پژوهشنامه بهار ۹۱

در این مقاله، الگوریتم ایزولا۱ برای حل تانسور زمین لرزه های محلی و ناحیه ای با ذکر یک مثال از کاربرد آن برای زمین لرزه ۱۱ فروردین ۱۳۸۵ سیلاخور با بزرگای گشتاوری۶ معرفی می گردد. در این الگوریتم، روش واهمامیخت تکراری برای تمام شکل موج به کار گرفته شده و تابع گرین با روش عدد موج ناپیوسته محاسبه می شود. برگردان تانسور گشتاور انحرافی زمین لرزه ۱۳۸۵ سیلاخور لغزش امتداد لغز با کمی مؤلفه نرمال در امتداد گسل عهد حاضر با عمق سنتروئید ۱۱ کیلومتر را نشان می دهد. گشتاور لرزه ای محاسبه شده برای این زمین لرزه ۱۰۱۸×۰۸۶/۱ نیوتن متر می باشد که بزرگای گشتاوری ۶ را نتیجه می دهد. مقایسه حل تانسور گشتاور زمین لرزه ۱۳۸۵ سیلاخور محاسبه شده با این الگوریتم با حلهای ارائه شده برای این زمین لرزه با روشهای دیگر نشاندهنده قابل اعتماد بودن آن برای تخمین آسان و سریع تانسور گشتاور زمین لرزه های متوسط و بزرگ رخ داده شده در ایران توسط مرکز ملی لرزه نگاری باند پهن ایران می باشد.

امین کشاورز،مجتبی جهان اندیش

تعیین ظرفیت باربری پی‌های نواری یکی از مسائل کلاسیک مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد. در این مقاله، ظرفیت باربری پی‌های سطحی نواری با روش مشخصه‌های تنش ارزیابی شده است. برای این منظور معادلات تعادل تنش روی خطوط مشخصه‌ با استفاده از روش تفاضل حدی حل شدند. اثرات زلزله به صورت ضرایب شبه‌استاتیکی افقی و قائم به مسئله اعمال شده است. برای تعیین ظرفیت باربری بر اساس روش مشخصه‌های تنش، برنامه‌ای نوشته شد که قادر است با گرفتن پارامترهای ورودی، ظرفیت باربری پی را محاسبه نماید. برای تعیین ضرایب ظرفیت باربری از جمع آثار قوا استفاده شده است و ضرایب ظرفیت باربری چسبندگی، وزن و سربار محاسبه شده است. نمودارهای طراحی برای تعیین این ضرایب نیز ارائه شده است. ضرایب ظرفیت باربری ناشی از سربار و چسبندگی را می‌توان بدون استفاده از برنامه و با بهره برداری از معادلات ارائه شده، به دست آورد.

با توجه به خطر لرزه‌ای بالا در کشور ما و وجود گسلهای فراوان در نزدیکی بسیاری از شهرهای ایران، احتمال وقوع زلزله‌های حوزه نزدیک با مؤلفه قائم قابل‌توجه فراوان است، آنچنان که این نوع تحریک در زلزله‌هایی مانند بم ۲۰۰۳ و طبس ۱۹۷۸ به راحتی قابل مشاهده می‌باشند. بسیاری از آیین نامه های طراحی پل مانند آیین نامه ایران یا از اثرات مؤلفه قائم صرفنظر کرده و یا استفاده از روشهایی مانند ساختن طیف طراحی قائم از طیف افقی با نسبتهایی مانند را را توصیه می کنند. این در حالی است که تحقیقات و مطالعات جدید، شدت قابل توجه مؤلفه قائم زلزله را در نزدیکی گسلها یادآور می شوند. در این تحقیق، برای تعیین اثرات مؤلفه قائم زلزله بر روی پلهای بزرگراهی، یک پل طراحی شده توسط آیین‌نامه ایران را تحت زلزله‌های نزدیک گسل تحلیل نموده و به بررسی تغییرات پاسخهای نیروی محوری ستونها، لنگر قائم عرشه در روی پایه و لنگر قائم پایه در وسط دهانه پرداخته شد. به این منظور مدل المان محدود سازه یاد شده در نرم افزار SAP2000 ایجاد و تحلیل‌های دینامیکی بر روی آن صورت گرفت. نتایج این تحلیل‌ها تغییرات چشمگیری را در پاسخهای مورد مطالعه نشان داد.

در بسیاری از موارد از الیاف کامپوزیتی به منظور تقویت اعضای سازه بتنی استفاده می شود، اما اینکه بتن در چه سطحی از مقاومت باشد تا بتوان آن را با الیاف کامپوزیتی تقویت نمود، نیاز به مطالعه و تحقیق بیشتری دارد. در این تحقیق به بررسی رفتار تیرهای بتن مسلح با بتن های ضعیف که به وسیله الیاف کامپوزیتی کربن تقویت شده اند، پرداخته شد. به این منظور ۲۸ نمونه تیر بتن مسلح با مقاومتهای ۸ تا ۲۰ مگاپاسکال در آزمایشگاه ساخته شده و ۱۴ نمونه از آنها با یک لایه الیاف کامپوزیتی کربن۱ مسلح گردیدند. سپس تمامی نمونه ها توسط نیروی متمرکز در وسط دهانه تحت اثر خمش قرار گرفتند. با بررسی نتایج به دست آمده می بینیم که الیاف کامپوزیتی در نمونه های با بتن رده پایین به دلیل جداشدگی آنها از بتن و ترکهای متعدد خمشی و خمشی- برشی به عرض تا ۲ میلیمتر، تأثیر چندانی در افزایش ظرفیت خمشی مقطع نداشته و در نمونه های با مقاومت بتن ۱۸ مگاپاسکال به بالا تأثیر بسیار خوبی را نشان می دهند.

در زلزله سال ۲۰۰۸ ونچوان با بزرگی ۸ در مقیاس ریشتر در استان سیچوان چین، به عنوان یکی از پرخسارت ترین زلزله های تاریخ چین، خسارات وارده به مخازن بی سابقه و توزیع گسترده ای داشت، به ویژه خسارات مخازن کوچکتر به نسبت، شدیدتر بوده است. بعضی از این خسارات حتی در استانهای با فواصل قابل توجه از مرکز زلزله رخ داد که بیانگر ضعفهای آیین نامه ای و اجرایی است. عمده ترین خسارات به سامانه های نگهداری آب، خسارات مربوط به سدها و بندها بود. به طوری که فقط ۱۹۹۶ مخزن آسیب-دیده (سدها و بندها) در استان سیچوان قرار داشت. در این زلزله مدهای خسارت سدها و بندهای آسیب-دیده شامل ترک در سدها، نشست و تخریب سدها، لغزش سدها، نشت از سدها، خسارت به وسایل بالابر سدها و سایر خسارات یا انواع دیگری از وضعیت های خطرناک رخ داده در بیش از ۵۰ درصد سدها و بندها بود. در ادامه به صورت موردی به عملکرد سدهای بتنی زی پینگ پو و سد قوسی شاپای در این زلزله پرداخته می شود و سپس عملکرد و خسارات وارده به سدهای خاکی مورد بحث قرار می گیرند. در ادامه خسارتهای وارده به منابع هوایی آب مورد بررسی قرار می گیرند که بعضی از خسارتهای وارده قابل تأمل بود. از نکات جالب توجه در این زلزله، خسارات شدید به تأسیسات آبرسانی که چندی قبل از زلزله ساخته شده بودند، می باشد. این موضوع بیانگر ضعف های آیین نامه ای و اجرایی در آن کشور بود و با توجه به مشکلات اجرایی و کیفیت ساخت در ایران، درسهای آموخته شده از این زلزله برای کشور ما نیز می تواند آموزنده باشد.

در تحلیل های بار افزون یا تاریخچه زمانی معمولاً رفتار غیرخطی سازه با معرفی خصوصیات مفاصل پلاستیک که در دو سر هر المان تعریف می شوند، منظور می گردد. در این تحقیق، اثر هر یک از کمیتهای تعریف مفصل پلاستیک، شامل اثر سختی اولیه، سختی ثانویه، مقاومت نهایی، شکل پذیری و همچنین رفتار مفصل پس از تجربه مقاومت نهایی، بر رفتار لرزه ای کل سازه مد نظر قرار گرفته است. در این صورت می توان در تحلیل های زمانبر تاریخچه زمانی غیرخطی، دید مناسبی نسبت به تأثیر هر یک از کمیتهای مربوط به مفصل در رفتار لرزه ای کلی سازه داشت. برای این موضوع دو سازه یک و دو طبقه در نظر گرفته و اثر عوامل یاد شده بر رفتار آنها در پنج زلزله مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام تحلیل ها از نرم افزار PERFORM-3D استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که حداکثر برشی که یک سازه در زلزله شدید دریافت می کند بیش از آنکه به خصوصیات زلزله بستگی داشته باشد، تابعی از مقدار مقاومت خود سازه است. ضمناً ایده آل سازی رفتار مفصل به صورت دو خطی می تواند دقت محاسبات را برای برش پایه و تغییرمکانهای طبقات به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش دهد. نکته مهمتر این است که افزایش شکل پذیری مفصل پلاستیک همواره باعث پایدارتر شدن سازه می گردد.