استفاده از جداساز پی در ساختمان ها به عنوان یک روش قابل قبول برای طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله پذیرفته شده است. هدف از جداسازی، کاهش انرژی منتقل شده از تحریک زمین به سازه بواسطه استفاده از تکیه گاه هایی با سختی نسبی پایین می باشد. این کاهش انرژی موجب باقی ماندن سازه در حالت الاستیک و کاهش میزان خسارت وارد به سازه می گردد. در طی سالیان گذشته بر روی انواع جداسازهای پی تحقیق و بررسی های زیادی انجام شده است. در این پروژه دو نوع جداساز، جداساز یونیورسال که ترکیبی از یک جداساز لاستیکی و اصطکاکی است و جداساز لاستیکی با هسته سربی مدلسازی شده و تأثیر آن بر روی سازه های با ارتفاع مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت اثر میراگر در کاهش جابجایی پایه در زلزله های نزدیک گسل نیز بررسی شده است. بر اساس بررسی های انجام شده مدل ساخته شده در نرم افزار sap2000 دارای دقت کافی و مناسب برای استفاده در این پروژه می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل-های انجام شده، اگر چه استفاده از جداساز یونیورسال تأثیر بسیار زیادی در کاهش شتاب-های منتقل شده به طبقات ندارد، اما می تواند جابجایی نسبی را به یک حد خوبی محدود نماید و برش پایه را به میزان زیادی کاهش دهد که به همین واسطه به سازه کمک می شود تا در حالت الاستیک باقی بماند. اما جداساز lrb در همه موارد تأثیر خوبی داشته است. همچنین میراگرها جابجایی پایه را به خوبی کاهش می دهند که در زلزله های نزدیک گسل، جابجایی نسبی طبقات در اثر اضافه کردن میرایی خالص کاهش می یابد اما در زلزله های دور از گسل این جابجایی نسبی افزایش یافته که با هدف اصلی طراحی جداسازها مغایرت دارد.

خرابی پیشرونده با حذف ظرفیت باربریِ موضعیِ قسمت کوچکی از سازه شروع می شود و در ادامه، خرابی هایی در المان های سازه بوجود می آید که بطور مستقیم تحت تاثیر رخداد موضعی اولیه نمی باشند. این خرابی های متوالی ممکن است در کل سازه یا سطح وسیعی از آن گسترش پیدا کند. در این تحقیق، پتانسیل خرابی پیشرونده در ساختمان های فولادیِ طراحی شده برای بارهای لرزه ای، با سه روش استاتیکی خطی، استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. ساختمان ها با دو سیستم قاب خمشی و قاب خمشی با مهاربند همگرا، در مناطق مختلف لرزه خیزی و بر اساس دو آیین نامه gsa 2003 و ufc 2009 برای خرابی پیشرونده بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد علی رغم اینکه ساختمان های طرح لرزه ای شده، لزوما در برابر خرابی پیشرونده مقاوم نمی باشند؛ اما پارامترهایی نظیر مناطق لرزه خیزی، ارتفاع ساختمان، جهت تیرچه ریزی و الگوی بارهای ثقلی، موقعیت ستون های حذف شونده و همچنین محل قرارگیری مهاربندها، می توانند در کاهش یا افزایش پتانسیل خرابی پیشرونده تاثیر زیادی داشته باشند. بطور کلی با افزایش ارتفاع ساختمان و طراحی برای مناطق لرزه خیزی بالاتر، پتانسیل خرابی پیشرونده کاهش پیدا می کند. برای کاهش پتانسیل خرابی پیشرونده پیشنهاد می شود جهت تیرچه ها به گونه ای باشد که از تمرکز بارهای ثقلی جلوگیری گردد. موقعیت قرارگیری مهاربندها و تاثیر آنها بر خرابی دهانه های با مهاربندی و بدون مهاربندی متفاوت می باشد و باعث افزایش پتانسیل خرابی پیشرونده در دهانه های بدون مهاربندی می گردد. از آنجایی که تحلیل استاتیکی خطی، رفتار دینامیکی و غیر خطی را در نظر نمی گیرد و نمی تواند ناپایداری سازه را نشان دهد؛ ممکن است پتانسیل خرابی را، نسبت به دو تحلیل دیگر، کمتر برآورد کند. بطور کلی نتایج سه تحلیل در آیین نامه ufc، نسبت به آیین نامه gsa، به یکدیگر نزدیک تر می باشند.

ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک بدلیل تعدد پارامترهای دخیل در آن و ماهیت ناهمگن خاک یکی از مسائل پیچیده در مهندسی ژئوتکنیک لرزه ای می باشد. این پدیده اساساً به دو پارامتر مقاومت برشی تناوبی خاک و تنش برشی ایجاد شده بواسطه زمین لرزه بستگی دارد. برای محاسبه مقاومت برشی تناوبی می توان از روش های آزمایشگاهی مانند روش آزمایش سه محوری تناوبی و یا روش های در محل مانند آزمایش نفوذ استاندارد، آزمایش نفوذ مخروط و آزمایش اندازه گیری سرعت موج برشی استفاده نمود. وجود عدم قطعیت های ذاتی موجود در پارامترهای ژئوتکنیکی و لرزه ای تأثیرگذار در پتانسیل روانگرایی، نشان از احتمالاتی بودن ماهیت این پدیده دارد. به همین دلیل روش های احتمالاتی ارزیابی پتانسیل روانگرایی در سال های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته اند و روشهای مختلفی جهت ارزیابی قابلیت اطمینان و لحاظ اثر عدم قطعیت های موجود در مسئله بکارگرفته شده اند. در این تحقیق از روش تحلیلی ترکیب منحنی توزیع متغیرهای تصادفی، جهت تعیین چهار مدل ارزیابی قابلیت اطمینان پتانسیل روانگرایی بر اساس روش های آزمایشگاهی و محلی استفاده گردیده است. در این راستا برای پارامترهای مقاومتی خاک مانند دانسیته نسبی، عددنفوذ استاندارد اصلاح شده، عدد نفوذ مخروط اصلاح شده، سرعت موج برشی اصلاح شده و ضریب کاهش تنش از توابع توزیع نرمال محدود شده و برای پارامترهای لرزه ای مانند نسبت ماکزیمم شتاب زمین لرزه به شتاب گرانش و بزرگای زلزله از توابع توزیع نمایی محدود شده استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج روش ترکیب منحنی توزیع متغیرهای تصادفی از روش عددی شبیه سازی مونت کارلو استفاده گردیده است. مقایسه نتایج دو روش نشان از عملکرد صحیح مدل پیشنهادی در ارزیابی قابلیت اطمینان روانگرایی دارد. نتایج آنالیز حساسیت نشان می دهد که پارامترهای لرزه ای موثرترین پارامترها در ارزیابی پتانسیل روانگرایی می باشند. علاوه بر این آنالیز پارامتری نشان از رفتار صحیح مدل های ارائه شده نسبت به تغییر پارامترهای ورودی مختلف دارد. در انتها نیز با ارائه یک مدل احتمالاتی، میزان اعتمادپذیری روش های مختلف ارزیابی پتانسیل روانگرایی با یکدیگر مقایسه گردیده است.

تحلیل پاسخ لرزه ای نهشته های خاکی یک بخش مهمی از مهندسی ژئوتکنیک لرزه ای است که به بررسی اثرات ساختگاه بر روی امواج لرزه ای منتشر شده در زمین می پردازد. دامنه های امواج لرزه ای در طی زلزله ممکن است به هنگام عبور از لایه های خاک در نزدیکی سطح زمین به مقدار قابل توجهی تقویت شوند. تحلیل بزرگنمایی پاسخ ساختگاه به شدت تحت تأثیر عدم قطعیت های ویژگی های خاک قرار دارد. از سوی دیگر، یک تحلیل قطعی اجازه ی ارزیابی عدم قطعیتهای بزرگنمایی ساختگاه ناشی از ماهیت تصادفی پارامترهای ژئوتکنیکی را نمی دهد. در این پایان نامه، یک رویکرد احتمالاتی برای تخمین پاسخ لرزه ای سطح زمین در نهشته های خاکی با ویژگی های غیرقطعی پیشنهاد شده و بر روی چهار سایت واقعی در جنوب ایران که داده های ژئوتکنیکی آن از طریق آزمایشات spt و آزمایشات ژئوفیزیک درون چاهی بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور انجام تحلیل تصادفی در روش پیشنهاد شده، روش غیربازگشتی مبتنی بر ماتریس سختی دینامیکی در حوزه های فرکانس (fd) و فرکانس-زمان تلفیق شده (hftd) به جای الگوریتم معمولی بازگشتی به کار گرفته شده است. همچنین اثرات عدم قطعیتهای همراه با خصوصیات ژئوتکنیکی خاک توسط روش شبیه سازی مونت کارلو بررسی شده است که تغییرات سرعت موج برشی، چگالی، ضخامت پروفیل خاک و ویژگی های غیرخطی خاک (d و g/gmax) مد نظر می باشد. به طور خاص، اثرات عدم قطعیتهای در نظر گرفته شده بر روی شتاب ماکزیمم سطح زمین، طیف پاسخ و تابع بزرگنمایی برای سایت های در نظر گرفته شده در سطح زمین محاسبه شده است. تحلیل های مورد نظر توسط دو کد کامپیوتری نوشته شده در محیط نرم افزار matlab انجام شده است که الگوریتم فوق را برای مدل یک بعدی پاسخ سایت پیاده سازی می نماید. همچنین نتایج حاصل از آنالیز حساسیت نشان می دهد که پارامتر میرایی حساس ترین پارامتر می باشد.

در سال های اخیر تحقیات زیادی بر روی انواع بارگذاری ها از جمله بارهای موقت همچون باد و زلزله انجام شده و رفتار سازه ها در مقابل این بارها مورد مطالعه قرار گرفته است. اما در این میان، بارهای انفجاری از جمله بارهای احتمالی هستند که ممکن است بر اثرات حملات تروریستی یا حملات هوایی به سازه وارد شوند. در مورد بارگذاری انفجار و اثرات آن بر سازه ها هنوز تحقیقات کمی صورت گرفته و سوالات زیادی بدون پاسخ باقی مانده است . انفجار حاصل آزاد شدن ناگهانی انرژی است که می تواند به صورت انفجار گاز ها، هسته ای یا در اثر انواع مختلف بمب باشد. یکی از رخ دادهای مهمی که ممکن است بعد از انفجار در سازه ها اتفاق بیافتد خرابی پیش رونده می باشد .خرابی پیش رونده با حذف ظرفیت باربری موضعی قسمت کوچکی از سازه آغاز میشود، و در ادامه به سایر المان های سازه ای منتقل می شود. این خرابی ممکن است در کل سازه یا سطح وسیعی از آن گسترش پیدا کند. در سازه های فولادی، کارکرد سیستم به طور عمده وابسته به رفتار و مقاومت اتصالات است بنابراین جزییات و نحوه اجرای اتصالات اهمیت زیادی در رفتار سازه دارد . در این پایان نامه، عملکرد سه نوع اتصال خمشی از نوع کاهش یافته، ورق انتهایی و تقویت شده با ورق بالا و پایین در پدیده انفجار و خرابی پیش رونده مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا بار انفجاری به سازه اعمال و نحوه عملکرد اتصالات در برابر بار انفجاری شناسایی می شود و سپس به بررسی تحلیل خرابی پیش رونده پرداخته می شود.