پدیده زلزله، مهندسین و طراحان را با ضوابط مهم و متعدد طراحی مواجه می‎سازد که جدای از مراحل عادی طرح یک سازه باید مد نظر قرار گیرد. نظر به اینکه بعضی از این ضوابط، معیارهای اساسی در طراحی سازه را تشکیل می‎دهند، لذا در مراحل مختلف طراحی، توجه خاصی به پدیده زلزله باید مبذول گردد. در این راستا تعیین و بررسی عواملی نظیر درجه زلزله‎خیزی منطقه، واکنش منطقه در برابر زلزله، پیش بینی خسارت ناشی از زلزله و حد قابل قبول آن و نهایتا برآورد هزینه مقاوم سازی سازه در برابر زلزله از الویت خاصی برخوردار می‎باشد. با توجه به این موضوع که به منظور طراحی لرزه‎ای یک شیروانی خاکی و مشاهده رفتار لرزه‎ای شیروانی مورد نظر در برابر بار ورودی، انجام تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی اجتناب ناپذیر است، لذا در این رساله با استفاده از روش تحلیل دینامیکی فزاینده، به ارزیابی رفتار لرزه‎ای یک شیروانی خاکی در برابر نحوه انتخاب شتابنگاشت ورودی پرداخته شده است. با انجام تحلیلهای دینامیکی فزاینده مربوط، مشاهده گردید که پاسخ شیروانی خاکی در برابر شتابنگاشتهای منطبق بر طیف طرح، در مقایسه با شتابنگاشتهای واقعی، از پراکندگی کمتری برخوردار است. همچنین با توجه نتایج بدست آمده، ملاحظه گردید که انتخاب معیار حداکثر شتاب طیفی شتابنگاشت ورودی در زمان تناوب طبیعی سازه، می‎تواند به عنوان معیاری موثر در تعیین شدت شتابنگاشت‏ها و در نهایت در طراحی لرزه‎ای شیروانی‎ها مورد استفاده قرار گیرد.

حجم عظیم لاستیک های فرسوده با توجه به عدم تجزیه پذیری در طبیعت باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوان شده است. در سال های اخیر بازیافت یا استفاده مجدد از این مواد در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرار گرفته شده. این مواد بدلیل حالت الاستیک و توانایی بالا در جذب انرژی به عنوان یکی از شناخته شده ترین میراگر ها محسوب می شوند. یکی از موثر ترین روش های مقابله با نیروی های زلزله، کاهش لرزش های رسیده ناشی از آن به سازه می باشد. در این پژوهش مخلوط خاک- تراشه لاستیک های فرسوده به عنوان میراگر در زیر پی با استفاده همزمان از نرم افزار های plaxis و eera، مدل شده و تاثیر درصدهای مختلف خرده لاستیک موجود در مخلوط، ژرفای متفاوت مخلوط و سنگ بستر و نیز تعداد طبقات ساختمان به عنوان پارامترهای مورد مطالعه بر روی پاسخ ساختگاه، بررسی شده است. نتایج نشان داد این مصالح تاثیر کمی در کاهش نشست پی داشته ولی شتاب بیشینه زمین و شدت شتاب طیفی را به میزان زیادی کاهش می دهد.

سد خاکی- سنگریزه ای آیدوغموش از سرشاخه های اصلی رودخانه قزل اوزن با هسته ناتراوای میانی می باشد. این سد با ارتفاع 82 متر از تراز پی، طول تاج 330 متر و عرض تاج 12 متر، در 19 کیلومتری جنوب غربی شهرستان میانه احداث شده است. در این تحقیق مقادیر ثبت شده نشست و فشار آب منفذی طی سالهای 1388 و 1389 در سه مقطع ابزاربندی شده مورد نظر قرار گرفته است. مدل سد با استفاده از نرم افزارهای seep/w و sigma/w مورد تحلیل واقع شد. تحلیلها به صورت دو بعدی بوده و با استفاده از آنالیز برگشتی، پارامترهای مناسب مصالح هسته، پوسته و نواحی انتقالی به دست آمدند. برای ارزیابی صحت نتایج، داده های به دست آمده از تحلیل عددی با نتایج ابزاردقیق مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که تطابق خوبی بین داده های تحلیل عددی و ابزاردقیق وجود دارد.

کشور ایران به عنوان یکی از مناطق زلزله خیز جهان همواره در طی سالیان گذشته در معرض زلزله های ویران کننده ای قرار داشته است. شرایط طبیعی و زمین شناسی ایران از نقطه نظر وقوع زلزله به طور جدی در دستور کار مهندسین و برنامه ریزان قرار گرفته است. با توجه به اینکه سدهای بسیاری در مناطق زلزله خیز احداث شده و یا در دست ساخت قرار دارند، طراحی ایمن آنها در برابر زلزله از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. به همین منظور در این تحقیق سد خاکی-سنگریزه ای کرخه برای مطالعه رفتار دینامیکی سدها در برابر زلزله در نظر گرفته شده است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی اثر جرم پی در تحلیل های دینامیکی سدهای خاکی با استفاده از شتابنگاشت های ثبت شده زلزله بوده و به عنوان مطالعه موردی، سد کرخه انتخاب شده و مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی مختصری از مطالعات جهانی انجام شده در خصوص استفاده از شتابنگاشتهای زلزله در تحلیل رفتار دینامیکی سدهای خاکی، تمرکز اصلی بر روی اطلاعات موجود داخلی صورت پذیرفته است. در دسترس بودن شتابنگاشتهای ثبت شده زلزله بر روی سد کرخه، زمینه مناسبی را جهت نیل به این هدف فراهم نمود. در این تحقیق با استفاده از شتابنگاشت ثبت شده در تکیه گاه چپ به عنوان محرک ورودی در نرم افزار، تحلیلهای عددی بدنه و پی سد کرخه در محدوده دو بعدی صورت پذیرفته است. تکیه اصلی تحقیق بر روی مطالعه محدودیت نرم افزارهای موجود مبتنی بر روش اجزای محدود بوده است که به منظور تحلیل مساله اندرکنش سد-پی از جرم پی صرفنظر می کنند. صرفنظر نمودن از جرم پی باعث تغییر در پاسخ دینامیکی سد خاکی شده و لذا این روش دارای پاسخ دقیقی نخواهد بود. بر این اساس در این تحقیق با در دسترس بودن شتابنگاشتهای ثبت شده در نقاط مختلف سد مذکور، تحلیلهای عددی با توجه به جرمهای مختلف برای پی سد توسط نرم افزار اجزاء محدود plaxis v8.50 انجام شده است. در ادامه، پاسخهای بدست آمده از تحلیلهای عددی، با پاسخهای ثبت شده مورد مقایسه قرار گرفته است و در خصوص میزان در نظرگیری جرم پی با استفاده از معیارهای مختلف بحث شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که صرفنظر نمودن از جرم پی (فرض مرسوم پی بدون جرم در نرم افزارهای مبتنی بر اجزاء محدود) الزاماً منجر به بهترین پاسخ دینامیکی برای سد خاکی نمی گردد. با توجه به معیارهای مختلف در نظر گرفته شده در این تحقیق و با در اختیار داشتن رکوردهای محرک ورودی ثبت شده و فرض رفتار خطی سد، به نظر می رسد پی با جرم زیر 50 درصد (در حدود 40-30 درصد) نزدیکترین پاسخ به رفتار ثبت شده سد را به همراه داشته باشد.

در این تحقیق فشار آب حفره ای ایجاد شده در اثر زلزله های حوزه نزدیک و دور در هسته سد خاکی بررسی شده است. در حین زلزله فشار آب حفره ای هسته با توجه به خصوصیات مصالح و خصوصیات زلزله وارد شده تغییر می کند. در صورتی که فشار آب حفره ای در حین زلزله افزایش یافته و پس از زلزله مدت زیادی در هسته سد باقی بماند می تواند منجر به فرسایش داخلی مصالح و ایجاد ترک هیدرولیکی در سد شود. برای بررسی این عامل بر روی یک نمونه واقعی، سد مسجد سلیمان که یک سد خاکی- سنگریزه ای با هسته رسی می باشد، به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و با اعمال نگاشت های حوزه نزدیک و حوزه دور رفتار دینامیکی سد بررسی شده است. آنالیز دینامیکی سد مسجد سلیمان با مدل سازی سد و استفاده از مدل رفتاری الاستوپلاستیک کامل با معیار تسلیم موهر کلمب در یک تحلیل کوپل تغییر مکان-فشار آب حفره ای و با استفاده از نرم افزار اجزا محدود 5/8 plaxis انجام شده است. از عوامل تأثیر گذار در مقدار فشار آب حفره ای هسته سد نفوذپذیری و تراز آب مخزن می باشد که برای بررسی آن ها 6 نفوذپذیری هسته و نفوذپذیری پوسته در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب که نفوذپذیری هسته و پوسته 10، 50 و 100 برابر مقدار اولیه نفوذ پذیری افزایش و 10، 50 و 100 برابر مقدار اولیه نفوذپذیری کاهش داده شده است. برای بررسی تراز آب مخزن با توجه به این که ارتفاع تاج سد از کف رودخانه 150 متر می باشد، رفتار دینامیکی سد در حالت هایی که تراز آب در ارتفاع های 33، 66، 99، 132 و 140 متری قرار دارد بررسی شده است. ماکزیمم فشار آب حفره ای که در هسته سد در حین زلزله به وجود می آید تحت زلزله های مختلف حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در انتهای زلزله، فشار آب حفره ای که در هسته در اثر زلزله ایجاد شده کاملاً از بین نرفته و با گذشت زمان کم می شود. با بررسی نتایج تحلیل ها مشاهده می شود که ماکزیمم فشار آب حفره ای که در اثر زلزله های حوزه نزدیک در هسته سد و به خصوص در نقاط کم ارتفاع هسته در حین زلزله ایجاد می شود بیش از مقادیر ایجاد شده توسط زلزله های حوزه دور می باشد. با این حال این فشار آب حفره ای در زلزله های حوزه نزدیک، سریع تر محو شده و مقدار فشار آب حفره ای باقی مانده در انتهای زلزله در هر دو حوزه تقریباً یکسان است. با این حال در نقاطی از ارتفاع هسته، احتمال وقوع ترک هیدرولیکی در سدهایی که تحت زلزله حوزه دور قرار گرفته اند بیشتر از حوزه نزدیک است. کاهش نفوذپذیری هسته و افزایش نفوذپذیری پوسته در حالت کلی باعث افزایش فشار آب حفره ای در حین زلزله در هسته سد می شود. با افزایش نفوذپذیری هسته و کاهش نفوذپذیری پوسته، فشار آب حفره ای با توجه به مقدار کل آن تغییر چندان زیادی ندارد. با افزایش تراز آب مخزن، فشار آب حفره ای در ارتفاع سد، به خصوص ارتفاع های پایین هسته سد افزایش می یابد. روند تغییرات با تغییر نفوذپذیری و تراز آب مخزن در زلزله های حوزه دور و زلزله های حوزه نزدیک مشابه است.

چکیده : ارزیابی رفتار سدهای خاکی در شرایط مختلف ساخت و بهره برداری از نظر نشست و پدیده شکست هیدرولیکی و افزایش فشار آب حفره ای با توجه به خطرات جدی ناشی از این پدیده ها امری مهم و غیر-قابل اجتناب است. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در زمینه رفتار نگاری و نشست سدها بیشتر در زمان ساخت سدها صورت گرفته، خطراتی که ناپایداری و تخریب سدها بخصوص در زمان بهره برداری ایجاد می کنند لزوم بررسی عملکرد قسمتهای متخنلف سد در زمان بهره بردا ری را نشان می دهد. جهت انجام مطالعه موردی و ارزیابی رفتار سدها در دوران بهره برداری، سد مخزنی بارون (ماکو) که از نوع سد خاکی غیر همگن با هسته مرکزی مایل با ارتفاع ماکزیمم 78 متر از پی، عرض تاج 10 متر، طول تاج210 متر انتخاب شده و اطلاعات مورد نیاز ازجمله نقشه های اجرایی، قرائت های ابزار دقیق از شرکت آب منطقه ای استان آذربایجان غربی دریافت و جهت مقایسه نتایج ابزار دقیق و مدل سازی رفتار استاتیکی سد از نرم افزار plaxis استفاده شده است. در کل رفتار سد از جهت میزان فشار آب حفره ای ایجاد شده در هسته ناشی از تغییرات تراز مخزن آب، تنش های ایجاد شده درهسته رسی و میزان جابجایی های افقی و قائم ایجاد شده در پوسته و هسته سد از زمان بهره برداری تا کنون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل استاتیکی نشان می دهد که تغییرات فشار آب منفذی در قسمت های بالادست پرده آب بند از تراز مخزن سد تبعیت کرده، این در حالی است که تغییرات تراز آب بر پیزومترهای پائین دست پرده آب-بند اثری ندارند. همچنین بررسی فشار کل و ضریب قوس زدگی حاصل از آن در پائین دست هسته نسبت به سایر نواحی سد میزان بالاتری را نشان می دهد. در مورد جابجایی های افقی بیشترین میزان در زمان اولین آبگیری سد مشاهده شده که از نظر مقدار نیز بسیار جزئی بوده، در مورد جابجایی های قائم با توجه به نتایج نرم افزار جابجایی ها در حدود 20 سانتی متر، در نواحی میانی سد و بیشترین میزان این جابجایی ها در زمان آبگیری اولیه سد رخ داده و در کل سد از نظر جابجایی های افقی و قائم وضعیت مطلوبی داشته است.

بررسی حرکات نیرومند زمین تا زمانی که ارتعاشات ناشی از آن به سازه برسد از دو دیدگاه مهندسی ژئوتکنیک و مهندسی زلزله، دارای اهمیت فراوانی است. متداول ترین روش های ریزپهنه بندی ژئوتکنیک لرزه ای بر تحلیل های دینامیکی یک بعدی متکی هستند که سطح زمین را افقی فرض می کنند و در اغلب آیین نامه های معتبر دنیا مورد استفاده قرار می گیرند. درحالی که در بسیاری از مناطق به دلیل وجود توپوگرافی های متفاوت، در هنگام زلزله پاسخ های گوناگونی در سطح زمین در اطراف ناهمواری دریافت می شود. در این مطالعه از نرم افزار تفاضل محدود flac دوبعدی برای مدل سازی و تحلیل تپه -هایی با ابعاد متفاوت استفاده شده است. این ناهمواری ها تحت رکورد های زلزله حوزه دور و حوزه نزدیک قرارگرفته و بزرگنمایی های امواج رسیده به سطح زمین با نتایج حاصل از تحلیل های یک بعدی بی بعد شدند. همچنین به منظور بررسی بیشتر، پاسخ طیفی امواج دریافتی در نقاط مختلف بر روی سطح زمین، برای دو دسته زلزله حوزه دور و حوزه نزدیک با هم مقایسه شدند. تمامی تحلیل های فوق به صورت پارامتریک برای تپه ای ذوزنقه ای شکل با ضریب شکل های متفاوت و ابعاد متغیر صورت می گیرد. به منظور بررسی صحت تعمیم نتایج حاصل از تحلیل های پارامتریک، مطالعه موردی تپه گیشا (تپه ای که برج میلاد روی آن ساخته شده است) انجام گرفته است. همچنین نتایج حاصل با الگوهای پیشنهادشده برای درنظر-گیری تأثیر ناهمواری بر بزرگنمایی های ایجادشده در سطح زمین که توسط برخی آیین نامه های معتبر ارائه شده است مقایسه شده و تطابق قابل قبولی مشاهده شده است.

با پیشرفت جوامع بشری و افزایش استفاده از انواع خودروها، سالانه در هر کشور تعداد بسیار زیادی لاستیک فرسوده در طبیعت انباشته شده و باعث بروز مشکلات زیست محیطی می گردد. در پروژه های عمرانی و ژنوتکنیکی لزوم تسلیح و تقویت خاک، نیاز به مواد و مصالح مسلح کننده را طلب می کند. یکی از گزینه های مسلح کننده خاک، استفاده از لاستیک های فرسوده می تواند باشد. تاکنون تحقیقات صورت گرفته بر روی تسلیح ماسه با لاستیک های فرسوده، به صورت مطالعات آزمایشگاهی و به دست آوردن پارامترهای مقاومت برشی خاک مسلح، استفاده از این لاستیک ها به عنوان میراگر و کاهش پتانسیل روانگرایی خاک ماسه ای بوده است. براساس مطالعات گذشته بر روی سایر مسلح کننده ها، بررسی نتایج آزمایشگاهی تحقیقات گذشته و بر اساس نتایج تحقیق حاضر، استفاده از این لاستیک های فرسوده در زیر پی سازه ها می تواند باعث بهبود رفتار خاک، افزایش ظرفیت باربری و نیز افزایش نشست گردد. در تحقیق حاضر با انجام آنالیزهای متعدد به صورت عددی توسط نرم افزار plaxis بر روی دو نوع خاک ماسه ای متراکم و سست با %15 و %30 حجمی لاستیک، به بررسی عمق بهینه تسلیح، عرض بهینه تسلیح، نسبت افزایش ظرفیت باربری، تغییرات نشست پی پرداخته شده است. لاستیک های مورد بررسی در این پایان نامه به صورت قطعات بریده شده مربعی و مستطیلی هستند و یکی از دلایل بالابودن مقادیر ظرفیت باربری، وجود قطعات بریده شده است. به نظر می رسد استفاده از پودر لاستیک منجر به مقادیر کمتر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک مسلح شده گردد و در نتیجه ظرفیت باربری کمتری حاصل گردد. از سوی دیگر در این تحقیق، حداکثر مقادیر زاویه اصطکاک داخلی خاک های مسلح استفاده شده است که این امر توجیهی دیگر بر نتایج بدست آمده است. لازم به ذکر است پارامترهای مقاومت برشی ماسه خالص و ماسه متراکم از آزمایش برش مستقیم در دستگاه 30×30 سانتی متر به دست آمده و در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است.

تأسیسات زیرزمینی جزء لاینفک جامعه مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می گیرند، این تأسیسات شامل متروها و خطوط راه آهن، بزرگراه ها، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب می-باشند. تأسیسات زیرزمینی ساخته شده در نواحی متأثر از فعالیت زلزله باید در برابر هر دو بارگذاری زلزله و استاتیکی مقاومت کنند. با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله روی اینگونه سازه ها ملاحظه می شود که نرخ خرابی آنها نسبت به سازه های موجود در سطح زمین پایین تر است. در عین حال در زلزله هایی مانند زلزله سال 1995 کوبه ژاپن، 1995 چی چی تایوان و غیره سازه های زیرزمینی دچار خسارات عمده ای شده اند. از این رو بررسی پایداری سازه های زیرزمینی در معرض بارگذاری لرزه ای لازم می باشد. در این مطالعه از نرم افزار تفاضل محدود flac2d برای مدل سازی و تحلیل تونل های دایره ای با شعاع و عمق قرار گیری متفاوت استفاده شده است. این تونل ها تحت بارگذاری لرزه ای رکورد های حوزه دور و حوزه نزدیک قرارگرفتند. با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی در نرم افزار، ماکزیمم مقدار نیروی محوری، گشتاور خمشی، جابجایی افقی، کرنش افقی، تنش افقی، تنش قائم و تنش برشی در پوشش تونل مدور به دلیل اعمال بارگذاری دینامیکی لرزه ای تحت شرایط فصل مشترک بدون لغزش برای رکورد های حوزه دور و نزدیک بررسی شده است. مقایسه نتایج برای رکورد های حوزه دور و نزدیک نشان داد که در حالت کلی تنش های قائم و افقی ماکزیمم برای تونل ها با شعاع و عمق قرار گیری ثابت با یکدیگر برابر می باشد ولی ماکزیمم مقدار نیروی محوری، گشتاور خمشی و کرنش افقی در تونل ها با شعاع و عمق قرار گیری ثابت برای رکورد های زلزله حوزه نزدیک بیشتر از رکورد های زلزله حوزه دور می باشد. همچنین ماکزیمم مقدار جابجایی افقی در عمق مدل برای رکورد های زلزله حوزه نزدیک به مراتب بزرگتر از رکورد های زلزله حوزه دور می باشد.

گسترش روز افزون فضاهای زیرزمینی و اهمیت آن ها، مهندسین را ملزم به طراحی دقیق تر و توجه بیشتر به انواع بارهای استاتیکی و دینامیکی وارد بر این فضاها نموده است. از جمله بارگذاری های خاص وارده می توان به بارگذاری ناشی از انفجار اشاره کرد. از دیدگاه پدافند غیرعامل، طراحی مقاطع تونل در برابر بار های وارده به ویژه اثرات ناشی از انفجار، بسیار مهم می باشد. در این میان تونل های واقع در محیط-های سنگی از دیدگاه انتشار امواج ناشی از انفجار پرتابه رفتار پیچیده ای از خود نشان می دهد. انفجار یک پدیده موضعی و نقطه ای محسوب می شود که موج ناشی از انفجار در محیط اطراف گسترش می یابد و موانع موجود در مسیر آن، این پدیده را به موضوعی بسیار پیچیده تبدیل کرده است. در بیشتر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، تاثیر انفجار به صورت صرفا عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر با مدل سازی عددی تونل دایره ای شکل و نعل اسبی، به بررسی اثرات پارامترهای مختلف( عمق، قطر تونل و نوع سنگ محیط اطراف تونل) در رفتار تونل تحت بار انفجار پرتابه پرداخته شده است. در این تحقیق محیط سنگی همگن در نظر گرفته شده، از تاثیر فشار آب حفره ای صرفنظر شده، برای مدل سازی از نرم افزار flac2d استفاده شده است و تاثیر انفجار پرتابه های متعارف( بمب gp3000 آمریکایی) بر تونل مورد برسی قرار گرفته است. تاثیر عمق و بعد سازه زیرزمینی در مدول الاستیسیته های متفاوت سنگ در برابر امواج انفجاری مورد مطالعه قرار گرفته و با مشاهده تغییر مکان های تونل، نیروی محوری، لنگر خمشی و کرنش های به وجود آمده در هر آنالیز پارامتری، حساس ترین پارامترها به تغییرات روی داده در بدنه تونل بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تغییر مکان در تاج تونل اتفاق افتاده است و میزان جابجایی قائم تاج تونل، با افزایش سختی محیط اطراف تونل، کاهش یافته است. با افزایش شعاع تونل، جابجایی قائم تاج تونل نیز افزایش یافته و در اثر افزایش ضخامت پوشش تونل، از جابجایی قائم تاج تونل کاسته شده است. همچنین در سنگ های ضعیف با افزایش عمق تونل تا 35 متر، جابجایی افزایش یافته و از عمق 35 متر به بالا مقدار جابجایی کاهش یافته است ولی در محیط سنگ متوسط و قوی با افزایش عمق تونل، مقدار جابجایی تاج تونل کاهش می یابد.

سه زمین لرزه مخوف سال 1999 در ترکیه (duzce ,kocaeli) و chi – chi تایوان، با داشتن نمونه¬های متعددی از گسلش در زیر سازه¬های مهندسی باعث توجه محققین به این موضوع شد. با این حال شواهد میدانی از زلزله¬های اخیر نشان می¬دهد که سازه را می¬توان طوری طراحی کرد که در مقابل جابه¬جاییهای سطح زمین پایدار باقی بماند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار المان محدود plaxis، ابتدا انتشار گسیختگی گسل نرمال و معکوس با یک مرجع معتبر صحت سنجی شده و سپس به مقایسه دو گسلش نرمال و معکوس در شرایط کاملا مشابه انجام شده است و نتیجه آن که مقدار جابه¬جایی ناشی از گسلش معکوس بیشتر از گسلش نرمال بوده و همچنین ناحیه¬ تحت تاثیر گسلش معکوس بزرگتر از گسلش نرمال بوده است؛ در نتیجه با ایجاد تغییراتی در هندسه مدل گسلش معکوس بررسیهای بیشتر صورت گرفته است. در این تحقیق به بررسی پارامتری انتشار گسل نرمال و معکوس در زوایای (°45،°60،°75،°90) در حضور فونداسیون پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی شامل تغییر زاویه گسلش، نوع خاک، تراکم خاک، سختی فونداسیون و تنشهای وارده بر خاک بوده است؛ بررسی نتایج مدل¬ها نشان می¬دهد که با کاهش زاویه گسلش به سمت °45 میزان جابه¬جایی قائم سطح زمین در ناحیه فرو دیواره افزایش یافته، اما بیشتر ماکزیمم تنشهای وارده بر خاک زیر فونداسیون در زوایای بزرگتر (°75 و°90) رخ داده است. سختی فونداسیون در میزان جابه¬جایی و زاویه نشست فونداسیون تاثیر چشمگیری ندارد. وجود خاک متراکم¬تر باعث کاهش جابه¬جاییها در گسلش نرمال می¬شود، اما حضور خاک متراکم¬تر در گسلش معکوس باعث افزایش تغییر مکان¬های سطح زمین می¬شود.

با مطالعه زمین لرزه های بوقوع پیوسته درکلیه نقاط جهان محققان دریافتند که تفاوت عمده ای درتاثیر زمین لرزه ها بر سازه های مختلف درحوزه نزدیک و دور وجود دارد .شواهد بدست آمده از زلزله های مختلف در سالهای اخیر گویای این مدعاست که در سایت هایی که به فاصله 10 تا 15 کیلومتری منبع زلزله قرار دارند لرزش زمین آثار مخرب تری حتی در سازه های مطابق استاندارد ها و آئین نامه های زلزله بر جای گذاشته است.در نتیجه به دلیل وجود عوامل موثر ناشناخته ی زلزله های حوزه نزدیک تحقیق در این خصوص و لزوم مقایسه آن با زلزله های حوزه دور جهت شناخت بهتر این نوع رکوردها ضروری به نظر میرسد.در این پایان نامه ابتدا شتابنگاشت ها و محتوای فرکانسی 4 زلزله در ایستگاه های مختلف نزدیک و دور از مرکز زلزله و با محتوای پالس گونه و غیر پالس گونه در هر دو حوزه نزدیک و دور با نرم افزار seismosignal مورد بررسی قرار گرفته و خصوصیات آنها مشخص گردید؛ سپس با مقایسه تمامی داده ها با یکدیگر تفاوتهای آنها مورد تجزیه و تحلیل عمیق تری قرار گرفت. ضمنا با توجه به اهمیت سازه های زیرزمینی و اندرکنش آنها با خاک و رفتار پیچیده ای که این نوع سازه ها از قبیل شمع مدفون در خاک از خود نشان میدهند لزوم بررسی پاسخ لرزه ای شمع تحت زلزله های حوزه نزدیک و دور ضروری به نظر میرسد که در این پایان نامه تاثیر زلزله های حوزه دور و نزدیک بر روی تک شمع قائم و تاثیر بیشتر و چشم گیر زلزله های حوزه نزدیک بر روی این سازه با جابه جایی های بزرگ و تنش های کرنشی بیشتر شمع در زلزله های با فاصله نزدیک پرداخته شده است که نخست تحلیلی برای پاسخ دینامیکی یک مدل سه بعدی شمع قائم توسط نرم افزار abaquse با درنظر گرفتن آثار و تغییر شکل های بزرگ انجام شده و سپس تک شمع تحت اثر تعدادی زلزله حوزه نزدیک و زلزله حوزه دور مورد تحلیل قرار گرفت و مقایسه رفتار شمع در اثر حرکات زمین تحت زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور انجام پذیرفت که با توجه به نتایج بدست آمده معلوم شد تاثیر زمین لرزه های حوزه نزدیک گسل بسیار بیشتر از تاثیر زمین لرزه های حوزه دور گسل بر روی تک شمع قائم میباشد.همچنین تمامی مولفه های تنش،کرنش،جابه جایی و تنش های اصلی در زلزله نزدیک در تک شمع قائم بیشتر از زلزله های دور بودند.

یکی از اهداف این تحقیق، ارزیابی مشخصات دینامیکی سدهای خاکی با استفاده از نگاشتهای ثبت شده زلزله و انفجار بوده و به عنوان مطالعه موردی، سد مسجد سلیمان انتخاب شده و مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی مختصری از مطالعات جهانی انجام شده در خصوص استفاده از شتابنگاشتهای زلزله در تحلیل رفتار دینامیکی سدهای خاکی، تمرکز اصلی بر روی اطلاعات موجود داخلی صورت پذیرفته است. در دسترس بودن نگاشتهای ثبت شده زلزله و انفجار بر روی سد مسجد سلیمان، زمینه مناسبی را جهت نیل به این هدف فراهم نمود. از سوی دیگر خاصیت نامانایی این نگاشتها و لزوم پردازش آنها توسط روشهای پیشرفته پردازش سیگنال که قادر به پردازش توامان نگاشتها در حوزه های زمان و فرکانس باشند، باعث استفاده از چنین روشهای پردازش نوینی همچون توزیع زمان-فرکانس و تبدیل موجک در تحلیل و پردازش نگاشتهای انفجار و زلزله شده است. در این بخش برای اولین بار با استفاده از روشهای کلاسیک و مدرن پردازش سیگنال، فرکانسها و اشکال مودی سد استخراج گردیده و پاسخهای حاصل با نگرش ویژه به روشهای مختلف پردازش مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج پردازش شتابنگاشتهای زلزله نشان دهنده قوت روشهای نوین پردازش در استخراج فرکانسهای مودی سد است به طوری که در جهت بالادست-پایین دست سد با استفاده از توزیع زمان-فرکانس منجر به شناسایی فرکانس در محدوه های 4/3-2/3، 4-8/3 و نیز 8/4-7/4 هرتز شده است که با استفاده از روشهای کلاسیک قابل شناسایی نبوده است. همچنین در جهت طولی فرکانسهای 7/3-6/3 و 8/4-7/4 هرتز و در جهت قائم نیز فرکانسهای 3/4-4، 8/4-7/4 و 3/5-2/5 هرتز با استفاده از توزیع زمان-فرکانس استخراج گردیده اند که که روشهای کلاسیک قادر به آن نبوده اند. از سوی دیگر به دلیل ضعیف بودن شتابنگاشتهای مورد استفاده در پردازشها، میزان تغییرات در فرکانسهای مودی برآورد شده از پردازش نگاشتهای انفجار و زلزله اندک بوده و در اکثر موارد، تغییرات میان فرکانسهای بدست آمده از شتابنگاشتهای زلزله در مقایسه با فرکانسهای استخراج شده از نگاشتهای انفجار، زیر 10 درصد بوده است. با توجه به ثبت ارتعاشات انفجار در 26 نقطه از بدنه سد در مقایسه با رکوردهای زلزله که در 3 نقطه ثبت شده اند، امکان استفاده از روش توزیع زمان-فرکانس (tfd) جهت ترسیم انیمیشن اشکال مودی بدنه سد فراهم گشت و در نتیجه فرکانسهای مودی با دقت بالایی برآورد گردید. می-توان بیان داشت که نتایج پردازش سیگنالهای زلزله و انفجار ثبت شده در بدنه سد مذکور با 5 روش مختلف پردازش (شامل روشهای چهارطیفی، توزیع زمان-فرکانس، تبدیل موجک، نسبت طیفی تاج به گالری و نسبت طیفی h/v) نشان می دهد که در آزمایشهای ارتعاشی درجا در صورت ثبت نگاشتهای نامانا در تعداد نقاط کافی از سیستم، با استفاده از روش توزیع زمان-فرکانس و انیمیشن اشکال مودی می توان فرکانسهای مودی سد را با دقت مناسب برآورد نمود ولی اگر تعداد نقاط ثبت ارتعاشات جهت رسم اشکال مودی کافی نباشد، بهترین روش، استفاده ترکیبی از 5 روش مختلف پردازش ذکر شده در این تحقیق می باشد تا بتوان بر اساس مزیتهای هر کدام از روشها، فرکانسهای مودی سد را استخراج نمود. در بخش دیگری از این تحقیق با استفاده از شتابنگاشت ورودی در گالری، تحلیلهای عددی بدنه و پی سد مسجد سلیمان در محدوده دو بعدی صورت پذیرفته است. در این بخش تکیه اصلی تحقیق بر روی مطالعه محدودیت نرم افزارهای موجود مبتنی بر روش اجزای محدود بوده است که به منظور تحلیل مسئله اندرکنش سد-پی از جرم پی صرفنظر می کنند. صرفنظر نمودن از جرم پی باعث تغییر در پاسخ دینامیکی سد خاکی شده و لذا این روش دارای پاسخ دقیق نخواهد بود. بر این اساس در این تحقیق با در دسترس بودن شتابنگاشتهای ثبت شده در نقاط مختلف سد مذکور، جرمهای مختلفی برای پی سد در نظر گرفته شده و تحلیلهای عددی انجام شده است. در تمامی حالتهای در نظر گرفته شده جرم پی، پدیده بزرگنمایی از گالری تا تاج سد مشاهده گردیده است و لذا تغییرات جرم پی تاثیری بر پدیده بزرگنمایی در ارتفاع سد نداشته است. در ادامه، پاسخهای بدست آمده از تحلیلهای عددی با پاسخهای ثبت شده مورد مقایسه قرار گرفته است و در خصوص میزان در نظرگیری جرم پی با استفاده از معیارهای مختلف بحث شده است. بررسی ها نشان داده است که یکی از بهترین معیارها در این مقایسه، استفاده از توزیع زمان-فرکانس در تحلیل شتابنگاشتهای ثبت و محاسبه شده می باشد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که صرفنظر نمودن از جرم پی (فرض مرسوم پی بدون جرم در نرم افزارهای مبتنی بر روش اجزای محدود) الزاما منجر به بهترین پاسخ دینامیکی برای سد خاکی نمی گردد. با توجه به معیارهای مختلف در نظر گرفته شده در این تحقیق و با توجه به ضعیف بودن محرک ورودی ثبت شده و فرض رفتار خطی سد، به نظر می رسد پی با جرم زیر 50 درصد (در حدود 20-30 درصد) نزدیکترین پاسخ به رفتار ثبت شده سد را به همراه داشته باشد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که استفاده از روشهای نوین پردازش سیگنال ابزاری قدرتمند جهت تدقیق شناسایی مشخصات دینامیکی سدهای خاکی (شامل فرکانسها، میرایی ها و نیز اشکال مودی) و نیز وسیله ای مناسب به منظور تدقیق مدلهای عددی در تحلیلهای تاریخچه زمانی می باشد. این تحقیق قابلیت روشهای پردازش مذکور را جهت مطالعه پاسخهای بدست آمده از تحلیلهای عددی تاریخچه زمانی و رسیدن به پاسخ مناسب را در بررسی یکی از مهمترین چالشهای مطرح در زمینه سدهای خاکی – سنگریزه ای یعنی اثرات اندرکنش سد-پی آشکار ساخته است.