خسارت های سازه ای و به دنبال آن خسارت های مالی قابل توجهی که تا کنون در اثر وقوع زمین لرزه های مخرب به وجود آمده است، باعث شده تا محققان و آیین نامه ها به منظور طراحی لرزه ای سازه ها برای محدود کردن سطح خرابی آن ها به تدریج از رویکرد طراحی تجویزی به سمت طراحی بر اساس عملکرد حرکت کنند. تحلیل های شکنندگی لرزه ای یکی از مهمترین ابزارهای لازم در طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس عملکرد به شمار می روند که منجر به تولید توابع و منحنی های شکنندگی می شوند. توابع شکنندگی ابزاری توانمند برای ارزیابی احتمالاتی آسیب پذیری لرزه ای سازه ها به شمار می روند. در این پژوهش با هدف ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای دیوارهای برشی فولادی موج دار و به منظور مقایسه ی آسیب پذیری لرزه ای آن ها با دیوارهای برشی فولادی ساده، توابع شکنندگی گسترش یافته و منحنی های شکنندگی تولید شده اند. در این خصوص، اثر زاویه ی موج نیز در نمونه های موج دار مورد بررسی قرار گرفته است. تولید این منحنی ها از طریق انجام تحلیل های دینامیکی افزایشی میسر شده است. به این منظور از تغییرمکان بین طبقه ای به عنوان شاخص خسارت و از بیشینه شتاب زمین به عنوان شاخص شدت تحریک استفاده گردیده است. بررسی منحنی های تولید شده نشان می دهد که در نمونه های موج دار در شدت های پایین لرزه ای با افزایش زاویه ی موج، احتمال خرابی کاهش می یابد. این در حالی است که در شدت های بالای لرزه ای با افزایش زاویه ی موج، احتمال خرابی افزایش یافته است. از سوی دیگر، نتایج بیان گر رفتار لرزه ای مناسب تر نمونه های موج دار نسبت به نمونه ی ساده در شدت های پایین لرزه ای است.

در این تحقیق با بهره گیری از منحنی های شکنندگی به بررسی رفتار لرزه ای دیوار خاک مسلح پشت به پشت به روش احتمالاتی پرداخته و اثر طول همپوشانی تسمه فلزی بر میزان آسیب پذیری این نوع دیوارها بررسی می شود. بدین منظور دیوار خاک مسلح پشت به پشت با نرم افزار تفاضل محدود FLAC2D شبیه سازی شده و با مدل فیزیکی میز لرزه اعتبار سنجی شده است. سپس با استفاده از نتایج تحلیل غیر خطی فزاینده، منحنی های شکنندگی به روش تحلیلی برحسب معیارهای شدت PGA و PGV تحت زلزله های حوزه دور و نزدیک استخراج شده است. نتایج به دست آمده علاوه بر فراهم نمودن امکان پیش بینی احتمال آسیب پذیری دیوار در شدت های مختلف لرزه ای، حاکی از آن است که افزایش طول تسمه ها از مقدار 0.65 به 0.85 ارتفاع دیوار (افزایش طول همپوشانی از 0.3 تا 0.7 ارتفاع دیوار) تا 35 درصد در حوزه دور از گسل و تا حدود 50 درصد در حوزه نزدیک گسل، احتمال آسیب های لرزه ای این نوع دیوارها را کاهش می دهد.

پل ها به طور بالقوه از آسیب پذیرترین سازه های موجود در سیستم های شهری و بزرگراهی در حین زلزله اند. بدیهی است که کارایی لرزه ای سیستم های حمل و نقل از جمله پل ها نقش کلیدی در مدیریت بحران زلزله ایفا می کنند. از این رو ضرورت ارزیابی هر دو جنبه کاربردی و فیزیکی سازه پل ها مهم است. جنبه فیزیکی کارآیی لرزه ای توسط توابع شکنندگی لرزه ای (منحنی های شکنندگی) یا ماتریسهای احتمال خسارت تجهیزات حمل و نقل ارزیابی می شوند. احتمال خسارت سازه ای به سبب سطوح مختلف جنبش لرزه ای زمین، توسط منحنی های شکنندگی بیان می گردد.در این پژوهش نحوه تهیه منحنی های شکنندگی پلها توسعه داده شده و برای ارزیابی از عملکرد بهینه چنین منحنی هایی، آسیب پذیری لرزه ای یک پل پیش تنیده راه آهن به طول 215 متر و به طور کامل، توسط این چنین منحنی های شکنندگی و با کمک نرم افزار اپن سیز، به صورت 100% سه بعدی المان محدود غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. برای مطالعه نتایج تحلیل، یک بسته نرم افزاری در متلب تهیه شده است. مدلسازی کامل پل با استفاده از مدل های غیرخطی سه بعدی و شش مولفه ای، به همراه مدلسازی کامل رفتار کوله ها، بالشتک ها، اثر سقوط عرشه از روی نشیمن و اندرکنش غیرخطی خاک- سازه از مزیت های این پژوهش نسبت به کارهای مشابه است. مطالعه روی منحنی های شاخص قابلیت اعتمادسازه ای از دیگر بخش های این پژوهش است که منحنی ها برای اولین بار ارایه می شوند. در نهایت روش و نحوه ارزیابی انجام شده جمع بندی و نتایج در قالب منحنی های آسیب پذیری و قابلیت اعتمادسازه ای برای دو شاخص خسارت معتبر ارایه و مقایسه شده اند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.