پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Monitoring the Rate of Vertical Changes of the Ground Surface Using Radar Interferometry Technique and C-Band Time Series; Study Area: Western Part of Horst Shotori (East of Tabas) پایش میزان تغییرات عمودی سطح زمین با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری و سری زمانی باند C؛ مطالعه موردی: بخش باختری فرازمین شتری (خاور طبس) 1 17 252272 10.48303/bese.2022.550641.1066 FA راضیه عباس پور دانشجوی دکتری، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران سید مرتضی موسوی دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران محمد مهدی خطیب استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران احمد رشیدی استادیار، پژوهشکده زلزله‌شناسی، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران Journal Article 2022 03 15 This study examines the evidence and effects of young tectonic activities based on the calculation of vertical changes in folds and thrusts in the western part of the Horst Shotori. Quantitative analyses of vertical changes in the western part of the Shotori and the study of factors affecting the extent of these changes have been the objectives of this study. In order to quantitatively analysis the vertical changes caused by young folds, thrust faults and non-tectonic phenomena in the region, Sentinel 1 radar images were used by radar interferometry method in LiCBAS software. Based on the interpretation of the data, the rate of vertical changes in the Fahlonj anticline is about 7.1 mm and the Sardar anticline is about 1.28 mm, which show the most and the least vertical changes, respectively. In general, vertical changes in the western part of the Horst Shotori, from north to south (northern end of Nayband fault) increase significantly. The high rate and range of changes in the western part of the Camel Plateau, especially in folds and young thrust faults, due to the low rate of inter-seismic deformation and the absence of high-magnitude earthquakes in the time period of the interpretation of the images used in this study, is an important non-tectonic reason. The absence of high magnitude earthquakes in the interpretation period of the images used in this study has an important non-tectonic reason. In the region, a very influential factor in the formation of such changes is the occurrence of severe seasonal floods and the deposition of sediments carried by them in the region. However, the evidence of tectonic morphology observed in the region underscores the current activity of faults, uplift, and the growth of the region's young folds. Evidence such as: Meanderi rivers, Beheaded and Deflected Streams, narrow and deep valleys, alluvial fans rising above the Neogene folds, strata of young alluvial sediments above the limbs of young anticlines in the region, the current activity of faults, uplift and growth of young anticlines. این پژوهش به بررسی شواهد و آثار فعالیت‌های زمین‌ساختی جوان بر مبنای محاسبه میزان تغییرات قائم رخ داده در چین‌خوردگی‌ها و راندگی ها در باختر فرازمین شتری می پردازد. تحلیل کمی تغییرات عمودی سطح زمین در بخش باختری فرازمین شتری و بررسی عوامل تأثیرگذار بر میزان این تغییرات از اهداف این پژوهش بوده است. به‌منظور تحلیل تغییرات قائم رخ داده توسط چین‌خوردگی‌های جوان، گسل های راندگی و پدیده های غیر زمین‌ساختی در منطقه از تصاویر راداری سنتینل 1 به روش تداخل‌سنجی راداری در محیط نرم‌افزار LiCSBAS استفاده شده است. بر اساس تفسیر داده ها، نرخ تغییرات قائم در طاقدیس فهلنج حدود 7/1 میلی‌متر و طاقدیس سردر حدود 1/28 میلی‌متر می باشند که به‌ترتیب بیشترین و کمترین تغییرات قائم را نشان می دهند. به‌طورکلی، تغییرات قائم در بخش باختری فرازمین شتری از شمال به سمت جنوب (پایانه ی شمالی گسل نایبند) افزایش چشمگیری دارد. نرخ و دامنه زیاد تغییرات در بخش باختری فرازمین شتری، به‌ویژه در چین‌خوردگی‌ها و گسل های راندگی جوان به دلیل بالا نبودن میزان دگرشکلی بین لرزه ای و عدم رخداد زمین‌لرزه با بزرگای بالا در دوره زمانی تفسیر تصاویر مورد استفاده در این مطالعه، دلیل مهم غیر زمین‌ساختی دارد. در منطقه مورد نظر، عامل بسیار تأثیرگذار در شکل‌گیری چنین تغییراتی، وقوع سیلاب‌های شدید فصلی و نشست رسوبات حمل شده توسط آنها در منطقه می باشد؛ اما شواهد ریخت‌زمین‌ساختی مشاهده شده در منطقه بر فعالیت کنونی گسله ها، فراخاست و رشد چین های جوان منطقه تأکید دارد. شواهدی همچون رودخانه های ماندری، رودخانه های منحرف شده و سربریده، دره های باریک و ژرف، پادگانه های آبرفتی بالاآمده بر فراز چین های نئوژن، چینه های رویشی از رسوبات آبرفتی جوان بر فراز یال طاقدیس‌های جوان منطقه، فعالیت کنونی گسله ها، فراخاست و رشد چین های جوان.

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Numerical Study of the Effect of Geometry on the Seismic Behavior of Symmetric and Asymmetric Two-Dimensional Semi-Sin Topographic Features پاسخ لرزه‌ای عوارض توپوگرافی دو بعدی نیم‌سینوسی متقارن و نامتقارن در برابر امواج مهاجم قائم SV 19 35 244471 10.48303/bese.2021.244471 FA نیلوفر باباآدم دانشجوی دکتری، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران علی ارومیه ای استاد، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران عبداله سهرابی بیدار دانشیار، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران ابراهیم حق شناس دانشیار، پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران شهرام مقامی دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران Journal Article 2021 04 14 In recent years, many reports of damages caused by earthquakes have been observed in different parts of the world, especially after observing the severity of damage in the Mexico City earthquake in 1985, special attention was paid to the discussion of site effect, and many researchers have investigated this issue in Mexico City and also investigated the site effect on the seismic response in other regions. The effects of topography have been stated as an important factor in the amplification of earthquake waves. Due to the great importance of the effect of these features, including valleys and hills, on the seismic response, many researchers investigated this field, while most research on the effect of topography on seismic behavior has been focused on symmetric topographic features. In this research, the seismic behavior of topographic features, including symmetrical and asymmetrical semi-sine valleys and hills with different shape ratios, has been studied. The reason for choosing semi-sine features is that they are the most common form of topographic features in nature, and this is very important in applying the results of the studies. The most important reason for the current study is that in nature, topographic features are rarely seen symmetrically, and studying asymmetric features in seismic studies is necessary. The results in this research have been obtained by using numerical modeling, in order to carry out numerical modeling, the Boundary Element Method (BEM) has been used, which has shown very high accuracy in modeling the distribution of seismic waves among the existing numerical methods. The main goal of this research is to investigate the seismic behavior of symmetric and asymmetric homogeneous two-dimensional semi-sine topographic features. According to the literature review, different studies have investigated the seismic response in different parts of the topographic features, and have pointed out the importance of the topographic shape in the seismic response. In this regard, two symmetric and asymmetric semi-sine topographic features have been studied and their effects on seismic waves with frequency domains of 3 and 5 Hz have been investigated. The symmetrical features consist of eight valleys and semi-sine hills with a half-width of 500 meters and different heights of 125, 250, 375, and 500 meters, which have shape ratios of 0.25, 0.5, 0.75, and 1 respectively. The seismic response has been examined at three points at the top, middle, and bottom of the features. The second part of the study is investigating the seismic behavior of homogeneous and asymmetric topographic features. For this purpose, 10 asymmetric valleys and hills with the same height of 500 meters and different half-widths of 125, 250, 500, 1000, and 2000 meters, have symmetry ratios of 0.25, 0.5, 1, 2, and 4, respectively. In this research, the amplification obtained for features with different shape ratios has been compared with the values suggested by the building codes and the results prove that the effect of features dimensions and asymmetry on the seismic response of topographic features is significantly more than the suggested coefficients in these codes. In the following, the most important results of this study are briefly discussed: In symmetrical hills, the effect of the shape ratio on the spectral amplification increases from the foot to the top of the hills. In addition, the period of the maximum spectral amplification increases with the increase of the aspect ratio. In symmetrical valleys, increasing the shape ratio causes a decrease in the minimum spectral amplification inside the valleys. By moving away from the valleys, a fluctuation of amplification and de-amplification is seen in the seismic wave, which increases the number of these fluctuations with the increase of the shape ratio. The study of the seismic behavior of asymmetric hills shows that as the symmetry ratio increases, the effect of topography on the seismic behavior decreases, especially at the top of the hill, this is clearly visible. In addition, the highest spectral amplification in each symmetry ratio is in the asymmetric part of the hill (the slope with different symmetry ratios). Asymmetric valleys show the effect of asymmetry in the form of intensification in the fluctuation of amplification and de-amplification at the edge that has a greater slope. In addition, in the valley, decreasing in de-amplification is seen with the increase in the symmetry ratio (the symmetry ratio and de-amplification show an opposite relationship). In asymmetric valleys, a side of the valley that has a constant symmetry ratio shows the same behavior in all valleys (valleys with different symmetry ratios), while in asymmetric hills, it can be seen that the asymmetry affects the seismic behavior of the side of the hill that has a constant symmetry ratio. در این پژوهش رفتار لرزه‌ای عوارض توپوگرافی شامل دره‌ها و تپه‌های نیم‌سینوسی دو بعدی به دو صورت متقارن و نامتقارن با نسبت شکل‌ و نسبت‌ تقارن متفاوت مورد بررسی قرار گرفته‌ است. در عوارض متقارن، ارتفاع/عمق و در عوارض نامتقارن، نیم‌پهنا فاکتور متغیر می‌باشد. عوارض توپوگرافی به‌صورت همگن در نظر گرفته شده‌اند و مدل‌سازی عددی تحت موج مهاجم قائم SV ریکر با فرکانس‌های غالب 3 و 5 هرتز و با استفاده از روش اجزای مرزی انجام شده است. در این مطالعه تحلیل‌ها همگی در سطح زمین و در حوزه زمان به‌دست آمده است که با اعمال تبدیل فوریه به حوزه فرکانس منتقل شده است. نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش حاکی از آن است که در عوارض متقارن، افزایش نسبت شکل سبب تشدید در بزرگ‌نمایی تاج در تپه‌ها و کوچک‌نمایی در کف دره‌ها می‌شود؛ درحالی‌که در عوارض نا‌متقارن، افزایش نسبت تقارن موجب کاهش بزرگ‌نمایی بالای تپه‌ها و همچنین کوچک‌نمایی کف دره‌های مورد مطالعه می‌شود. همچنین در پایان اشاره‌ای به چگونگی بررسی عوارض توپوگرافی در آیین‌نامه‌های ساختمانی شده است که بیان می‌کند، مقادیر بزرگ‌نمایی‌های به‌دست‌آمده برای عوارضی با نسبت شکل‌های مختلف با مقادیر پیشنهاد شده توسط آیین‌نامه‌های ساختمانی مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج، گواه بر این موضوع است که میزان تأثیر ابعاد عارضه و عدم تقارن، بر پاسخ لرزه‌ای عوارض توپوگرافی به مقدار چشمگیری بیش از ضرایب در نظر گرفته شده در این آیین‌نامه‌هاست.

https://www.bese.ir/article_244471_3e2ba4d6dea95f43046753a01ce6c8fd.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 The Effects of Rotational Components of Near-Fault Earthquakes on Self-Centering Base-Rocking Walls اثر مؤلفه دورانی شتاب‎نگاشت‎های لرزه‌ای حوزه نزدیک گسل بر رفتار دیوار‌های پایه-گهواره‌ای مرکزگرا 37 55 245905 10.48303/bese.2021.245905 FA اسماعیل محمدی ده چشمه دانشجوی دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران وحید بروجردیان استادیار، مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0003-3454-4797 Journal Article 2021 05 11 Nowadays, self-centering (SC) lateral resistant systems are able to reduce residual displacement and post-earthquake repairing costs. By concentrating damages on fuse elements, these systems reduce repair costs and allow immediate occupancy. To resist against lateral load, the SC systems have two mechanisms including: 1) restoring force mechanism, 2) energy dissipation (ED) mechanism. Both mechanisms are needed to provide flag shape pushover behavior. The restoring force mechanism provided with post-tensioned (PT) prestressed core to supply prestressed used unbounded tendons. The reason using unbounded tendons is to prevent their yielding suddenly and creating cracks in core. Usually, the restoring force mechanism is accompanied by gap opening in systems. This gap opening can cause damage to other structural and nonstructural members. Then, the system should be isolated in location of joints. The ED mechanism provided with fuses. Fuses can have different types, including: 1) hysteric, 2) viscous, and 3) shape memory alloy (SMA) dampers. Among these dampers, hysteric elements are more used due to their low price than other fuses. The SC systems implemented in different types, including: 1) rocking cores, or frames, 2) moment frames, and 3) braces. The moment frames and braces need specially detailing, and expert worker for building and construction. Furthermore, rocking frames needed total system rotated that is constructive details difficult. Among these systems, rocking cores have mostly been used and studied. The rocking cores are made with three cores of concrete shear wall, wooden wall and bracing frame. According to seismic codes, lateral resistant system must have the necessary strength to withstand earthquakes. The records of earthquakes have three translational and three rotational components. Usually, the structures investigated under translational component and rotational component ignored. To produce the rotational component, there are two methods, including single station procedure (SSP) and multiple stations procedure (MSP) or geodetic method. The SSP method extracts the rotational components from the translational ones. In this method, many researchers employ the information of a single station individually to obtain the rotational components. In the MSP method, the rotational components use translational recorded data by the numerous ground motions distributed in a closely dense zone. Utilizing this method requires a vast range of information of many ground motions, which was unreachable for the authors of this manuscript. Therefore in this research, to produce the rotational components of ground motions use SSP method. Furthermore, near-fault ground motions were considered for time history analysis. Near-field ground motions have some characterizations that make them different from far-field ground motions. The most remarkable characterization of these records includes: 1) distance less than 10 km from the fault, 2) the existence of long-period pulses in their velocity time series, 3) high Peak Ground Acceleration (PGA), and 4) high Peak Ground Velocity (PGV). In current study, the behavior of SC base-rocking walls under 25 near pulse-like ground motions was investigated. The structures were studied in two states depending on considering or ignoring the rotational component of the ground motions. In order to compare and consider the rotational components, six seismic load combinations were considered. 2D frames of 4-, 8-, 12-, 16-, and -20 stories were examined. Nonlinear time-history analyses were performed utilizing software. The results showed that considering the rotational component of earthquake can increase structural responses. In this regard, the maximum acceleration, inter-story drift, moment, shear force, roof drift and maximum tendon stress ratio were increased up to 24.6, 9.3, 10.4, 9.6, 623 and 11%, respectively. Furthermore, the results suggested that as the height of the structure increases, the response values of maximum roof drifts and maximum stress ratio increase. In SC base-rocking wall systems studied, the maximum residual roof drift was equal to 0.01 %. سیستم‌های نوین باربر جانبی مرکزگرا، با متمرکز کردن خرابی‌ها در اعضای فیوز، باعث کاهش هزینه‌های تعمیر شده و امکان بهره‌برداری بدون وقفه را فراهم می‎آورند. دیوار برشی بتنی مرکزگرای گهواره‌ای جزو این سیستم‌ها محسوب می‌شود. در تحقیق حاضر، رفتار دیوارهای پایه-گهواره‌ای مرکزگرا تحت 25 شتاب‎نگاشت نزدیک گسل پالس مانند بررسی شد. اثر شتاب‌نگاشت‌های مزبور بر روی سازه‌ها در دو حالت با و بدون مؤلفه دورانی زلزله مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور مقایسه و در نظر گرفتن مؤلفه‌های دورانی، شش ترکیب بارگذاری لرزه‌ای در نظر گرفته‌ شده است. برای تحلیل‌ تاریخچه زمانی غیرخطی، سازه‎های دارای 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه انتخاب شدند. مدل‌سازی‎ها در نرم‌افزار OpenSees به‌صورت دو بعدی انجام شدند. نتایج نشان داد لحاظ مؤلفه دورانی زلزله می‌تواند پاسخ‌های سازه را افزایش دهد. به‌طوری‌که حداکثر شتاب، جابه‌جایی نسبی، خمش، برش طبقات، جابه‌جایی نسبی پسماند بام و نسبت تنش حداکثر کابل به‌ترتیب برابر با 24/6، 9/3، 10/4، 9/6، 623 و 11 درصد با لحاظ مؤلفه دورانی زلزله به‌صورت حداکثر، افزایش‌یافته است. در سیستم‌های دیوار پایه-گهواره‌ای مورد بررسی، حداکثر جابه‌جایی پسماند برابر با 0/01 درصد بود. در پایان می‌توان گفت در سیستم‌های پایه‌-گهواره‌ای مرکزگرا، زاویه شتاب‌نگاشت با مؤلفه گهواره‌ای حداکثر نسبت به زاویه شتاب‌نگاشت با مؤلفه افقی حداکثر، ممکن است پاسخ‌های بیشتری را ایجاد کند.

https://www.bese.ir/article_245905_843c2e6d9d920ba6386f8aaf95fb5288.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Hysteresis and Seismic Analysis of Self-Reversible Buckling Braces with Polymer Tendons in Steel Frames تحلیل هیسترزیس و لرزه‌ای مهاربندهای کمانش‌ناپذیر خودبازگشتی به همراه تاندون‌های پلیمری در قاب‌های فولادی 57 76 699796 10.48303/bese.2022.699796 FA سعید قشلاقی دانش آموخته کارشناسی ارشد، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران فریبرز ناطقی الهی استاد، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران 0009-0001-9951-628X Journal Article 2021 01 23 One of the main aims of structural seismic design is to control structural damage due to severe earthquakes. A feasible solution to control and deplete earthquake energy is to use a bracing system. When the bracing is in the process of cyclic deformation or seismic load, the plastic deformation of the compressive and tensile cycles will occur in the restrained parts of the core plates, which will create a suitable energy absorption capacity in the brace. Among them, Buckling-Restrained Brace (BRBs) are widely used due to their stable hysteresis behavior. BRB braces usually have two main parts: a core that withstands the axial force, and a lateral restraint shell to prevent the core from buckling under compressive force. In the event of a severe earthquake, the core surrenders, but still reduces structural damage by absorbing seismic energy. However, due to the fact that the stiffness after the surrender of the brace is relatively low and it is not able to return to the conditions before the surrender, the structural frame faces damage and deformation of the residue after severe earthquakes. In this regard, the buckling brace with the ability to return to the original position known as Self-Centering Buckling-Restrained Brace (SC-BRB) has recently been considered by researchers. In this type of braces, the return phase is provided by polymer tendons. Since the numerical study of SC-BRB behavior measurement has not been done so far, so the present study tries to evaluate the behavior of this type of brace and compare it with steel bending frame and braced frame. For this purpose, Abaqus software has been used. In the present study, the results of the laboratory study of Zhou et al. (2015) in the analysis of the self-returning buckling system reinforced by SC-BRB basalt fibers have been used to validate the finite element model and the specifications of the brace to the steel frames of the case. The discussion in this study is generalized. The development of numerical model has been based on laboratory study. Then, a single-story, single-span frame in four different modes, simple bending frame, frame with simple bracing, frame with non-buckling brace, and frame with self-returning buckling brace was subjected to hysteresis and the results were compared. Then, design in ETABS software and seismic analysis in Finite element Abaqus software for 5-story structures with and without bracing against far and near Landers and Northridge earthquake faults. Comparisons were also made between the performance of a simple bending frame, a braced frame, a buckle with a buckling brace, and a braced frame with the SC-BRB system. Finally, the seismic performance of the frame was performed with SC-BRB bracing. The general results obtained from this study are as follows: Using appropriate behavioral models of materials, very accurate answers in the analysis of non-buckling irreversible buckling by basalt polymer fibers by finite element modeling using Abaqus. A very good approximation of the results obtained from the numerical model with the research model of Zhou et al. has been able to prove the accuracy of the results of the present numerical model. The results generally indicate the very good behavior of SC-BRB braces, the use of which in the structure has significantly increased the load-bearing capacity and ductility of the structure. The application of SC-BRB bracing in the bending frame increased the lateral bearing capacity of a single-story single-span frame from 1248 kN with a 2.8-fold increase to 3576 kN. Also, the strength of the five-story structure using SC-BRB braces installed in the two modes of middle openings and side openings was 21% and 38% higher than the simple bending frame, respectively. مهاربند کمانش ناپذیر با قابلیت برگشت به موقعیت اولیه که با عنوان SC-BRB شناخته می شود، اخیراً به‌منظور طراحی لرزه ای سازه ها و کنترل خسارت تحت اثر زمین‌لرزه‌های شدید، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. در این نوع مهاربندها، فاز بازگشت توسط تاندون های پلیمری تأمین می گردد. در این راستا پژوهش حاضر سعی در ارزیابی رفتار این نوع مهاربند و مقایسه آن با ‌‌قاب خمشی فولادی و قاب مهاربندی‌شده دارد. برای این منظور توسعه مدل عددی بر مبنای مطالعه آزمایشگاهی استوار بوده است. همچنین مقایسه ای میان عملکرد قاب خمشی ساده، قاب مهاربندی‌شده، قاب با مهاربندی کمانشناپذیر و قاب مهاربندی‌شده با سیستم SC-BRB انجام شد. در نهایت عملکرد لرزه ای قاب به همراه مهاربند SC-BRB صورت پذیرفت. نتایج بیانگر رفتار بسیار مناسب مهاربندهای SC-BRB بوده که استفاده از آن در سازه سبب بالا رفتن بسزای ظرفیت باربری و شکلپذیری سازه شده است. اعمال مهاربند SC-BRB در قاب خمشی سبب شد تا ظرفیت باربری جانبی قاب یک طبقه یک دهانه از 1248 کیلونیوتن با 2/8 برابر رشد به 3576 کیلونیوتن افزایش یابد. همچنین مقاومت سازه پنج طبقه با استفاده از مهاربند SC-BRB در دهانه های وسط و دهانه های جانبی نسبت به قاب خمشی ساده به‌ترتیب 21 درصد و 38 درصد بیشتر بوده است.

https://www.bese.ir/article_699796_01c9a1c2ca4aec8356cd19737bc5c710.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Influence of Rotational Components of Mode Shapes in Damage Detection of Three Dimensional Structures تأثیر مؤلفه‌های دورانی شکل‌های مودی در شناسایی آسیب سازه‌های سه‌بعدی 77 94 699797 10.48303/bese.2022.699797 FA زهرا تورنگ دانشجوی دکتری، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران امید بهار دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران 0000-0002-9655-4512 Journal Article 2021 04 28 Damage in structural elements causes obvious changes in their physical properties such as stiffness and damping. These changes affect the stiffness and damping matrices of whole building so its mode shapes change. Therefore, mode shapes of existing building are widely used in damage detection methods. Since vibration test can only provide translational components of mode shapes, previous methods mostly worked with this type of data. This paper focused on considering the importance of using some rotational/translational components of the mode shapes to detect damages in structural frames. In order to analyze the frames and update them, an automatic iterative model updating program is developed in MATLAB software that works with OpenSees for conducting finite element analysis. The iterative program evaluates a set of objective functions in each step and tries to optimize them by means of nonlinear least square method. Objective functions are defined based on the combination of two criteria of these four items: comparison between frequencies and/or mode shapes of two situations, the modal assurance criteria (MAC), and the modal flexibility matrices. In each step of the analysis, based on optimization results, a new frame will be modeled in OpenSees software that its elements stiffness is changed according to new sets of data, then finite element analysis will be done and new modal data will be extracted and optimization process will be repeated by new data. To verify the effectiveness of the developed program, two three-dimensional steel structures are modeled and evaluated, one of them is a five-story moment resisting frame and the other one is a three-story brace frame. It has been considered that these frames suffered damages which are defined by three different scenarios for each of them. Damage scenarios consist of minor, severe and both minor and severe damages. Actually, in this study, damages are defined by reduction in elements’ stiffness. In fact, damage is a percentage of reduction of stiffness in damaged element in comparison with its healthy condition. Mode shape components and natural frequencies of damaged structures are the only needed input data for the program. To investigate the influence of rotational components in model updating, frames have been analyzed with three types of data in each scenario, all translational or rotational components, and all components of mode shapes. Extensive analyses show that among employed objective function, the one which compares mode shapes is the most successful one in damage detection, also modal flexibility can be effective when it works by only rotational components of mode shapes. The findings indicated that the translational components of mode shapes are not capable of detecting damages accurately. Results of model updating by use of only translational components of mode shapes indicate that not only the damages’ location and their intensities could not be predicted, but also several false damages are reported in undamaged elements. It can be concluded that using rotational data leads to more precise results in determining both damages’ locations and their intensities. Besides, the number of false damage detection has been decreased by use of rotational components. It means, when the rotational components are employed, the methods report no damage in healthy elements or the amount of detected damage is very small that can be ignored. Real data extracted from existing building are always polluted by noises due to human or machine faults or sometimes errors in numerical methods lead to inexact input data. Since the data employed in this study are exact numerical data, to consider the effects of these errors, analytical modal data has been polluted by some noises. These noises are generated by use of random function in MATLAB software. Surprisingly, the results show that even with noisy data, the proposed method can detect damages precisely. هنگامی‌که سازه‌ها تحت بارهای متوسط تا شدید محیطی آسیب می‌بینند، مشخصات فیزیکی آنها مانند سختی، میرایی و در نتیجه شکل مودهای ارتعاشی آنها تغییر می‌نماید. تقریباً همه روش‌های عددی موجود برای شناسایی آسیب سازه‌ها از مؤلفه‌های انتقالی شکل مودی برای برآورد آسیب استفاده می‌نماید. در این مقاله با استفاده از مؤلفه‌های انتقالی و دورانی اشکال مودی و تعریف توابع هدف مختلف بر این اساس، به شناسایی آسیب پرداخته شده است. به این منظور، یک الگوریتم به‌روزرسانی اتوماتیک تکرارشونده در نرم‌افزار MATLAB ایجاد شده که از نرم‌افزار OpenSees به‌عنوان موتور تحلیل اجزای محدود استفاده می‌کند. جهت ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، دو سازه فلزی با قاب خمشی و مهاربندی برای سه سناریوی مختلف آسیب آنالیز گردیدند. برداشت داده‌ها به سه صورت مؤلفه‌های انتقالی شکل مودی، مؤلفه‌های دورانی و کل مؤلفه‌های شکل مودی انجام گرفته است. تفاضل فرکانس‌های طبیعی و اشکال مودی، معیار ارزیابی شاخص مودی و ماتریس نرمی به‌عنوان توابع هدف مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج تحلیل‌های گسترده نشان می‌دهد که استفاده از مؤلفه‌های دورانی در تعیین دقیق موقعیت و شدت آسیب‌ها تأثیر به سزایی دارد. همچنین بررسی نتایج تحلیل حاکی از کارآمدی روش در شناسایی آسیب حتی با داده‌های آغشته به نوفه می‌باشد.

https://www.bese.ir/article_699797_f10734109e8e278899184b634de71511.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Calculation of Natural Frequencies of Two-Dimensional Prismatic Bending Beams with Distributed Mass and Elasticity Using an Innovative Method محاسبه فرکانس‌های طبیعی تیرهای دو بعدی خمشی منشوری دارای جرم و الاستیسیته گسترده با استفاده از روشی ابتکاری 95 109 247215 10.48303/bese.2021.247215 FA مسعود محمودآبادی استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران سیدمحمدرضا حسنی دانشجوی دکتری سازه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران بابک تقوی دانشجوی دکتری سازه، دانشگاه قم، دانشکده فنی و مهندسی، قم، ایران Journal Article 2021 02 21 Usually, by modeling the structures using the finite element method, their undamped free vibration frequencies are calculated analytically. In addition, the issue of accurate calculation of natural frequencies and the shape of vibration modes corresponding to them for bending systems that have distributed mass and elasticity and possibly a combination of several bending beams, sometimes requires solving complex mathematical equations and requires a relatively heavy mathematical work demands. Bending beams are beams whose axial deformations is insignificant compared to their bending deformations, and as a result, these members are assumed to be axially rigid. By using the conventional finite element method, the natural vibration frequencies of these beams can be obtained approximately. By increasing the number of finite elements used in the model, the calculation error of natural frequencies of vibration decreases. When the consistent-mass matrix is used, the frequency values obtained from the finite element method converge to the exact frequency values with larger values, while if the lumped-mass matrix is used, the frequency values obtained from the finite element method converge to the exact frequency values with smaller values. It should be noted that the consistent-mass matrix is non-diagonal, but the lumped-mass matrix is diagonal. The interpolation functions (shape functions) used for bending finite elements (beam elements) are polynomial functions of the 3rd degree. This bending finite element has two nodes, each node has one translational degree of freedom and one rotational degree of freedom. The new idea that came to the authors of this article is that instead of using polynomial functions, trigonometric and exponential interpolation functions are used to calculate the stiffness matrix and mass matrix of the finite element. In fact, these trigonometric and exponential functions are the solutions of the differential equation governing the free vibration of bending beams with distributed mass and elasticity. The argument of these trigonometric and exponential functions includes a parameter called beta, which is proportional to the square root of angular frequency of the bending beam. By changing this parameter in a suitable range and with a certain step, it is possible to plot the changes in the frequencies of the different modes of the studied prismatic beam in terms of beta. In this paper, three models were studied, which included a uniform cantilever beam, a uniform beam clamped at left side and simply supported at right side, and a uniform beam free at both ends. Using the conventional finite element method and using the consistent-mass matrix, these three models were analyzed and the approximate frequencies of the first few modes of these beams were calculated, which were greater than their corresponding exact values. In the innovative method presented in this article, a uniform beam was modeled with a finite element model with one translational degree of freedom and one rotational degree of freedom. The stiffness matrix and the mass matrix of this beam were calculated for different betas and having these two matrices, the first and second frequency values of this model were calculated for different beta values and its graph was drawn for different betas. The values of the maximum frequency of the first frequency are the same as the values of the minimum frequency of the second for certain betas, and by specifying these betas, the frequencies of different vibration modes can be accurately determined. The detected frequencies of different modes with this method had a very good match with their exact corresponding frequencies. For the second model investigated in this paper, one rotational degree of freedom was considered. Considering that this beam had only one rotational degree of freedom, therefore, by plotting the first frequency of this model for different betas and finding its minimum, the frequency values of different modes of this beam were obtained, which matched the exact values like the previous model very well. The third model was the same as the previous two models. The diagram of the first to fourth natural frequencies of this model was drawn for different betas. By having the approximate values of the frequencies of different modes obtained from the conventional finite element method and these diagrams, the frequencies of different modes of the model were identified, which were in good agreement with their corresponding exact values. در این مقاله، با روشی جدید و با رسم نمودار تغییرات فرکانس‌های طبیعی تیرهای خمشی منشوری بر حسب پارامتری که متناسب با جذر فرکانس زاویه ای این سیستم هاست، فرکانس‌های طبیعی این تیرها شناسایی شده است. در این تحقیق، از توابع درون یابی جدیدی که متشکل از توابع مثلثاتی و نمایی است، به‌جای توابع درونیابی متعارف که شامل چند جمله ای های درجه سه می باشند، استفاده شده است. مقادیر آرگومان این توابع شامل پارامتری موسوم به بتا است که متناسب با جذر فرکانس زاویه ای تیر خمشی می باشد. با تغییر این پارامتر در محدودهای مناسب و با گامی مشخص، فرکانس‌های تیر خمشی با محاسبه ماتریس های سختی و جرم و به ازای مقادیر مختلف بتا محاسبه شده و نمودار تغییرات فرکانس‌های تیر خمشی بر حسب بتاهای مختلف رسم می گردد. از دیدگاه اجزای محدود، این تیرها دارای درجه آزادی معینی هستند که به تعداد این درجات آزادی و به ازای یک بتا مشخص، می‌توان برای آنها فرکانس طبیعی ارتعاشی محاسبه نمود. با بررسی نمودارهای فرکانس‌های مختلف تیر خمشی مورد نظر بر حسب پارامتر بتا و نیز با داشتن فرکانس‌هایی تقریبی که با روش اجزای محدود متعارف به دست می آید و مقایسه آنها با یکدیگر، می توان فرکانس‌های تیر را با دقت بالاتری به دست آورد. در این مقاله، سه نوع تیر خمشی منشوری با شرایط تکیه گاهی مختلف به‌تفصیل مورد بررسی قرار گرفتند و فرکانس هایی که از این روش ابتکاری برای آنها به دست آمد در مقایسه با روش اجزای محدود متعارف دارای دقت بالاتری مخصوصاً برای مدهای ارتعاشی بالاتر بودند.

https://www.bese.ir/article_247215_df8a2399bda876ee14c523d28634ebb9.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Role of Infills in Typical Buildings with Seismic Design and Three-Dimensional Modeling نقش میان‌قاب‌ها در ساختمان‌های متداول دارای طراحی لرزه‌ای و مدل‌سازی سه‌بعدی 111 130 699795 10.48303/bese.2022.544869.1050 FA سروش نودهی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران مهدی زهرایی استاد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-2759-2424 Journal Article 2021 12 14 Statistical collection of existing buildings, especially in Tehran, and their classification can be a great help in identifying crisis management in order to reduce earthquake damage. Modern architecture is widely used due to its economical and practical benefits. In this architecture, the infills on the ground floor are generally removed. In Iran, most infills are constructed in such a way that they are connected to the corner of the frame by bricks, mortar, and other elements. For this reason, they are considered structural elements and will affect the lateral stiffness and lateral strength of the structure. Many studies have been conducted on buildings with this style of architecture designed based on gravity loads, which show their poor performance due to the formation of the soft story. In this study, first, statistical information is collected from recently built buildings in regions No. 9 and 11 of Tehran that are designed and constructed based on seismic criteria and are classified based on the reasons for the formation of the soft stories. Most of the buildings in these regions are RC moment-frame structures and have 6-8 stories and 2-3 bays in each direction. The first story in these buildings is used as parking. Therefore, assuming the correct constructions, the factor of removing the infills on the ground floor can cause the formation of a soft story in these structures. Next, a six-story concrete building with similar architecture in accordance with the results of statistical studies, is modeled in a three-dimensional mode in the OpenSees to evaluate the seismic behavior of the structure in different scenarios of infills arrangement on the ground floor and earthquake at different angles. To better cover all angles and reduce analysis costs, through the LHS sampling method, the selected angle for analysis is determined. Due to the lack of laboratory studies in three-dimensional mode and the importance of the axial-flexural interaction in the column in this research, structural modeling in this study was considered through the fiber model. The model of two compression struts placed diagonally in the panel is used to model the infills, and the numerical modeling is verified with experimental research. In this research, the probable formation of the soft story is evaluated based on three criteria: the ratio of the lateral linear stiffness of the stories, mode shapes, and distribution of the nonlinear lateral drift of the stories. The linear analysis results show that because these infills have high initial linear stiffness, the mode shape and lateral linear stiffness of these buildings are like soft-story buildings. However, the results of the nonlinear dynamic analysis show that since these structures are designed based on seismic criteria and the height of the ground floor is smaller than others, the infills have low ductility. Therefore, the removal of infills in this story does not necessarily lead to a soft story and instead can improve the performance of the structure by uniformly distributing damage across all floors. On the other hand, in the case that infills are evenly distributed in all floors, the behavior of the structure is similar to the moment frame and the damage is concentrated in the middle stories. This type of infill distribution increases the lateral stiffness and reduces the capacity of the structure. Therefore, it has even poor performance in comparison with building without infills in the first story. Also, different scenarios of infill arrangements on the ground floor change the behavior of the structure. Applying earthquakes at different angles indicates the building will experience varied behavior at each angle so that for some angles the building even collapses while for others not. Therefore, according to the numerical results, this modeling and analysis method will help show the actual behavior of the structure during an earthquake to prepare capacity curves for design. جمعآوری اطلاعات آماری از ساختمان های موجود به‌ویژه شهر تهران و طبقه بندی آنها کمک شایانی در مدیریت بحران جهت کاهش خسارات لرزه ای می نماید. حذف میان‌قاب در طبقه همکف به دلیل مزایای کاربردی، به‌طور گسترده دیده می شود. مطالعات صورت گرفته روی این ساختمان ها، عملکرد ضعیف آنها به علت تشکیل طبقه نرم را نشان می دهد. در این پژوهش ابتدا اطلاعات آماری از ساختمان های نوساز در مناطق 9 و 11 شهر تهران که بر اساس ضوابط لرزه ای طراحی شده جمعآوری و بر اساس علل تشکیل طبقه نرم طبقه بندی گردید. بر این اساس با فرض اجرای صحیح، تنها عامل ممکن در ایجاد طبقه نرم در این سازه ها حذف میان‌قاب در طبقه همکف می‌باشد. جهت بررسی این عامل یک ساختمان شش طبقه بتنی نمونه، در حالت سه‌بعدی در OpenSees مدل‌سازی شده که در حالت های مختلف چینش میان‌قاب در طبقه همکف و اعمال زلزله در زوایای مختلف، رفتار سازه ارزیابی گردید. نتایج تحلیل های دینامیکی غیرخطی نشان داد به دلیل آنکه این سازه ها بر اساس ضوابط لرزه ای طراحی شده، حذف میان‌قاب در طبقه همکف باعث تشکیل طبقه نرم نشد و با توزیع یکنواخت خسارت در همه طبقات، عملکرد سازه بهبود یافت. همچنین حالت های مختلف چینش میان‌قاب در طبقه همکف، رفتار سازه را تغییر داده و اهمیت مدل‌سازی میان‌قاب و اعمال زلزله در زوایای مختلف را جهت تعیین رفتار واقعی سازه در هنگام زلزله نشان داد.

https://www.bese.ir/article_699795_3ca42aa6e834f820ee4d6c908a5e0af2.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Evaluation of Seismic Behavior of Low Damage Concrete Building via RC Rocking Shear Wall ارزیابی رفتار لرزه‌ای ساختمان خسارت محدود بتنی مجهز به دیوارهای برشی بتنی دارای حرکت ‌گهواره‌ای 131 140 249191 10.48303/bese.2022.140768.0 FA محسن رستمی دانشجوی دکتری سازه، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران زینب ولی پوری دانشجوی دکتری سازه، گروه عمران ،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران فاطمه گرجی سینکی دانش آموخته کارشناسی ارشد زلزله، گروه عمران دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران عبدالرضا سروقد مقدم دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، ‌پژوهشگاه ‌بین المللی ‌زلزله شناسی و مهندسی زلزله ،‌تهران‌،‌ایران 0000-0002-3831-8757 Journal Article 2019 06 03 Earthquake damage in concretre structures has led to the development of new methods for the design and construction of earhquake resistant concrete structures. However, recent earthquakes have shown that concrete structures are damaged by earthquakes, making them very difficult and even impossible to repair. For this reason, after relatively severe earthquakes, these buildings have been damaged and destroyed, and in order to reuse the structure, it is necessary to spend a lot of time and money due to the extent of damage to the structure, and this issue creates a new idea to limit damage to specific points of the structure. In this way, buildings can be exploited more quickly by replacing damaged elements. One of the new methods to improve the seismic performance of concrete buildings is the use of systems that limit damage to the structure. Among these methods, we can mention systems with rocking motion. In these systems, the main building behaves elastically so that the energy absorption and the nonlinear performance occur only in certain parts of the building that have been predicted. Therefore, in this study, a new system has been developed that transmits damage to fuses by using Rocking shearwall system, and make the concrete structure safe during and after the earthquake by making a very easy repair. Details of connections and design of this system are done in ABAQUS software and nonlinear analysis of the structure equipped with rocking shear wall has been performed in SAP2000 software under seven seismic near field records. The solid element was used to model the rocking system in Abaqus and concrete damage palsticity model was used for modeling the concrete, which is used to model the nonlinear behavior of concrete. The contact between the steel bolts and the concrete shear wall is simulated using contact element. The concrete shear wall in this method remains in the elastic range, but the dampers connected to the shear wall due to the elevation of the shear wall absorb most of the seismic force. The results shown that the use of rocking shear wall compared to the concrete structure without it has effectively reduced the damage to the structure due to seismic records and the concrete structure equipped with it has remained intact. Also, the functional levels of the structure equipped with rocking shear wall has remain in immidiate occupancy but in the concrete structure without it, plastic hinges have even entered the collapse area. Improving the seismic behavior of a structure equipped with rocking shear wall about 30 percent more than a sismilar structure without it. The use of a controlled rocking motion system significantly reduces axial force in structural members by about 25 percent and post-tensioned cables in the cradle drive system have a more than 70% effect in reducing the deformation of the structure and then the yielding damper is placed. The amount of vertical displacement on the sides of rocking concrete shear walls should be less than 5 cm. The use of a new repairable shear wall with rocking motion has caused the vibration mode to dominate the structure of the first vibration mode and the distance between the torsion mode and the first and the second modes are very large. آسیب‌های ناشی از زلزله در سازه‌های بتنی باعث شده است که روش‌های نوینی برای طراحی و ساخت سازه‌های بتنی مقاوم در برابر زلزله توسعه پیدا کنند اما زلزله‌های اخیر نشان داده‌اند که ساختمان‌های بتنی تحت اثر زلزله دچار آسیب‌هایی می‌شوند که تعمیر آنها را بسیار دشوار و حتی غیر ممکن می‌گرداند؛ لذا در این پژوهش به معرفی سیستم نوینی پرداخته شده است که با استفاده از سازوکار حرکت گهواره‌ای در دیوارهای برشی سازه،‌‌ آسیب را به فیوزهای سازه منتقل می‌کند و باعث می‌شود سازه بتنی در حین زلزله و پس از آن ایمن باقی بماند و تعمیرپذیری بسیار ساده‌ای داشته باشد. جزئیات دقیق اتصالات و طراحی این سیستم در نرم‌افزار ABAQUS و تحلیل غیر‌خطی سازه‌های 4 طبقه بتنی منظم مجهز به دیوار برشی دارای حرکت گهواره‌ای در نرم‌افزار SAP و تحت هفت رکورد لرزه‌ای حوزه نزدیک گسل انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از سیستم دیوارهای برشی دارای حرکت گهواره‌ای در مقایسه با سازه‌های بتنی فاقد آن به طرز مؤثری آسیب وارده به سازه را در اثر اعمال رکوردهای لرزه‌ای کاهش داده و سازه بتنی مجهز به آن سالم باقی مانده است. همچنین سطوح عملکردی سازه مجهز به دیوارهای برشی دارای گهواره‌ای نیز در ناحیه خدمت‌رسانی بی‌وقفه باقی مانده است اما در سازه بتنی فاقد آن مفاصل پلاستیک حتی وارد ناحیه فروریزش شده است. بهبود رفتار لرزه‌ای سازه مجهز به دیوار برشی دارای حرکت ‌گهواره‌ای به میزان 30 درصد بیشتر از سازه مشابه فاقد آن بوده است.

https://www.bese.ir/article_249191_b4e9325fcee71e6f70b3851fa1636e5b.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Analytical Study on Seismic Behavior of Multi-Span Concrete Girder-Slab Bridges with Link Slabs مطالعات تحلیلی رفتار لرزه‌ای پل‌های تیر و دال بتنی چند دهانه با سیستم دال پیوند 141 152 699794 10.48303/bese.2022.699794 FA اکبر واثقی دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران مهدی پورنداف حقی کارشناس ارشد مهندسی سازه، شرکت ساخت و توسعه زیر بناهای حمل‌ونقل کشور، تهران، ایران Journal Article 2019 02 02 Multi-span concrete girder bridges with simple supports are the most common highway bridges in Iran. In these bridges, expansion joints are usually installed at each end of simple spans to provide for deck longitudinal movement due to temperature, shrinkage, and creep. The presence of expansion joints causes many problems with regard to bridge maintenance. These problems include filling of the joint with debris, vertical misalignment of the deck, and loss of concrete cover and corrosion of cap beam reinforcement caused by water leakage through the joint. These damages in many multi-span bridges of the country are mainly due to improper maintenance. Elimination of expansion joints at the interior bents has been the subject of recent studies. These studies have led to development of a design concept for jointless bridges. In this approach, the bridge girders are simply supported but the expansion joints are replaced by constructing continuous slabs over the interior bends. The continuous portion of the slab is called the "link slab" and its presence changes the dynamic characteristics and seismic behavior of the bridge. In this paper, the results of seismic analyses of four-span and seven-span concrete girder bridges with and without the link slabs are presented. The analytical study was performed by spectral analysis in both longitudinal and transverse directions of the bridges. Seismic behavior of the bridges was investigated by comparing seismic demands in bridge substructures for various configurations and layout of link slab and expansion joint. The results of this study show that link slabs significantly affect the seismic behavior of the bridges. The total length of the bridge and the arrangement of expansion joints and link slabs on the bridge deck are the dominating parameters affecting the seismic behavior of the bridge and the distribution of the base shear to the substructure elements. پل‌های تیر و دال چند دهانه با تکیه‌گاه‌های ساده از متداول‌ترین پل‌های بزرگراه‌های کشور می‌باشند. در این پل‌ها معمولاً درزهای انبساط در پایه‌های میانی و کوله‌ها به‌منظور تأمین حرکت طولی ناشی از تغییرات دما تعبیه می‌گردد. در هنگام بهره‌برداری از پل، وجود درزهای انبساط باعث مشکلات فراوانی از قبیل پر شدن فاصله درز، اختلاف تراز دو طرف درز و خسارت جدی به پایه‌های میانی به‌واسطه نشت آب‌های سطحی از میان درز و در نتیجه از بین رفتن پوشش بتن و خوردگی آرماتورهای تیر سرستون می‌شوند. این خسارات در بسیاری از پل‌های چند دهانه کشور به دلیل تعمیر و نگهداری نامناسب شدید می‌باشد. حذف درز انبساط در پایه‌های میانی از رویکردهای پژوهشی اخیر در جهان بوده است. این پژوهش‌ها منجر به ارائه سیستم جدیدی شده است که در آن تیرهای تابلیه دو سر ساده محاسبه و اجرا می‌گردند ولی دال عرشه در محل پایه‌های میانی به‌صورت یکسره اجرا می‌شود. دال یکسره در محل درز میانی «دال پیوند» نامیده می‌شود و وجود آن مشخصات دینامیکی و رفتار لرزه‌ای پل را تغییر می‌دهد. در این مقاله نتایج تحلیل‌های لرزه‌ای پل‌های تیر و دال بتنی چهار دهانه و هفت دهانه با دال پیوند و بدون دال پیوند ارائه شده است. مطالعه تحلیلی به‌صورت تحلیل طیفی در هر دو جهت طولی و عرضی پل‌ها انجام شد و رفتار لرزه‌ای پل‌ها با مقایسه تقاضای لرزه‌ای در زیرسازه پل برای حالات مختلف چیدمان دال پیوند و درز انبساط بررسی گردید. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که یکسره کردن دال عرشه پل و استفاده از دال پیوند تأثیر قابل‌توجهی بر رفتار لرزه‌ای پل‌ها میگذارد. طول پل و نحوه چیدمان درزهای انبساط و دال پیوند، عوامل مؤثر در تغییر رفتار لرزهای پل و توزیع برش پایه به عناصر زیر سازه است.

https://www.bese.ir/article_699794_fa66475967767417933a1663cac4a140.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 9 3 2022 09 23 Completion of the Stress Database in Makran with an Insight into the Focal Mechanisms of Earthquakes in the Region تکمیل پایگاه داده‌ی تنش در مکران با نگرشی بر سازوکارهای کانونی زمین‌لرزه‌های منطقه 153 163 246758 10.48303/bese.2021.246758 FA شاهرخ پوربیرانوند استادیار، پژوهشکده زلزله‌شناسی، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران Journal Article 2020 01 13 There are many applications for stress field information today. Reservoir identification and management, the stability of mines, tunnels, boreholes and landfills, calibration of geomechanical-numerical models, four-dimensional hydrothermomechanical simulations and seismic hazard assessment using fault slip and failure potential analysis are examples of these applications. Considering the current projects in earthquake risk analysis in the study area with the approach of landslide rate and distributed deformation studies, the importance of using the stress database in an improved and comprehensive manner has been increased. Due to the many applications that exist today for stress field information, as well as current projects in related fields that are closely related to the subject of tectonic crustal stress, the use of an updated database of stress information has become increasingly important. This study has attempted to complete the study area's stress databases as much as possible using various data sources. One of the sources that provide extensive information in this field for free is the World Stress Map Project. In this study, an attempt has been made to add the existing knowledge about the stress field in the Makran region, including data on the focal mechanism of earthquakes and their inversion, etc., to the current database available in the World Stress Map Project. Data on the focal mechanism of earthquakes in the study area have been obtained from various sources. It can be seen that WSM databases in Makran, especially in the central parts, do not contain much information and the available information is not of high quality. Since most World Stress Map database records consist of single focal mechanisms of earthquakes, focal mechanisms extracted from international research centers can be added to this database. In calculating the stress direction of a single focal mechanism, the relationship between the type of focal mechanism and the axis corresponding to the maximum stress direction must be considered. As we know, the principal stress directions are different for various fault mechanisms. In the present study, the information obtained from single focal mechanisms has been compared with the stress inversion results. The current stress database is the most complete one in the area regarding the available data and the ground for improving the relevant studies is provided. According to the present study results, the stress field in the Makran region has significant spatial changes. These changes indicate opposite stress directions in Eastern, Central and Western Makran. In this study, it was shown that single focal mechanism data obtained from the ISC database and other sources are suitable for adding data to the World Stress Map. Also, comparing the results of stress inversion using the focal mechanism of earthquakes in the study area with the results of the present study showed that the individual focal mechanism data of earthquakes generally have a relatively good agreement with the actual directions of stress in the region and can be used as a preliminary estimate of these directions. In this study, using GPS velocity vectors and tectonic plate motion vectors, surface locking was observed in central Makran. However, according to the evidence in the northern parts of central Makran, the deformation continues at great depths aseismically. Also, comparing the results with the geological structures in the area showed good agreement. Depth separation of the focal mechanism of earthquakes showed that the stress data calculated in this study are mainly related to the upper 40 km. Further investigations in this area by installing and operating temporary seismic networks and enhancing permanent facilities are encouraged. امروزه کاربردهای بسیاری برای اطلاعات میدان تنش وجود دارد. شناسایی و مدیریت مخزن، پایداری معادن، تونل، گمانه‌ها و مکان‌های دفن زباله، کالیبراسیون مدل‌های ژئومکانیکی- عددی، شبیه‌سازی‌های چهاربعدی هیدروترمومکانیکی و ارزیابی خطر زلزله با استفاده از لغزش گسلی و تجزیه‌وتحلیل پتانسیل شکست مثال‌هایی از این کاربردها هستند. با توجه به پروژه‌های جاری در زمینه ارزیابی تحلیل خطر زلزله در منطقه مورد مطالعه با رهیافت مطالعات نرخ لغزش و دگرشکلی توزیع شده، بر اهمیت استفاده از پایگاه داده اطلاعات تنش به‌صورت به‌روزشده و جامع، افزوده است. در این مطالعه کوشش شده است که اطلاعات موجود درباره میدان تنش در منطقه مکران شامل داده‌های سازوکار کانونی زمین‌لرزه‌ها و وارون‌سازی آنها به پایگاه داده موجود که در پروژه جهانی تنش در دسترس قرار گرفته است، اضافه شود. به این ترتیب پایگاه داده‌های تنش در منطقه مورد نظر تا حد ممکن تکمیل شده و زمینه برای بهبود مطالعات مربوطه فراهم آمده است. در آخر نتایج به‌دست‌آمده با مطالعات انجام شده در منطقه به روش وارون‌سازی تنش مقایسه شده و همخوانی مناسبی بین نتایج مشاهده شده است.

https://www.bese.ir/article_246758_29560e4e8223124a2aedbff6f3f7e622.pdf