مروری بر خواص امواج صوتی ناشی از گسیختگی توده سنگها تحت تنشهای محیطی و کاربرد آن در پیش بینی زلزله
زیبا ابراهیمیان، استادیار پژوهشکده خطرپذیری و بحران، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
فشار بر سنگ ها موجب انتشار امواج صوتی در آنها می شود که به باور محققین، ناشی از شکسته شدن تدریجی سنگ است. این امواج صوتی، در اثر فشار بر سنگ ظاهر شده و بیشتر تا شکست اصلی ادامه می-یابند. به همین دلیل، استفاده از این امواج از چندین دهه پیش برای پیش بینی ریزش سقف معادن کاربرد یافته است. ولی این سؤال که آیا می توان از این امواج آکوستیکی برای پیش بینی زلزله هم استفاده کرد یا خیر، سؤالی است که هنوز پاسخ روشنی نیافته است. در این میان، گزارش های فراوان در زمینه‌ی فرار حیوانات قبل از زلزله، احتمال استفاده از این امواج برای پیش بینی زمین لرزه را قوی تر می کند. این مسئله از چندین دهه پیش، منشأ تحقیقات تئوریک و برداشت های میدانی و کارهای آزمایشگاهی بسیاری در سراسر دنیا شده است. در این مقاله، مروری بر تحلیل های تئوریک و آزمایش‌های عملی در این زمینه و همچنین نتایج حاصل از آنها شده، حوزه هایی در این زمینه که هنوز می بایستی مورد مطالعه قرار گیرند، بررسی می شوند.
پایداری شیب های میخکوبی شده در حالت استاتیکی و شبه استاتیکی به روش شبکه ی عصبی مصنوعی
مرتضی جیریایی شراهی (نویسنده مسئول)، استادیار مهندسی عمران (ژئوتکنیک)، گروه عمران، دانشگاه صنعتی قم
مجتبی نظری، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران (ژئوتکنیک)، گروه عمران، دانشگاه صنعتی قم
در تحقیق حاضر، پایداری دیواره‌های میخکوبی شده در حالت استاتیکی و شبه استاتیکی با روش تعادل حدی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس نتایج حاصله با استفاده از روش شبکه‌ی عصبی مصنوعی توسعه پیدا کرده است و پیش‌بینی مقادیر ضرایب اطمینان صورت پذیرفته است. طول و زاویه میخ‌ها، مشخصات خاک، ابعاد گودبرداری، شیب گودبرداری، ضخامت شاتکریت، فاصله و قطر گمانه‌ی میخ ها از جمله پارامترهایی هستند که در نظر گرفته شده‌اند و اثر هریک از این پارامترها بر پایداری دیوارهای میخکوبی شده به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته اند. بهبود مشخصات ذاتی خاک، افزایش طول میخ ها، کاهش زاویه‌ی میخ ها نسبت به خط افق و کاهش شیب دیواره موجب افزایش ضرایب اطمینان می‌گردد. شبکه‌ی عصبی مصنوعی نیز برای پیش‌بینی ضرایب اطمینان به کار گرفته شد که یک شبکه‌ی عصبی سه لایه با معماری مشخص عملکرد مناسبی از خود نشان داد.
اثرات زلزله های حوزه ی نزدیک بر نیروی محوری ستون های سازه های بلند با ساختار سیستم لوله ای
هومن مظلوم (نویسنده مسئول)، دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
مریم فیروزی نظام آبادی، استادیار دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
هدف این مقاله بررسی اثرات زلزله های حوزه‌ی نزدیک بر پاسخ سازه های بلند با ساختار لوله ای بوده که برای این منظور از سازه‌ی ۳۰ طبقه با پلان مربعی با شش دهانه‌ی ۶ متری در هر جهت و با ارتفاع هر طبقه ۷۰/۳ متر در نظر گرفته شده است. با انجام تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی سازه‌ی فوق برای تأثیر عواملی مشتمل بر دو مؤلفه‌ی هم‌زمان زلزله و سه مؤلفه‌ی هم‌زمان زلزله در حوزه‌ی نزدیک و برای مقایسه در حوزه‌ی دور مورد ارزیابی قرار گرفت. این پژوهش نشان داد که در سیستم لوله ای، در اثر وجود مؤلفه‌ی قائم در حالت سه مؤلفه نسبت به دو مؤلفه هم‌زمان زلزله، مقدار میانگین افزایش تغییرات نیروی محوری در ستون های کناری در حوزه‌ی دور و نزدیک به‌ترتیب در حدود ۱۵ و ۱۷ درصد و برای ستون های میانی در حدود ۲۸ و ۳۲ درصد بوده و ستون های وجه جان از حالت کششی به فشار تبدیل شده که میزان این تغییرات در حوزه‌ی نزدیک بیشتر از حوزه‌ی دور است.
ارزیابی و مقاوم سازی لرزه ای سازه های ترکیبی در ارتفاع با مهاربند فولادی هم محور
علی خیرالدین (نویسنده مسئول)، استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساخت‌های عمرانی دانشگاه تهران
علی کارگران، دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
یکی از سیستم‌های متداول سازه‌ای مقاوم در برابر بارهای لرزه‌ای در سازه‌های بتن مسلح، سیستم قاب خشمی می‌باشد. مقاوم‌سازی قاب بتن مسلح با سیستم مهاربند فلزی یک روش ساده و مناسب و کم‌هزینه نسبت به سایر روش‌ها بوده که به‌دلیل داشتن سختی جانبی زیاد منجر به افزایش مقاومت سازه می‌گردند. تحلیل و طراحی این‌گونه سازه‌ها و بررسی رفتار لرزه‌ای مهاربندها به‌منظور حصول اطمینان از رفتار و عملکرد مناسب آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق به بررسی رفتار غیر خطی یک سازه‌ی بتن مسلح ۷ طبقه با سیستم قاب خمشی که بر روی آن یک سازه‌ی فولادی ۵ طبقه با سیستم مهاربند هم‌محور اضافه‌شده پرداخته‌شده و نتایج حاصل از منحنی بار افزون، حداکثر تغییر مکان بام و طبقات و … به همراه ارائه‌ی طرح مقاوم‌سازی تیر و ستون‌ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد مقاوم‌سازی سازه‌ها با مهاربند و ورق فولادی منجر به افزایش ظرفیت و سطح عملکردی سازه‌ها و کاهش تعداد مفاصل پلاستیک و افزایش زمان وقوع آنها در تغییر مکان‌های بالاتر می‌گردد.
خسارات لرزه ای ناشی از نادیده گرفتن راه پله در طراحی و اجرای ساختمانها
آزاده نوری فرد (نویسنده مسئول)، دانشجوی دکتری معماری دانشگاه علم و صنعت ایران
محمدرضا تابش پور، استادیار دانشگاه صنعتی شریف
فاطمه مهدی زاده سراج، دانشیار دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه علم و صنعت ایران
در حال حاضر عمده توجه مهندسان به راه‌پله در طراحی معماری از لحاظ فرم، ابعاد، تأمین دسترسی و سازمان‌دهی فضایی بوده و در طراحی سازه اغلب راه‌پله از مدل حذف و تأثیر آن بر سازه بررسی نمی شود. در اجرای ساختمان نیز به‌دلیل فقدان نقشه های اجرایی راه‌پله، کیفیت ساخت به مهارت و تجربه نیروی کار وابسته است که اغلب فاصله‌ی قابل توجهی با استانداردها دارد. مجموعه‌ی این عوامل موجب گردیده این عنصر ساختمانی در برابر زلزله بسیار آسیب پذیر باشد، درحالی‌که در شرایط بحران می بایست به‌عنوان راه فرار و مسیر امداد و نجات عمل کند. مطالعه‌ی رفتار سازه ها در دو حالت با و بدون راه‌پله نشان می دهد، وجود راه پله به‌دلیل عملکرد مهاربندگونه‌ی آن بر سختی سازه، پریود ارتعاشی، تغییر مکان جانبی، مرکز سختی، پتانسیل پیچش، تمرکز نیروهای برشی و ممان خمشی در ستون های پاگرد تأثیر قابل توجهی دارد. تجارب زلزله های گذشته نشان می دهد مودهای شکست راه‌پله بسیار متنوع است. در این مقاله ۱۱ مود شکست راه‌پله در ساختمان های فلزی، بتنی و پیش‌ساخته در مورد بررسی قرار گرفته است. رویکرد جداسازی پله از سازه‌ی اصلی با روش های مختلف به‌عنوان یک راهکار اصلی از آثار نامطلوب پله بر سازه جلوگیری کرده و مانع از بخش عمده ای از مودهای شکست راه‌پله در زلزله می گردد.
ارزیابی تأثیر خاصیت کاهندگی سختی و مقاومت بتن در بارهای رفت و برگشتی بر نیاز لرزه ای قابهای خمشی بتن مسلح
موسی محمودی صاحبی (نویسنده مسئول)، دانشیار گروه عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
حسین حسن‌زاده، کارشناس ارشد سازه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
افت سختی و مقاومت اعضا در چرخه‌های بارگذاری، باعث می‌شود نیاز لرزه‌ای-غیرارتجاعی ساختمان ها افزایش یابد. هدف این تحقیق، ارزیابی تأثیرات افت سختی، مقاومت و باریک‌شوندگی بر نیاز لرزه‌ای قابهای خمشی بتن مسلح است. برای این منظور چهار ساختمان از نوع قاب خمشی متوسط با تعداد طبقات ۲، ۴، ۶ و ۸ که بر اساس آئین‌نامه‌های ایران بارگذاری و طراحی شدند انتخاب شد و تأثیر مدل‌های کاهنده بر میزان نیاز شکلپذیری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای تعیین نیازهای شکلپذیری از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی و چهار مدل کاهنده‌ی سختی، مقاومت و باریک‌شوندگی استفاده شد. نیازهای شکلپذیری در دو حالت با و بدون مدل کاهنده محاسبه شد و با هم مقایسه گردید. نتایج نشان می‌دهد که کاهندگی سختی و مقاومت اعضا، کمتر از ۱۰ درصد، پاسخ سازه‌ها را افزایش می‌دهند در حالی که خاصیت کاهندگی سختی و مقاومت به همراه باریک‌شوندگی در حلقه‌های بار- تغییر شکل، تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر افزایش نیازهای لرزه‌ای- غیر ارتجاعی دارد.