علوم و مهندسی زلزله
سال:1400 | دوره:8 | شماره:3 |تعداد مقالات:8

استفاده از هندسه فرکتالی می توان توزیع نامنظم عوارض زمین شناسی را به صورت کمی بررسی نمود. اهمیت تحلیل فرکتالی در تعیین پویایی زمین ساختی، ناهمگونی لرزه ای و بلوغ زمین ساختی می باشد. در این پژوهش از روش مربع شمار برای اندازه گیری بعد فرکتالی گسل های فعال، پارامتر لرزه خیزی bو زمین لرزه های رخ داده در پهنه خوزستان به عنوان یکی از مهم ترین مراکز انرژی های هیدروکربوری خاورمیانه، طی سال های 2019-1900 استفاده شده است. برای این منظور کل منطقه به 16 زیرپهنه تقسیم شده میزان بعد فرکتال در هر پهنه محاسبه شده است. محاسبه بعد فرکتال گسل های فعال، پارامتر لرزه خیزیb و نسبت آنها و فرکتال زلزله های رخ داده در پهنه ی خوزستان، نشان دهنده ی کاهش پویایی زمین ساختی از خاور و شمال خاور به سمت مرکز و جنوب می باشد. ضریب همبستگی حدود 86/0 – نشان می دهد که بین دو پارامتر b-value و D-value همبستگی مناسبی برقرار می باشد که بیانگر افزایش میزان احتمال رخداد زمین لرزه های بزرگ بر روی گسل هایی با مساحت زیاد می باشد. نتایج نشان می دهد که در مناطقی که تعادلی بین فرکتال لرزه ای و گسل ها وجود ندارد می تواند به عنوان کاندید زلزله های آتی یا وجود گسل های پنهان معرفی گردد. با توجه به نتایج این پژوهش مناطق اطراف گسل های ایذه، گسل MFF و گسل لهبری از مناطق کاندید زمین لرزه های آتی در پهنه ی مورد مطالعه معرفی می گردند.

یکی از روش های افزایش سختی و بهسازی خاک به ویژه در زمین های سست، استفاده از شمع های مسلح کننده (تقویت کننده) می باشد. از این نوع شمع ها می توان در محل پایه و زیر سازه ها به منظور کاهش پاسخ لرزه ای زمین و سازه استفاده نمود. در این مقاله به بررسی تاثیر تغییرات پارامترهای هندسی شمع های تقویت کننده نظیر قطر، طول، فاصله بین آنها و سرباره وارده بر پاسخ لرزه ای سطح زمین بر مبنای مدل پایه پل ازمیت ترکیه به عنوان مطالعه موردی، پرداخته شده است. عمق تاثیر با مقایسه طیف پاسخ شتاب سطح زمین مدل دو بعدی با حضور شمع های مسلح کننده با کمک نرم افزار FLAC2D به روش غیرخطی مدل هسترزیس، با عمق معادل طیف پاسخ شتاب مدل یک بعدی میدان آزاد به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش نسبت فاصله به قطر شمع های تقویت کننده (S/D) میزان عمق تاثیر به علت تقلیل سختی سیستم پی-شمع مسلح کننده کاهش می یابد و پس از رسیدن به نسبت 5 به مقدار ثابتی رسیده است. به عبارت دیگر با افزایش سختی سیستم خاک-شمع، اندرکنش سیستماتیکی سیستم خاک-شمع افزایش می یابد. همچنین با افزایش نسبت طول به قطر شمع های مسلح کننده (L/D)، میزان عمق تاثیر ابتدا افزایش یافته وسپس به مقدار ثابتی خواهد رسید که بهینه ترین بازه برای نسبت طول به قطر شمع ها در محدوده 15 تا 30 می باشد. علاوه بر این، با افزایش میزان نسبت سربار وارده در بالای شمع های مسلح کننده (q ̅ )، میزان عمق تاثیر به صورت خطی افزایش می یابد.

استفاده از اتصالات تیر به ستون درختی در قاب های خمشی فولادی، به دلیل انجام جوشکاری قسمت های بحرانی در کارخانه و سهولت نصب در کارگاه، بیش از گذشته موردتوجه طراحان و مجریان قرارگرفته است. این در حالی است که تاکنون تأثیر نوع روش طراحی وصله پیچی در پیش پذیرفتگی این نوع از اتصالات به منظور استفاده در سیستم های قاب خمشی ویژه بررسی نشده است. هدف اصلی تحقیق حاضر، بررسی تأثیر نوع روش طراحی وصله پیچی در عملکرد لرزه ای و پیش پذیرفتگی اتصالات تیر به ستون درختی است. بدین منظور در این مطالعه، سه روش طراحی وصله پیچی موجود در آیین نامه های طراحی که عبارت اند از: طراحی بر اساس اتصال لغزش بحرانی، طراحی بر اساس اتصال پیش تنیده و طراحی بر اساس وصله ضعیف با استفاده از تحلیل المان محدود غیرخطی در نرم افزار آباکوس موردبررسی قرارگرفته است. نتایج تحلیل های انجام شده نشان داد که نوع روش طراحی وصله تأثیر بسزایی در مقاومت خمشی اتصال ندارد. درحالی که نوع وصله در تعیین پیش پذیرفتگی اتصال، میزان انرژی مستهلک شده و مقدار شاخص های خسارت ناشی از زلزله در محل اتصال تیر ریشه به ستون نقش مهمی ایفا می کند. در این تحقیق، نمونه اتصال های تیر به ستون درختی طراحی شده بر اساس لغزش بحرانی و اتصال پیش تنیده جزء اتصالات پیش پذیرفته طبقه بندی شدند. درصورتی که اتصال تیر به ستون درختی طراحی شده بر اساس وصله ضعیف، به دلیل نیمه صلب بودن، نمی تواند به عنوان یک اتصال پیش پذیرفته در نظر گرفته شود. درنهایت، به منظور بهره بیشتر از لغزش پیچ ها به عنوان یک مود شکل پذیر، جهت کاهش شاخص های خسارت ناشی از زلزله، پیشنهاد می شود که وصله تیر بر اساس اتصال پیش تنیده طراحی شود.

هدف از این مقاله ارزیابی شاخص خرابی قاب های خمشی فولادی، با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه تحت زلزله های متوالی می باشد. سازه های انتخابی دارای نسبتهای لاغری (H/B) متفاوتی می باشند، تحت اثر زلزله های متوالی با محتوای فرکانسی متفاوت و با در نظر گرفتن اثرات خاک های مختلف با استفاده از روش زیرسازه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. در نهایت به منظور بررسی تاثیر توالی لرزه ای، جابه جایی طبقات و شاخص خرابی طبقات با حالت زلزله منفرد مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده ی آن است که اثر گذاری زلزله های متوالی با در نظرگرفتن اندرکنش خاک-سازه وابسته به شرایط محتوای فرکانسی زلزله هاست. نیاز های جابه جایی سازه ها در زلزله های متوالی نسبت به زلزله تکی با توجه به محتوای فرکانسی ممکن است افزایش یابد، به گونه ای که این مقادیر تا %20 نسبت به زلزله تکی افزایش داشته و به طور کلی نیاز های جابه جایی سازه با نرم تر شدن خاک تا حدود %10 افزایش می یابد. با افزایش نیاز به جابجایی در اثر نرم شدن خاک، افزایش میزان شاخص خرابی در سطوح مختلف خرابی اتفاق افتاده است؛ در زلزله تکی شاخص تا %15و در توالی لرزه ای %10 تفاوت دیده می شود. با افزایش سطح آسیب پذیری سازه، میزان خرابی سازه از سطح خرابی محدود تا سطح خرابی کامل تا حدود 5/1 برابر افزایش می یابد.

امروزه طراحی و ساخت سازه های بلند مرتبه با پیکربندی شبکه قطری با توجه به کارایی مقاومتی بالا و نیز قابلیت زیباشناسی معماری، مورد توجه است. در این پژوهش، به بررسی پارامترهای عملکرد لرزه ای سازه های شبکه قطری با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی تحت رکوردهای نیرومند حوزه نزدیک زلزله پرداخته شده است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی تاثیر زاویه تابش امواج زلزله در رفتار لرزه ای سازه شبکه قطری است. بدین منظور، رفتار سه سازه مطالعاتی20 طبقه شبکه قطری با زاویه پیکربندی 56، 64، 76 درجه و با چیدمان هندسی یکسان، تحت زاویه های تابش صفر، 15، 30 و 45 درجه نسبت به دستگاه محورهای اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. چگونگی و روند تاثیرات زاویه تابش در دامنه تغییرات پارامترهای لرزه ای شامل دریفت بیشینه طبقات، تاریخچه زمانی تغییرمکان جانبی، بیشینه دوران اتصالات اسکلت مقاوم و ارزیابی ساختار شکل گیری مفاصل غیرخطی در سازه، مطالعه شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که تاثیر زاویه تابش در پارامترهای مختلف پاسخ لرزه ای، متفاوت بوده و نمود قابل توجهی در تغییرات دوران اتصالات ندارد. بررسی تاثیر زاویه پیکربندی المان های تیر-ستون مورب (اعضای قطری) در رفتار لرزه ای سازه، نشان می دهد که ساختار شبکه قطری با زاویه 56 درجه، دارای کمترین میزان تقاضای لرزه ای تحت بارگذاری های زلزله است.

در این تحقیق تأثیر خصوصیات دانه بندی از جمله درصد شن، تحکیم ناهمسان، روش ساخت نمونه، تنش همه جانبه و دانسیته نسبی بر روی مدول یانگ خاک دانه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با اضافه شدن شن به ماسه میزبان در یک سطح تنش و دانسیته نسبی خاص، مقدار مدول یانگ خاک در سطوح کرنش های کوچک افزایش یافته است، ولی تأثیر آن در سطوح کرنش بزرگ تقریباً ناچیز است. از طرف دیگر با افزایش تنش همه جانبه، اثر مقدار شن اضافه شده بر روی تغییرات مدول یانگ کاسته می شود. نتایج نشان می دهد که مدول یانگ روند افزایشی با افزایش تنش همه جانبه و دانسیته نسبی دارد. همچنین نتایج آزمایش های ناهمسان نشان می دهد که در نمونه های تحکیم یافته تحت تحکیم ناهمسان با افزایش تنش انحرافی اولیه در زمان تحکیم نسبت به نمونه های تحکیم یافته در حالت همسان، مقدار مدول یانگ افزایش می یابد. از طرف دیگر در نمونه های تحکیم یافته در حالت تحکیم ناهمسان با کاهش تنش انحرافی اولیه نسبت به حالت همسان مقدار مدول یانگ کاهش می یابد. نتایج همچنین نشان می دهد که روش های متفاوت ساخت نمونه های دست خورده تأثیر مهمی بر روی تغییرات مدول یانگ دارد.

جداسازی کف طبقات یکی از روش های کنترل پاسخ لرزه ای سازه ها است. بدین منظور با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و مدل سازی کامپیوتری ساختمان فلزی 10 طبقه با تیپ خاک نوع 2در نرم افزار SAP ارائه شد. در این تحقیق مدل های سازه ای مختلفی بر مبنای اقتضای تحقیق مورد تحلیل عددی طیفی و تاریخچه ی زمانی برای هفت زوج شتاب نگاشت زلزله های انتخابی دور ازگسل قرار گرفته اند و عکس العمل های سازه ای آنها مورد مقایسه قرار گرفت. این مدل ها شامل سازه هایی با و بدون جداگرهای کف طبقات می باشد که نتایج تحلیل روی انها به خوبی نقش جداگرهای استفاده شده در انها را به منظور بهینه کردن مقاوم سازی لرزه ای نشان می دهد. در ادامه متوقف کننده تغییر مکانی درجداسازی کف طبقات در محل تلاقی کف طبقات و ستون ها به منظور جلوگیری از برخورد شدید کف به ستون در هنگام زلزله های شدید جانمایی می گردد. نتایج نشان داد؛ سیستم های جداسازی کف طبقات را می توان به عنوان یکی از روش های کنترل سازه ای در مواجه ی سازه و زلزله به کار گرفت به طوریکه سازه های طراحی شده به این شیوه عملکرد لرزه ای بسیار بالاتر از سازه های معمولی مشابه از خود نشان می دهند. به طور مثال تغییر مکان متوسط طبقه آخر تا60% و تغییر مکان نسبی طبقات تا 50% کاهش داشت. همچنین بر اساس نتایج با حفظ عملکرد می توان به کاهش 18% مصرف فولاد دست یافت. در این تحقیق بااستفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی متوقف کننده های تغییر مکانی نشان داده شد؛ در زلزله های شدید که در این تحقیق زلزله ایمپریال است می توان با استفاده از متوقف کننده تغییر مکانی باعث بهبودی نسبی عملکرد کف جداساز شده شد به طوریکه جابه جایی نسبی کف به سازه در این زلزله خاص تا 33%کاهش یافت. البته این امرسبب افزایش شتاب طبقه بام تا %90 بسته به نوع متوقف کننده و بالارفتن تغییرمکان نسبی سازه تا محدوده %20گردید. کلمات کلیدی: تحلیل دینامیکی، تاریخچه ی زمانی، جداسازی لرزه ای، جداگر های کف طبقات، متوقف کننده ها تغییرمکانی

در این مقاله، پیشینه ی تحقیق حاکم بر انتشار موج مهاجم برون صفحه ی SH در یک محیط الاستیک خطی ناهمسان اورتوتروپ با تکیه بر عوارض توپوگرافی به عنوان مطالعه ی موردی پرداخته شده است. ضمن اشاره ی مختصر به مبانی الاستیسیته ی مصالح ناهمسان و معادله ی موج اسکالر، در ادامه ادبیّات فنّی توابع گرین مستخرج در حل مسأله مزبور ارائه شده است. با تقسیم بندی رویکردهای تحلیل مسأله به سه دسته روش تحلیلی، نیمه تحلیلی و عددی، مطالعات مربوطه در هر دسته طبقه بندی و به ترتیب توسعه معرفی شده است. به لحاظ تناسب و گسترش روش اجزای مرزی در تحلیل مسائل انتشار موج به ویژه عوارض توپوگرافی، این روش براساس دو فرآیند فرمول بندی محیط کامل و نیم فضا تمییز شده و ادبیّات منوط به تفکیک در دو محیط ایزوتروپ و اورتوتروپ بسط داده شده است. این نوشته به عنوان نقطه ی آغازین به کلیه ی محققان و پژوهشگران علاقه مند به حوزه ی تحلیل لرزه ای ساختگاه همسان و ناهمسان پیشنهاد می شود.