BULLETIN OF EARTHQUAKE SCIENCE AND ENGINEERING
Year:2019 | Volume: | Issue: |Papers Count:10

با توجه به قرارگیری اکثر مراکز جمعیتی البرز در محدوده گسل ها، مطالعه دقیق تر احتمال وقوع زلزله می تواند نقشی مهمی در کاهش خسارت های ناشی از زلزله داشته باشد. در همین راستا، با هدف برآورد دقیق تر دوره بازگشت زلزله های بزرگ در ناحیه البرز، شبیه سازی از وقوع زلزله ها صورت گرفته و کاتالوگ لرز ه ای مصنوعی برای بازه زمانی400 هزار ساله ارائه شده است. با هدف صحت سنجی شبیه سازی صورت گرفته، پارامترهای لرزه خیزی برای ناحیه البرز برآورد و با نتایج به دست آمده از شبیه سازی مقایسه شد. از سوی دیگر، کاتالوگ لرزه ای پیشنهادی با مطالعات قبلی دیرینه لرزه شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت و سازگاری موارد فوق نشان از صحت مدل ارائه شده دارد. با در اختیار داشتن کاتالوگ لرزه ای بلندمدت، بزرگای زلزله مشخصه و توزیع دوره بازگشت مرتبط با آن برای تمامی گسل های فعال البرز گزارش و بررسی آماری نشان دهنده ی رفتار متناسب با زمان دوره بازگشت زلزله هاست. همچنین، بررسی احتمال وقوع زلزله در گسل های فعال البرز برای دوره های زمانی مختلف نشان دهنده ی آن است که هر چه زمان بیشتری از وقوع آخرین رخداد گذشته باشد احتمال وقوع زلزله بیشتر خواهد بود؛ این موضوع تاییدکننده تئوری رید و ضرورت استفاده از شبیه سازی بلندمدت برای برآورد دقیق تر از احتمال وقوع زلزله است.

رسیدن به یک تخمین قابل اطمینان از حرکات زمین، ناشی از وقوع زلزله در یک ساختگاه مشخص، بدون داشتن شناخت صحیح از مکانیسم تولید امواج لرزه ای، عوامل ساختاری اثرگذار بر این امواج در مسیر انتشار، و شناخت شرایط فیزیکی و ویژگی های ساختاری محل ساخته شدن سازه ها میسر نخواهد بود. در این میان، مدل موانع ویژه که از مشهورترین روش های سینماتیکی شبیه سازی گسل زلزله می باشد، گسل را به عنوان مجموعه ای از ترک های دایره ای در نظر می گیرد. گسیختگی که به صورت افت تنش های موضعی در این ترک ها فرض می شود، عامل اصلی تولید امواج فرکانس بالا در این مدل است. یکی از ایرادات وارد بر این مدل، استفاده از دایره های یکسان است، که با خاصیت ذاتی زلزله مبنی بر تصادفی بودن این رخداد، فاصله چشمگیری دارد. از این رو، در این مطالعه سعی شده با پیشنهاد روش جدید چیدمان دایره ها با اندازه های متفاوت، که به عنوان گسیختگی های عامل تولید امواج لرزه ای می باشند، طیف های چشمه تولید شده را هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک سازد. در روش پیشنهادی، دایره های با اندازه های متفاوت به صورت کاملا تصادفی در گسل قرار می گیرند، از مجموع طیف های تک تک دوایر گسیختگی، طیف چشمه لرزه زا تولید می شود. در انتها، نتایج طیف های تولیدشده برای گسل های با ابعاد متفاوت با مقادیر مشابه از مدل کلاسیک اولیه مقایسه می شوند.

در این مقاله بررسی آماری دقیقی از میزان وابستگی منطقه ای جنبش های قوی زمین در سه منطقه تکتونیکی 1) البرز-آذربایجان-کوپه داغ، 2) ایران مرکزی و 3) زاگرس با استفاده از روش تحلیل واریانس (ANOVA) مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحلیل ها از مولفه های افقی شتاب طیفی در طیف وسیعی از پریود (01/0 تا 5 ثانیه) استفاده شد. بانک داده جنبش قوی زمین ایران متشکل از 1943 زوج رکورد شتاب حاصل از 426 زمین لرزه با بزرگای گشتاوری 5/4 تا 7/7 می باشد که توسط 680 ایستگاه شتاب نگاری ثبت شدند. در این مطالعه به منظور ترکیب مقادیر شتاب طیفی افقی از پارامتر GMRotI50 [1] که مستقل از جهت قرارگیری سنسورهای ثبت شتاب نگاشت نسبت به یکدیگر است استفاده شد. برای اولین بار مشخصاتی نظیر فاصله گسیختگی (نزدیک ترین فاصله به صفحه گسیختگی) و مکانیسم گسلش برای تمامی زلزله ها برآورد شد. برای 63 ایستگاه مقدار سرعت موج برشی در 30 متر فوقانی (V_S30) با استفاده از فرکانس اصلی ساختگاه و رویکرد مبتنی بر روش نسبت طیفی افقی به عمودی [2] تعیین شد. نتایج حاصل از این تکنیک حاکی از امکان ترکیب داده های ثبت شده در سه منطقه تکتونیکی و تشکیل پایگاه جنبش قوی زمین واحد برای کل ایران می باشد. تعداد 5902 رکورد از 217 زلزله در کالیفرنیا از بانک NGA-West2 استخراج و امکان ترکیب آنها با رکوردهای ایران از طریق تحلیل واریانس ارزیابی شد. در مورد تشابه جنبش های قوی ایران و کالیفرنیا نمی توان اظهارنظر قطعی داشت و داده های بیشتری از ایران مورد نیاز می باشد.

تحلیل و طراحی دیوارهای حائل از جمله مسائل رایج در مهندسی ژئوتکنیک می باشد. در تحقیق حاضر الگوریتم جدیدی برای طراحی دیوارهای حائل طره ای در شرایط زلزله به روش مرز بالای تحلیل حدی ارائه شده است. از این الگوریتم می توان برای طراحی و کنترل شرایط پایداری دیوارها، بر اساس مکانیسم های ارائه شده استفاده نمود. از ویژگی های این الگوریتم تعیین شرایط بحرانی گوه های گسیختگی برای رسیدن به حداقل ضرایب اطمینان پایداری و ماکزیمم نیروی محرک وارد بر دیوار، هم زمان با تعیین راستای بحرانی ضرایب شتاب زلزله طرح می باشد. در تحقیق حاضر بر اساس الگوریتم پیشنهادی راستای بحرانی ضرایب شتاب زلزله تعیین شده است. در این حالت راستای بحرانی ضریب شتاب زلزله نه فقط بر اساس ماکزیمم سازی نیروی محرک وارد بر دیوار، بلکه به منظور حداقل سازی ضرایب اطمینان پایداری نیز تعیین می شوند. در تعیین شرایط بحرانی گوه های گسیختگی از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شده و نتایج عددی به دست آمده به منظور تعیین اعتبار پاسخ های تحلیلی، با نتایج دیگر روش ها مقایسه شده است.

در محاسبات متداول ریسک لرزه ای عموما ارتباط میان پارامترهای اثرگذار به صورت زنجیره ای دیده می شود. این نگاه امکان برقراری مستقیم ارتباط میان حلقه های غیرمجاور زنجیره پارامترها را سلب می نماید. تحت قید مذکور دامنه استفاده از روابط متداول محاسبه ریسک در مجموعه های پیچیده محدود می شود. در این تحقیق با بازنویسی روابط محاسبه ریسک لرزه ای و ایجاد امکان ارتباط میان حلقه های غیرمجاور از پارامترها، امکان افزایش کارایی روابط محاسبه ریسک لرزه ای فراهم آمده است. در ادامه با افزودن پارامترهای هوشمندی به معادلات محاسبه ریسک لرزه ای، امکان استفاده از روابط مذکور در برآورد ریسک تهاجم های هوشمند ایجاد شده است. این افزایش قابلیت با ارائه مثال های متعدد برای حالات مختلف مواجهه با تهدیدهای هوشمند مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت نحوه تعمیم کاربرد چارچوب پیشنهادی برای حالاتی که پارامترهای هوشمندی در طول تهاجم به صورت دینامیکی تغییر می نماید تشریح شده است.

انتقال فرآورده های نفتی و گاز در مراکز صنعتی توسط خطوط لوله که یکی از روش های ارزان قیمت، سریع و مطمئن است، انجام می گیرد که خطوط لوله یکی از اعضای اصلی شریان های حیاتی هستند. ارزیابی لرزه ای اتصالات رزوه ای از مهم ترین مسائل در خطوط نفت و گاز و در صنعت نیروگاهی است زیرا آسیب در این خطوط سبب ایجاد بحران در حین و پس از زلزله خواهد شد. در این مطالعه از یکی از متداول ترین اتصالات رزوه ای برای مدل سازی استفاده شده است. پس از مدل سازی و بارگذاری، اتصال مورد نظر در دو حالت رو زمینی و مدفون مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مقاوم سازی اتصال نیز از یک قطعه انعطاف پذیر به نام آکاردئونی در محل اتصال استفاده شده است. علاوه بر طول آکاردئونی، شرایط تکیه گاهی و جنس آکاردئونی در مدل سازی ها در نظر گرفته شده است. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین تنش و آسیب در اتصال بر روی پین و همچنین در آخرین رزوه ی درگیر پین با باکس اتفاق می افتد. همچنین مشخص شد تنش در محل اتصال مستقل از شرایط تکیه گاهی است و با جنس مصالح رابطه مستقیم دارد و مشخص گردید استفاده از آکاردئونی رویکرد مناسبی جهت مقاوم سازی این گونه اتصالات می باشد.

امروزه روش های شناسایی سیستم ها به سبب دامنه وسیع کاربرد در مباحث پایش سلامت و تشخیص خرابی سازه ها جایگاه ویژه ای در مهندسی عمران یافته است. از این میان، به علت محدودیت هایی که به لحاظ تحریک سازه های حقیقی بزرگ مقیاس وجود دارد، مهندسان سازه بیشتر به سمت روش های شناسایی بر اساس داده های خروجی سوق پیدا نموده اند. در این مقاله روشی بر اساس شناسایی زیرفضای تصادفی در حوزه زمان جهت شناسایی کلیه ی ماتریس های مشخصه دینامیکی سازه های برشی شامل جرم، سختی و میرایی در شرایط کار با داده های آلوده به نوفه ی بالا پیشنهاد شده است. روش حاضر بر یافتن تحقق کمینه ماتریس سیستم به فرم کلاسیک از میان بی نهایت ماتریس سیستم قابل شناسایی به روش شناسایی زیر فضای تصادفی بر اساس تئوری تحقق تکیه دارد و در کنار قابلیت ها، محدودیت هایی نیز دارد که عمده این محدودیت ها شامل وابسته بودن دقت به دقت روش های اولیه و نیز لزوم داشتن وضوح دامنه ی پاسخ و طول مدت کافی برای رکوردگیری می باشد. برای ارزیابی کارایی روش پیشنهادی از دو مدل عددی 3 و 5 طبقه بهره گرفته شده است. با توجه به خطای زیر سه درصد برای تمامی حالات، نتایج تحلیل های عددی حاکی از صحت و دقت روش شناسایی پیشنهادی حتی در هنگام استفاده از داده های آلوده به نوفه ی بالا است.

خرابی پیش رونده نوعی از خرابی در سازه است که در آن تخریب یک یا چند عضو سازه ای منجر به خرابی قسمت زیادی از سازه و حتی فروریزش کلی می گردد. به هنگام خرابی ستون در خرابی پیش رونده، تیرها برای مقاومت در برابر بارهای قائم به صورت زنجیر عمل می کنند و عواملی که بتوانند این کنش زنجیری را تقویت کنند عملا باعث جلوگیری از گسترش خرابی پیش رونده خواهند شد. یکی از راهکارهای افزایش کنش زنجیره ای استفاده از اتصالات پس کشیده کابلی می باشد. این نوع اتصال در سال 2001 پیشنهاد گردید که در آن از نبشی زیر سری و بالا سری برای کنترل تغییر شکل های پلاستیک و از تعدادی کابل با مقاومت بالا برای ایجاد خاصیت خود مرکزی استفاده شد. در تحقیق حاضر اثر این نوع اتصال (اتصال کابلی پس کشیده) بر خرابی پیش رونده مورد بررسی قرار می گیرد. مهم ترین پارامتری که در طراحی قاب دارای چنین اتصالی که اصطلاحا قاب پس کشیده نامیده می شود وجود دارد ضریب α a است که افزایش آن منجر به قوی تر شدن اتصال می گردد. به بیان دیگر پارامتر α a بیانگر نسبت لنگر اتصال به هنگام تسلیم نبشی به لنگر طراحی تیر در وجه ستون می باشد. هدف از این مطالعه یافتن حداقل مقدار α a مناسب برای مقابله با خرابی پیش رونده است. بدین منظور قاب های پس کشیده با ضرایب مختلف α a با استفاده از برنامه اپنسیس مدل سازی و نتایج آن با قاب مشابهی که دارای اتصالات کاملا گیردار است مقایسه شده است. صحت مدل سازی اتصالات پس کشیده با نتایج آزمایشگاهی موجود در ادبیات فنی انجام شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد در صورتی که پارامتر طراحی α a بزرگ تر از 55/1 اختیار گردد مقاومت سازه دارای اتصال پس کشیده در برابر خرابی پیش رونده از قاب مشابه دارای اتصالات گیردار بیشتر می-شود. همچنین یک تحلیل حساسیت برای یافتن موثرترین خصوصیت اتصال پس کشیده در افزایش مقاومت سازه در برابر خرابی پیش رونده انجام شده است که نتایج آن نشان می دهد افزایش نیروی پس کشیدگی کابل ها بیشترین تاثیر را بر کاهش پاسخ سازه در برابر خرابی پیش رونده دارد.

وجود دیوارهای پرکننده آجری و چگونگی اتصال آن به قاب بتنی بحث بسیار مهم و تعیین کننده در عملکرد سازه در مقابل زلزله است. این بحث در سال های اخیر با توجه به زلزله های پیش آمده و خرابی های حاصل از این زلزله ها اهمیت زیادی پیدا کرده و مورد بررسی و تحقیق قرارگرفته است. دیوار پر کننده علاوه بر اثرات مثبت در سازه دارای اثرات منفی نیز می باشد. در این مقاله به بررسی اندرکنش بین قاب بتنی و دیوار پرکننده آجری در یک قاب 3 دهنه 5 طبقه پرداخته خواهد شد. دیوار پرکننده آجری به صورت دستک معادل قطری ستون به ستون بر طبق روابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای تعریف شده و برای مدل سازی و تحلیل استاتیکی غیرخطی از نرم افزار SAP 2000 استفاده شده است. نتایج حاصل بیانگر این است که خاموت برشی موجود در ستون های بتنی در طراحی معمولی جواب گوی برش ایجاد شده در بالا و پایین ستون های متصل به دیوار پرکننده آجری نیست و باعث تشکیل مفصل برشی و شکست برشی در این نواحی از ستون می شود. شکست برشی در ستون های یک سازه باعث از بین رفتن ظرفیت محوری ستون و در نتیجه فروریزش سازه خواهد گردید. برای جلوگیری از این شکست باید خاموت ها برای بیشینه نیروها طراحی شود.

این مقاله به بررسی تاثیر تقویت اجزای قاب های خمشی بتن آرمه با مصالح FRP بر رفتار لرزه ای آنها می پردازد. برای این منظور، در یک مطالعه موردی، عملکرد لرزه ای یک ساختمان با سیستم باربر قاب خمشی که به دلایل کاربری، افزایش تعداد طبقات سازه اولیه منجر به لزوم تقویت اجزای آن شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. تقویت ستون ها با در نظر گرفتن تلاش محوری و نیز آثار توام گشتاورهای خمشی دو محوره در جابه جایی هدف و تقویت تیرها بر مبنای تلاش خمشی حاکم در جابه جایی مذکور انجام گرفته است. عملکرد لرزه ای سازه تقویت شده به روش های غیرخطی مبتنی بر منحنی های رفتاری اصلاح شده مفاصل پلاستیک از نوع فایبر و با استفاده از روند پیشنهادی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه شماره 360) بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از مصالح FRP در تقویت اجزای بتن آرمه به میزان قابل توجهی باعث بهبود عملکرد لرزه ای از طریق کاهش تعداد مفاصل پلاستیک و همچنین دوران های پلاستیک آنها در نقطه عملکرد سازه بهسازی شده گردیده است.