گونه های تحلیل لرزه ای قاب های ساختمانی، ایستایی و تاریخچه زمانی، نیازمند انگاشتن حوزه ی فراکشسانی رفتار مواد در الگوسازی عضوهای قابی هستند. تاکنون، پژوهشگران بسیاری شیوه های گوناگونی را برای پیاده سازی این انگاره در عضوهای قابی آزموده اند، که هر یک دارای برتری ها و کاستی هایی هستند. در این پایان نامه، ساختاری ساده و فراگیر برای ماتریس سختی جزء تیر خمشی ناکشسان، با دو رویکرد فنرهای مومسانی و مومسانی گسترده، پیشنهاد می شود. مقداردهی به عامل های آزاد این ساختار ماتریسی که قالب نام دارد، گونه های ماتریس سختی کشسان نایکنواخت و ناکشسان به دست آمده از الگوسازی های گوناگون را پیش رو می گذارد. در ساخت قالب از پایه ای جز پایه ی کانونی بهره جسته می شود، و برای یافتن درایه های قالب، روشی نو، ساده و با برداشت روشن سازه ای به نام الگوسازی فنری جزء محدود پیشنهاد می گردد. قالب های به دست آمده در بهینه یابی ماتریس سختی ناکشسان شایسته به کار می روند. همچنین، شیوه ای نو در پیاده سازی روش نرمی در چارچوب روند تحلیلی روش سختی پیشنهاد می شود، که بر پایه ی آن، تابع های دقیق درون یاب میدان های پیچیده ی خمیدگی جزء تیر خمشی ناکشسان برای انجام تحلیل های لرزه ای پیدا خواهند شد. این روش نخست برای تیر خمشی کشسان نایکنواخت پیاده سازی شده است و سپس در سامان دهی جزء تیر خمشی ناکشسان به کار رفته است. روش پیشنهادی دارای دقت شایسته روش نرمی است که در چارچوب روش سختی پیاده سازی شده است. یافتههای این پایان نامه در یک نگاه کوتاه عبارتند از: 1. ساخت قالب جزء تیر خمشی دوبعدی ناکشسان 1. 1. ساخت قالب با رویکرد فنرهای مومسان 1. 1. 1. بررسی فراگیری قالب پیشنهادی 1. 1. 2. انجام بهینه یابی قالب پیشنهادی 1. 2. ساخت قالب رویکرد مومسانی گسترده 1. 2. 1. بررسی کران یابی قالب پیشنهادی 1. 2. 2. بررسی فراگیری قالب پیشنهادی 1. 2. 3. انجام بهینه یابی قالب پیشنهادی 2. رویکردی نو به رابطه سازی مفصل مومسانی: تعریف روند مومسانی شدن برای حالت های کرنشی دلخواه و انگاشتن فنرهای مومسانی مجازی برای این حالت های کرنشی به جای گره ها) 3. الگوسازی فنری جزء محدود تیر خمشی: انگاشتن هر مقطع عضو قابی همانند یک فنر و بازیابی رابطه سازی های گوناگون در ساخت جزء با آرایش دلخواه و شایسته این فنرها 4. روشی نو در تحلیل تیرهای نایکنواخت: ساخت دقیق ماتریس سختی و تابع های درون یاب میدان های خمیدگی و جابه جایی برای هر گونه الگوی پیچیده نایکنواختی پیوسته و گسسته در راستای عضو تیر خمشی 5. روشی نو در تحلیل تیرهای ناکشسان با رویکرد مومسانی گسترده: به کارگیری روش (4) در هر برافزایش تحلیل ناکشسان و پیاده سازی رایانه ای روش پیشنهادی در نرم افزار opensees

نتایج به دست آمده از مدل، چرخش پاد ساعت گرد ایران ، عربستان و آناتولی را نسبت به صفحه اوراسیا و انطباق خوب بردار های سرعت حاصل از مدل را با بردارهای سرعت gps نشان می دهد. جهت بردارهای جابجایی در مناطق مکران، شرق زاگرس، شرق ایران مرکزی، کپه داغ و شرق البرز ، شمال- شمال شرق مدل سازی گردیده است. به تدریج به سمت غرب، در مناطق مرکز زاگرس، مرکز ایران مرکزی و مرکز البرز، جهت این بردارها تقریبا شمالی می شوند و در مناطق غرب زاگرس و شمال غرب ایران، جهت آنها به شمال- شمال غرب تغییر می یابد که این جهت ها با جهت های بردارهای سرعت افقی حاصل از gps قابل مقایسه است. بیشترین نرخ جابجایی، در منطقه مکران حدود 20-18 میلیمتر در سال بدست آمده است، به تدریج به سمت غرب نرخ جابجایی کاهش یافته به طوری که جابجایی در حد فاصل زاگرس و مکران حدود 13-11 میلیمتر در سال، در شرق زاگرس حدود 11-9 میلیمتر در سال، در مرکز زاگرس 7-9 میلیمتر در سال و در غرب زاگرس 5-3 میلیمتر در سال بدست آمده است. مدل سازی ما نشان دهنده نرخ جابجایی در منطقه ی کپه داغ حدود 5-3 میلیمتر در سال، در شرق البرز حدود 8-6 و در مرکز و غرب البرز حدود 5-3 میلیمتر در سال است. از طرف دیگر با استفاده از جهت محورهای اصلی کرنش می توانیم نوع گسلش در مناطق مختلف را بررسی و مقایسه نمائیم، به طوری که در منطقه ی بین مکران و زاگرس یک گسل امتدادلغز تقریبا شمالی- جنوبی قابل استنباط است که می توان آن را به گسل میناب نسبت داد. در مناطق شرق و مرکز زاگرس نوع گسلش از نوع معکوس (تراست) غالب می باشد. در منطقه ی غرب زاگرس، نوع گسلش امتداد لغز غالب است. در ایران مرکزی و البرز نوع گسلش امتدادلغز و در منطقه ی کپه داغ، هر دو نوع گسلش امتدادلغز و معکوس بدست آمده است. همچنین جهت میدان تنش فشارشی افقی ماکزیمم پیش بینی شده بوسیله ی مدل، با نقشه ی تنش جهانی (wsm) برای ایران، قابل مقایسه است.

اهمّیّت نیروی برق در کاهش خسارات و افزایش میزان کمک رسانی در لحظات و ساعات بعد از وقوع زمین لرزه، حفظ و نگهداری نیروگاه های تولید برق و همچنین خطوط توزیع و انتقال را ایجاب می نماید. برج خنک کننده بتنی یکی از اجزاء مهم در چرخه ی تولید برق در یک نیروگاه حرارتی به شمار می رود. از سوی دیگر، به دلیل ارتفاع بسیار زیاد آن، جزء دسته ی سازه های خاص قرار گرفته که نیازمند تحلیل های عددی و با دقت بالا می باشد. در این رساله، برج خنک کننده بتنی نیروگاه شریعتی مشهد مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل دینامیکی بار زلزله بر روی این برج، با استفاده از نرم افزار abaqus صورت پذیرفته است. نتیجه ی محاسبات و مدل سازی ها نشان داده اند که به دلیل ارتفاع و وزن بسیار زیاد این سازه و همچنین ساخت متفاوت آن و پایه های x شکل، امکان خسارات احتمالی در پایه های برج بسیار محتمل است. از سوی دیگر، پوسته ی بتنی برج، در ترازهای گوناگون رفتار نسبتا یکسانی را نشان می دهد.

استفاده از کتابخانه واسط انتقال پیام در پردازش موازی شبیه سازی انتشار موج لرزه ای با روش عددی تفاوتهای محدود، سرعت انجام محاسبات را بالا می برد، که در این طرح از آن بهره گرفته شده است. به علاوه روشی برای انجام شبیه سازی انتشار موج به نام روش تفاوت محدود مودال به کار رفته است. در این روش، شبیه سازی انتشار موج در فضای مودال و به کمک مقدارهای ویژه ماتریس عملگر تفاوت محدود انجام می پذیرد. از آن جا که محاسبات مربوط به مقدارهای ویژه مستقل از یکدیگر هستند، می توان محاسبات تفاوت محدود نظیر مقدارهای ویژه گوناگون را همزمان و با یک الگوریتم پردازش موازی ساده به انجام رساند. با این کار، دیگر نیازی به افراز دامنه مکانی نخواهد بود، و تبادلات بین هسته ای مربوط به زیردامنه ها حذف می شوند، درنتیجه به راحتی می توان بر روی واحد پردازش گرافیکی، موازی سازی آن را انجام داد. همچنین می توان از محاسبات مربوط به مقدارهای ویژه کوچک چشم پوشی کرد. بدین ترتیب، افزون بر سادگی برنامه نویسی موازی، هزینه محاسبات و حجم ذخیره سازی کاهشی چشمگیر می یابد. توانایی روش با نمونه های عددی بررسی شده است.

چکیده تعیین ساختار سرعتی پوسته با استفاده از برگردان داده های زمانی زمینلرزه ها از اهداف مهم زلزله شناسی در چند دهه اخیر بوده است.در روش برگردان همزمان ، پارامترهای اولیه زمینلرزه ها و مدل سرعتی پوسته تخمین زده شده و در طی مراحل وارون سازی پارامتر های فوق بطور همزمان بهینه می گردند. در انجام این پروژه در بخش مدلسازی یک بعدی از روش وارون سازی همزمان با استفاده از نرم افزار ولست استفاده شد که اساس کار آن کمینه کردن اختلاف زمان سیر مشاهده ای با زمان سیر محاسبه ای با توجه به مدل اولیه مورد استفاده است. با استفاده از کاربرد روش مکان یابی مشترک ،بطور همزمان موقعیت کانون های زمین لرزه، مدل پوسته و تصحیحات زمانی ایستگاهها را بهینه ساخته ایم. در این مطالعه با استفاده از منحنیهای زمان_مسافت حاصل از 9213 زمینلرزه رخ داده در شمال شرق ایران بین سالهای 2006 و2012 که در 12 ایستگاه لرزه نگاری شبکه های قوچان ومشهد وابسته به موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران ثبت شده بودند، برآورد اولیه از سرعت امواج طولی و ضخامت پوسته در منطقه بدست آمد. بهترین مدل پوسته برای منطقه با استفاده از 652 زمینلرزه انتخابی و روش وارون سازی همزمان ارائه گردید. مدل پوسته نهایی محاسبه شد ه در منطقه مشهد بر وجود چهار لایه با سرعتها ی 6/5 کیلومتر بر ثانیه تا عمق 7 کیلومتری،0/6 تا عمق18 کیلو متری ،32/6 تا عمق36 کیلو متری و5/6 تا عمق 48 کیلومتر دلالت می کند. چهار لایه سرعتی تا عمق 48 کیلو متری مربوط به پوسته ویک لایه سرعتی در اعماق بیشتر از آن مربوط به گوشته را نشان می دهد. لذا عمق موهو در این منطقه را می توان مطابق با عمق لایه سرعتی پنجم که سرعت امواجp در آن به 05/8 کیلومتر بر ثانیه می رسد ،دانست .

یکی از مهمترین مراحل در پردازش داده های لرزه ای حذف نوفه های تصادفی و همدوس می باشد. زیرا اگر سیگنال های ثبت شده زیر گستره وسیعی از نوفه ها پنهان شود، آنگاه تصویر لرزه ای مفیدی حاصل نخواهد شد. فیلتر کردن معمول ترین و موثرترین روش حذف نوفه می باشد. فیلترینگ شامل فیلترهای یک بعدی (مثل فیلترینگ فرکانسی) و فیلترهای دو بعدی (مثل فیلتر f-x ، فیلتر f-k، فیلتر وفیلترf-t) می باشد. یکی دیگر از روش های تضعیف نوفه استفاده از روش زمان - فرکانس است. این روش سیگنال را حفظ کرده و تنها بر روی نوفه ها تاثیر می گذارد، بر خلاف روشهای دیگر که در طی انجام حذف نوفه یا تضعیف آن، موجب از دست رفتن مقداری از داده های مفید می شوند. حذف نوفه در حوزه ی زمان - فرکانس از طریق اعمال یک پنجره ی متحرک، هم در مکان و هم در زمان بر روی همه ردلرزه ها اجرا می شود. در این پایان نامه از روش زمان- فرکانس برای تضعیف نوفه زمین غلت بر روی داده های لرزه ای مصنوعی و حقیقی با استفاده از کد نویسی در برنامه متلب استفاده می شود. این روش شامل چند پارامتر در الگوریتم خود است که تأثیر آنها در نتایجی که بدست می آید بررسی می شود. با مقایسه عملکرد این روش با روش معمول فیلتر f-k مزایای این روش نشان داده می شود.

اهمیت حفاظت از لوله های مدفون گاز در جلوگیری از بالا رفتن میزان خسارات و موانع ایجاد شده برای خدمات رسانی پس از وقوع زمین لرزه،به وضوح قابل مشاهده و ملموس است.این خطوط از اجزای مهم در انتقال انرژی و بالاخص حرارت به مناطق مختلف به شمار رفته و از سویی به دلیل مدفون بودن در خاک،نیازمند، تحلیل های دقیق و پیچیده ای می باشند.در این رساله قسمتی از خطوط لوله مدفون واقع در شهرستان بیرجند مورد مطالعه قرار گرفته است. توسط نرم افزار abaqus ،بار دینامیکی زلزله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج تحلیل لرزه ای نشان می دهد که به دلیل مدفون بودن لوله در عمق مشخصی از خاک و خاصیت میرایی خاک، آسیب زیادی به خطوط لوله در زلزله هایی با بزرگی متوسط وارد نشده و میزان جابجایی لوله پس از زلزله زیاد نمی باشد.

یکی از کاستی های روش های عددی و از آن میان، روش اجزای محدود، در شبیه سازی انتشار امواج، پدیده پاشیدگی عددی است. پژوهشگران، به منظور غلبه بر پاشیدگی عددی، شیوه های گوناگونی را به کار برده اند. در این پایان نامه، از قالب جزء محدود به منظور کاهش اثرات پاشیدگی عددی بهره گرفته شده است. قالب جزء محدود ماتریس جرم/ سختی عاملداری است که مقداردهی به عامل های آزاد آن، نمونه های گوناگونی از جزء محدود را با یک پیکره مشخص به دست می دهد. با بهینه یابی عامل های آزاد قالب های جرم و سختی، می توان پاشیدگی پاسخ های عددی مسئله انتشار موج را کمینه کرد. در این پایان نامه، بهینه یابی عامل های آزاد با هدف تطابق حداکثری مقادیر بسامدهای ارتعاشی سامانه پیوسته و گسسته شده با روش اجزای محدود، در دامنه های بسامدی دلخواه، صورت می گیرد. نتایج به دست آمده برای مسأله انتشار موج یک بعدی نشان دهنده آن است که شیوه بهینه یابی قالب های جرم و به ویژه سختی، تأثیر بسزایی در کاهش اثرات پاشیدگی عددی دارد.

مدهای نرمال یک سیستم ارتعاشی، الگوهای نوسانی هستند که به ساختار مواد تشکیل دهنده و شرایط مرزی شان بستگی دارند، این الگوهای نوسانی به عنوان پایه هایی برای مطالعه حرکت سیستم شناخته می شوند. شبیه سازی های بر پایه مدهای نرمال، نیازمند محاسبات سریع و حافظه بالاست؛ بنابراین یافتن روشی موثر برای محاسبه مدها به منظور کاهش حافظه و زمان محاسبات به بهبود روش های شبیه سازی موجود کمک شایانی خواهد کرد. با توجه به این مطلب دو رویکرد کلی در این پژوهش مد نظر قرار گرفت. ابتدا ارائه یک روش شبیه سازی بر پایه مدهای نرمال، که در آن روش شبیه سازی تفاوت محدود فشرده بر پایه مدهای نرمال بررسی شده است، ولی با وجود مزایای روش تفاوت محدود فشرده نسبت به تفاوت محدود کلاسیک، تفاوت محدود فشرده مودال کارآمدی قابل مقایسه ای نسبت به روش تفاوت محدود مودال نداشت. سپس به دنبال روش هایی کارآمدتر برای محاسبه مدهای نرمال سیستم برآمدیم. در مرحله اول با توجه به الگوی منظم مدها در حالت همگن، روشی برای ساخت مدهای سیستم از مد اول بیان شد. در مرحله دوم به دلیل محدودیت فضاهای همگن و با توجه به شباهت های رفتاری مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی، رفتار مدها در مکانیک کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از خاصیت درهم تنیدگی کوانتومی روشی برای ساخت مدهای سیستم دوجزئی از مدهای اجزاء سازنده آن پیشنهاد شد.