پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 Determination of Displacement Components of Sisakht Earthquake (M 5.4) by Radar Interferometry (InSAR) محاسبه مؤلفه‌های جابه‌جایی زمین‌لرزه 29 بهمن 1399 سی‌سخت (M 5.4) با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری(InSAR) 1 14 720480 10.48303/bese.2025.2036596.1193 FA لطف اله عمادعلی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران 0000-0001-7675-5512 مژگان مهرپاک دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران ساسان معتقد استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران 0000-0001-7062-0457 سید نصراله افتخاری استادیار، دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه یاسوج، چرام، ایران Journal Article 2024 07 31 A significant consequence of an earthquake is the generation of horizontal and vertical displacements on the Earth's surface. These displacements can lead to substantial human and financial losses, varying according to the earthquake's intensity and location. Given Iran's position along the seismically active belt and the presence of the vast Alborz and Zagros mountain ranges, it is crucial to monitor the movements of numerous faults in regions adjacent to these mountains. Over the past two decades, remote sensing techniques utilizing satellite radar imagery have been vital for forecasting and assessing ground movements. In this article, we used InSAR technique and Sentinel-1 radar images to investigate the surface displacement caused by the February 17, 2021 earthquake in Sisakht, Iran. Four images from the Sentinel-1A sensor, captured before and after the earthquake in both ascending and descending modes, were processed in the SNAP software. The results indicate that the maximum displacement in Sisakht is approximately 10 cm along the line of sight (LOS). Decomposing the LOS displacement revealed estimated values of -161 mm for the east-west component and 6 mm for the up-down component. Considering the extent of the Iran and its location on the main earthquake belt, as well as the presence of many faults with high seismicity in most regions of the country - especially in the areas adjacent to the Zagros and Alborz mountain- the use of classical mapping techniques, due to time-consuming mapping methods and high labor costs, it is almost impossible to measure and monitor deformation. For this purpose, in recent years, remote sensing and radar imaging-based technologies have been widely used to monitor large areas in short periods of time. Among these technologies, the radar interferometry method is combined with the aperture radar, which is called the InSAR method for short. One of the most important effects of an earthquake is the creation of horizontal and vertical displacements on the earth's surface, as a result of which - according to the intensity and the region of the earth-quake- many human and financial losses may occur. Considering Iran's location on the earthquake belt and the presence of two huge mountain ranges, Alborz and Zagros, monitoring the movements of many faults in the areas adjacent to these mountain ranges is very important. The use of remote sensing method based on the use of satellite radar images has played a very important role in predicting and measuring earth movements in the last two decades. In this article, in order to investigate the ground displacement caused by Sisakht earthquake, the technique of radar interferometry (InSAR) has been used. For this purpose, by using the four images obtained from the Sentinel-1A sensor before and after the earthquake in the ascending and descending states of the satellite orbit and processing these images in the SNAP software, the ground displacement map due to the occurrence of this earthquake was created. The results showed that the maximum displacement in Sisakht city is about 10 cm along the line of sight of the satellite. By dividing the displacement obtained along the line of sight into two displacement components in the east-west (x component) and up-down (z component) displacement map was prepared in both x and z directions. These maps provide basic information required for earthquake engineering processes. یکی از مهمترین اثرات زمین لرزه، ایجاد جابه‌جایی های افقی و قائم در سطح زمین است که در نتیجه آن، با توجه به شدت و منطقه وقوع زمین‌لرزه، خسارات جانی و مالی فراوانی ممکن است به وقوع بپیوندد. استفاده از روش سنجش از دور مبتنی بر به‌کارگیری تصاویر راداری ماهوارهای در دو دهه اخیر نقش بسیار مهمی در پیش بینی و اندازهگیری حرکات زمین داشته است. در این مقاله به منظور بررسی جابه‌جایی زمین ناشی از زمین‌لرزه 29 بهمن 1399 شهرستان سی‌سخت، از تکنیک تداخل‌سنجی راداری (InSAR) استفاده شده است. بدین‌منظور با استفاده از چهار تصویر به‌دست‌آمده از سنجنده Sentinel-1A مربوط به قبل و بعد از زمین‌لرزه در دو حالت بالارونده و پایین‌رونده مدار ماهواره و پردازش این تصاویر در نرمافزار SNAP، نقشه جابه‌جایی زمین ناشی از وقوع این زمین لرزه تهیه شده است. نتایج نشان داد که بیشینه جابه‌جایی در شهر سی‌سخت حدود 10 سانتی‌متر در راستای خط دید ماهواره است. با تجزیه جابه‌جایی به‌دست‌آمده در راستای خط دید به دو مؤلفه جابه‌جایی در راستاهای شرقی- غربی (مؤلفه x) و بالا- پایین (مؤلفه z) نقشه جابه‌جایی در دو راستای x و z تهیه شد که مقادیر آن به ترتیب برابر با 161- و 6 میلی‌متر است. این نقشه ها اطلاعات پایه مورد نیاز پردازش های مهندسی زمین‌لرزه را فراهم می آورد.

https://www.bese.ir/article_720480_a803cea5f7e73708e7a90c1d164b9cb0.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 Seismic Behavior of Damaged Elevated Steel Water Tanks during the 2017 Ezgeleh (Kermanshah) Earthquake Considering Soil–Structure Interaction بررسی رفتار لرزه‌ای مخازن آب هوایی فولادی آسیب دیده در زلزله ازگله کرمانشاه (1396) با احتساب اندرکنش خاک– سازه به روش مخروطی و روش آیین‌نامه 2800 15 32 727807 10.48303/bese.2025.2032271.1170 FA امید ملکشی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران مهدی ادیبی دانشیار، گروه عمران، دانشگاه بجنورد، بجنورد ایران 0000-0001-7827-7470 Journal Article 2024 06 13 Elevated steel water tanks play a critical role in urban water supply systems by providing both storage capacity and adequate pressure within distribution networks. Due to their strategic importance, ensuring their structural integrity and continuous functionality during and after seismic events is essential. Unlike conventional buildings, elevated water tanks exhibit distinct dynamic characteristics arising from the interaction between the supporting structure, contained fluid, and supporting soil. The 2017 Ezgeleh earthquake in Kermanshah Province, Iran (November 12, 2017), caused noticeable damage to several elevated steel water tanks in Sarpol-e Zahab, highlighting the need for a more comprehensive understanding of their seismic behavior. This study investigates the seismic performance of five damaged elevated steel water tanks observed during the aforementioned earthquake, with particular emphasis on the role of soil–structure interaction (SSI). The research combines field observations with analytical modeling to evaluate the influence of foundation conditions on the dynamic response of these structures. The fluid inside the tanks is modeled using the widely accepted lumped mass-spring analogy, in which the liquid mass is divided into impulsive and convective (sloshing) components. This approach enables a realistic representation of hydrodynamic pressures exerted on the tank walls during seismic excitation. To assess the impact of soil–structure interaction, two different approaches are employed. The first approach is based on the cone model for shallow foundations, where the soil medium is idealized using a system of springs, dashpots, and lumped masses that simulate radiation damping and soil stiffness in various degrees of freedom. This method offers a balance between computational efficiency and engineering accuracy, making it suitable for practical applications. The second approach follows the simplified provisions recommended by the Iranian seismic design code (Standard No. 2800), which incorporates SSI effects through modification factors applied to structural properties. The supporting structures of the tanks are modeled as braced steel frames, and nonlinear dynamic analyses are conducted to capture their inelastic response under seismic loading. Soil properties used in the SSI modeling are derived from site-specific geotechnical data, including shear wave velocity profiles obtained from previous microtremor measurements. The comparison between fixed-base and flexible-base models demonstrates that SSI significantly affects the seismic response of elevated tanks. In particular, it leads to an increase in lateral displacements and fundamental periods of vibration, which may amplify the overall seismic demand on the structure. Furthermore, the results obtained from the cone model and the code-based method are compared to evaluate their consistency and applicability. It is observed that while both methods capture the general trends of SSI effects, the cone model provides a more detailed and realistic representation of soil behavior, especially for sites with complex stratification. However, the code-based approach remains useful for preliminary design and routine engineering practice due to its simplicity. The findings of this study emphasize the importance of incorporating soil–structure interaction in the seismic analysis and design of elevated water tanks, particularly in regions with soft or layered soil conditions. Neglecting SSI may lead to underestimation of seismic demands and potential structural vulnerabilities. The results can contribute to improving current design practices and enhancing the resilience of water supply infrastructure in seismic regions. مخازن هوایی آب برای تأمین و ذخیره‌سازی آب مورد نیاز و هم‌چنین تأمین فشار آب در شبکه آبرسانی کاربرد فراوانی دارند. در میان مطالعات انجام‌شده، مطالعات مربوط به بررسی رفتار لرزه‌ای مخازن هوایی با سیستم قاب فلزی مهاربندی‌شده اندک می‌باشد. در زلزله ازگله کرمانشاه (21 آبان ماه 1396)، تعدادی از مخازن هوایی فولادی شهر سرپل‌ذهاب دچار آسیب‌دیدگی گردید. در این مقاله علاوه بر مرور آسیب‌های وارد به 5 مخزن هوایی آب موجود در زلزله کرمانشاه، تأثیر اندرکنش خاک و سازه در رفتار این مخازن مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدل‌سازی آب درون مخزن از مدل جرم و فنر ارائه‌شده توسطHousner (1963) و نشریه شماره 604 (راهنمای طراحی لرزه‌ای سامانه آبرسانی) استفاده شده است. برای احتساب تأثیر اندرکنش خاک و سازه بر رفتار این سازه‌ها نیز از روش مدل مخروطی برای پی‌های سطحی (مدل دم میمونی) Meek & Wolf (1992) و روش پیشنهادی آیین‌نامه 2800 ایران استفاده شده است. همچنین نشان داده شده است که شرایط ساختگاه باعث افزایش تغییرمکان جانبی مخازن و زمان تناوب مخازن مورد مطالعه می‌شود. در نهایت نتایج دو روش مخروطیMeek & Wolf (1992) و روش آیین‌نامه 2800 مقایسه شده است.

https://www.bese.ir/article_727807_0e631a91d35458a0d76243cc629736bb.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 Seismic Behavior of Steel Structures Equipped with Dual Linked-Column-Frame System under Single and Consecutive Near-Field Earthquakes رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی مجهز به سیستم قاب-ستون-پیوند دو دهانه تحت زلزله‌های حوزه نزدیک منفرد و متوالی 33 47 717487 10.48303/bese.2024.2034864.1186 FA الهه برزگری فیروزسالاری دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران الهام رجبی استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران 0000-0003-1384-1792 غلامرضا قدرتی امیری استاد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0003-3244-0943 Journal Article 2024 07 08 Considering the high seismicity of Iran and the suitable performance of modern lateral force resisting systems, this paper investigates the seismic behavior of steel structures equipped with linked-column-frame system (LCF) under single and consecutive near-field earthquakes. In this regard, steel structures with 4, 6, and 8 story (the usual number of stories in Iran) containing dual LCF with shear performance for linked beams have been designed based on Standard 2800 and implemented in OpenSees software. After verification of studied models with the valid researches such as Golestani et al. (2023) – one 3-story steel frame with 2.0 m linked beam considering American sections – with comparison of periods and push over curves, nonlinear dynamic analysis have been performed under single and consecutive near-field earthquakes with and without pulse. In this study, the proposed near-field records with and without pulse by FEMA356 have been used and “back to back” or “repeated” method has been selected to generate the successive shocks. For this purpose, the first shock is considered as the second shock after 30 seconds time gap with zero acceleration. It should be noted that the seismic scenarios are scaled based on Standard 2800 considering the fundamental period of the studied models. The results indicate that as the number of stories increases, the structural damage and maximum displacement - especially for studied frames exposed to consecutive earthquakes without pulse - increase. In this study, for evaluation of the performance of linked beams, steel frames with 4 stories have been designed and analyzed with shear and flexure performance. The results show that the average maximum relative displacement of the roof is 4% and 3.9%, the average relative displacement damage index is 1.2% and 1.4%, respectively, for the 4-story frame containing linked beams with shear and flexure performance under successive near-fault records without pulse. Similarly, in the absence of pulses in the consecutive seismic scenarios, Raphael's damage index for the above-mentioned 4-story frame has been reported as 78% and 80%, considering the shear and flexure linked beams. In this study, a comparison has been made between 4, 6 and 8-story frames, and the results corresponding to the maximum relative displacement of the roof are 4% for the 4-story frame, 4.3% for the 6-story frame, and 5% for the 8-story frame. In the following, the average value for relative displacement damage index is reported 1.3%, 1.4% and 1.7% for 4, 6 and 8 story frames in critical case. Generally, the caused damages by seismic sequence phenomenon are about 16% more than the single case. The average ductility damage index for the most critical mode – successive shocks without pulse – for 4, 6 and 8 story frames, is about 174%, 226% and 281%, respectively. In general, it can be claimed that seismic sequence phenomenon can increase the damage index compared to the single case because of the accumulation of damages caused by the previous earthquakes and the lack of sufficient opportunity to restore the structure to its initial equilibrium state, and the consideration of this phenomenon in the analysis and design of structures seems necessary, despite the proposed methodology in the seismic regulations. نظر به لرزه خیزی بالای کشور ایران و ضرورت بررسی سیستم های باربر جانبی ‌نوین به‌منظور ارتقای عملکرد لرزه ای ساختمان ها در برابر زلزله، این مقاله به بررسی رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی مجهز به دو دهانه سیستم قاب- ستون- پیوند (LCF) تحت زلزله‌های حوزه‌ نزدیک با و بدون پالس در دو‌ حالت منفرد و متوالی می پردازد. در این راستا ابتدا قاب های فولادی 4، 6 و 8 طبقه حاوی دو دهانه LCF با تیرهای پیوند برشی بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ طراحی و سپس در محیط نرم‌افزاری OpenSees پیاده‌سازی شده‌اند. ‌مدل‌ها پس از صحت سنجی در معرض زلزله های ‌حوزه نزدیک با و ‌بدون پالس منفرد و متوالی تحت تحلیل دینامیکی غیر‌خطی قرار گرفته اند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش تعداد طبقات میزان خسارت، بیشینه جابه‌جایی ‌به‌ویژه قاب های در معرض زلزله های متوالی بدون پالس افزایش می یابد. همچنین در این مطالعه به‌منظور ارزیابی عملکرد تیرهای پیوند، قاب چهار طبقه حاوی تیرهای پیوند با رفتار برشی و خمشی مورد تحلیل قرار‌گرفته ‌است. در این ‌قاب میانگین‌ حداکثر‌ جابه‌جایی ‌نسبی بام‌ 4، ‌3/9 درصد، میانگین شاخص خسارت جابه‌جایی نسبی ‌1/2، ‌1/4 درصد، شاخص خسارت رافائل تحت رکوردهای بدون ‌پالس متوالی برای حالت‌ برشی‌ در مقایسه با خمشی روند کاهشی داشته است.‌ میانگین ‌شاخص ‎خسارت ‌شکل پذیری‌،‌ میانگین ‌شاخص‌ خسارت ‌گسیختگی ‌حالت ‌بحرانی (زلزله های متوالی بدون ‌پالس) برای قاب‌های مورد مطالعه بیانگر‌‌ رابطه‌ی‌ مستقیم آنها با افزایش‌ ارتفاع بوده است.

https://www.bese.ir/article_717487_97fdcefc9cac61a5951f1eb18aededce.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 Seismic Performance Evaluation of Straight Reinforced Concrete Bridges with Irregularities Due to Unequal Column Heights and Unequal Span Lengths under Chloride-Induced Corrosion ارزیابی عملکرد لرزه‌ای پل‌های بتن‌مسلح مستقیم دارای نامنظمی به‌دلیل ارتفاع نابرابر ستون‌ها و طول نابرابر دهانه‌ها تحت اثر خوردگی کلرایدی 49 66 717488 10.48303/bese.2024.2035161.1188 FA سپهر نظری دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران پیام طهرانی استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران 0000-0001-5171-4239 Journal Article 2024 07 10 Reinforced concrete bridges are essential components of urban and intercity transportation networks, and their seismic performance becomes more critical when geometric irregularities are present. In practice, site constraints, topography, and construction limitations often lead to bridge configurations with unequal column heights or unequal span lengths. Such irregularities may alter the distribution of stiffness and seismic demand, resulting in higher displacement concentration and increased vulnerability during earthquakes. In addition, chloride-induced corrosion is one of the most common deterioration mechanisms in reinforced concrete bridges, reducing the mechanical properties of reinforcing steel and concrete and potentially amplifying seismic damage over the service life of the structure. This study evaluates the seismic performance of straight reinforced concrete bridges considering the combined effects of geometric irregularity and chloride-induced corrosion. One regular and six irregular four-span reinforced concrete bridge configurations with three-cell box-girder decks were designed using CSi Bridge according to seismic design requirements. The irregular configurations included bridges with unequal column heights and bridges with unequal span lengths. The numerical models were subsequently developed in OpenSees using fiber-based force-based beam-column elements. The linear behavior of the models was verified by comparing modal properties and gravity reactions obtained from CSi Bridge and OpenSees. Moreover, the nonlinear behavior of the bridge columns was validated using experimental cyclic test results from the PEER database. Chloride-induced corrosion was incorporated by considering deterioration of cover concrete, confined core concrete, longitudinal and transverse reinforcement properties, and low-cycle fatigue degradation of longitudinal bars. Corrosion levels ranging from 0% to 50% were examined. Nonlinear response history analyses were then conducted using 11 far-field ground motion records. The results indicate that increasing corrosion consistently increases column drift demands in both longitudinal and transverse directions. For bridges with unequal column heights, the transverse drift was more sensitive to corrosion than the longitudinal drift, mainly due to the single-column bent configuration. The most critical case among these bridges occurred when the shortest column was located at the middle bent. For example, 20% corrosion increased the transverse drift of this configuration by approximately 22%, while the corresponding increase in the longitudinal direction was about 9.5%. The results also show that, under 30% corrosion, the increase in transverse drift was approximately 18% for the regular bridge and about 25% for an irregular bridge, confirming the greater vulnerability of irregular configurations to corrosion-induced degradation. For bridges with unequal span lengths, the drift response increased markedly after the corrosion level exceeded 30%. In these cases, the rate of increase in transverse drift after 30% corrosion reached up to six times the rate observed before this corrosion level. The most critical response among the span-irregular bridges was observed in the configuration with adjacent unequal spans and an asymmetric deck layout. Overall, the findings demonstrate that chloride-induced corrosion can significantly intensify the adverse seismic effects of bridge irregularity, particularly in configurations with stiffness imbalance, asymmetric span arrangement, and critical short-column behavior. امروزه اهمیت پل‌ها، با توجه به خدمت‌رسانی آنها در سیستم حمل‌ونقل شهری و بین‌شهری، کاملاً آشکار است و نامنظم بودن ساختار پل‌ها از دیدگاه هندسی، موجب بحرانی‌تر شدن عملکرد آنها حین رخداد زلزله می‌شود. محدودیت‌های محیطی نظیر توپوگرافی محل احداث از جمله مهم‌ترین مواردی هستند که طراحی پل‌ها و ساختار آنها را به سمت نامنظمی سوق می‌دهند. از میان عوامل متعدد نامنظمی، یکی از عوامل مهم، ارتفاع نابرابر ستون‌ها بوده و طول نابرابر دهانه‌ها نیز عامل دیگری می‌باشد که در این پژوهش، هر دو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین، خوردگی کلرایدی از شایع‌ترین عوامل محیطی است که موجب زوال خصوصیات مصالح ستون‌ها شده و تشدید آسیب‌دیدگی پل‌های بتن مسلح تحت اثر زلزله را به دنبال دارد. در این پژوهش، یک پیکربندی هندسی منظم و شش پیکربندی نامنظم پل بتن مسلح با عرشه جعبه‌ای (3 سلولی) و 4 دهانه، در نرم‌افزار CSi Bridge طراحی شد. در ادامه رفتار غیرخطی ستون‌ها با انجام آنالیز چرخه‌ای صحت‌سنجی شده و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با در نظر گرفتن درصد‌های گوناگون خوردگی آرماتورها در نرم‌افزار OpenSees صورت گرفت. نتایج نشان‌دهنده آن است که افزایش درصد خوردگی، موجب افزایش دریفت ستون‌ها در هر دو راستای طولی و عرضی می‌گردد. همچنین در تمامی پل‌های نامنظم، حساسیت دریفت‌ها به درصد خوردگی بیشتر شده و دریفت‌ها با نرخ سریع‌تری افزایش می‌یابند. در پل‌های نامنظم با طول نابرابر دهانه‌ها، با گذر خوردگی از مقدار 30 درصد، نرخ افزایش دریفت عرضی در تمامی این پل‌ها افزایش یافته که نسبت افزایش آن تا شش برابر نیز می‌باشد.

https://www.bese.ir/article_717488_34e346fe5e2fd13895eef7109943a8a7.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 Evaluation and Prioritization of Seismic Retrofitting of Railway Infrastructures with Screening and Fuzzy TOPSIS Method (Case Study: Scope of Khorasan Railway Directorate) ارزیابی و اولویت‌بندی مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های راه‌آهن با روش ادغامی غربالگری و تاپسیس فازی (مطالعه موردی: محدوده اداره کل راه‌آهن خراسان) 67 85 718473 10.48303/bese.2024.2032651.1189 FA امیر حاجی میرزاجان دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران 0000-0003-0010-884X ابراهیم هادیزاده رئیسی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران مؤید نوروزی دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی خطوط راه‌آهن دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران میلاد کاظمیان دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران گرایش راه ترابری، دانشگاه آزاد واحد شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2024 07 24 Introduction Railways serve as the lifelines of any nation’s transportation network, playing a fundamental role in the socioeconomic development of a country by facilitating the mass movement of passengers and freight. Given their vast geographical span, these networks are inherently exposed to unpredictable natural hazards, with earthquakes posing the most severe threat. A major seismic event can lead to prolonged blockages in the railway network, causing catastrophic financial losses, operational disruptions, and potential casualties. Consequently, preserving the structural integrity and enhancing the seismic resilience of vital infrastructures such as stations, bridges, tunnels, and railway blocks is of paramount importance. Khorasan Razavi province, characterized by high seismic vulnerability, is one of Iran’s most strategic logistical hubs. The rail network under the jurisdiction of the Khorasan Railway General Directorate manages an immense volume of passenger traffic heading to the metropolis of Mashhad, alongside critical international freight transit via the Sarakhs border terminal. Thus, proactively retrofitting these infrastructures against seismic forces is a vital necessity. Methodology Due to strict budgetary limitations and executive constraints, simultaneous retrofitting of the entire network is practically impossible. This necessitates a robust decision-making framework to evaluate and prioritize vulnerable assets. To address this, the present study proposes an integrated Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) approach under uncertainty. Initially, a panel of experts was convened to identify the most critical variables affecting structural vulnerability. Utilizing a Fuzzy Screening approach, the vast array of potential criteria was refined to pinpoint the most influential factors: seismic intensity of the region, proximity to active fault lines, infrastructural usage type (dedicated passenger, freight, or mixed-use), and the current structural resistance of the assets. Following criteria selection, the current state of each infrastructure category (stations, bridges, tunnels, and railway blocks) was linguistically evaluated by the expert panel using fuzzy logic to account for inherent human ambiguities. Furthermore, geospatial data mapping was employed to superimpose the province’s active faults and seismic intensity maps onto the Khorasan railway network topology. Finally, the Fuzzy Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (Fuzzy TOPSIS) was applied to calculate the relative closeness coefficients and establish the final retrofitting priority matrix. Results and Discussion The computational findings derived from the Fuzzy TOPSIS analysis provided a clear hierarchical roadmap for structural interventions. Among the railway blocks, the Torbat-Abumoslem and Abumoslem-Kashmar segments exhibited the highest urgency for seismic retrofitting, registering closeness coefficients (CC) of 0.25 and 0.28, respectively. In terms of underground structures, the assessment indicated that all three tunnels located within the Khorasan district require moderate retrofitting interventions, yielding a uniform closeness coefficient of 0.544. For the critical bridge infrastructures, the Attar Bridge (CC = 0.322) and the Shahid Motahari Bridge (CC = 0.447) were identified as highly vulnerable points demanding immediate engineering attention. Similarly, the structural evaluation of passenger hubs revealed that both Neyshabur and Shahid Motahari stations share an identical closeness coefficient of 0.322, placing them at the forefront of the station retrofitting queue. Conclusion Overall, the synthesized results indicate that the railway axes stretching from Motahari Station to Mashhad, and from Mashhad toward Neghab, represent the most critical zones. Specifically, the intermediate blocks spanning from Fariman to Kashmar, alongside the Attar and Motahari bridges and the Neyshabur and Motahari stations, must be prioritized in the primary phases of the national seismic retrofitting budget allocation to ensure operational continuity and post-earthquake resilience. راه‌آهن از ارکان حیاتی حمل‌ونقل است که وقوع زلزله می‌تواند منجر به اختلال طولانی‌مدت و بروز خسارات سنگین در زیر ساخت های ریلی شود؛ ازاین‌رو، ارتقای ایمنی و مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های ریلی شامل ایستگاه‌ها، پل‌ها، تونل‌ها و خطوط اهمیت بسزایی دارد. استان خراسان رضوی به دلیل لرزه‌خیزی بالا و نقش استراتژیک مسیر ریلی آن در جابه‌جایی انبوه مسافر (در محور مشهد- تهران) و ترانزیت بین‌المللی کالا (محور سرخس- بندرعباس)، نیازمند توجه ویژه است. با توجه به محدودیت منابع اقتصادی و اجرایی، این پژوهش با هدف ارزیابی و اولویت‌بندی مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های اداره کل راه‌آهن خراسان انجام شده است. در این مطالعه، ابتدا با بهره‌گیری از نظرات گروه خبرگان و رویکرد غربالگری فازی، معیارهای کلیدی شامل شدت لرزه‌خیزی، فاصله از گسل، نوع کاربری و وضعیت فعلی مقاومت زیرساخت‌ها شناسایی شدند. سپس با انطباق اطلاعات مکانی گسل‌ها و شدت لرزه‌خیزی بر شبکه ریلی، وضعیت زیرساخت‌ها ارزیابی گردید و نهایتاً اولویت‌بندی با استفاده از تکنیک تاپسیس فازی انجام پذیرفت. یافته‌ها نشان می‌دهد که در میان بلاک‌ها، محورهای تربت-ابومسلم و ابومسلم-کاشمر با ضرایب نزدیکی 0/25 و 0/28 بالاترین اولویت مقاوم‌سازی را دارند. نیاز به مقاوم‌سازی هر سه تونل این ناحیه با ضریب 544/0 در سطح متوسط ارزیابی شد. همچنین، پل‌های عطار (322/0) و شهید مطهری (0/447) و ایستگاه‌های نیشابور و شهید مطهری (هر دو با ضریب 0/322) نیازمند توجه فوری‌تر هستند. به‌طور کلی، محورهای ریلی مطهری- مشهد و مشهد- نقاب، به‌ویژه محدوده فریمان تا کاشمر، در اولویت نخست برنامه‌های مقاوم‌سازی لرزه‌ای قرار می‌گیرند.

https://www.bese.ir/article_718473_7d23db5d9a3889230e3d28dfc2edcaa1.pdf

پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله فصلنامه علوم و مهندسی زلزله 2476-6097 12 4 2025 12 22 The Effect of Converging Braces on the Strength of Steel Frames in Progressive Failure تأثیر مهاربندهای همگرا بر استحکام قاب‌های فولادی در خرابی پیش‌رونده 87 98 717658 10.48303/bese.2024.2037866.1197 FA محبوبه میرزائی علی آبادی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء (ص)، بهبهان، ایران 0000-0002-9594-0489 احمد اسکندری دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء (ص)، بهبهان، ایران امیرحسین درخشان نژاد دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران - سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء (ص)، بهبهان، ایران 0009-0008-0994-8590 Journal Article 2024 08 07 In contemporary urban environments, building structures are increasingly exposed to a diverse array of extreme threats. Standard engineering design practices often focus on gravity loads and expected environmental forces, frequently neglecting "abnormal" load cases. Among these, the sudden loss of a primary vertical load-carrying member such as a column represents one of the most perilous scenarios. This failure, often precipitated by construction inaccuracies, industrial explosions, accidental vehicular impacts, or other unforeseen catastrophic events, acts as a trigger for a catastrophic phenomenon known as progressive collapse. In such a scenario, the failure of a single element initiates a chain reaction, where the redistribution of forces causes adjacent members to fail, eventually leading to partial or total structural collapse. However, the inherent susceptibility of steel frames to spontaneous, large-scale deformation under redistributed loads creates a critical vulnerability. The primary objective of this research was to conduct a comprehensive investigation into the efficacy of concentric bracing systems specifically diagonal, V-shaped, and inverted V-shaped braces as a defensive strategy to enhance the ductility and overall safety of steel buildings against the threat of progressive collapse. The methodological framework of the study utilized SAP2000, a high-precision finite element analysis software. The researchers performed non-linear static and dynamic analyses, which are essential for capturing the complex structural response after a member has been removed. By accounting for geometric non-linearities, the models were able to accurately simulate how connections behave during the intense stress of a structural failure. The scope of the study was broad, analyzing structures of varying heights 3, 8, and 12 stories under both normal conditions and simulated column-removal events. For the 3-story structures, the data highlighted a significant disparity between unbraced and braced configurations. Without any bracing, the structure proved highly unstable. The inclusion of cross-bracing (diagonal) resulted in a 63% reduction in roof displacement compared to the unbraced baseline in non-collapse scenarios. When progressive collapse was explicitly introduced, the V-shaped bracing emerged as the superior performer, mitigating displacement by 64%. Acceleration profiles provided further insight: while the inverted V-bracing caused a 46% increase in roof acceleration during non-collapse conditions, the cross-bracing system saw the highest acceleration 28% higher than unbraced models during the collapse event itself. The 8-story and 12-story models revealed that the effectiveness of bracing is not purely tied to height but depends heavily on the configuration. For 8-story buildings, the cross-bracing system consistently outperformed others, reducing roof displacement by 38% in stable conditions and by a remarkable 50% during a collapse event. The acceleration metrics showed that under non-collapse conditions, chevron-style (V and inverted V) braces experienced 16% higher acceleration, whereas, in collapse, the inverted V-brace showed a 20% increase. The 12-story models maintained these trends; the cross-brace remained the most efficient at controlling displacements, yielding a 23% reduction, while the V-shaped and inverted V-shaped configurations induced higher accelerations during collapse events, peaking at 28% above the baseline. The fundamental conclusion drawn from this extensive analysis is that unbraced structures, regardless of their total height, are dangerously susceptible to disproportionate collapse unless they are heavily over-designed. Such over-design is often economically unfeasible and inefficient. The study confirms that the strategic integration of concentric bracing significantly bolsters a structure’s capacity to absorb energy and redistribute forces after a column failure. Ultimately, the research identifies the cross-bracing system as the most effective solution for minimizing displacement and improving overall structural resilience. These findings provide a vital empirical basis for engineers and architects, advocating for the adoption of specific bracing geometries to safeguard infrastructure against the modern, unpredictable risks of the 21st century. امروزه خطرات زیادی سازه‌های ساختمانی را تهدید می‌کند. بسیاری از بارگذاری‌های غیرعادی در طراحی سازه‌ها در نظر گرفته نمی‌شود. حذف ناگهانی ستون می‌تواند در اثر اشتباهات ناشی از ساخت، انفجار، ضربه و یا هر علت غیرعادی دیگری در سازه رخ دهد. در سازه‌های فولادی، قاب‌های فولادی به‌عنوان یکی از اجزای اصلی سازه، نقش مهمی در ایمنی و دوام سازه‌ها دارند. بااین‌حال، خرابی پیش‌رونده در قاب‌های فولادی، به دلیل تغییر شکل خودسرانه، مشکلاتی را برای سازه‌ها ایجاد می‌کند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر استفاده از مهاربندهای همگرا در افزایش دوام و ایمنی سازه‌های فولادی در برابر خرابی پیش‌رونده است. در این تحقیق، از نرم‌افزارSAP2000 و تحلیل غیرخطی با لحاظ اثرات تغییر شکل‌های هندسی غیرخطی، جهت مدل‌سازی و بررسی رفتار اتصالات در انجام تحلیل‌های عددی بهره گرفته شده است. با بررسی در سازه‌های 3، 8 و 12 طبقه با و بدون حذف ستون مشخص شده که با سه نوع مهاربند ضربدری، هفتی و هشتی مدل‌سازی گردید. نتایج نشان داد در مدل سازه 3 طبقه با مهاربند ضربدری به میزان 63 درصد کاهش جابه‌جایی نسبت به مدل بدون مهاربند و بدون خرابی پیش‌رونده داشت. همچنین در مدل سازه 8 طبقه با مهاربند ضربدری به میزان 38 درصد کاهش جابه‌جایی نسبت به مدل بدون مهاربند و بدون خرابی پیش‌رونده داشت و به‌طورکلی مدل سازه 12 طبقه با مهاربند ضربدری به میزان 23 درصد کاهش جابه‌جایی نسبت به مدل بدون مهاربند و بدون خرابی پیش‌رونده داشت.

https://www.bese.ir/article_717658_83d62a406cbec91ae6d6f92a889d2dce.pdf