پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال دوازدهم شماره 3 (پیاپی 46، پاییز و زمستان1388)

حوزه زاگرس میانی در تقسیم بندی تکتونیکی نوار زاگرس از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. بررسی مشاهدات زلزله شناسی- زمین شناسی و ژئوفیزیک گسترده در منطقه شناسایی معادن گسترده هیدروکربنی را به همراه داشته است. نظر به اهمیت موضوع، عملیات نصب دستگاه های لرزه ای به منظور جمع آوری اطلاعات لرزه ای طی یک دوره چهار ماهه صورت گرفته است. خصوصیات زمین لرزه های روی داده، در رابطه با تکتونیک منطقه ای به عنوان بخشی از مطالعات لرزه زمین ساختی منظور می گردد که خود شامل توزیع جغرافیایی کانون سطحی زمین لرزه ها، بزرگی، عمق و ساز وکار کانونی گسلهای منطقه را شامل می شود.
نتایج به دست آمده از جمع آوری اطلاعات لرزه ای منطقه عمق پهنه لرزه خیزی را بین 5-20 کیلومتر نشان می دهد. همچنین فراوانی رخدادهای لرزه ای مؤید دگرشکلی بالا در لایه های رسوبی می باشد. روند غیر یکسان لرزه ای در منطقه نشان از پراکندگی حوزه های تنش در منطقه می باشد. در چنین شرایطی غیر یکسان بودن مقدار دگرشکلی پوسته زمین در طول گستره زاگرس به دور از انتظار نخواهد بود

در این مقاله، روشی نوین برای پیش یابی تمرکز مکانی و روند پس لرزه های زلزله بم ایران (2003) و زلزله چنگدو سیچوان چین (2008) ارائه شده است. این روش بر اساس وارد کردن پس لرزه های اولیه به شبکه عصبی کوهونن بنا شده است. شبکه های عصبی مصنوعی که الهام گرفته شده از مغز انسان می باشند، از تعدادی نرون مصنوعی تشکیل شده اند که این نرون های مصنوعی توسط تعدادی بردار وزن به هم متصل می شوند. شبکه های عصبی مصنوعی قادرند حجم زیادی از اطلاعات ورودی (مانند کاتالوگ زمین لرزه) را به طور همزمان و به صورت موازی دسته بندی کنند و الگوهای لرزه ای را به خوبی تشخیص دهند. شبکه-های عصبی مصنوعی کوهونن از تعدادی نرون عصبی تشکیل شده اند که به طور متقابل روی یکدیگر اثر می-گذارند و مشخصات آماری مهم فضای ورودی (پس لرزه-های اول) را نشان می دهند. ترکیب قوانین یادگیری انجمنی و رقابتی باعث تشکیل الگوریتم شبکه عصبی کوهونن می گردد. هنگامی که الگوریتم شبکه عصبی کوهونن همگرا شود، نقشه مشخصات محاسبه شده به وسیله این الگوریتم، تمرکز مکانی و روند پس لرزه های آینده را با دقت خوبی پیش یابی می کند.

با معرفی نوعی کلاهک موسوم به کلاهک نواری، اثرات کاهش جرم و افزایش انعطاف پذیری کلاهک شمعها در پاسخ لرزه ای جانبی یک سیستم خاک- شمع- سازه، و همچنین عملکرد این نوع کلاهک مورد بررسی قرار گرفت. به این صورت که یک سیستم خاک- شمع- سازه با کلاهکهای نواری و گسترده با ابعاد مختلف مدل گردیده و در معرض بارهای لرزه ای مختلف قرار داده شد. سپس مدل های مذکور مورد تحلیل قرار گرفته و با توجه به ابعاد کلاهکها، اثرات جرم و سختی کلاهک بر پاسخ سیستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش انعطاف پذیری کلاهک منجر به کاهش نیروهای وارده به سرشمعها، پایه ساختمان و همچنین کاهش نیروهای ایجاد شده در خود کلاهک گردیده و در مقابل، افزایش تغییرمکانها در سرشمع و نیز سازه و کاهش ظرفیت باربری کلاهک را به دنبال خواهد داشت. از طرفی کاهش جرم کلاهک، منجر به کاهش نیروهای برشی و لنگرهای خمشی سرشمعها و همچنین کاهش تغییرمکان در قسمت سرشمعها خواهد گردید. لذا با استفاده از کلاهکهای نواری و با بهینه سازی ابعاد نوارها، علاوه بر بهبود عملکرد لرزه ای می توان میزان بتن و آرماتور مصرفی را نیز کاهش داد. انجام این تحقیق مستلزم مدلسازی سه بعدی یک سیستم خاک- شمع- سازه با منظور نمودن اثرات کلیه اندرکنشهای موجود در سیستم بود. به این منظور نرم افزار المان محدود SAP2000 مورد استفاده قرار گرفت که در آن، رفتار دینامیکی غیرخطی خاک با بهره گیری از مدل-های وینکلر غیرخطی مبتنی بر منحنی های p-y و به صورت سیستم های فنر- میراگر مدل گردید.

یکی از روش های نوین بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، افزودن میان قابهای پیش ساخته از جمله پانل های سبک ساندویچی است.
در این مقاله ابتدا با انجام مطالعات آزمایشگاهی بر روی دو گروه پانل ساندویچی 120 60 سانتیمتر و 120 124 سانتیمتر رفتار واقعی پانل ها و همچنین مشخصات مکانیکی آنها استخراج گردیده است. سپس با استفاده از توصیه های آیین نامه های معتبر از جمله FEMA356 و FEMA273، تاثیر افزودن ساندویچ پانل یا دیوار برشی بر روی رفتار لرزه ای یک قاب درگاهی بتن مسلح مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. روش این پژوهش مبتنی بر نتایج حاصل شده از اعمال بار جانبی افزاینده چرخه ای می باشد که به صورت دندانه ای در بالاترین تراز مدل اعمال شده است. به این ترتیب پارامترهای باربری جانبی بیشینه، تغییرشکل نهایی، روند کاهش سختی و نهایتا میزان شکل پذیری در هر یک از حالات محاسبه و ارائه شده است.
نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که افزودن پانل به قاب بتن مسلح موجود، پریود ارتعاش مود اول سازه را 21 درصد کاهش می دهد. به علاوه پارامترهای سختی، شکل پذیری و باربری نهایی قاب اولیه به ترتیب 80، 30 و 40 درصد افزایش می یابد.
همچنین نتایج مثبت راهکار افزودن پانل های ساندویچی به قابهای موجود در قیاس با افزودن دیوار برشی عبارتند از: الف- پتانسیل بالاتر در حفظ سختی سازه به ویژه در تغییر شکلهای زیاد، ب- شکل پذیری مناسبتر، پ- حجم کمتر مصالح مصرفی و ت- سهولت بالاتر اجرا

دیوار برشی فولادی یک نوع سیستم ابتکاری مقاوم در برابر بارهای جانبی زلزله و باد می باشد و در مقایسه با دیگر سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی از قبیل قاب خمشی و قاب بادبندی شده عملکرد بهتری دارد. یکی از راه های موثر بهبود رفتار کمانشی دیوارهای برشی فولادی استفاده از سخت کننده ها است. سخت-کننده ها با جلوگیری از کمانش ورق فولادی قبل از جاری شدن، باعث بهبود رفتار آنها شده و علاوه بر این باعث افزایش سختی، مقاومت، شکل پذیری و جذب انرژی می شوند. از این رو در تحقیق حاضر، تقویت دیوارهای برشی فولادی با انواع سخت کننده ها، از جمله سخت-کننده ها با آرایشهای افقی، عمودی، افقی- عمودی تواما، قطری و ضربدری در فواصل مختلف بررسی شده اند. تمامی مدل ها با استفاده از نرم افزار ANSYS تحت تحلیل غیرخطی اجزاء محدود قرار می گیرند. این تحلیل با فرض رفتار غیرخطی هندسی به صورت جابه جایی های بزرگ به روش کنترل نیرو می باشد. نتایج بررسی حاکی از آن است که استفاده از سخت کننده های ضربدری در حدود 50 درصد تغییرشکل خارج از صفحه دیوار را کاهش می دهد. این در حالی است که سخت کننده های عمودی تاثیر کمتری داشته و در حدود 30 درصد تغییرشکلهای خارج از صفحه دیوار را کاهش می دهد.

در دهه های اخیر، سیستم دیوار برشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی مورد توجه محققین قرار گرفته است. نیازهای معماری و ملاحظات غیرسازه ای نظیر عبور سیستم های تاسیساتی از جمله عوامل ایجاد بازشو در دیوارهای برشی فولادی می-باشند. در این تحقیق، به منظور بهبود رفتار دیوارهای برشی فولادی بازشودار به بررسی تقویت این سیستم پرداخته شده است. به این منظور دیوار برشی فولادی بازشودار در دو حالت تقویت با سخت کننده عمودی- افقی و تقویت با سخت کننده قطری مورد مطالعه و تحلیل غیرخطی با برنامه Ansys قرار گرفته- است. مدل اجزاء محدود مشابه نمونه آزمایش شده توسط دکتر ناطقی ایجاد شده است. مطالعه اجزاء محدود مدل ایجاد شده، انجام و رفتار متناظر با منحنی پوش آور چرخه هیسترزیس با عملکرد بار- تغییرمکان به دست آمده از اجزاء محدود مقایسه شده است. نتایج تحلیل عددی اجزاء محدود نشان می دهد، تقویت دیوار برشی فولادی بازشودار باعث افزایش مقاومت به میزان 5 تا 15 درصد و افزایش سختی به میزان 8 تا 16 درصد و کاهش کمانش خارج از صفحه سیستم شده که این میزان به نوع تقویت، نوع و ابعاد بازشو بستگی داشته که در این میان، سخت کننده قطری اثر بیشتری در افزایش ظرفیت برشی و سختی سیستم داشته و در کنترل تغییرمکانهای خارج از صفحه و توزیع تنش در ورق پرکننده دیوار مناسبتر عمل کرده است.

در برنامه های آمادگی در برابر زلزله، اکثر کشورهای لرزه خیز جهان روش «نشستن، پناه گرفتن و صبر کردن» یا به عبارتی (DCH)Drop، Cover and Hold on را به عنوان توصیه ای قابل قبول و کارآمد به افراد آموزش می-دهند. این توصیه با هدف جلوگیری از عملکرد نامناسب در جهت کاهش آسیبهای جسمی در هنگام وقوع زلزله مطرح می شود. اما در دهه گذشته توصیه دیگری تحت عنوان «مثلث حیات» مطرح شده که بر خلاف روش DCH به افراد پیشنهاد می شود که در کنار اجسام سنگین پناه بگیرند. در این مقاله سعی شده با توجه به اهمیت موضوع پناهگیری صحیح هنگام وقوع زلزله، هر دو توصیه مورد بررسی و مقایسه تطبیقی قرارگرفته و روش مناسب پناهگیری با در نظر گرفتن شرایط جغرافیایی و نحوه ساخت و ساز رایج در کشور ارائه گردد. البته لازم به ذکر است که هر دو روش می توانند با توجه به نوع سازه و شدت زلزله در شرایط مختلف کاربرد داشته باشند. به این منظور هر دو توصیه بر اساس ملاکهایی از قبیل سادگی انتقال مفاهیم، گستردگی دامنه مخاطبین در هر یک از روش ها و احتمال کاهش تلفات و خسارات بررسی شده اند. بر اساس نتایج این مطالعه مشخص گردیده است که روش DCH، می تواند همچنان به عنوان عملکرد و پناهگیری مناسب هنگام وقوع زلزله به مردم توصیه گردد.