پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال هجدهم شماره 3 (پیاپی 69، پاییز 1394)

طبق آخرین نتایج گزارش شده توسط پژوهشگاه بین المللی زلزله-شناسی و مهندسی زلزله (IIEES) در خصوص ویژگی های ژئوتکنیکی آبرفت های کلان شهر تهران، بخش عمده ای از نواحی جنوب تهران توسط ریزدانه ها (سیلت و رس) پوشیده شده و همچنین سطح آب-های زیرزمینی در این مناطق بالاتر از سایر نواحی می باشد که احتمال وقوع پدیده ی روانگرایی را در حین زلزله برجسته-تر می نماید. در چند دهه ی گذشته اکثر مطالعات انجام شده در زمینه بررسی مفهوم روانگرایی و تعیین مقاومت چرخه ای، بر روی خاک های ماسه ای متمرکز شده درحالی که در طبیعت خاک-های مخلوط ماسه ای- سیلتی بیشتر از خاک های ماسه و سیلت خالص یافت می شوند. از طرفی ارزیابی نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده بر روی خاک های ماسه ای سیلتی نشان دهنده-ی تناقض در پاسخ مخلوط های حاوی مقادیر مختلف ریزدانه ها در برابر بارگذاری های چرخه ای می باشد. در این مقاله سعی شده با مروری دقیق تر بر جدیدترین مطالعات آزمایشگاهی انجام شده توسط پژوهشگران و جمع آوری و پردازش داده های آنها، تاثیر ریزدانه ها بر مقاومت روانگرایی مورد ارزیابی قرار گیرد و رابطه ای منطقی جهت تعیین مقاومت چرخه ای ارائه شود. رابطه ی استخراج شده کاهش مقاومت را با افزایش ریزدانه ها نشان می دهد. بررسی برخی از نتایج نیز این موضوع را بیان می کند که محتوای 30 درصد سیلت حد آستانه ای برای رفتار روانگرایی ماسه های سیلتی می باشد و برای مواردی که محتوای ریزدانه ها کمتر از حد آستانه باشد، افزایش در محتوای ریزدانه منجر به کاهش مقاومت چرخه ای می-شود؛ اما برای مقادیر بیشتر از حد آستانه ی مقاومت چرخه ای کم وبیش روندی ثابت یا افزایشی را دارا می باشد.

تجارب زلزله های گذشته نشان می دهد دیوارها از جمله عناصری هستند که در زلزله های خفیف و متوسط نیز دچار آسیب می شوند. این عناصر غیر سازه ای می توانند موجب پابرجا ماندن ساختمان های فاقد سیستم لرزه بر گردیده و یا برعکس باعث فروپاشی ساختمان های مهندسی ساز گردند. پژوهش حاضر بر پایه ی نتایج آزمایش های انجام شده بر روی دیوارهای ساخته شده از مصالح مختلف توسط محققین قبلی استوار گردیده است. در این تحقیق پس از مطالعه ی میدانی وضعیت ساخت وساز در شهر تهران، 12 مجموعه آزمایش لرزه ای مورد تحلیل قرار گرفته و بر این اساس اصولی برای بهبود رفتار لرزه ای دیوارها استخراج گردیده است. اصول استخراج شده در قالب چک لیستی به عنوان نتیجه پژوهش حاضر ارائه گردیده است. این چک لیست به صورت ابزاری در اختیار مهندسین سازه و معماری قرار خواهد گرفت تا ضمن آگاهی از عملکرد لرزه ای مصالح انتخابی و میزان کارایی تمهیدات قابل اجرا، مناسب ترین راه کار جهت ارتقای عملکرد لرزه ای را بر اساس شرایط پروژه برگزینند. به عنوان یکی دیگر از نتایج می توان ادعا نمود علی رغم ساختار یکپارچه تر پانل ها، با پیش بینی تمهیدات ویژه بر اساس نوع مصالح می توان عملکرد لرزه ای سایر مصالح را نیز ارتقا بخشید. بدیهی است هر چه ویژگی های ذاتی مصالح مطلوب تر باشد، تمهیدات مورد نیاز کمتر و اطمینان از رفتار لرزه ای دیوار بیشتر خواهد بود.

ساختمان های آسیب پذیر و مقاوم سازی آنها از مسائل مهم برای مناطق زلزله خیز می باشند. در دهه های اخیر مطالعات روی بهسازی و مقاوم سازی سازه های گوناگون منجر به ابداع روش های جدید و متنوع در این زمینه گردیده است. روش های زیادی همچون اضافه کردن اجزای سازه ای (دیوار برشی فولادی و بتنی، بادبندهای فولادی و کمانش ناپذیر)، تقویت اعضای سازه ای ضعیف و تغییر کاربری سازه را می توان برای بهبود عملکرد لرزه ای سازه نام برد. در پاسخ به بسیاری از مسائل عملی و ملاحظات اقتصادی، مهندسان بیشتر از قاب های مهاربندی شده به عنوان سامانه ی مقاوم در برابر بارهای جانبی ناشی زمین لرزه استفاده می کنند. هدف مطالعه حاضر، بررسی عملکرد لرزه ای و مقایسه مقاوم سازی یک قاب بتن مسلح هفت طبقه موجود با استفاده از مهاربند کمانش ناپذیر و هشتی پیرامونی به صورت جداگانه می باشد. نتایج حاصل از تحقیق های استاتیکی غیرخطی با الگوی سازه نشان داد که به علت رفتار مناسب بادبند کمانش ناپذیر در فاز غیر خطی و تحت بارهای فشاری، این نوع بادبندها باعث افزایش سختی و مقاومت کم و بیش 50/3 برابر و کاهش چشمگیر در دریفت طبقات و زمان تناوب سازه (در حدود 30/3 برابر) نسبت به سازه ی اولیه شده اند.

ضرورت اجرای ضوابط و مقررات طراحی و اجرای ساختمان های بتن آرمه مطرح در مبحث نهم در ایران بر کسی پوشیده نیست. برای احداث ساختمان بتن آرمه در مناطق زلزله خیز رعایت تمامی ضوابط و مقررات مندرج در این مبحث به جهت تامین شکل پذیری مورد نظر از اهمیت زیادی برخوردار است. این الزام و فراگیری مقررات ملی ساختمان در کشور، بر اهمیت نگارش و تدوین ضوابط آن با دقت زیاد افزوده است. هدف از تدوین این مجموعه مقررات ذکر بایدها و نبایدها به زبانی ساده و خلاصه برای مخاطبان متخصص است. اگرچه بیان شرح و فلسفه ی ضوابط بر عهده ی کتب تشریح و تفسیر می باشد؛ لیکن علی رغم کارهای صورت گرفته همچنان ابهامات بسیاری وجود دارد. در این تحقیق فصل دوازدهم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان «ضوابط قالب بندی در بتن، لوله ها و مجراهای مدفون و درزهای بتن» مورد نقد و بررسی قرار گرفته و ابهامات موجود در این خصوص با توجه به مراجع مرتبط [1-4] بررسی و راهکارهای پیشنهادی ارائه می شود.

روش معمول در طراحی سازه های مجهز به میراگرهای اصطکاکی توزیع یکنواخت بار لغزش محاسبه شده در ارتفاع سازه می باشد. در این مقاله نشان داده می شود، چنانچه بار لغزش میراگرها به عنوان کلیدی ترین مشخصه طراحی، در تمامی طبقات به طور یکنواخت توزیع شود، جابه جایی های مورد نیاز در طبقات به طور یکنواخت توزیع نمی شود؛ بنابراین الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر تغییر شکل های یکنواخت، بر روی مدل های قاب خمشی فولادی مجهز به میراگر اصطکاکی 3، 5 و 10 طبقه اعمال شده است. با مقایسه نتایج در دو حالت توزیع یکنواخت و بهینه بار لغزش مشاهده شد که رفتار چرخه ای میراگرها در استهلاک انرژی زلزله بهبود یافته است. همچنین با توزیع بهینه ی بار لغزش در ارتفاع سازه ها، اندیس خرابی سازه به-طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

در مطالعه ی حاضر، با محور قرار دادن یک سامانه ی نوین استهلاک انرژی برای یک بلوک صلب و در نظر گرفتن جداسازی لرزه ای برای آن، در کنار طرح یک روش خلاقانه در استهلاک انرژی دینامیکی سامانه های جداسازی لرزه ای، تاثیر آن در حفاظت لرزه ای بلوک های صلب به عنوان مدلی ساده از تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی در ساختمان ها بررسی گردیده است. در مطالعه از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی بهره گرفته شده است و هدف اصلی، کاهش شتاب مطلق بخش جداشده است به نحوی که جابه جایی آن نیز در حد قابل قبول محدود گردد. بررسی ها نشان داد که میراگر جرمی چرخشی که میراگری با عملکردی انفعالی و برخورداری از قابلیت ایجاد سختی منفی به وسیله ی اینرسی دورانی جرم محیطی خود است، اگر به سیستم جداسازی شده ای با زمان تناوب و جرم و سختی ثابت افزوده شود، باعث افزایش دوره ی تناوب سیستم، کاهش جابه جایی تا یک سوم میزان اولیه، کاهش شتاب مطلق تا یک چهارم میزان اولیه و کاهش شتاب نسبی تا یک چهارم میزان اولیه می شود. مقایسه میان میراگر جرمی چرخشی که جرم آن 04/0 جرم سیستم جداسازی شده بود با میراگرهای ویسکوز با نسبت میرایی های مختلف تا حدود 25 درصد که به همان سیستم جداسازی شده افزوده شده بودند، نشان داد که در جابه جایی های برابر ایجاد شده توسط هر دو میراگر، میراگر جرمی چرخشی با نسبت جرم 04/0 جرم سیستم جداسازی شده عملکرد بهتری از نظر کاهش شتاب مطلق و نسبی داشته است.