زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال:1388 | دوره:11 | شماره:1 |تعداد مقالات:5

در این مقاله، اثرات اندرکنش دینامیکی خاک - سازه در پاسخ لرزه ای سازه های ساختمانی با پی های سطحی و مدفون به کمک آزمایشهای دینامیکی روی مدلهای مقیاس شده مطالعه شده است. نتایج بدست آمده از آزمایش و تحلیل با ضوابط آیین نامه های ساختمانی مقایسه شده است. برای این منظور چهار مدل سازه ای 5، 10، 15 و 20 طبقه به عنوان نماینده ساختمانهای متداول در محیط شهری برای آزمایشهای دینامیکی طراحی و ساخته شده اند. هر دو نوع خاک نرم و نسبتا نرم در این مطالعه در نظر گرفته شده است. پارامترهای متعدد در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است که عبارتند از: نسبت ابعادی ساختمان، سرعت موج برشی، محتوای فرکانسی، میرایی و شتاب مدلهای سازه ای. همچنین، نتایج تحلیل عناصر محدود سیستم خاک - سازه با نتایج میز لرزان مقایسه شده است. اثرات اندرکنش خاک - سازه به صورت افزایش پریود ارتعاشی و ضریب میرایی ملاحظه می شود که با حاکمیت مود گهواره ای در ساختمانهای بلندتر همراه است. به هر حال، این اثرات با افزایش اثرات مدفون شدگی پی کاهش می یابند. بعلاوه، نتایج این تحقیق در توسعه ضوابط آیین نامه های ملی حائز اهمیت است.

سالیان متمادی است که توصیه «نشستن، پناه گرفتن و صبر کردن» که به "DCH" مشهور است به عنوان روشی قابل قبول در سطح بین المللی برای چگونگی عکس العمل هنگام زلزله مورد پذیرش قرار گرفته است. این توصیه با هدف اجتناب از رفتارهای خطرناک و در راستای کاهش آسیب در هنگام زلزله پیشنهاد شده است. در دهه گذشته توصیه ای دیگر به نام «مثلث حیات» مطرح گردیده است که برخلاف "DCH" به مردم پیشنهاد می کند هنگام زلزله در کنار اجسام سنگین و با قابلیت فشردگی کم پناه بگیرند. با توجه به اهمیت پناهگیری صحیح هنگام زلزله، در این مطالعه، نقاط قوت و ضعف هر دو توصیه بررسی شده و سعی گردیده است روش بهینه با توجه به شرایط ایران انتخاب گردد. بدین منظور هر دو توصیه پس از بررسی دقیق، بر اساس نسبت افرادی که هر یک از توصیه ها برایشان مفیدتر است، سادگی انتقال مفاهیم، و احتمال کاهش تعداد مجروحین و مرگ و میر تحلیل شده اند. بر اساس نتایج این مطالعه مشخص گردیده است که روش "DCH" همچنان می تواند به عنوان روشی بهتر جهت عکس العمل صحیح در هنگام زلزله به مردم توصیه گردد.

در منطقه البرز، گره های لرزه زا برای زمین لرزه های به بزرگای 6 و یا بیشتر و نیز سرشت عوارض زمین ریخت شناسی - زمین شناسی که قادر به تمایز مناطق لرزه زا و غیر لرزه زا می باشد را مورد مطالعه قرار داده ایم. گره های ریخت ساختاری در اطراف محل تلاقی دو یا چند خطواره تشکیل می شوند. گره ها با استفاده از روش پهنه بندی ریخت ساختاری مورد شناسایی قرار گرفته شده اند. نقشه پهنه بندی ریخت ساختاری مرتبه بلوک را در منطقه البرز نشان می دهد که در آن شبکه مناطق مرزی بلوکها از مرکز گره ها را جدا می نماید. زمین لرزه های ثبت شده با بزرگای 6 و یا بیشتر در بعضی از گره ها متمرکز شده اند. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم CORA-3 و بر اساس پارامترهای توپوگرافی، ریخت شناسی و ریخت ساختاری، گره های دیگر که قادر به ایجاد زمین لرزه های یاد شده را می نمایند، تعیین شده اند. گره های لرزه زا به بزرگای 6 و یا بیشتر متعلق به تغییرات شدید توپوگرافی بوده و نیز قطعه قطعه شدن پوسته را نیز نمایانگرند. نتایج بدست آمده از این مطالعه گویای آن است که پتانسیل لرزه ای در منطقه البرز بالا بوده و نیز گره های تعیین شده ممکن است محل و نوع رویدادهای زمین لرزه های آتی باشند.

مطالعه حاضر به بررسی رفتار لرزه ای سازه های دریایی بلند مرتبه در یک محیط با امواج تصادفی تحت اثر شتابنگاشتهای زلزله های واقعی (السنترو، 1940، تفت، 1952، نورثریج، 1994) پرداخته است. امواج دریا با استفاده از روش مونت کارلو و طیف پیرسون - موسکویج شبیه سازی شده اند. محور میانی سازه دریایی به صورت یک ستون مدور با دو درجه آزادی مدل شده است. برآورد نیروهای لرزه ای بر روی سازه در مدل با فرض جرم متمرکز بر روی گره های سازه صورت پذیرفته است. پاسخ لرزه ای سازه با استفاده از روش ارتعاشات تصادفی و با فرض باند پهن و رفتار مانا به دست آمده است. معادلات سیستم در محیط زمان با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی ناشی از شناوری سازه و مساله جرم اضافه آب و همچنین رفتار غیرخطی هندسی سیستم حل شده اند. نتایج حاصله از این تحلیلها برای پارامترهای مختلف مساله به صورت رفتار تاریخچه زمانی و همچنین در فرم تابع چگالی طیفی برای زلزله های متفاوت و شرایط مختلف بارهای تصادفی نشان داده شده اند.

در این تحقیق قانون مشخصه لرزه ای برای بتن مسلح که در فشار و در کشش تحت بارگذاری زلزله واقع شده باشد، ارائه شده است. این قانون مشخصه برای توسعه مدل رفتار لرزه ای سازه های بتن مسلح تحت بارگذاری زلزله در برنامه های اجزا محدود به کار برده شده است. چهارچوب اصلی مفهوم ارایه شده بر مبنای تئوری ارتجاعی - خمیری شکست - خسارت در فضای تنش می باشد. در این تئوری روابط کاربردی ارایه شده، در فضای فشاری در برگیرنده رفتار ارتجاعی – خمیری - خسارت بوده و در فضای کششی دربرگیرنده رفتار ارتجاعی – خمیری - شکست می باشد. نوآوری قانون لرزه ای مشخصه پیشنهادی برای بتن مسلح به نحوی بر اساس روابط مشخصه ترمودینامیک پایه گذاری شده است که پارامترهای مصالحی آن به سادگی از آزمایشهای ساده و استاندارد قابل حصول باشند. برای ارزیابی قانون مشخصه پیشنهادی، یک مدل مقیاس، از یک دیوار برشی بتن مسلح که در یک بررسی آزمایشگاهی بر روی میز لرزه ساخته و آزمایش شده است، مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از تحلیل همخوانی بسیار خوبی نشان می دهد که بدینوسیله صحت مدل ارایه شده تبیین شده است.