2024-03-28T17:46:07Z
http://www.bese.ir/?_action=export&rf=summon&issue=32805
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
تعیین تابع سمیواریوگرام مؤلفههای قائم برای دادههای شتابنگاری ایران
حمید
زعفرانی
سید محمد مهدی
غفوری
مهسا
شفیعی
یکی از موضوعات مهم و به نسبت جدید، در طراحی لرزهای سازههای با توزیع مکانی و شریانهای حیاتی، توجه به مؤلفه قائم زلزله است. در این مطالعه، تابع سمیواریوگرام1 مؤلفههای قائم برای دادههای شتابنگاری ایران، جهت استفاده در همبستگی مکانی2 رکوردها و تحلیل خطر سازههای با توزیع مکانی، ارائه شد. اطلاعات مربوط به 220 زلزله ایران و تمامی ایستگاههای ثبت این زلزلهها مورد استفاده قرار گرفت. محاسبات برای پنج دوره تناوب سازهای در محدوده 0 تا 3 ثانیه و با استفاده از معادله پیشبینی حرکت زمین مبتنی بر دادههای مؤلفه قائم حرکت قوی ایران، انجام شد. جهت تخمین سمیواریوگرام تجربی از دو تخمین زننده کلاسیک و قوی و نیز بهمنظور برازش به دادهها از دو مدل نمایی3 و گودا استفاده گردید. برای معادله پیشبینی حرکت زمین4 سقراط و ضیاییفر [1]، مقادیر طول همبستگی (b) در مدل نمایی و مقادیر α و β در مدل گودا بهدست آمد. با توجه به نتایج تجربی مشاهده شد که روند کلی طول همبستگی با افزایش دوره تناوب افزایش مییابد.
Semi-variogram
Spatial correlation
Vertical component
2018
03
21
1
10
http://www.bese.ir/article_240336_6ee1bd2bfd839408b875c33775bd20c1.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
بررسی کاهندگی امواج برشی و کدا در منطقه جنوب شرقی تهران
شیما
طاهری
مجید
معهود
همگرایی صفحات عربی و اوراسیا، باعث ایجاد سامانههای پیچیدهی تکتونیکی در ایـران شده است و در ایـن میـان شهـر تهران در دامنه رشتـهکوههـای البرز، بر روی یک پهنهی ناپایدار قرار دارد و بهدلیل وجود گسلهای فراوان مستعد زمیـنلــرزه میباشد. با توجــه به اهمیت شهـر تهـــران و شناسایـی هـرچــه بهتـر خصوصیات لرزهای این منطقه، پارامتر کیفیت و خصوصیات کاهندگی امواج برشی و کدا (دنباله) در منطقه جنوب شرقی تهران بر اساس 22 شتابنگاشت ثبتشده از زلزلههای محلی که عموماً شتابنگاشتهای زمینلرزهی 25 مهرماه 1388 شهرری با بزرگی 4 و دارای عمق کم میباشند، مورد پردازش قرار گرفتهاند. ضریب کیفیت امواج S (Qs) با روش توسعهیافته کدای بهنجار و ضریب کیفیت امواج کدا (Qc) با روش تکپراکنش به عقب در بازه فرکانسی 5/1 تا 24 هرتز برآورد شده است. رابطه فرکانسی ضریب کیفیت که برای این منطقه برآورد شده عبارت است از Qs=(92±16)f (0.98±0.15) وQc=(114±5)f(1.12±0.04) . مقادیر کم بهدستآمده Qo (Q در فرکانس 1 هرتز) در ایستگاههای منطقه و مقایسه با مناطق آرام و فعال لرزهای جهان مشاهده میشود که منطقه مورد مطالعه ناحیهای با ناهمگنی و فعالیت تکتونیکی بالا میباشد. این ناهمگنیها میتواند بهسبب خردشدگی حاصل از گسلهای منطقه باشد. در شهر تهران به دلیل کمبود زلزلههای ثبت شده، نتایج این مطالعه به کمک نگاشتهای یک زلزله به دست آمده است و برای کاهش عدم قطعیت میتوان از زلزلههای متفاوت استفاده نمود.
کاهندگی
فاکتور کیفیت امواج برشی و کدا
تهران
2018
03
21
11
22
http://www.bese.ir/article_240338_e2613343532672b289afedb3887f3386.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
اثرات آب میاندانهای بر رفتار برشی ماسه مرطوب: بررسی با آزمایشهای برشمستقیم و مدلسازی فیزیکی گسلش
محمد
احمدی
سید مجتبی
موسوی
محمدکاظم
جعفری
وجود آب میاندانهای باعث ایجاد چسبندگی ظاهری در خاکهای دانهای و تغییر رفتار برشی آنها میشود. همین چسبندگی ظاهری اندک، اثرات بزرگی بر پدیدههای ژئوتکنیکی همچون گسلش سطحی دارد. در این تحقیق، اثر آب میاندانهای بر تغییر رفتار برشی خاکهای دانهای مورد مطالعه قرار گرفت. از آزمایشهای برش مستقیم و مدلسازی فیزیکی گسلش برای بررسی استفاده شد. رفتار برشی خاکهای خشک، مرطوب (با رطوبت 5%، 10% و 15%) و اشباع در نه تنش قائم بین 015/0 تا 25/1kgf/cm2 با استفاده از دستگاه برش مستقیم بررسی شدند. وجود رطوبت در سربارهای کم موجب انحنای پوش گسیختگی و در نتیجه تغییر خصوصیات ژئومکانیکی خاک میشود. در عین ناچیز بودن چسبندگی در این حالت، افزایش زاویه اصطکاک داخلی مشاهده شده است. وجود رطوبت در تنشهای کم، با کاهش کرنش گسیختگی خاک، رفتاری تُرد در آن ایجاد میکند. تغییر رفتار خاک در تنشهای بالا نیز مورد بحث قرار گرفته است. نتایج مدلسازی فیزیکی نشان میدهد که رفتار گسلش در خاکهای دارای چسبندگی ظاهری، متفاوت از خاکهای دانهای غیر چسبنده است. عرض باند برشی ایجادشده و میزان جابهجایی مورد نیاز گسل در سنگ بستر برای رسیدن گسلش به سطح زمین در خاکهای مرطوب کمتر از خاکهای خشک بوده و با درصد رطوبت ارتباط دارد. همخوانی کاملی بین مشاهدات حاصل از آزمایشها مشاهده میشود.
آبمیاندانهای
ماسه مرطوب
چسبندگی ظاهری
آزمایش برش مستقیم
مدلسازی فیزیکی گسلش سطحی
کرنش گسیختگی
2018
03
21
23
39
http://www.bese.ir/article_240339_dff51be5fd1cd2348d11877f2c613279.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
عملکرد لرزهای سازههای مجاور با لحاظ نمودن اندرکنش خاک- سازه
بهروزه
شریفی
غلامرضا
نوری
علی
قنبری
با توجه به اینکه فضای شهری دارای ساختمانهایی با ارتفاعهای متفاوت و چیدمان بسیار نزدیک به یکدیگر است، اثرات اندرکنشی محیط مجاور بر پاسخ سازهها تأثیرگذار خواهد بود. در این مقاله به بررسی اثرات اندرکنشی سازههای مجاور1 بر پاسخ لرزهای یکدیگر پرداخته شده است. بدینمنظور روسازه2 از نوع قاب خمشی بتنی با سه تیپ ۵، ۱۰ و ۱۵ طبقه واقع بر فونداسیون سطحی گسترده و ساختگاه متشکل از خاک نوع III بر اساس روش مستقیم3 و با محیط مرزی مناسب بهصورت سهبعدی مدل شدهاند. اعضای فصل مشترک جهت شبیهسازی تماس اصطکاکی و لغزش احتمالی در اثر تحریک لرزهای با استفاده از نرمافزار OpenSees بهکار برده شده است. بررسی پاسخهای شتاب، جابهجایی نسبی و نیروی برشی طبقات نشان داد که اثرات اندرکنش و مجاورت بر پاسخ دینامیکی سازهها به خصوصیات دینامیکی سازه، نوع و محتوای فرکانسی زمینلرزه و نحوه مجاورت سازهها از نظر ارتفاعی وابسته است. نتایج نشان داد، شتاب، جابهجایی نسبی و نیروی برشی سازههای کوتاه (۵ طبقه) در حالت مجاورت با سازههای بلندتر (۱۵ طبقه) در مقایسه با حالت سازه منفرد، بهترتیب افزایش ۱۰، ۲۰ و ۴۰ درصدی را تجربه میکند. برای سازههای متوسط (۱۰ طبقه) مجاورت با سازههای کوتاه (۵ طبقه) موجب کاهش پاسخ شتاب تا ۲۴ درصد و در مجاورت با سازههای بلندتر (۱۵ طبقه) جابهجایی نسبی و برش بهترتیب ۲۰ و ۱۶ درصد افزایش را نشان میدهد.همچنین پاسخ شتاب سازههای نسبتاً بلند (۱۵ طبقه) در مجاورت با سازههای همارتفاع به میزان ۱۵ درصد کاهش و جابهجایی نسبی در مجاورت با سازه با ارتفاع متوسط (10 طبقه) 23 درصد کاهش را نشان میدهد. این در حالی است که این سازه در مجاورت با سازههای کوتاهمرتبه (5 طبقه) افزایش 35 درصدی در برش پایه را تجربه میکند. با توجه به نتایج حاصل میتوان گفت در نظرگیری اثر سازه- خاک- سازه میتواند موجب تغییر قابلتوجه در پاسخهای مختلف سازهای بشود و لازم است در طراحی سازهها این مسئله لحاظ گردد.
اندرکنش سازه- خاک- سازه
سازههای مجاور
تحلیلهای دینامیکی
OpenSees
2018
03
21
41
56
http://www.bese.ir/article_240340_3ce9cee6e409debc1d5b052007d5aace.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
پراکنش امواج برونصفحهی SH ناشی از حفره پوششدار دایرهای
مهدی
پنجی
بهمن
انصاری
در این مقاله روش اجـزای مرزی نیمصفحه در حوزهی زمان برای تحلیل لرزهای و تعیین پاسخ سطح زمین در حضور حفره پوششدار زیرزمینی دایرهای در برابر امواج مهاجم برونصفحهی SH بهکار گرفته شده است. با بهرهگیری از روش مزبـور تنهـا لازم است مرزهــای پیــرامون پـوشش و حفــره المانبنـدی و گسستهسازی شوند. مبتنی بر روش زیرسازهسازی و تفکیک مدل به یک نیمصفحه حفـرهدار و یک رینگ بسته توپـر، عناصر ماتریسهای مورد نظر برای هر دو محیط در هر گام زمانی تعیین میشود. در نهایت با در نظر گرفتن شرایط پیوستگی تنش و تغییر مکان در وجه میانی پوشش با فضای پیرامون، ماتریس کوپل نهایـی برای تعیین کلیه مقادیـر مجهـول مرزی اعم از تغییر مکان و تنش قابل حصول بوده و پس از آن بهراحتی پاسخهای نقاط درونی به کمک مقادیر مزبور محاسبه میشود. بهعنوان مطالعه عددی و با فرض یک تونل دایرهای پوششدار بتنی مدفون در یک لایه خاک رس سیلتدار، به بررسی برخــی پارامتـرهـای حـاکـم از قبیـل ضخـامت پوشش، زاویــه مــوج مهاجـم و فرکانس پاسخ پرداختـه شده است. نتایج نشان میدهد الگوی بزرگنمایی سطح زمین در حضور حفره پوششدار زیرزمینی متأثر از تمامی پارامترهای مزبور میباشد.
روش اجزای مرزی نیمصفحه
حوزهی زمان
امواج SH
حفره پوششدار دایرهای
تحلیل لرزهای
پاسخ زمین
2018
03
21
57
72
http://www.bese.ir/article_240341_4594f0e44010ae3ee05d4232c0148dd3.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
بررسی اثر مؤلفه قائم زلزله حوزه نزدیک بر رفتار لرزهای پلهای جداسازی شده
محمود
میناوند
محسن
غفوری آشتیانی
منصور
ضیائیفر
در آییننامههای طراحی پل نظیر آشتو رابطه مستقیم و صریحی برای لحاظ نمودن اثرات مؤلفه قائم زلزله در طراحی تکیهگاههای الاستومری ارائه نشده است. در عوض آشتو در راهنمای طراحی جداگرهای لرزهای خود برای لحاظ نمودن مؤلفه قائم زلزله بدون در نظر گرفتن شتاب مؤلفه قائم، نوع خاک، فاصله تا گسل و...، افزایش و کاهش مقدار بار مرده به میزان 20 درصد را پیشنهاد میکند. درصورتیکه در نواحی نزدیک گسل، مؤلفه قائم زلزله شدید بوده و باعث افزایش قابلتوجه پاسخها در پل میشود. در این مطالعه بهصورت موردی پل طبقاتی صدر تحت اثر مؤلفه قائم تعدادی شتابنگاشت زلزله دارای خصوصیات نزدیک گسل قرار گرفته است و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی برای هر یک از آنها انجام شده است. نتایج نشان میدهد مؤلفه قائم زلزله در نواحی نزدیک گسل باعث افزایش قابلتوجه پاسخ اعضای پل نظیر افزایش حداکثر نیروی محوری پایههای پل، شتاب عرشه، برش و لنگر خمشی در مقطع عرضی عرشه میشود و بیشتر از مقدار افزایش یا کاهش 20 درصدی بار مرده مد نظر آییننامه است. برای بررسی رفتار جداسازهای لرزهای ناشی از ازدیاد نیروی فشاری تحت اثر مؤلفه قائم زلزله، مدلی ساده از جداسازها که قابلیت لحاظ نمودن تغییرات سختی در راستای قائم و افقی و انجام تحلیل پایداری کمانشی را دارا میباشد تهیه شد. نتایج نشان میدهد افزایش نیروی محوری فشاری باعث کاهش سختی جانبی جداسازها میشود و افزایش جابهجایی جانبی باعث افزایش تغییر شکل محوری جداساز شده و همچنین منحنی چرخهای نیرو-جابهجایی جداسازها دچار کاهش سختی و مقاومت جانبی میشود. علاوه بر آن، روابط معمول در محاسبه ظرفیت کمانشی جداگرها تا حدودی دست بالاست و استفاده از مدلهای تحلیل کمانشی ارجحیت دارد. برای کاهش اثرات مؤلفه قائم زلزله در سازههای جداسازی شده، جداسازی سهبعدی از طریق ایجاد همزمان انعطافپذیری قائم و افقی در جداسازها پیشنهاد شده است. نتایج نشان میدهد کاهش پاسخ پل نظیر شتاب قائم وسط دهانه، برش و لنگر خمشی عرشه با کاهش سختی قائم جداسازها روند نزولی دارد.
مؤلفه قائم زلزله
پل جداسازی شده
زلزله حوزه نزدیک
کمانش جداساز
جداسازی سهبعدی
2018
03
21
73
90
http://www.bese.ir/article_240342_4cc8ce1a31e0b15695aaed051c7413b8.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
ارزیابی لرزهای قاب خمشی فولادی متداول دارای نقایص طراحی و اجرایی؛ مطالعه موردی: استفاده از مقاطع مرکب جفت با بال نیم پهن و نقص در اجرای جوش نفوذی کامل
کیارش
ناصراسدی
سعیدرضا
مساح
حامد
محمد لو
امیرحسین
قادری
سازههای فولادی اجرا شده در ایران بنابر دلایل گوناگون دارای خطاهای طراحی و اجرایی متعددی همچون استفاده از مقاطع مرکب جفت با بال نیمپهن (2IPE) بهجای تک مقطع بالپهن (IPB)، وجود ترک در جوش، نقص در اجرای جوش نفوذی کامل و عدم قرارگیری ورقهای پیوستگی در جای صحیح میباشد که وجود این خطاها موجب افزایش آسیبپذیری در اینگونه قابها میشود. در این مطالعه، بهمنظور بررسی رفتار قابهای اجرا شده در ایران، دو نمونه قاب 3 و 5 طبقه موجود در نظر گرفته شده و احتمال خرابی و میزان خسارت متوسط سالیانه آنها با قاب آرمانی (ایدهآل) آییننامهای مقایسه شده است. بهمنظور تعیین رفتار غیرخطی قابها، در ابتدا تأثیر وجود نقص در اتصالات بر رفتار غیرخطی آنها با استفاده از نرمافزار اجزای محدود بررسی شده و سپس در ادامه با شبیهسازی رفتار غیرخطی قابهای اجرایی و قابهای آرمانی، رفتار احتمالاتی آنها در زلزلهها تعیین شده و منحنی شکنندگی قابها برآورد گردیده است. همچنین، احتمال خرابیهای مختلف و خسارت متوسط سالیانه آنها در تهران برآورد شده است. نتایج نشان میدهد در سازه 3 و 5 طبقه احتمال خرابی قاب اجرا شده بهترتیب 7/1 و 12/4 برابر قاب آرمانی بوده و خسارت متوسط سالیانه بهترتیب 762/1 و 36/2 برابر قابهای آرمانی میباشد. بر این اساس میتوان نتیجه گرفت که اولاً، قابلیت اعتماد سازههای دارای نقص، بسیار کمتر از قابهای آرمانی آییننامهای میباشد. ثانیاً، خسارات متوسط سالیانه قابهای اجرا شده دو برابر قابهای آرمانی است. ثالثاً، نقص اجرایی در سازههای با ارتفاع بیشتر، تأثیر فزایندهای بر افزایش احتمال خرابی و خسارات متوسط سالیانه قابها خواهد داشت. این نتایج نشاندهندهی این واقعیت است که به دلیل ضعف اجرایی، ایمنی سازههای اجرا شده در ایران بسیار کمتر از میزان مورد نظر در آییننامه است و با افزایش بلندی سازه، از میزان آن کاسته میشود. بدینمنظور پیشنهاد میشود استفاده از مقاطع مرکب جفت با بال نیم پهن در ستونهای قاب خمشی محدود شده و یا تمهیدات ویژهای (مانند کاهش ضریب رفتار) برای آنها در نظر گرفته شود و نظارت کافی بر اجرای این سازهها اعمال گردد.
قاب خمشی فولادی
نواقص اجرایی
منحنی شکنندگی
احتمال خرابی
خسارت متوسط سالیانه
2018
03
21
91
107
http://www.bese.ir/article_240343_d1a66f8a6fd644492ad1eeba07025eab.pdf
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
2476-6097
2476-6097
1397
5
1
ارائه رابطهای برای تخمین جابهجایی جانبی حاصل از روانگرایی با استفاده از بانک اطلاعاتی ژئوتکنیکی جدید
فرهنگ
فرخی
علیرضا
فیروزفر
محمدصادق
مقصودی
گسترش جانبی ناشی از روانگرایی یکی از عوامل اصلی به وجود آورنده خسارات عمده در طول زلزله به سازههای زمینی و سازههای مدفون در خاک میباشد. این نوع از جابهجاییهای دائمی سطح زمین، که از چند سانتیمتر تا 10 متر و بیشتر متغیر میباشد، خسارات اساسی را به تأسیسات زیر بنایی و شالودههای شمعی سازههای بزرگ و پایههای پلها در طول دهههای اخیر تحمیل کرده است. به همین علت، یک مدل جدید با توانایی بالا بهمنظور برآورد جابهجاییهای جانبی ناشی از روانگرایی با استفاده از روش شبکههای عصبی نوع GMDH1 در تحقیق حاضر توسعه داده شده است. به این منظور، یک بانک اطلاعاتی جامع شامل 526 الگو که در طول 18 زلزله مهم ثبت شده است، بهمنظور مدلسازی و تحلیل جمعآوری گردید. به دلیل اینکه مدل حاضر بر پایه تعداد زیادی از زلزلهها و نیز ساختگاههای مختلف توسعه یافته است، مدل جامعتر و قابلاعتمادتری از مدلهای قبلی ارائه میکند. همچنین مقایسه عملکرد مدل توسعه داده شده در تحقیق حاضر با نتایج آزمایشگاهی موجود در متن بیانگر صحت پیشبینی مقادیر توسط مدل جدید میباشد.
جابهجایی جانبی
روانگرایی
شبکههای عصبی نوع GMDH
بانک اطلاعاتی ژئوتکنیکی
2018
03
21
109
120
http://www.bese.ir/article_240337_a6da847b29b9aa12abf141e2b1d98a8f.pdf