یکی از نکات مهم درباره سازه های بلند، سیستم های مقاوم این سازه ها در برابر بارهای جانبی مانند: زلزله، باد،... می باشد که این سیستم های مقاوم معمولاً به صورت دوگانه مانند سیستم هسته مرکزی در قاب خمشی بتنی و... استفاده می شوند. مشکل اصلی این سیستم های مقاوم، محدود بودن توانایی این سیستم های مقاوم، در کنترل سازه در ارتفاع می باشد. لذا محققین این امر بر آن شدند تا از روش هایی جهت کنترل سازه های بلند استفاده کنند. از این رو روش هایی جهت کنترل سازه های بلند به وجود آمدند که این روش های کنترل شامل: کنترل غیرفعال، کنترل نیمه فعال و کنترل فعال می باشند. مطالعات و تحقیقات اولیه انجام شده در زمینه کنترل، به طور وسیعی بر روی سیستم های کنترل فعال می باشد. این سیستم ها با به کارگیری محرک هایی جهت ایجاد نیروهایی که مستقیماً بر سازه اعمال می شود، تغییر مکان سازه را کنترل می کنند. با توجه به محدودیت محرک ها از نظر تعداد و مسایل اقتصادی، موقعیت قرارگیری این محرک ها بسیار حایز اهمیت می باشد. لذا در این پایان نامه، به محل قرارگیری بهینه ی این محرک ها در سازه های بلند با استفاده از الگوریتم تجمعی ذرات، در روش تخصیص قطب ها تحت اثر زلزله های حوزه ی دور و نزدیک گسل پرداخته شده است و از آنجایی که این دو حوزه لرزه ای دارای خصوصیات متفاوتی هستند می توانند بر روی سازه ها با پریودهای مختلف آثار جدا گانه ای داشته باشند. در این مطالعه، از قاب های برشی 10 و 11 طبقه ی بتنی جهت مدل سازی در برنامه ی matlab و یافتن تاثیرات روش تخصیص قطب ها با استفاده از الگوریتم تجمعی ذرات در دو حوزه ی دور و نزدیک گسل، استفاده شده است. پس از مطمئن شدن از نتایج مطلوب روش کنترلی به کار گرفته شده در قاب های برشی، این روش بر روی سه سازه ی بتنی 9، 15 و 21 طبقه که دارای دیوار برشی بتنی به عنوان سیستم ثانویه هستند، اعمال گردید و نتایج مثبت این روش بر روی کنترل این سازه ها به وضوح قابل مشاهده است. نتایج تحلیلی نشان داد که در هر دو حوزه ی دور و نزدیک گسل در سازه های بلند مرتبه، 67% محرک ها با توجه به تابع هدف تعریف شده در 15% ارتفاع بالای سازه قرار می گیرند. همچنین با افزایش ارتفاع سازه های سه بعدی، تاثیر محرک ها در کنترل سازه نیز افزایش می یابد و محرک ها در حداکثر حالت می توانند باعث کاهش 50% حداکثر تغییر مکان های کنترل نشده گردند.

به منظور بررسی پارامترهای مختلفی اعم از نوع الیاف، درصد الیاف، تأثیر دولایه نمودن دال، نحوه ی قرار گیری و جابجایی لایه ها، تأثیر وجود آرماتور در دال نسبت به حالت بدون آرماتور و ... تعداد 29 دال یک طرفه به ابعاد 10 × 30 × 135 سانتی متر به صورت تک لایه و دو لایه با لایه های بتنی متفاوت و در دو حالت با آرماتور و بدون آرماتور توسط بتن معمولی و بتن الیافی فولادی و بتن الیافی مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن با درصد های حجمی متفاوت الیاف فولادی و پلی پروپیلن ساخته و تحت آزمایش خمش قرار گرفتند و میزان مقاومت خمشی، نحوه ی ایجاد و گسترش ترک، ظرفیت باربری، طاقت خمشی و میزان جذب انرژی آنها مورد مقایسه قرار گرفت.

تحقیقات محققین مهندسی زلزله نشان می دهد که ساختار پروفیل خاک زیر پی سازه ها بر روی رفتار دینامیکی آنها تاثیر می گذارد. پاسخ دینامیکی سازه به همراه روسازه و پی زیرین آن تحت لرز ه های شدید اعمالی ، متغیری از نوع خاک زیر شالوده بوده ، لذا بدون درنظر گرفتن تاثیر آن نمی توان تخمین واقع گرایانه ای از نیروهای اعمالی زلزله بر سازه داشت. همچنین خصوصیات محلی خاک مانند جنس خاک، لایه ای بودن خاک و نیز تغییرات عمق لایه از عوامل موثر بر رفتار لرزه ای سازه می باشد که باید مورد بررسی قرار گر فته و نیز در تحلیل ا ندرکنشی سازه و پی لحاظ گردد . بنابراین بنظر می رسد بررسی رفتار لرزه ای سازه بدون لحاظ نمودن اثر خاک منجر به نتایج واقعی نخواهد شد . در سالهای اخیر تحقیقات وسیعی انجام گرفته است تا این اثر دقیق تر مورد بررسی قرار گیرد. گزارشهای متعدد خسارات لرزه ای سازه ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی- تحلیلی از سوی دیگر نشان می دهند که اثرات اندرکنش خاک- سازه می تواند عامل موثری در آسیب پذیری لرزه ای سازه ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله 1985 مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات ساختگاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک- سازه گردید به طوری که ساختمانهای با پریود ارتعاشی حدود 2 ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به عقیده بسیای از محققین، این زلزله نقش و اهمیت اندرکنش خاک- سازه را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقوع این زلزله بود که تحقیقات گسترده ای در این خصوص به عمل آمده و اثرات اندرکنش خاک- سازه در ضوابط آئین نامه ای طرح لرزه ای منعکس گردید.در راستای انجام تحقیق در سمینار حاضر به گرد آوری و برنامه ریزی برای تحلیل عددی معادلات اندرکنشی خاک و سازه بر مبنای روش های حجم المان های انعطاف پذیر و تکنیک های ماتریسی امپدانس دینامیکی پرداخته می شود. برای ارزیابی اندازه بزرگی بارگذاری دینامیکی و مشخصات لغزش و چرخش پی و ترکیبات پریود های ارتعاشی روسازه و زیر سازه به تشکیل مدل های چندگانه از نظر ابعاد هندسی، لاغری های متفاوت برای سازه و نسبت های متعارف امپدانس دینامیکی خاک به پریود های ارتعاش طبیعی پی پرداخته می شود.

تاسیسات زیرزمینی جزء لاینفک جامعه مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می گیرد، شامل متروها و خطوط راه آهن، بزرگراه ها، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب, .... با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله روی اینگونه سازه ها ملاحظه می شود که نرخ خرابی آنها نسبت به سازه های روزمینی پایین تر است. در عین حال در زلزله های اخیر مانند زلزله سال 1995 کوبه ژاپن،زلزله های 1995 چی چی تایوان، زلزله های 1999 کوکائلی ترکیه، سازه های زیرزمینی دچار خسارت عمده ای شده اند. در این مطالعه، راه حل های تحلیلی فرم بسته برای نیروی محوری و ممان در پوشش تونل مدور به دلیل تغییر شکل تاشدگی تحریک لرزه ای تحت شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است. سپس تفاوت میان راه حل های موجود در نیروی محوری و ممان برای شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است. مقایسه نتایج نشان داده است که روش wang نتایج بیشتری در ممان خمشی نسبت به سایر روش ها نتیجه می دهد. همچنین راه حلpenzien ، بطور قابل توجهی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش را دست پایین ارزیابی می کند. همچنین در برخی موارد ، نتایج حاصل از روش penzien ، برخلاف نتایج حاصل از سایر روش ها بوده است ، بنابراین توصیه می شود از روش penzien نباید جهت ارزیابی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش استفاده شود. دو روش برای ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونل ها توضیح داده شده است. یک روش تجربی و روش دیگر، روش اصلاح شده تغییرشکل کشیدگی مقطع عرضی (mcsrd) که یک روش شبه استاتیکی است. در ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونل ها با روش اصلاح شده تغییرشکل کشیدگی مقطع عرضی، با تعیین حداکثر سرعت زمین (pgv) بجای مقایسه آن با مقادیر مجاز در شدت های مختلف زلزله، بوسیله رابطه بین حداکثر سرعت زمین و حداکثر شتاب زمین (pga)، ظرفیت لرزه ای تونل بوسیله پارامتر pga مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین نتایج ارزیابی در سه سطح با ضرایب اطمینان 1، 1.5 و 2 ارائه شده است. بمنظور بررسی این روش، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی و لرزه زمین ساخت منطقه تهران، قسمتی از پروژه خط سه متروی تهران، (خیابان ولیعصر، حد فاصل خیابان های طالقانی و زرتشت) مورد مطالعه موردی قرار گرفته است. جهت درک تفاوت میان نتایج روش تحلیل شبه استاتیکی و نتایج تحلیل دینامیکی، آنالیز دینامیکی افزایشی به منظور دستیابی به یک شاخص صحیح از پاسخ دینامیکی سازه با اعمال ارتعاش زلزله های نورثریج ، لوماپریتا و کوبه بر سازه تونل ، تفاوت میان این دو روش مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی ها ، به طور کلی روند نیروهای داخلی در مقابل کرنش برشی برای هر دو روش مشابه است با این حال، اختلاف نسبی نیروهای داخلی محاسبه شده درحدود 40 ? (نیروی محوری)، 42 ? (نیروی برشی) و 17 ? (ممان خمشی) می باشد.

قابهای مهاربندی شده هم محور از جمله سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی می باشند، محاسنی چون سرعت ساخت، سهولت اجراء و هزینه پایین تردر مقایسه با سایر سیستم های سازه ای و بعلاوه سهولت بازسازی آنها پس از زلزله سبب کاربرد گسترده درسازه های معمول گردیده است، از سوی دیگر شکل پذیری کم آنها ، متاثر از کمانش مهاربند فشاری قبل از عمل تسلیم و جذب انرژی از جمله نقاط ضعف این نوع سیستم های سازه ای محسوب می شود ، جهت رفع این مشکل تحقیقات متعدد صورت گرفته است ، یکی از مکانیزم های ممکن جهت تامین شکل پذیری مهاربند هم محور، حلقه فولادی مستهلک کننده است که در نقطه اتصال بادبند به ورق گوشه و با صرف هزینه ای کم نصب می گردد ، این المانها ضمن جذب انرژی می توانند به عنوان یک فیوز عمل کرده و از کمانش مهاربند جلوگیری نمایند. در تحقیق حاضر عملکرد قابهای خمشی به همراه مهاربند هم محور با کاربرد حلقه مستهلک کننده فولادی بررسی شده است، جهت دست یابی به این هدف قابهای 5 ، 10 و 15 طبقه یکبار در حالت مهاربند معمولی و بار دیگر در حالت کاربرد المان مستهلک کننده تحت آنالیز های غیر خطی قرار گرفته است ،برای این منظور پاسخ سازه تحت زمین لرزه های دور و نزدیک گسل با خواص ساختاری متفاوت ارزیابی شده است ، همچنین با توجه به اهمیت ساختگاه سازه و کمبود شتابنگاشت های ثبت شده در نقاط متفاوت ضمن بررسی لزوم تولید شتابنگاشت های مصنوعی و کارایی روش موجک ، با تکیه بر روشی مبتنی بر تئوری موجک شتابنگاشت هایی مصنوعی از طریق اصلاح طیفی رکوردهای موجود تولید شده است، در این روش با بهره گیری از موجک پیوسته ، شتابنگاشت ثبت شده به تعدادی تاریخچه های زمانی مناسب، بدون همپوشانی در بازه فرکانسی تجزیه شده و سپس هر یک از تاریخچه های زمانی جهت انطباق طیف پاسخ شتاب نگاشت با طیف طراحی ایران ، موجود در آیین نامه 2800 ویرایش سوم، بطور مناسب مقیاس شده اند و کارایی سیستم سازه ای تحت زلزله های مصنوعی مجددا ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد تحت زلزله های واقعی، با کاربرد المان مورد نظر میزان برش پایه قاب کاهش می یابد، درصد کاهش برش پایه بطور متوسط در قابهای 5، 10 و 15 طبقه به ترتیب معادل 13، 23و19 درصد می باشد ، در مقابل جابجایی نسبی طبقات با افزایش همراه بوده است، از سوی دیگر روند تولید شتابنگاشت مصنوعی نشان دهنده عملکرد مطلوب روش موجک در انطباق طیفی رکوردهای موجود می باشد ، این روش با تغییر اثر مولفه های فرکانسی به صورت فیلتر عمل خواهد کرد، همچنین ضمن برخورداری از سرعت و دقت مناسب در فرایند همگرایی میزان خطای عدم انطباق طیفی را در زلزله های مختلف بطور متوسط تا حدود 5 درصد کاهش می دهد و رکوردهای مصنوعی با خواص متفاوت تولید می گردد این امر بویژه در زلزله های دور از گسل به دلیل برخورداری از مقادیر ماکزیمم سرعت و جابه جایی پایین و همچنین انرژی ورودی کمتر مشهود بوده است ، این خواص به نوبه خود در پاسخ سازه تاثیر گذار خواهند بود و مقادیر جابه جایی و تغییر مکان نسبی تحت زلزله های مصنوعی دور از گسل بطور قابل ملاحظه افزایش داشته است این امر لزوم فرایند انطباق طیفی را بویژه در زلزله های دور از گسل نشان می دهد .همچنین نتایج آنالیز تاریخچه زمانی تحت زلزله های مصنوعی تولید شده نشان می دهد با کاربرد حلقه فولادی میزان کاهش برش پایه قاب 5، 10 و 15 طبقه به ترتیب معادل 8 ، 14 و 28 درصد بوده است.

دیوار برشی فولادی سیستم جانبی نوین در برابر بار باد و زلزله می باشد. دیوار برشی فولادی برای مقابله با نیروی زلزله در سازه ها استفاده می شود.در یک سیستم (spsw) المانهای افقی و عمودی به صورت گیردار به ورق ها متصل شده اند.سیستم حاصل شده مانند یک تیر ورق طره عمل می کند. فلسفه طراحی سیستم (spsw) به دو دسته تقسیم میشود : الف- طراحی اولیه از ورق ها و سخت کننده های ضخیم برای جلوگیری از کمانش ناشی از تنش برشی در بارگذاری های کم استفاده می شود. ب- طراحی جدیدتر از ورقهای نازک تر استفاده می کند که از ظرفیت پس کمانش ورق استفاده می کند. مطالعات عددی و آزمایشگاهی گزارش می دهد که سیستم (spsw) دارای سختی بالا،ظرفیت جذب انرژی عالی و خواص رفت و برگشتی پایدار می باشد .اکثر آئین نامه های لرزه ای جهان شتاب پایه طراحی را تابعی از پریود طبیعی ارتعاش می دانند بنابر این محاسبه دقیق پریود طبیعی ارتعاش اهمیت زیادی برای تعیین اندازه های جانبی در طراحی دارد .برای تعیین پریود طبیعی ارتعاش یک سازه نیاز به روش های دینامیکی (روش رایلی یا آنالیز مقدار ویژه)که در آئین نامه های مانند asce و آئین نامه اروپا و آئین نامه ساختمانهای کانادا موجود می باشد .همچنین ویژگیهای طراحی ،فرمول های تجربی برای تهیه پریود ارتعاش طبیعی سازه مقرر می دارد. برای طراحی اولیه این نوع سیستم به یک رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش نیاز است. رابطه های ارائه شده در آیین نامه های لرزه ای ایران و جهان برای این نوع سیستم سازه ای بالاخص برای سازه های بلند مرتبه بسیار محافظه کارانه و غیر اقتصادی می باشد. در این تحقیق تعدادی سازه با سیستم های قاب مختلط و قاب ساده مورد طراحی و آنالیز قرار گرفته اند و پریود طبیعی ارتعاشی آنها توسط آنالیز مقدار ویژه تعیین گردیده است. سپس با رابطه دستی ارائه شده توسط تاپکایا مقایسه گردیده است. افزایش پریود بر اثر رفتار غیر خطی دیوارها مورد بررسی قرار گرفت. کاربرد بازشوها در دیوار های برشی جهت مصارف گوناگون بسیار زیاد است بنابراین رفتار دیوار با بازشو در محاسبه پریود دیوار ها تعیین گردید. در نهایت رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش دیوار برشی فولادی ارائه گردید.

امروزه تجربیات بدست آمده از زمین لرزه های پیشین و نیز مطالعات صورت گرفته در این زمینه تاثیر قابل ملاحظ? عوارض توپوگرافی سطحی و نامنظمی های سطحی زمین را بر مولفه های پاسخ لرزه ای نمایان می سازد. تاثیرات ناشی از ناهمواریهای سطحی در مقایسه با تاثیرات ناشی از لایه بندی زیر سطحی زمین در تقویت و یا کاهش امواج لرزه ای کمتر مورد توجه و ارزیابی قرار گرفته است. علی رغم مشخص شدن اهمیت این مسئله تنها تعداد معدودی از آیین نامه ها و دستورالعمل های طراحی مقاوم در برابر زلزله به صورت جرئی اثرات ساختگاهی ناشی از توپوگرافی را مد نظر قرار داده اند. این مسئله ناشی از عدم وجود دانش کافی درباره نحوه و میزان تاثیر توپوگرافی بر پاسخ لرزه ای است و ضرورت انجام مطالعات در این زمینه را بیان می دارد. هدف اصلی رساله حاضر، بررسی اثرات عوارض توپوگرافی سطح زمین بصورت دره های دوبعدی همگن با رفتار ارتجاعی خطی بر روی بزرگنمایی بیشینه شتاب (pga) و بیشینه سرعت (pgv) زمین و مطالعات حساسیت سنجی تاثیر دره های دوبعدی بر پاسخ لرزه ای سطح زمین می باشد. بدین منظور تحلیل های عددی توسط نرم افزار flac-2d که مبتنی بر روش تفاضل محدود می باشد انجام گرفته و سپس اثر این عوارض سطحی و میزان بزرگنمایی شتاب، برروی قاب های فلزی 8،6 و10 طبقه با سیستم جانبی قاب خمشی با نرم افزار sap ver14.2.0 بررسی شده است. حداکثر پاسخ شتاب دره ها بطور معمول در 1=x/l رخ می دهد و در بیشترین حالت 42% بزرگنمایی نسبت به پاسخ میدان آزاد بدون در نظر گرفتن اثرات توپوگرافی دره را دارد.

مشخصه های دقیق حرکات زمین و تخمین دقیق نیازهای لرزه ای در سطوح کلی و محلی به عنوان پارامترهای کلیدی موثر در طراحی بر اساس عملکرد و ارزیابی لرزه ای یک سازه به شمار می روند. در نواحی نزدیک به گسل، اثرات جهت داری پیشرونده و پرتابی زمین رکوردهایی را تولید می نمایند که توسط یک پالس قوی یا مجموعه پالسهای پریود- بلند شناسایی می شوند. لذا در این تحقیق اثر مدت زمان قوی زلزله و محتوای فرکانسی بر پاسخ غیرالاستیک سازه های فولادی تحت اثر حرکات لرزه ای حوزه نزدیک، با تاکید خاص بر اثر جهت داری پیشرونده و اثر پرتابی، در دو بخش و به صورت تحلیلی و عددی مورد ارزیابی قرار می گیرد. در بخش اول، به کمک نرم افزار abaqus رفتار کلی ساختمانهای فولادی اعم از تغییرمکان کل سازه، تغییرمکان نسبی بین طبقات، نیروی محوری، محل و ترتیب تشکیل مفصل پلاستیک، جابه جایی ماندگار و ظرفیت شکل پذیری سازه مورد بررسی قرار می گیرد. مدل سازیهای عددی که در این پژوهش انجام گرفته است، نشان می دهد که ساختمانهای فلزی در زمان حضور پالس سرعت در تاریخچه زمانی سرعت، تحت اثر نیازهای تغییرشکل بزرگی (در برخی موارد تا دو برابر حالت زلزله های حوزه دور) قرار گرفته و این امر باعث می گردد که سازه در یک یا چند سیکل محدود، انرژی قابل ملاحظه ای را تلف نماید. رکوردهای نزدیک گسل حاوی اثر پرتابی، نسبت به رکوردهای دور از گسل، آسیب بیشتری به سازه وارد نموده و تا 50 درصد تغییرمکان کلی سازه را افزایش می دهند. در بخش دیگر این تحقیق، اثر مدت زمان قوی زلزله بر پاسخ غیر الاستیک سازه بررسی گردید. نتایج حاصل از تحلیل نشان می دهد که مدت زمان قوی زلزله بر شاخص خرابی بر اساس ماکزیمم پاسخ( دریفت طبقات) بی تاثیر است در حالی که بر شاخص خرابی بر اساس انرژی تاثیر گذار است به طوری که با افزایش مدت زمان انرژی هیسترزیس جذب شده نیز افزایش می یابد.

مشکل اصلی این سیستم های مقاوم لرزه ای سازه های بلند، محدود بودن توانایی آن ها در کنترل سازه در ارتفاع می باشد. لذا محققین این امر بر آن شدند تا از روش هایی جهت کنترل سازه های بلند استفاده کنند. از این رو روش هایی جهت کنترل سازه های بلند به وجود آمدند که این روش های کنترلی عبارتند از کنترل غیرفعال، کنترل نیمه فعال و کنترل فعال. مطالعات و تحقیقات اولیه انجام شده در زمینه کنترل، به طور وسیعی بر روی سیستم های کنترل فعال می باشد. این سیستم ها با به کارگیری محرک هایی جهت ایجاد نیروهایی که مستقیماً بر سازه اعمال می شود، تغییر مکان سازه را کنترل می کنند. با توجه به محدودیت محرک ها از نظر تعداد و مسایل اقتصادی، موقعیت قرارگیری این محرک ها بسیار حایز اهمیت می باشد. در یافتن موقعیت بهینه محرک های مذکور نیاز به الگوریتمی است که از توانایی کافی در جستجوی مقادیر بهینه در فضای گسسته برخوردار باشد که به همین منظور الگوریتم ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، به دلیل تفاوت ویژگی های زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل و نیز کمبود یا نبود اطلاعات معتبر در ثبت رکورد زلزله های حوزه نزدیک، مقایسه تحریک های حوزه دور و نزدیک و پالس های شبیه سازی شده حوزه نزدیک امری ضروری است.

ویرانی های ناشی از زلزله و مطالعات محققین مختلف نشان داده است که پیکربندی هندسی ساختمان ها نقش مهمی در آسیب های وارده ناشی از زلزله دارد. حس تنوع خواهی انسان باعث گردیده است که ساختمان هایی با فرم های هندسی ساده و یکنواخت جای خود را به فرم های هندسی پیچیده تر بدهند. یکی از فرم های هندسی غیر ساده که در سطح شهر های جهان به چشم می خورد ساختمان های دارای پس نشستگی در ارتفاع می باشد. این فرم هندسی علاوه بر اینکه شکل ساختمان را از یکنواخ تی خارج می سازد، سبب می گردد در نواحی با تراکم ساختمان ها، ابنیه کوتاه تر از نور خورشید بهره مند شوند. علاوه بر مزیت های معماری، در ساختمان های بلند بمنظور کاهش پاسخ های ناشی از باد یکی از راهکارها کاهش سطح بادگیر ساختمان است که بواسطه پس نشست ها نیز قابل دستیابی است. عملکرد چنین ساختمان هایی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بمنظور شناخت بیشتر این ساختمان ها و تغییرات بوجود آمده ناشی از بروز پس نشست، بیش از 50 مدل پنج، ده، بیست، سی و چهل طبقه دو بعدی و سه بعدی به کمک تحلیل های دینامیکی طیفی و استاتیکی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پس نشست ها تاثیر جدی بر خصوصیات دینامیکی ساختمان دارند. جابجایی های مطلق و نسبی ناشی از نیرو های جانبی زلزله کاهش یافتند، همچنین توزیع نیروی زلزله در طبقات بطور جدی تحت تاثیر قرار گرفت. وزن ساختمان، برش های پایه و لنگر های واژگونی ناشی از باد و زلزله کاهش یافتند اما روند تغییرات بنحوی بوده که نسبت برش پایه به وزن و همچنین ضریب اطمینان در برابر واژگونی به ترتیب افزایش و کاهش پیدا کرده اند. ضرورت در نظر گرفتن اثرات پی دلتا و میزان تغییر نتایج در صورت نادیده گرفتن آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. مشخص گردیده که لحاظ نشدن اثرات پی دلتا سبب می شود که نتایج کمتر از مقدار واقعی خود بدست آیند. البته با گسترش پس نشستگی ها تفاوت میان دو حالت لحاظ یا عدم لحاظ نمودن اثرات پی دلتا روند کاهشی را نشان داده است.

در این تحقیق با استفاده از تبدیل موجک شتابنگاشت به چندین تراز مجزا تقسیم شده است که هر تراز یک محدوده فرکانسی خاصی را پوشش می دهد .موجک مادر استفاده شده در این تحقیق تابع پاسخ ضربه نوسانگر نامیرا که یک تابع نمایی هارمونیک است می باشد. سپس طیف پاسخ سرعت زلزله های مختلف به عنوان ورودی به شبکه های عصبی داده می شود و تبدیل فوریه هر تراز موجک زلزله های مختلف به عنوان خروجی به شبکه عصبی داده می شود ودر نهایت شبکه عصبی آموزش می بیند. در این تحقیق از52 رکورد زلزله مختلف که اغلب آن ها غرب آمریکا و ایران می باشد استفاده شده است که برای آموزش شبکه از 45 رکورد و برای تست شبکه ها از 7رکورد استفاده شده است. سپس رکوردهای تولید شده با استفاده از شبکه عصبی و همچنین رکورد های اصلی بر روی قاب های خمشی با مقطع کاهش یافته(rbs) و قاب خمشی با اتصال استاندارد اعمال شده اند. از قاب های خمشی 5،10 و 15 در مدل های تحلیلی استفاده شده است . قاب ها تحت رکورد های اعمال شده تحلیل تاریخچه زمانی خطی مودال شده اند . با مشاهده نتایج مشخص می شود که شبکه آموزش دیده دارای دقت بالایی در تولید شتابنگاشت مصنوعی سازگار با طیف پاسخ می باشد که دارای خطای قابل قبولی می باشد.خطای میانگین رکوردها ی تولید شده در حدود 18 درصد برای اکثر رکوردها به دست آمد. تحلیل تاریخچه زمانی خطی بر روی قاب ها نشان داد در قاب خمشی با اتصال rbs مقدار برش پایه 5 تا 8 درصد کاهش می یابد ودریفت داخلی طبقات میانی به طور متوسط 4 تا 10 درصد افزایش می یابد.در رکورد های اعمال شده بر روی قاب های خمشی اختلاف برش پایه قاب در رکورد های اصلی و تولید شده برای ایستگاه های تست شونده در اغلب رکورد ها حدود 20 درصد مشاهده شد.

در هنگام وقوع زلزله سازه تحت تاثیر شش مولفه زلزله شامل سه مولفه انتقالی و سه مولفه پیچشی قرار می گیرد. سه مولفه انتقالی شامل دو حرکت افقی و یک حرکت قائم می باشد. مولفه قائم زلزله در گذشته مورد توجه آیین نامه های لرزه ای نبوده است، در صورتیکه تحقیقات جدید نشان می دهد که حرکت قائم زمین باعث بوجود آمدن نیروهای اینرسی قابل توجهی در اعضای سازه می شوند. همچنین شواهد عینی از زلزله هایی که دارای شتاب قائم قابل ملاحظه ای بوده اند، نشاندهنده اهمیت در نظر گرفتن اثرات مولفه قائم زلزله در طراحی سازه ها می باشد. از طرف دیگر بررسی رفتار سازه ها با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه می تواند به درک صحیح از رفتار سازه کمک می کند. ولی مسائل اندرکنش خاک و سازه معمولا با در نظرگرفتن فونداسیون گیردار شده به خاک انجام می گیرد. تحقیقات نشان می دهد اثر انعطاف پذیری بستر برای سازه های بلند قابل صرف نظر نمی باشد. در این پایان نامه اثر شتاب قائم زلزله در قاب های فولادی خمشی 10،5 و 15 طبقه با شکل پذیری ویژه در زلزله های حوزه دور و نزدیک مطرح خواهد بود و همچنین اثر انعطاف پذیری پی در رفتار سازه های مدل شده مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. تاثیرات مولفه افقی توام با مولفه قائم بر لنگر خمشی، نیروی برشی و نیروی محوری ستونهای میانی و کناری و بیشترین تغییرمکان افقی سازه ها در بستر صلب و انعطاف پذیر ارائه می گردد. از نتایج مهم این پایان نامه می توان به اثر 12% و 23% در افزایش نیروی محوری به ترتیب در ستون های کناری و میانی در قاب 5 طبقه اشاره نمود. همچنین اثر انعطاف پذیری بستر، تغییر مکان افقی سازه 15 طبقه را 5/9% افزایش می دهد و توصیه می شود در طراحی سازه ها در در نقاط زلزله خیز و نیز در سایت های دارای خاک ضعیف و ناپایدار موارد فوق اعمال و بررسی گردد.

پایداری سازه های خاکی یکی از مهم ترین مسائل در مهندسی ژئوتکنیک است و از آنجایی که زلزله ها عامل بسیار مهمی در ناپایداری این سازه ها می باشد، بررسی و آنالیز دینامیکی سازه های خاکی بسیار حائز اهمیت است. یکی از این سازه های خاکی پرکاربرد، سدهای خاکی همگن کوتاه می باشند. این سدها که معمولاً توسط ژئوممبرین آب بند می شوند، جهت ذخیره آب و دیگر مایعات بسیار مناسب می باشند. این سدها به دلیل اینکه هزینه ی آن ها کم بوده و ساخت آن ها مشکل نمی باشد، نیازی به محاسبات مهندسی پیچیده ندارند و جهت اطمینان از ایمنی ژئوتکنیکی سد، تنها دانستن شیب های خاکریزها کافی می باشد. در این تحقیق تعدادی گراف تهیه شده که به استفاده کننده این امکان را می دهد تا بتواند ضریب اطمینان شیب های سدهای خاکی تا ارتفاع 10 متر در شرایط استاتیکی و شبه استاتیکی را فوری محاسبه کند. در این تحقیق همچنین یک مقایسه ی عددی بین روش های مختلف جهت آنالیز پتانسیل پایداری شیب ها هنگام وقوع زلزله انجام شده است.

روش بلوک صلب نیومارک به دلیل سادگی نسبت به سایر روش های ژئوتکنیکی تخمین تغییر شکل ماندگار شیب ها و سدهای خاکی تحت بار زلزله، مورد توجه مهندسین قرار گرفته است. اما به دلیل وجود برخی فرضیات در این روش ممکن جابجایی لغزش محافظه کارانه و یا غیر محافظه کارانه پیش بینی شود. محققان بسیاری نیز سعی در مرتفع کردن این محدودیت ها نموده اند. در طی حرکت رو به پایین توده لغزش، شیب لغزش کاهش یافته و نیروی اصطکاک افزایش می یابد. در حقیقت ممکن است حرکت رو به پایین توده لغزش بر روی شتاب گسیختگی موثر باشد. در این پایان نامه تغییر هندسی سطح لغزش در تحلیل وابسته اصلاح شده است. نتایج نشان می دهد که با کاهش طول گسیختگی اثر دوران بیشتر شده و همچنین نسبت پریود و ضریب گسیختگی تأثیر قابل توجهی بر روی نتایج دارد. برای بررسی بهتر پارامترهای موثر بر روی تغییر مکان ماندگار شیب ها،با استفاده از مجموعه ی وسیعی از رکوردهای زلزله مشتمل بر 1363 رکورد ناشی از 25 زلزله، اثر دوران و پارامترهای مختلف زلزله مورد بررسی قرار گرفته است و مدل همبستگی در این خصوص ارائه شده است.

با توجه به اینکه خرابی در سازه های عمرانی تحت اثر بلایای طبیعی و یا شرایط محیطی باعث می-گردد که کشورها هزینه های جانی و مالی زیادی بپردازند، اخیرا تحقیقات بر روی موضوع ارزیابی سلامت سازه ای و شناسایی خرابی در سازه های عمرانی طرفداران زیادی پیدا کرده است. در تحقیقات اخیر روش های زیادی مبتنی بر مقایسه فرکانس های ویژه ویا مقایسه شکل انحنا در سازه ها در حالت های خرابی مختلف معرفی گردیده است. این روش ها برای سازه های دارای درجات آزادی کمتر و یا سازه قاب های دو بعدی که دارای طبقات و دهانه های زیاد نمی باشند، عملکرد مناسبی دارند. ولی وقتی تعداد طبقات یا درجات آزادی زیادتر می شوند، تغییرات فرکانس های ویژه و یا شکل انحنا تحت خرابی های کوچک بسیار ناچیز می باشد. بدین دلیل شناسایی خرابی و ارزیابی سلامت برای این سازه ها با روش های گفته شده امکان پذیر نخواهد بود. در این تحقیق سعی شده است با معرفی یک روش جدید که بر اساس تئوری موجک می باشد، خرابی در طبقات سازه شناسایی شده و میزان و زمان وقوع خرابی نیز مشخص گردد. این روش قادر است خرابی را در سازه های دارای درجات آزادی زیاد براحتی شناسایی کرده و همچنین زمان وقوع خرابی را نیز در اختیار می گذارد. به منظور ارزیابی این روش، 85 آنالیز دینامیکی خطی، غیرخطی و پوش آور غیرخطی بر روی 5 نوع سازه سه بعدی انجام شده است. همچنین در بین زلزله های ورودی از روشی به نام تحریک بحرانی استفاده شده است که احتمال خرابی را بیشتر می کند. نتایج بدست آمده از آنالیز موجک با شاخص تجمعی خرابی پارک و انگ مقایسه شده اند. این مقایسه نشان دهنده این است که روش مورد نظر ارزیابی مناسبی از محل خرابی و شدت، ارائه می کند. همچنین نتیجه گیری می شود که استفاده از زلزله بحرانی در سازه شدت خرابی را بشدت افزایش داده است و استفاده از این تحریک در طراحی ها می تواند برای مهندسین سودمند باشد.

در کشور ما به علت نیاز شدید به ساخت صنعتی و در زمان کوتاه تر ساختمان ها، مدتی است که ساخت سازه های سردنورد شده رواج پیدا کرده است. از آنجا که در کشور ما گسل های فعال فراوانی وجود دارد، این پایان نامه به بررسی و مقایسه رفتار لرزه ای سیستم های مقاوم جانبی سازه های سرد نورد شده از جمله دیوارهای برشی دارای مهاربند تسمه ای فولادی و دیوارهای ساخته شده از ورق های پوششی چوبی و گچی می پردازد. برای این منظور ابتدا پنج نمونه شاهد دیوار برشی که مطالعات آزمایشگاهی بر روی آنها انجام شده است، مدل سازی می گردند و نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی آنها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. سپس دو گروه از سازه ها در سه ارتفاع مختلف یعنی سازه های سه بعدی و دو بعدی که بوسیله دیوارهای برشی مختلف پوشیده شده اند، در طبقات گوناگون و پلان یکسان مدلسازی می گردند. در نهایت رفتار لرزه ای این سازه ها بوسیله تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. از دیگر موضوعات مورد بررسی، استفاده از ضریب رفتار های مختلف در طراحی، تاثیر مقاطع مختلف تسمه ها و ورق های پوششی در رفتار جانبی سازه های سرد نورد شده می باشد. نتایج این تحقیق شامل نمودار های ظرفیت سازه ها، ظرفیت برشی و میزان شکل پذیری سازه های سرد نورد شده، مد شکست و تسلیم، و پارامترهای دینامیکی از جمله اتلاف انرژی این سازه ها می باشد. با توجه به نتایج مشخص است که در گروه سازه های همراه پانل های برشی با ورق پوششی، سازه های همراه پانل با نسبت ابعادی 1 هم از نظر مقاومتی و همچنین از نظر شکل پذیری رفتار بهتری نسبت به سازه ای همراه پانل با نسبت ابعادی 2 دارند. به طور مثال در سازه 3 طبقه، سازه همراه پانل با نسبت ابعادی 1 حدود 30 درصد برش پایه بیشتری از سازه همراه پانل برشی با نسبت ابعادی 2 تحمل می کند. در سازه های همراه مهاربند تسمه ای قطری، سازه های همراه مهاربند با تنش تسلیم 340 مگاپاسکال برش پایه بیشری را نسبت به سازه های همراه مهاربند با تنش تسلیم 230 مگاپاسکال تحمل کرده است (در سازه 3 طبقه حدود 20 درصد). که این روند با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. همچنین در سازه های همراه مهاربند تسمه ای، با افزایش ارتفاع شکل پذیری کاهش یافته است که در واقع برعکس رفتار سازه های همراه مهاربند گرم نورد شده می باشد.

سازه های فولادی سرد نورد شده از دامنه کاربرد بسیاری در مناطق مختلف دنیا برخوردار هستند. در این گونه سازه ها ستون هایی با ضخامت کم و جدار نازک جایگزین ستونهای جعبه ای شکل می شوند. بطور معمول برای مهاربندی جانبی از تسمه های نازک ضربدری شکل که تنها در کشش کار می کنند و یا صفحات پوششی که از مصالحی با خصوصیات متفاوت تشکیل شده اند استفاده می شود. در این مطالعه، رفتار غیرخطی قاب های فولادی سرد نورد شده، با آرایش های مختلف مهاربندی، از جمله مهاربندهای ضربدری و ترکیبی، و همچنین دیوار برشی با چهار نوع پوشش تحت بارگذاری یک جهته و چرخه ای با استفاده از روش تحلیل غیرخطی المان محدود، ارزیابی شدند. در مجموع، 112 قاب با آرایش های مختلف مهاربندی و نسبت های ابعادی مختلف و با ضخامتهای مختلف صفحات پوششی مورد بررسی قرار گرفتند (248 تحلیل). همچنین پارامترهای لرزه ای شامل ضریب کاهش مقاومت، شکل پذیری و ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری برای تمام نمونه ها ارزیابی شده است. از دیگر سوی، ضریب اصلاح پاسخ لرزه ای برای این سیستم ها محاسبه شد. بیشترین مقدار ضریب اصلاح در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه gwb با ضخامت 15 میلیمتر و با مقدار 5/14 و در بین نمونه های مهاربندی شده در حالت مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی b (مهاربند ضربدری تک) با مقدار 3/14 است. بیشترین مقدار مقاومت در بین نمونه های مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی c (مهاربند ضربدری دوبل) با مقدار 305/60 کیلونیوتن و در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه dfp با ضخامت 20 میلیمتر با مقدار 371/34 کیلونیوتن حاصل شد. در ارزیابی لرزه ای سازه ها بر اساس سطح عملکرد، سرعت و دقت در انجام تحلیل ها معیار مهمی است. در این مطالعه از روش استاتیکی غیرخطی جهت بررسی سطح عملکرد قابهای فولادی سرد نورد شده استفاده میشود. از آنجایی که این سازه ها معمولا با طبقات کم اجرا میشوند مود ارتعاشی اول بر این سازه ها حاکم میشود و در ارزیابی این سازه ها با روش استاتیکی غیر خطی علاوه بر کاهش زمان تحلیل، نتایج نسبتا دقیقی نیز حاصل میشود. در این پژوهش پس از مدلسازی 38 قاب lsf با چهار نوع پوشش مختلف osb، dfp، csp و gwb با در نظر گرفتن ضخامتهای مختلف برای صفحات پوششی، مقادیر تغییرمکان هدف و نسبت های دریف حدی برای سطح عملکردهای مختلف محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که در تمام دیوارهای مورد مطالعه، سازه در حالت خطی جوابگوی زلزله طرح می باشد و نقطه عملکردی در مرحله الاستیک رفتار سازه قرار دارد.

تحلیل غیرخطی پاسخ لرزه ای زمین توصیف دقیق تری از رفتار واقعی خاک نسبت به روش خطی معادل ارائه می دهد، اما کاربرد کدهای غیرخطی بنا به دلایلی نظیر مستندات ضعیف، نامشخص بودن نحوه انتخاب پارامترها و تعداد بیشتر پارامترها محدود شده است. به طور کلی تحلیل های دینامیکی شامل دو نوع تحلیل تنش کل و تنش موثر می شوند. مهمترین ضعف روش تنش کل را می توان در نظر گرفته نشدن کاهش پیشرونده و مداوم مقاومت خاک در اثر افزایش فشار آب حفره ای دانست که این خود باعث ایجاد خطا در نتایج شود. همچنین طبیعتاٌ این روش قادر به محاسبه تاریخچه فشار حفره ای در نقاط مختلف نمی باشد. بنابراین به منظور دست یافتن به نتایج مطلوب، نیازمند روشی می باشیم که در آن شرایط واقعی خاک طی بارگذاری سیکلی درنظرگرفته شود. روش تنش موثر، توانایی پیش بینی تولید، اتلاف و توزیع مجدد فشار آب حفره ای و نیز کاهش پیشرونده و مداوم مقاومت خاک، طی بارگذاری سیکلی را دارا می باشد. روش های تنش موثر موجود معمولا دارای پارامتر های کالیبراسیون فراوانی می باشند که برای تعیین آن ها نیازمند صرف وقت و هزینه می باشیم بنابراین ارائه روش عددی ساده که پارامتر های اندک و قابل تعیین داشته باشد، می تواند مفید باشد. در این مطالعه یک مدل غیرخطی وابسته به منظور پیش بینی رفتار سیکلی زهکشی نشده و روانگرایی ماسه ها ارائه می شود. از مدل هایپربولیک کندر-زلاسکو اصلاح شده که به صورت وابسته با یک مدل پیش بینی کننده ی فشار آب حفره ای - که بر مبنای انرژی کرنشی کار می کند - استفاده می شود تا تحلیل تنش موثر انجام شود. همچنین از روش تفاضل محدود برای حل معادله حرکت استفاده می شود. روش عددی ارائه شده در این مقاله، ساده، و دارای پارامتر های اندک و قابل تعیین بوده و در عین سادگی پیش بینی قابل قبولی را نیز ارائه می کند. نتایج مدل سازی نشان می دهد که با وجود این که مدل ارائه شده تحرک سیکلی (اتساع) را در نظر نمی گیرد و اما آغاز روانگرایی را به خوبی پیش بینی کرده و از آن می توان در تحلیل یک بعدی غیر خطی پاسخ زمین به منظور ارزیابی رخداد روانگرایی استفاده کرد.

در این تحقیق، همبستگی احتمالاتی میان چندین پارامتر شتاب لرزه¬ای حقیقی و شبیه¬سازی شده و شاخص¬های آسیب تعدادی سازه قابی بتن مسلح تحت اثر تحریکات حقیقی و شبیه¬سازی شده بدست آمده است. بمنظور بررسی میزان همبستگی بین پارامترهای مختلف، ابتدا تعدادی تحریک لرزه¬ای حقیقی انتخاب شده و سپس با استفاده از مدل تعمیم یافته کانای-تاجیمی شبیه¬سازی آنها انجام شده است. نشان داده شده است که مدل و الگوریتم¬های تعیین شده بطور مناسبی قادر به ارائه طبیعت غیر ایستای شتابنگاشت¬های انتخاب شده می¬باشند. جهت بدست آوردن ضرایب میرایی مدل¬های خاک، از مفهوم شیب تعداد تجمعی نقاط مینیمم مثبت و ماکزیمم منفی تحریکات حقیقی استفاده شده است. بعلاوه، با استفاده از تکنیک پنجره زمانی متحرک که از ابتدا تا انتهای شتابنگاشت حقیقی حرکت می¬کند، تابع پوش دامنه و تابع فرکانس برای استفاده در مدل تعمیم یافته کانای-تاجیمی بدست آمده¬اند. همچنین نشان داده شده است که با استفاده از عبور شتابنگاشت¬های شبیه¬سازی شده¬ی اولیه از یک فیلتر بالا گذر می¬توان به مقادیر باقیمانده¬های صفر برای تاریخچه¬های زمانی سرعت و جابجایی در پایان تحریکات شبیه-سازی شده دست یافت. سپس با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی با استفاده از نرم¬افزار opensees ، شاخص¬های خسارت سازه¬ای و غیر سازه¬ای ناشی از تمامی تحریکات حقیقی و شبیه¬سازی شده در تمامی قاب¬های مورد مطالعه استخراج شده و مورد بررسی قرار گرفته¬اند. در گام بعدی، ابتدا میزان همبستگی بین پارامترهای لرزه¬ای تحریکات حقیقی و شبیه¬سازی شده مورد بررسی قرار گرفته و سپس همبستگی شاخص¬های آسیب ناشی از تحریکات حقیقی و شبیه¬سازی شده با پارامترهای لرزه¬ای تحریکات متناظر ارزیابی شده است. نهایتا، تمامی نتایج حاصله نشان دهنده¬ی آن است که تحریکات شبیه¬سازی شده هم قادر به ارائه مناسب پارامترهای لرزه¬ای متناسب با تحریکات حقیقی می¬باشند و هم قادر به ارائه مناسب پاسخ¬های سازه¬ای متناسب با تحریکات حقیقی می¬باشند. همچنین با استفاده از مفاهیم احتمالاتی، مقادیر شاخص¬های آسیب در سطح 84 درصدی تحریکات شبیه¬سازی شده بدست آمده¬اند.

ارزیابی ریسک احتمالاتی تکنیکی برای بررسی رفتار یک سیستم به کمک روابط احتمالاتی و توابع رفتاری برازش داده شده به المان?های سیستم است؛ این تکنیک منجر به طراحی اقتصادی، جامع و بهینه?ای می شود که به وضوح در قابلیت پیش بینی احتمال برای هر سناریو، اعمال ضرایب و شاخص?های ایمنیِ مختص هر المان و سناریو، و آسان کردن تصمیم گیری نسبت به دیگر روش?های به کار گرفته شده برتری دارد. از بین انواع روش?های ارزیابی احتمالاتی ریسک، روش شاخص ایمنی را می توان جزو کاربردی?ترین و ساده?ترین روش?ها برشمرد که در تحقیقات دیگر کارآمدی آن برای سیستم هایی با توابع رفتاری مرکزی، که سازه?های عمرانی هم عموما از آن دسته اند، اثبات شده است. موضوع این تحقیق به کارگیری این اصول و تکنیک در مورد قاب?های بتنی میان مرتبه است، که در آن تحریک زلزله و قاب سازه?ای به عنوان توابع احتمالاتی تصادفی دیده شده و محتمل?ترین سناریوهای رفتاری سازه مورد بررسی احتمالاتی قرار گرفته اند. دیدگاه سیستماتیک و احتمالاتی به قاب بتنی و تبدیل یک مفهوم فیزیکی(قاب) به یک مفهوم ریاضیاتی(توابع احتمالاتی) و همخوانی خارق العاده?ی خروجی ها، در کنار تعریف ضریب?های محاسباتی جدید که در افزایش سرعت و کاهش سردرگمی طراح کمک شایانی می باشد، از جمله ابتکارات و نوآوری?های این نوشتار است. بهبود چشمگیر رفتار سازه?ها با طراحی طبق آیین نامه?های جدیدتر نشان از عملکرد مثبت رویکرد احتمالاتی به کار گرفته شده در آیین نامه?ها است. با طی مسیری شامل مراحلی نظیرِ تعریف المان، تشخیص و تخصیص توابع احتمالاتی به آن، تعیین روابط بین المان ها، تشکیل و ترسیم نمودار منطقی، نمودار ناظر و درخت خطا برای سیستم، توسعه?ی عدم قطعیت از سطح المان به سیستم، و ارزیابی ریسک هر سناریو، به احتمال رویداد هر سناریو دست می یابیم. نکته مورد نظر این است که با در نظر گرفتن حدود بالا و پایین و میانی برای فاکتور مقاومتی متغیر می?توان بیشتر اثرات توزیع احتمالاتی را در غالب سه عدد ساده در محاسبات وارد نمود، دیاگرام?ها به تحلیل?گر کمک می?کند تمام ارتباطات موجود و احتمالات حاصل از آنها را در نظر بگیرد، عموما در سیستم?های شناخته شده و خوب طراحی شده دلایل با علل معمول یا همان ccf?ها بیشترین اثر را در تعیین رفتار نهایی سازه خواهند داشت، ضرایب آلفا و گاما در درک آسان تر و مقایسه پذیر کردن مجموعه ی داده?ها کمک شایانی نموده اند، جدولی جامع در فصل انتهایی شامل تمام این اطلاعات است. تصمیم گیری بر اساس سناریوها موکول به تحقیقی گسترده تر و توسعه?ی دیدگاه مدیریتی در بررسی سازه ممکن است، که انشاا... در سالهای آتی پوشش داده می شود.

کشور عزیز ما ، ایران با توجه به قرار گیری بر روی کمربند زلزله ی ، آلپ – هیمالیا (آلپاید) ، از جمله کشورهای لرزه خیز جهان می باشد. وقوع زلزله های شدید و خسارت باری در دهه های اخیر ، مانند بوئین زهرا ، طبس ، ناقان ، منجیل ، اردبیل ، بم ، ورزقان، خراسان جنوبی و اخیرا نیز شُنبه و برازجان ، تائیدی بر این مدعا می باشد . پدیده ی زلزله یکی از پیچیده ترین وقایع طبیعی می باشد که زندگی بشر را تحت تاثیر خود قرار داده است . با توجه به مشخص نبودن مکان رخداد زلزله ، زمان آن ، بزرگا ، شدت ، نحوه ی گسیختگی گسل ، مسیر گذر زلزله ، مشخصات ژئو تکنیکی سایت مورد نظر ، پدیده ی زلزله از عدم قطعیت فراوانی برخوردار است . در نظر گرفتن این عدم قطعیت ها در تحلیل دینامیکی سازه ها ، تقریبا از ابتدای دهه ی 1950 میلادی ، با ارائه مدل های تصادفی مختلف برای زلزله ها آغاز گردید که معروفترین این مدل ها مدل کانای – تاجیمی (kanai 1957-tajimi1960) و مدل کلاف- پنزین (clough-penzien ) می باشند،که در طول سال ها تصحیحات و تغییرات بسیاری بر روی این مدل ها انجام شده است. در این تحقیق از مدل تحریک تصادفی ai & li (2006و2007) برای تولید تحریک تصادفی استفاده شده است و پارامتری که عدم قطعیت به آن اعمال گردیده است ، فرکانس خاک می باشد که توزیع آماری آن نیز ارائه شده است . علاوه بر پدیده زلزله ، سازه ای که تحت تحریک زلزله قرار می گیرد نیز دارای عدم قطعیت هایی مانند ، عدم قطعیت در جنس مصالح ، ابعاد مقطع ، ظرفیت اتصالات و ... می باشد ، که در نظر گرفتن آن ها در تحلیل دینامیکی و بخصوص هنگامی که سازه وارد مرحله ی غیر خطی می شود ، بسیار مهم والبته مشکل می باشد . در این پایان نامه سه سازه ی 3، 9 و 20 طبقه از مجموعه ی سازه های sac جهت تحلیل انتخاب گردیدند و پارامتری از سازه ها که عدم قطعیت به آن اعمال گردیده است ، مدول الاستیسیته فولاد می باشد و توزیع آماری این پارامتر ارائه گردیده است . احتمال هر پاسخ با توجه به احتمال تحریک ورودی و مدول الاستیسته سازه محاسبه گردیده است. با عنایت به حجم بالای محاسبات در تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی فایبر استفاده از نرم افزار های خاص این حوزه ، اجتناب ناپذیر می باشد . نرم افزار بکار رفته در این جهت تحلیل سازه ها نرم افزار opensees، می باشد. در نهایت براساس روش پیشنهادی در این تحقیق به ارائه سطوح فراگذشت پارامترهای پاسخ لرزه ای در مدل های سازه ای موجود ، پرداخته شده است .

هرچند ماهیت زلزله دارای پیچیدگی های بسیار می باشد، اما قوانین زیادی نیز بر جنبه های مختلف این پدیده ی طبیعی حاکم است. شناخت این قوانین به منظور رویارویی مناسب با این پدیده ی طبیعی، دارای اهمیت زیادی است. انواع امواج ایجاد شده، نحوه ی انتشار آنها تا محل استقرار سازه، اثر ساختگاه بر بزرگنمایی امواج و تاثیر فاصله محل زلزله تا محل سازه همگی از مسائل اساسی در این زمینه هستند. یکی از مسائل مهم در مورد رکورد تحریک کننده ی سازه، تاثیر ساختگاه بر رکورد منتقل شده از سنگ بستر به سطح زمین می باشد. رکورد زلزله با توجه به خصوصیات لایه بندی خاک محل استقرار سازه دچار تغییرات اساسی شده و سپس در تراز زمین و در محل پی سازه به آن اعمال می شود. به عبارت دیگر پاسخ در سطح زمین تابعی از تاثیرات لایه های خاک زیر سازه می باشد. در این تحقیق اثرات ساختگاه با لایه های افقی و شیبدار بر پاسخ دینامیکی سازه های میان مرتبه مورد بررسی قرار می گیرد. به همین منظور با افزایش شیب لایه های ساختگاه از حالت افقی به شیب 2، 4، 6 و 8 درصد، پاسخ شتاب ماکزیمم، تغییرات شدت آریاز، فاکتور بزرگنمایی دامنه شتاب در سطح زمین تحت اثر مولفه افقی شتابنگاشت چند رکورد زلزله بررسی می شود. سپس تاریخچه زمانی شتاب حاصل از تحلیل معادل خطی ساختگاه در سطح زمین به عنوان تحریک ورودی، به سازه اعمال می شود. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی خطی برای قاب های خمشی فولادی 4، 7 و 12 طبقه صورت می گیرد. بدین ترتیب اثر شیب لایه های آبرفتی بر روی پاسخ تغییر مکان قاب های فلزی نیمه بلند مورد ارزیابی قرار می گیرد.نتایج نشان می دهد که فاکتور افزایش دامنه شتاب ماکزیمم برای ساختگاه با لایه های افقی تحت رکوردهای مختلف از 05/3 تا 36/4 برابر شده است. همچنین با افزایش شیب لایه ها اثرات کاهشی روی شدت آریاز از 3/0 تا 3/22 درصد برای زلزله های مختلف مشاهده شده است. پاسخ تغییر مکان بام در قابها نیز روند کاهشی از 17/0 تا 31/8 درصد تحت زلزله های مختلف داشته است. در نهایت مشاهده می شود که اثر شیب لایه های آبرفتی ساختگاه بر پاسخ تغییر مکان بام، با افزایش ارتفاع سازه کم می شود.

در مسیر حمل و نقل زمینی، پل ها جزو سازه های مهم و در عین حال پر هزینه محسوب می شوند. بررسی زلزله های گذشته نشان می دهد که پایه ها، بعد از تکیه گاه ها دومین عنصری هستند که در زلزله نسبت به دیگر اعضای پل بیشترین آسیب را دیده اند. و از آنجا که آسیب دیدگی این عضو می تواند منجر به فرو ریختن تمامی یا بخشی از پل شود، لذا این قسمت از سازه دارای اهمیت ویژه می باشد. عموما طراحی پل های قدیمی بر اساس ترکیبات بار لرزه ای نبوده است، بنابراین در بیشتر موارد احتیاج به مقاوم سازی دارند. در برخورد با موضوع مقاوم سازی پل می توان یکی از سه راه عدم اقدام به مقاوم سازی و پذیرش خطر ریزش پل، احداث پل جایگزین و یا مقاوم سازی پل را پذیرفت که این موضوع نیاز به ارزیابی اهمیت و درجه آسیب پذیری پل دارد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی پایه دایره ای یک پل به صورت case study و مقاوم سازی آن ها با کامپوزیت frp می باشد. بررسی تمامی ضعف های این پل با توجه به مدارک و شواهد موجود و همچنین به استناد ضوابط آئین نامه های گذشته انجام شد برای درک بهتر و قیاس صحیح تر از تفاوت طراحی در آئین نامه های قدیمی و جدید پایه پل مورد نظر در استان خوزستان با توجه به آئین نامه جدید طراحی گردید. و تمامی جزئیات آن با پایه موجود مورد مقایسه قرار گرفت. به همان صورتی که احتمال می رفت.پایه این پل دچار ضعف در میلگردهای عرضی بود. بنابراین از نظر مقاومت برشی و شکل پذیری ضعیف تر از پایه طراحی شده بود برای انجام مقاوم سازی و برای اطمینان از صحت انجام محاسبات و همچنین مقایسه رفتار پایه درزمان قبل و بعد از مقاومسازی، و همچنین مقایسه پایه مقاوم شده با پایه ایده ال از سه نمونه عددی و تحلیلی در این پایان نامه استفاده شده است. نمونه اول، مدل پایه پل موجود که از لحاظ آرماتورهای برشی ضعیف بود نمونه دوم، پایه پل مقاوم سازی شده بود که با تعداد لایه های frp محاسبه شده مقاوم سازی گردید و نمونه سوم، پایه ایده آل بود که با آئین نامه جدید طراحی گردید. برای دید بهتر نسبت به رفتار frp در مقاوم سازی، تعداد لایه های frp در مدل مقاوم شده در سه حالت مختلف در نظر گرفته شد. رفتار این شش نمونه پایه پل در دو حالت لاغر و کوتاه بررسی گردید. از نرم افزار المان محدود ماکرو مدل seismostruct برای تحلیل 10 نمونه تحت آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی با شتاب نگاشت های مختلف (نورتریج، کوبه و طبس) و آنالیز استاتیکی تحت نیروی سیکلیک استفاده گردید و نتایج آن ها را باهم مقایسه شد. نتایج محاسبات عددی و تحلیلی اجزاء محدود نشان می دهد که در پایه های کوتاه و بلند رفتار پایه های مقاوم سازی شده با cfrp، دارای سختی دورانی بیشتری نسبت به پایه اولیه می باشند لذا این پایه ها می توانند تحت نیروی زلزله بیشتری به دوران نهایی برسند. بنابراین استفاده از پوشش cfrp در پایه های کوتاه و بلند باعث افزایش سختی دورانی و کاهش میزان شکل پذیری در این پایه ها گردیده است . همچنین نتایج نشان می دهد استفاده از پوشش cfrp در پایه های کوتاه و بلند باعث افزایش ظرفیت برشی در این پایه ها گردیده است. نتایج آنالیز استاتیکی پایه های بلند نشان می دهد. دوران پایه هایی که از پوشش مقاوم سازی خارجی cfrp استفاده شده است در مدل اول، دوم و سوم به ترتیب 25،25 و 22 درصد نسبت به پایه اولیه کاهش پیدا کرده است. در پایه کوتاه دوران پایه هایی که از پوشش مقاوم سازی خارجی cfrp استفاده شده است. در مدل اول، دوم و سوم به ترتیب 17،17 و 13 درصد نسبت به پایه اولیه کاهش پیدا کرده است.

در روش نیمه تحلیلی مبتنی بر مرزهای مقیاس شده فقط مرزهای مسئله با استفاده از المان های یک بعدی مرتبه بالای غیرایزوپارامتریک ویژه ای گسسته سازی می شود. که در این المان ها با استفاده از توابع نگاشت مرتبه بالا، توابع شکل ویژه، روش انتگرال گیری ععدی خاص و همچنین روند تولید فرم انتگرالی با استفاده از روش باقیمانده های وزن دار، ماتریس ضرایب در معادلات حاکم بر مسائل الاستودینامیک قطری شده و معادلات دیفرانسیل حاکم در این روش برای هر گره از مسئله مستقل از سایر گره هاست. تابع درون یابی به منظور تقریب هندسه ، چند جمله ای های لاگرانژ و روش انتگرال گیری روش گوس - لوباتو - لژاندر به منظور محاسبه انتگرال های ماتریس انتخاب شده است.

اصولا برای تعیین سطح عملکرد سازه ها در هنگام زلزله نیاز به معیاری کمی جهت تخمین خرابی های احتمالی در سازه می باشد. در تحقیقات قبلی محققین زیادی درصدد تعیین معیار هایی کمی و کیفی جهت بیان میزان آسیب پذیری اعضا و کل سازه در اثر زلزله بوده اند .تخمین این توابع اولین گام در بهسازی لرزه ای سازه ها محسوب می شوند. در همین راستا شاخص های خرابی متعددی توسط محققین ارائه گردیده است. این شاخص ها به طور کلی تابعی از نوع رفتار غیرارتجاعی سازه، میزان ورود به ناحیه خمیری و میزان انرژی جذب شده توسط سازه می باشند. از طرفی در اکثر روش های متداول طراحی، خاک زیر سازه صلب فرض می شود. حال آنکه خاک در واقع صلب نیست و اندرکنش خاک و سازه باعث تغییر رفتار سازه خواهد شد. هرچند تا کنون مطالعات زیادی بر روی تاثیر اندرکنش بر پاسخ سازه صورت پذیرفته، ولی تاثیر این پدیده بر خرابی سازه چندان مورد توجه قرار نگرفته است.

امروزه سیستم های قاب مهاربندی همگرای ویژه (scbf) یکی از پرکاربردترین سیستم مهاربندی برای مناطق لرزه خیز محسوب می شود. این سیستم ها اجازه جاری شدن و کمانش مهاربندها و جاری شدن اتصالات را برای حصول جذب انرژی می دهند و به علت کاهش مقدار فولاد مصرفی و جوش مورد نیاز نسبت به سیستم های قاب خمشی ویژه اقتصادی تر می باشند. همچنین التزام آیین نامه ها جهت انجام طراحی نهایی سازه های مهم بر پایه تحلیل تاریخچه زمانی خطی یا غیرخطی از سویی و عدم دسترسی به رکوردهای ثبت شده مناسب برای بسیاری از نقاط زمین از سوی دیگر، طراحان را به سمت استفاده از رکوردهای مصنوعی سوق داده است. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد لرزه ای سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی با مهاربند همگرا (شورون) تحت زلزله های مصنوعی با استفاده از دستورالعمل fema p695 می باشد. در این راستا ابتدا به تشریح روش تبدیل موجک برای تولید رکوردهای مصنوعی پرداخته شده است و سپس چهار سازه 5، 10، 15 و 20 طبقه براساس آیین نامه asce7 با نوع خاک d و در دسته طراحی لرزه ای d طراحی و یک قاب پنج دهانه از آن ها با استفاده از نرم افزار opensees مدل سازی گردیده است. تحلیل های غیرخطی استاتیکی، تاریخچه زمانی و دینامیکی فزاینده بر روی آن ها انجام شده است و نتایج حاصله جهت ارزیابی عملکرد لرزه ای استفاده شده اند.

در این پایان نامه، به تحلیل و طراحی سیستم دیوار برشی فولادی به روش نواری پرداخته شده است. تحلیل های انجام گرفته نشان می دهد که مدل سازی به صورت المان های نواری می تواند معادل سازی دقیقی برای دیوار برشی فولادی باشد. به منظور مقایسه نتایج سیستم دیوار برشی فولادی با یک سیستم مقاوم لرزه ای رایج،6 نمونه قاب خمشی در دو حالت وزن و سختی یکسان با سیستم دیوار برشی فولادی، مورد بررسی قرار گرفت.

اندرکنش دینامیکی بین یک پل و چرخ های محرک یک نظم خاصی به همراه یک سطح گسترده ای از مسائل دینامیک ساده را ایجاد می کند. از نقطه نظر تئوری، پل و چرخ های محرک می توانند به دو قسمت الاستیک سازمان که هر کدام دارای ارتعاشات با فرکانس های مختلف هستند تقسیم شوند. این دو قسمت به وسیله ی نیروهای تماسی، اندرکنش ایجاد می کند. مسئله ی غیرخطی و متکی به زمان بودن نیز به این عوامل می افزاید و باعث می شود که بزرگی این نیرو ثابت نباشد. پل می تواند به صورت تکیه گاه ساده و یا یکسره با دهانه های مختلف باشد. در vbi در نظر گرفتن واکنش چرخ ها و واکنش پل لازم است. در طراحی پل های ریل قطارهای باسرعت زیاد، حداکثر شتاب قائم و جانبی چرخ های محرک برای ملاحظاتی از قبیل حمل و نقل آسان و حمل مسافر استفاده می شود.