­گذارد، سلامت سازه به نوع، شدت و محل آسیب ایجاد شده در آن وابسته بوده و به همین سبب توانایى تشخیص آسیب ایجاد شده در سیستم­هاى مختلف سازه­ای از جمله ساختمانها یكى از موضوعات مهم و قابل توجه به شمار مى­رود. منظور از آسیب، ایجاد هرگونه تغییر در خصوصات سیستم بوده به گونه­اى كه رفتار آن نسبت به وضعیت اولیه تغییر نماید. این تعریف در سازه­ها، به تغییرات خصوصیات مصالح یا هندسه سازه كه كارایی سازه در حال و آینده را مختل مى­سازد، محدود می­گردد. با نظر به آنچه كه اشاره گردید، مباحث شناسایی خصوصیات سیستم، تشخیص آسیب ایجاد شده و پایش سلامت سازه­ها بصورت وابسته بوده و گاهی بطور همزمان مورد توجه قرار می­گیرند.
از آن جا كه كشور ما در یكى از مناطق لرزه­خیز جهان قرارگرفته است، علاوه بر سایر آسیب­ها بیشترین آسیبی كه در سازه­ها رخ می­دهد در اثر زلزله مى­باشد. اگرچه این آسیب­ها ممكن است چندان واضح نباشد كه قابلیت شناسایی توسط بازدیدهاى میدانى را داشته باشد، اما مى­تواند تغییراتى در خصوصیات سازه ایجاد نماید كه سبب كاهش سطح عملكردى سازه موجود در زلزله­هاى بعدى گردیده و حتى اسباب تخریب كلى سازه در زلزله­هاى آینده را فراهم آورد. لازم به ذکر است که عدم شناسایی به موقع آسیب موجب از حیز انتفاع افتادن سازه و تحمیل هزینه اقتصادی به لحاظ ساخت مجدد سازه خواهد شد. در خصوص سازه­های خاص و شریانهای حیاتی علاوه بر مشکلات اقتصادی، معضلات اجتماعی و یا حتی سیاسی را نیز می­تواند در بر داشته باشد. برای روشن شدن اهمیت پایش سلامت سازه می­توان آن را با آزمایشات تشخیصی پزشکی برای حصول اطمینان از سلامت انسان قیاس نمود.
در گذشته از روشهاى گوناگونى به منظور بررسى سلامت سازه­ها استفاده شده است كه عموماً شامل مشاهدات میدانى و آزمایشهای محدود شامل آزمایش­هاى مخرب و غیرمخرب بوده­اند. اما پیش شرط لازم براى انجام چنین آزمایشهایی حدس محدوده آسیب ایجاد شده سازه­ها و در دسترس بودن آن مى­باشد كه بنابراین نتایج ناشى از آنها كاملاً وابسته به حدس درست محل احتمالی آسیب هستند. علاوه بر این، انجام این آزمایشها نیاز به ابزارهایى دارد كه این امر سبب افزایش هزینه­هاى انجام آنها مى­گردد. بنابراین تعداد آزمایشهاى انجام شده جهت بررسى سازه مى­بایست به حداقل مقدار لازم كاهش داده شوند. از سوى دیگر، مهارت كاربر نیز در دقت نتایج بدست آمده، نقش مستقیم داشته و سبب ضعف بیشتر این آزمایشها در تشخیص آسیب و شناسایی مشخصات سازه مى­گردد. همچنین به دلیل کیفى بودن نتایج بدست آمده، این آزمایشها نمى­توانند تخمینى از تغییرات به وقوع پیوسته در خصوصات دینامیكى سازه آسیب دیده، بدست دهند.