پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال نوزدهم شماره 4 (پیاپی 74، زمستان 1395)

در این پژوهش به بررسی طیف های طراحی شتاب افقی زمین و تاثیر عوامل متعدد از جمله شرایط خاک محل، بزرگا، مدت دوام زلزله، فاصله تا محل وقوع زلزله که همگی بر طیف پاسخ اثر می گذارند پرداخته شده است. همچنین مباحث بنیادی مربوط به طیف های طراحی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور ابتدا به تشریح تاثیر مشخصات حرکات لرزه ای زمین پرداخته می شود. سپس به تشریح طیف پاسخ پرداخته و روش های محاسبه طیف طرح و طیف الاستیک بررسی خواهد شد. روش های مختلف برآورد طیف های طراحی توسط محققین نیز مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت. در انتها تاریخچه پژوهش و تحقیقات انجام گرفته در ایران توسط محققین بیان خواهد شد. خاک دارای دو خاصیت مهم است، یکی فیلتر کردن بعضی از پریودها و دوم تشدید امواج رسیده از سنگ به آن. در این بررسی ها مشاهده می شود که هرچه خاک نرم تر یا عمیق تر باشد پریود غالب آن بیشتر خواهد بود. بزرگا و فاصله مرکز زلزله تا محل سازه نیز یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر پریود غالب خاک می باشد. همچنین ثابت شده است که اگر از شتاب نگاشت های به ثبت رسیده برای طیف طرح استفاده شود، باید در انتخاب آنها دقت بسیار نمود. در این تحقیقات محققین بسیاری روش هایی را برای به دست آوردن طیف طراحی ارائه نموده اند که از بارزترین آنها می توان به مهرز اشاره کرد. مزیت های طیف مهرز این است که وی علاوه بر اینکه از رکوردهای شتاب نگاشتی بسیاری استفاده نموده است، تاثیر اثرات ساختگاهی را در چهار نوع دسته بندی نوع خاک محل در نظر گرفته است. در ویرایش چهارم استاندارد 2800 ایران نیز از اطلاعات شتاب نگاشتی استفاده شده است. در این ویرایش، به نوعی ضریب بازتاب زلزله را با یک نمودار چهار قسمتی تقریب زده است. این طیف نیز در محدوده پریودهای بالا بیش از مقدار واقعی طیف زمین لرزه های رکورد شده است. در واقع مطالعه حاضر یک مطالعه مروری در مورد برآورد انواع طیف های طراحی در ایران و جهان است که با جستجو در پایگاه های مختلف از جمله مقالات معتبر منتشره تا سال 2014 استخراج و نتایج مطالعات مورد بررسی قرار گرفته اند.

در این مقاله به مطالعه راهکارهایی جهت بهسازی لرزه ای پل واقع در تقاطع غیر هم سطح بزرگراه دوگاز با آزادراه تهران-کرج پرداخته شده است. در حد فاصل عرشه با کوله ها و سرستون های این پل از نئوپرن های معمولی (تکیه گاه های لاستیکی با میرایی بالا) استفاده شده است. با توجه به اینکه نئوپرن ها توان بالایی در استهلاک انرژی ناشی از زلزله را ندارند، به همین منظور می بایست راهکارهایی جهت بهسازی لرزه ای پل مذکور اتخاذ شود. روش کار به گونه ای است که ابتدا در دو مدل مجزا به بررسی و مقایسه اثرات جایگزینی تکیه گاه های الاستومری (مدل دوم) و تکیه گاه های هسته سربی (مدل سوم) به جای نئوپرن ها پرداخته می شود و سپس در مدلی دیگر حالتی که عرشه با اتصالی صلب بر روی سرستون ها و کوله ها (مدل اول) قرار دارد ارزیابی می شود. نتایج به دست آمده از تحلیل بردارهای ویژه حاکی از آن است که بهره گیری از تکیه گاه های الاستومری و تکیه گاه های هسته سربی نسبت به مدل اول سبب می شود که اکثر انرژی ناشی از ارتعاشات در مودهایی مستهلک شود که سازه در آنها دارای تغییر شکل هایی ساده است و همچنین بهره گیری از تکیه گاه های لرزه ای مورد بحث نسبت به مدل اول سبب می شود که از اعوجاج های پیچیده پل تا حدودی جلوگیری شود. نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی حاکی از آن است که در مدل اول تغییر مکان عرشه و سرستون ها و کوله ها با یکدیگر برابر است و مقدار آن بسیار ناچیز می باشد. این رفتار لرزه ای سبب پاسخ لرزه ای قابل توجه سازه می شود، درحالی که بهره گیری از تکیه گاه های لرزه ای مورد بحث سبب می شود که تحت اثر زلزله، عرشه بر روی تکیه گاه های لرزه ای بلغزد که این رفتار لرزه ای سبب افزایش جذب و استهلاک انرژی در سازه می شود و نیروهای لرزه ای به وجود آمده در سازه را به صورت مستهلک شده به تکیه گاه های آن انتقال می دهد. با توجه به نتایج مطالعه حاضر بهترین راهکار از بین گزینه های مورد بررسی، جایگزینی تکیه گاه های هسته سربی به جای نئوپرن های معمولی پل می باشد. این عمل منجر به کاهش قابل ملاحظه نیروی برش پایه سازه نسبت به سایر مدل های مورد مطالعه می شود.

تنوع سلیقه ها در جهت ساخت ساختمان های مسکونی با سیستم های مقاوم لرزه ای متفاوت، همچنین عدم توجه به شرایط ساختمان مجاور در ارتفاع، نوع کاربری و طراحی منفرد ساختمان، سبب شده است که در هنگام رخداد زلزله، پاسخ های متفاوتی از ساختمان های مجاور رخ داده و تفاوت در مودهای ارتعاشی و تغییر مکان های متفاوت آنها باعث برخورد دو ساختمان و تخریب آنها می گردد. هر برخورد دو سازه به یکدیگر باعث استهلاک مقدار مشخصی از انرژی لرزه ای می شود. محققین بسیاری در مورد نیروی وارده در اثر ضربه ساختمان ها و انرژی مستهلک شده در اثر این رویداد طبیعی مطالعه کرده اند. برای محاسبه این نیرو و میزان انرژی آن، مطالعه های عددی، روابط ریاضیاتی را ارائه نموده اند که بر اساس سرعت ضربه میزان انرژی مستهلک شده را نشان می دهند. در این مقاله، با فرض افزایش سرعت بعد از برخورد، رابطه جدیدی ارائه شده و دقت آن نیز اثبات می گردد.

وجود تغییر مکان های ماندگار در سازه پس از وقوع زلزله های شدید، بهره برداری از سازه را با مشکل روبه رو کرده و بازسازی آنها نیاز به صرف وقت و هزینه های گزاف دارد. امروزه روش های نوینی برای طراحی لرزه ای سازه ها ابداع شده است که سطح عملکرد آنها را از ایمنی جانی تا حفظ سرمایه های استفاده شده در فرآیند ساخت سازه تغییر داده است. یکی از این روش ها استفاده از سیستم های دارای حرکت گهواره ای می باشد که با محدود کردن خسارت در قسمت های از پیش تعیین شده ی سازه، تعمیرپذیر بوده و به دلیل خاصیت برگشت پذیری که در مدل این مقاله با استفاده از کابل های پیش تنیده تامین می شود، تغییر مکان های کمتری را به سازه تحمیل می کنند. در این مطالعه با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار اتصال پای ستون پرداخته و پاسخ ها با تغییر مشخصاتی از جمله میرایی، مقاومت و سختی مورد بررسی قرار گرفته اند. پاسخ های مورد مطالعه عبارتند از میانگین شتاب قائم ستون های دارای حرکت گهواره ای، تغییر مکان جانبی نسبی، میزان جابه جایی قائم ستون های دارای امکان بلندشدگی و سطح عملکرد. نتایج به دست آمده نشان دهنده ی تاثیر مثبت کاهش سختی فشاری و افزایش میرایی بر کاهش شتاب قائم ستون ها و بهبود سطح عملکرد با افزایش میرایی و مقاومت میراگرها می باشد.

در این پژوهش، رفتار لرزه ای ساختمان های فولادی 5 طبقه با سیستم دوگانه قاب خمشی - مهاربندی شورون و نیز پانل های زیپر شورون مورد بررسی قرار گرفته است. نگرش خاص این پژوهش؛ در ارزیابی تغییرات پاسخ های تغییر مکان نسبی، سرعت نسبی و شتاب مطلق طبقات سازه های مطالعاتی می باشد. پاسخ لرزه ای سازه های مطالعاتی بر پایه انجام تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی، تحت مجموعه ای از رکوردهای سه مولفه ای حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از مهم ترین ویژگی های جنبش های نیرومند زمین در حوزه نزدیک گسل، پدیدار شدن ساختارهای پالس گونه در تاریخچه زمانی رکورد است. وجود اسپایک های پر دامنه و پالس های بزرگ پریود بلند در رکوردهای حوزه نزدیک، پارامترهای پاسخ لرزه ای سازه را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. روند تغییرات پارامترهای نیاز تغییر مکان نسبی، شتاب مطلق و سرعت نسبی طبقات تحت رکوردهای حوزه نزدیک حاوی پالس سرعت، برای سازه های مطالعاتی دارای پانل های مهاربندی زیپر شورون نسبت به مدل حاوی آرایش مقاوم شورون، به ترتیب دارای روند کاهشی تا حدود 45 درصد، 21 درصد و 38 درصد می باشد. همچنین حرکات نیرومند زمین که حاوی پالس های جهت داری ناشی از فرآیند شکست پیش رونده گسل می باشند، قابلیت افزایش چشمگیر هر دو پارامتر نیاز جابه جایی غیر الاستیک و شکل پذیری را دارا هستند. شایان توجه است که این مشخصات در طراحی لرزه ای اسکلت مقاوم سازه ها با نگاه جامع تری لحاظ گردد.

تامین سکونتگاه موقت یکی از مهم ترین مباحث مطروحه در فرآیند مدیریت بحران است. شناسایی مکان های مناسب جهت استقرار سکونتگاه، علاوه بر کاهش خطرات احتمالی آینده، کمک موثری به بازگشت جامعه به شرایط پیشین می نماید. محله بریانک– هفت چنار در جنوب منطقه 10 تهران، یکی از هسته های اولیه شکل گیری منطقه است که از نظر کالبدی، بیشترین فضای سبز در منطقه را داراست، لیکن سطح قابل توجه بافت فرسوده، وجود کاربری های خطرساز، نواحی ناامن اجتماعی و ناایمن از منظر مخاطرات، سبب افزایش آسیب پذیری محله در برابر وقوع بحران ها شده است. پژوهش حاضر، با اتخاذ روش تحقیق توصیفی- تحلیلی، ضمن شناسایی معیارهای انتخاب مکان و نحوه رتبه بندی آن جهت استقرار سکونتگاه موقت، به ارزیابی معیارهای فوق در محله بریانک– هفت چنار پرداخته و به کمک تکنیک ماتریس سوات، علاوه بر بررسی، تحلیل و اولویت بندی سه قطعه زمین نمونه، راهبردهای کاهش خطرات کالبدی و توسعه سکونتگاه های موقت در محله را پیشنهاد می نماید که ایجاد حریم پمپ بنزین خیابان کمیل، پیش بینی مراکز امدادی و درمانی در مرکز محله بریانک، ایمن سازی ساختمان های عمومی و دولتی محله، ایجاد فضاهای باز شهری و پارک در بخش های متراکم مسکونی و احیای کالبدی و اجتماعی بافت ناامن و ناایمن لبه نواب، لبه قزوین و بافت فرسوده جنوب بریانک از مهم ترین موارد آن است.