پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال ششم شماره 3 (پیاپی 22، پاییز و زمستان 1382)

عملکرد صحیح لرزه ای یک سازه مستلزم آن است که مقاومت قابل دسترسی و ظرفیتهای تغییرشکل اعضا، بیش از نیازهای تحمیل شده به سازه بر اثر زمین لرزه باشد. با توجه به رفتار سازه در زمان وقوع زمین لرزه، ارزیابی عملکرد آن بید توسط تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی و با استفاده از زمین لرزه های منتخب صورت گیرد. اگرچه، تحلیلهای پیچیده بجز در موارد خیلی خاص و یا با فرض وجود اطلاعات کافی برای نشان دادن رفتار صحیح سیکلی بار تغییرشکل اعضای سازه ای، از نظر اقتصادی توجیه پذیر نمی باشد.
روش ساده تر تخمین ظرفیت مقاومت و تغییرشکل مورد نیاز سازه، تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی آن (pushover) می باشد. در تحقیقات انجام شده به منظور مقایسه نتیج حاصل از تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی فقط از مد اول نوسان سازه در تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی استفاده شده است. این موضوع بخصوص برای سازه های بلند (که اثر مدهای بعدی نوسان نیز در رفتار سازه قابل توجه است)، موجب کاهش دقت نتیج به دست آمده از تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی می شود.
در این پژوهش، اثر مدهای بالاتر در روش تحلیلی مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. قابهای مختلف خمشی و مهاربندی شده فلزی توسط روش استاتیکی فزینده غیرخطی بر اساس مدهای اول، دوم و سوم نوسان تحلیل، نتیج حاصل از آن بر اساس مدهای مختلف به روش های گوناگون با هم ترکیب و نتیج به دست آمده با نتیج حاصل از تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی فقط بر اساس مد اول و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی مقایسه شده است. نتیج به دست آمده مبین آن است که استفاده از مدهای بالاتر نوسان در تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی برای سازه هیی که اثر مدهای بالاتر در آنها قابل توجه می باشد، نتیج نزدیکتری به تحلیل دینامیکی غیرخطی در مقایسه با تحلیل استاتیکی غیرخطی فقط بر اساس مد اول نوسان می دهد.

با توسعه مفاهیم طراحی لرزه ای و ابزارهای محاسباتی، روش های تحلیل استاتیکی غیرخطی مانند روش تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی (pushover) با توجه به سادگی، سرعت انجام و سهولت تفسایر نتیج در مقایسه با روش های تحلیل دینامیکی غیرخطی به سرعت مورد اقبال مهندسان واقع شده اند. در این مقاله، روش تحلیل استاتیکی فزینده غیرخطی مدی (Model pushover Analysis) معرفی شده است. نتیج نسبت تغییرمکان نسبی برای چهار نوع سازه فولادی با تعداد طبقات، دوره تناوب و ضریب تاثیر مدی متفاوت با دو روش MPA که مقادیر آن در طبقات متفاوت است، با در نظر گرفتن اثر مدهای بالاتر، بویژه در سازه هیی که تاثیر مدهای بالاتر بیشتر است، کاهش می یابد.

وجود بازشو در عناصر بتن مسلح فرضهای اولیه روش های طراحی را تغییر می دهد؛ به طوری که طراحی این اعضاء به شیوه های معمول مناسب به نظر نمی رسد. از آنجیی که در دیوارهای برشی بتن مسلح به دلیل معماری اغلب لازم است بازشوهیی ایجاد شود، هدف از این تحقیق بررسی روش های طراحی مختلف اعمال شده در دیوارهای بتنی بازشودار و ارزیابی کاریی دو روش طراحی خرپای پلاستیسایته و میله و کش در دیوارهای بازشوداری که محققین دیگر بر روی آنها آزمایشهای، عملی انجام داده اند، به دو روش مذکور طراحی شده اند. نتیج به دست آمده بیانگر کاریی مناسب این دو روش به عنوان روش های عملی طراحی است. علاوه بر آن، مزیا و معیب روش های مذکور مطرح و مورد بحث قرار گرفته است.

در روز جمعه 82/10/5ساعت 5:26:26 (به وقت محلی)، زمین لرزه ای با بزرگای Mw=6.5 در مختصات جغرافیایی 58.3o شرقی و 29o شمالی در شهرستان بم رخ داد و موجب کشته شدن بیش از 41،000 نفر و مجروح گردیدن بیش از 30،000 نفر گردید. این زمین لرزه در امتداد گسل شناخته شده بم و با ژرفای کانونی حدود هشت کیلومتر به وقوع پیوست. بر اساس شتابنگاشتهای تصحیح نشده ارائه شده توسط شبکه ملی شتابنگاری یران، بیشینه شتاب مؤلفه افقی زمین لرزه برابر با 0.8 بوده است. مؤلفه قائم، بیشینه شتابی تقریبا برابر با شتاب ثقل داشته که مقداری قابل توجه می باشد. شدت این زمین لرزه در شهر بم 9 در مقیاس EMS تخمین زده شد.

در تحقیق حاضر سعی بر آن بوده است تا با بررسی های دیرینه لرزه شناسی بر روی گسل مشا (به عنوان بزرگترین سرچشمه لرزه زای شناخته شده در محدوده شمالی شهر بزرگ تهران)، بتوان مهمترین پارامترهای زمین لرزه ای گسل یاد شده را شناسیی نمود.
در این راستا، ابتدا با انتخاب ساختگاه مناسبی در بخش غربی دره مشا (جنوب فرنامیه)، ترانشه ای با ابعاد متناسب حفر گردید. در نگاه اول به دیواره ترانشه دیرینه لرزه شناسی (Paleoseismological Trench) یاد شده، پهنه گسلی (Fault Zone) به عرض 24 متر مشاهده شد. این پهنه شامل دست کم سه شاخه گسلی موازی هم در بخشهای شمالی، میانی و جنوبی ترانشه حفر شده بود.
ادامه بررسی ها حاکی از تمرکز جوانترین جنبش های گسلی ثبت شده بر روی شاخه گسلی مستقر در بخش میانی این ترانشه دیرینه لرزه شناسی بود. سازوکار گسلش این شاخه گسلی، از نوع راستالغز چپگرد به همراه یک مؤلفه کوچک نرمال می باشد که دست کم طی دو زمین لرزه در عهد حاضر، نهشته های حاوی سفالهای جوان را بریده است. بر اساس مقادیر جا به جیی های حاصل از جنبیی این بخش از گسل و نیز بر پیه روابط ولز و کوپر اسمیت و نوروزی، بزرگای رویدادهای مهلرزه ای دیرینه گسل مشا در این گستره 2/7-5/7 برآورد گردید. شیان ذکر است که در مجموع، اثر چهار رویداد مهلرزه ای دیرینه که با گسلش در سطح زمین همراه بوده اند، در ترانشه مورد بررسی شناسیی گردید. وقوع دو رویداد از رویدادهای یاد شده، قدیمیتر از زمان هولوسن (بر روی شاخه گسلی بخش شمالی ترانشه) و دو رویداد دیگر در طی زمان هولوسن (بر روی شاخه گسلی بخش میانی ترانشه) بوده است

در تاریخ 19 تیرماه 1382 ساعت 17:6:37 به وقت جهانی (GMT) زمین لرزه ای با بزرگای Mw=5.6 شرق جهرم در استان فارس را به لرزه درآورد. بر اثر این زمین لرزه یک نفر کشته و 25 نفر زخمی گردیدند. این زمین لرزه در پنج ایستگاه شتابنگاری توسط مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ثبت گردید. بیشینه شتاب 358 سانتیمتر بر مجذور ثانیه برای مؤلفه افقی در ایستگاه حاجی آباد به ثبت رسید. راستا، شیب و لغزش برای گسل مربوط به این زمین لرزه، با مطالعه داده های شتابنگاری و با استفاده از روش تحلیل غیرخطی حداقل مجموع مربعات به ترتیب 300، 42 و 118 درجه برآورد گردیده است. سازوکار به دست آمده، معکوس با مؤلفه راستالغز می باشد. علاوه بر آن، با در نظر گرفتن پارامترهای گسل، شتابنگاشتها در ایستگاه های حاجی آباد و جویم به روش ترکیبی شبیه سازی گردیدند. پدیده سوگریی در شتابنگاشتهای مشاهده شده و شبیه سازی شده به خوبی دیده می شود. گسیختگی از کانون شروع و به سمت حاجی آباد بوده است. بیشترین خسارات وارده به روستاهای دره شور، دهنو، دبیران و شهر پیر در جنوب و غرب حاجی آباد مؤید این موضوع می باشد.