فهرست مطالب

پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله - سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 55، بهار 1391)

پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله
سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 55، بهار 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/06/05
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فرزام یمینیفرد صفحه 1
    در این مقاله، الگوریتم ایزولا1 برای حل تانسور زمین لرزه-های محلی و ناحیه ای با ذکر یک مثال از کاربرد آن برای زمین لرزه 11 فروردین 1385 سیلاخور با بزرگای گشتاوری6 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 1385 سیلاخور لغزش امتداد لغز با کمی مولفه نرمال در امتداد گسل عهد حاضر با عمق سنتروئید 11 کیلومتر را نشان می دهد. گشتاور لرزه ای محاسبه شده برای این زمین لرزه 1018×086/1 نیوتن متر می باشد که بزرگای گشتاوری 6 را نتیجه می دهد. مقایسه حل تانسور گشتاور زمین-لرزه 1385 سیلاخور محاسبه شده با این الگوریتم با حلهای ارائه شده برای این زمین لرزه با روش های 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.
    کلیدواژگان: الگوریتم ایزولا، تابع گرین، تانسور گشتاور، سیلاخور، زاگرس
  • امین کشاورز، مجتبی جهان اندیش صفحه 11
    تعیین ظرفیت باربری پی های نواری یکی از مسائل کلاسیک مهندسی ژئوتکنیک می باشد. در این مقاله، ظرفیت باربری پی های سطحی نواری با روش مشخصه های 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 شبه استاتیکی افقی و قائم به مسئله اعمال شده است. برای تعیین ظرفیت باربری بر اساس روش مشخصه های تنش، برنامه ای 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 می توان بدون استفاده از برنامه و با بهره برداری از معادلات ارائه شده، به دست آورد.
    کلیدواژگان: ضرایب ظرفیت باربری، پی های نواری، روش مشخصه های تنش، ضرایب شبه استاتیکی
  • افشین کلانتری، نیما لطفی کامران صفحه 21
    با توجه به خطر لرزه ای بالا در کشور ما و وجود گسلهای فراوان در نزدیکی بسیاری از شهرهای ایران، احتمال وقوع زلزله های حوزه نزدیک با مولفه قائم قابل توجه فراوان است، آنچنان که این نوع تحریک در زلزله هایی مانند بم 2003 و طبس 1978 به راحتی قابل مشاهده می باشند. بسیاری از آیین-نامه های طراحی پل مانند آیین نامه ایران یا از اثرات مولفه قائم صرفنظر کرده و یا استفاده از روش هایی 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 مولفه قائم زلزله را در نزدیکی گسلها یادآور می شوند. در این تحقیق، برای تعیین اثرات مولفه قائم زلزله بر روی پلهای بزرگراهی، یک پل طراحی شده توسط آیین نامه ایران را تحت زلزله های 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 تحلیل های دینامیکی بر روی آن صورت گرفت. نتایج این تحلیل ها تغییرات چشمگیری را در پاسخهای مورد مطالعه نشان داد.
    کلیدواژگان: مولفه قائم، تکانهای زمین، پل بزرگراهی، تحلیل تاریخچه زمانی، طیف پاسخ شتاب
  • حمیدرضا غلامی، حسین اعلایی صفحه 33
    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 28 نمونه تیر بتن مسلح با مقاومتهای 8 تا 20 مگاپاسکال در آزمایشگاه ساخته شده و 14 نمونه از آنها با یک لایه الیاف کامپوزیتی کربن1 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 2 میلیمتر، تاثیر چندانی در افزایش ظرفیت خمشی مقطع نداشته و در نمونه های با مقاومت بتن 18 مگاپاسکال به بالا تاثیر بسیار خوبی را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: ظرفیت خمشی، بتن مسلح، الیاف کامپوزیتی کربن، نوع شکست
  • مرتضی بسطامی صفحه 41
    در زلزله سال 2008 ونچوان با بزرگی 8 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 1996 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 50 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 تامل بود. از نکات جالب توجه در این زلزله، خسارات شدید به تاسیسات 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.
    کلیدواژگان: سامانه های آبرسانی، زلزله ونچوان، سد، مخازن آب، خسارت
  • مجید محمدی، استادیار، سیده سمانه میرکاظمی صفحه 53
    در تحلیل های بار افزون یا تاریخچه زمانی معمولا 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 تاثیر 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. ضمنا 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.
    کلیدواژگان: ساختمان فولادی، مفصل پلاستیک، سختی، مقاومت نهایی، نرم افزار PERFORM، 3D
  • اخبار
  • زمین لرزه های اخیر ایران
    صفحه 61
|
  • F. Yaminifard, Assistant Prof., Seismological Research Center, International Institute Of Earthquake Engineering, Seismology (Iiees) Page 1
    In this paper ISOLA algorithm for inversion of the single and multiple sources and its theoretical aspects is presented and applied for March 31, 2006 Silakhur earthquake. This algorithm is based on multiple point-source representation and iterative deconvolution method and the full wavefield is considered. Green's functions are calculated by discrete wavenumber method. Deviatoric moment tensor for 2006 Silakhur earthquake was inverted by using broadband data recorded by Iranian National Seismic Network, INSN. Deviatoric moment tensor inversion for this earthquake by waveform modeling shows strike-slip mechanism with a small normal component in northwest-southeast direction along Main Recent Fault and 11 km centroid depth. Estimated seismic moment for this earthquake is 1.086 e18 Newton meter results in 6.0 moment magnitude. Comparing calculated moment tensor for this earthquake with different methods implies the capability of the ISOLA algorithm for simple and rapid estimation of the moment tensor using INSN broadband data for moderate and large Iranian earthquakes.
    Keywords: Green function, ISOLA algorithm, Moment tensor, Silakhur, Zagros
  • A. Keshavarz, M. Jahanandish Page 11
    Evaluating of bearing capacity of strip footings is a classical problem in geotechnical engineering. In this paper, the bearing capacity of strip footings has been evaluated by the stress characteristics method. To do this, the equilibrium equations along the characteristic lines are solved using the finite difference method. Earthquake effect has been considered as pseudo-static horizontal and vertical coefficients. To solve the problem, a computer code has been written. The method of superposition has been used to calculate bearing capacity factors. Design charts have been proposed for evaluating the bearing capacity factors. Bearing capacity factors for surcharge (Nq) and cohesion (Nc) can be calculated using the proposed equations without using the program.
    Keywords: Bearing capacity factors, Strip footings, Stress characteristics method, Pseudo, static coefficients
  • A. Kalantari, N. Lotfi Kamran Page 21
    Due to the high probability of earthquake occur-rence in Iran and existence of large amount of faults near most of its cities, the probability of a near source earthquake with considerable vertical ground motion is high. This was indicated in Bam (2003) and Tabas (1978) earthquakes. Most of current earthquake design guidelines such as Iran bridge design provision either neglect the effects of vertical ground motion or use simplistic methods such as constructing vertical design spectra with 2/3 ratio of horizontal design spectra. However, recent research indicate that the consideration of vertical ground motion in design and analysis of structures particularly in near fault is necessary. A bridge designed with Iranian bridge design guideline is analyzed under near fault excitation and structure responses such as variation of axial forces, vertical moment at face of bent cap and vertical of death at midspan. For this propose, a finite element model of the mentioned bridge is modeled SAP2000 and dynamic analysis is conducted. Results indicate significant variation in responses.
    Keywords: Ground motion, Vertical, Highway bridges
  • H.R. Gholami, H. Aalaei Page 33
    FRP is used in different cases for retrofitting of concrete members, but the distinction of resistance level of concrete in order to be retrofitted with FRP, needs more research and investigation. In this study, observation on the behavior of reinforced concrete beams with lower level of strength, which are supported with C – FRP, has been carried out. For this purpose, 28 models of reinforced concrete beams, with 8 to 20 Mpa compression strength, were made in laboratory and 14 models were reinforced with one layer of C–FRP. Then, specimens were loaded under impression of bending by concentrated force at the middle of the span. From the results of this study, it is concluded that C-FRP makes no important effect on increasing the bending capacity of reinforced beams in models with low level of concrete strength, and it can happen due to delaminating of FRP layers from the surface of concrete and consequently concrete cracks. However, observations and results show that C-FRP is more appropriate for beams with concrete compression strength of 18 Mpa or more.
    Keywords: Bending capacity, Reinforced con, crete, Carbon fiber reinforced polymer (C, FRP), Failure mode
  • M. Bastami Page 41
    The Wenchuan earthquake of May 12, 2008 in Sichuan Province in southwestern of China occurred as the result of movement on the Longmenshan fault or a tectonically related fault. The lifeline systems were damaged badly, with damage not seen in Chinese history. The main damages to water conservancy system were those of dams. This field study showed that the damaged reservoirs had a widespread distribution, and the damages of small-scale reservoirs were serious. Of 1996 earthquake-damaged reservoirs, dangerous situations included cracks on the dams (1425), collapse and settlement of dams (687), slide of dams (354), leaks of dams (428), damages of hoisting devices of dams (161), other damages of releasing devices, spillway, office room of dams (422), and many kinds of dangerous situations appeared simultaneously in more than 50% of the reservoirs. Performance of the two big dams is also discussed in this paper, i.e. Zipingpu Dam and Shapai Arch Dam. The damages to earth dams were mainly the longitudinal cracks on the top of the dams, sometimes prolonging the whole dam. There were transverse cracks individually, and serious one partially collapsed. In general many lessons could be learned from this event for our country as a seismic-prone country.
    Keywords: water storage systems, The 2008 Wenchuan earthquake, Dam, Field study
  • M. Mohammadi, S.S. Mirkazemi Page 53
    Nonlinear behavior of structures in push-over or time-history analyses is normally considered through defining plastic hinges at two ends of each element. A sensitivity analysis is carried out here on the influence of each parameter of the plastic hinges on the overall seismic behavior of the building. For this, PERFORM-3D was applied for the analyses. Two structures, with one and two stories, were pushed over and analyzed under five earthquake records as well. The obtained results show that base shears of the assumed structures depend on their own lateral strengths rather than the record properties. Furthermore, Idealization of the hinge behavior with bilinear curve can severely affect the results of the base shear and storey drifts. It is also shown that raising the ductility increases the structural stability and therefore, special attention should be paid to the ductility rather than stiffness or strength, in order to have safe structures in earthquakes.
    Keywords: Steel structure, Plastic hinge, Stiff, ness, Ultimate strength, Perform, 3D