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.

انتخاب شتاب نگاشت های زمین لرزه در دهه اخیر به عنوان یکی از موضوعات مهم در تحلیل لرزه ای سازه ها به شمار می رود. بدین منظور می بایست مجموعه ای از شتاب نگاشت های زلزله با ویژگی های خاص که متناسب با شرایط ساختگاه باشد انتخاب شوند. در اغلب آیین نامه ها رویکرد انتخاب بر مبنای تطابق میانگین مجموعه رکورد های انتخاب شده با طیف هدف (مانند طیف با خطر یکسان) است. تحقیقات زیادی نشان داده اند که طیف با خطر یکسان طیف محافظه کارانه بوده و نمی تواند هدف مناسبی در نظر گرفته شود. اخیراً طیف میانگین شرطی توسط بیکر ارائه گردیده است که از مزایای شاخص اپسیلون بهره برده است. همبستگی که میان مقادیر شبه شتاب طیفی در دوره تناوب های مختلف وجود دارد مهمترین ویژگی طیف میانگین شرطی است. بکارگیری طیف میانگین شرطی به میزان زیادی در برآورد پاسخ سازه ها تأثیر گذار است و از پراکندگی آنها می کاهد. از سویی دیگر شاخص شکل طیفی جدیدی با نام اتا توسط موسوی و همکارانش معرفی شده که به شکل ترکیب خطی میان شاخص اپسیلون رایج و اپسیلون حداکثر سرعت زمین ارائه شده است. در مطالعه حاضر طیف میانگین شرطی بر اساس شاخص اتا به عنوان هدف مناسب در انتخاب معرفی شده است. شتاب نگاشت های انتخاب شده بر این مبنا به عنوان ورودی برای تحلیل دینامیکی فزاینده در نظر گرفته شده اند و سیستم سه طبقه بتن مسلح تحت تحریک این مجموعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که طیف میانگین شرطی بر اساس شاخص اتا می تواند طیف هدف قابل اعتمادتر درنظر گرفته شود.

اغلب در مناطقی که جنبش های زمین به ندرت اتفاق می افتند، پایگاه اطلاعاتی مناسبی از شتاب نگاشت های زلزله در دسترس نمی باشد. در این مناطق دوره بازگشت زلزله زیاد و پتانسیل وقوع زمین لرزه پایین می باشد به همین دلیل می توان از رکوردهای شبیه سازی شده استفاده کرد. در طول دهه های اخیر روش های مختلفی برای شبیه سازی رکوردهای زمین لرزه ارائه شده است که ساده ترین و قدرتمندترین روش شبیه سازی زمین لرزه که بر پایه تئوری ارتعاشات پیشا استوار است توسط بور (2003) ارائه شده است. مهمترین مشخصه این روش گنجاندن پارامترهای کلیدی زمین لرزه (منبع، مسیر و ساختگاه) در قالب توابعی ساده می باشد. در این روش ارتعاش تولید شده بر مبنای مدت زمان فرایند زلزله، بزرگا، فرکانس و فاصله از منبع زمین لرزه توزیع شده است. در مطالعه حاضر شبیه سازی رکوردهای زمین لرزه بر اساس چارچوب بور و با استفاده از نرم افزار شبیه سازی (exsim) که توسط اتکینسون و معتضدیان در سال (2005) ارائه شد، مورد باز تولید قرار گرفته است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینه سازی و بهینه کردن 8 پارامتر لرزه شناسی کلیدی برنامه (exsim) رکوردهای شبیه سازی شده بر مبنای این 8 پارامتر تولید شده و مقادیر همبستگی طیف پاسخ شتاب این رکوردها در سه زمان تناوب (t=0.85,1,1.71) در مقایسه با رکوردهای واقعی زمین لرزه قرار گرفته است. رکوردهای شبیه سازی شده بهینه به عنوان ورودی برای تحلیل سازه یک درجه آزاد بتنی در نظر گرفته شده است و احتمال خرابی سازه و نرخ فروریزش سالانه سازه بدست آمده تحت تحریک این رکوردها در مقایسه با رکوردهای واقعی زمین لرزه قرار گرفته است.

برای مقاوم سازی،روشهای مختلفی مانند مرمت موضعی،استفاده از پوشش فولادی وجود دارد؛ یکی از روش های نوینی که در سال های اخیر مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است،استفاده از کامپوزیت های frp برای مرمت و تقویت سازه های بتن آرمه می باشد،این مواد دارای وزن کم، مقاومت بسیار زیاد کششی و مقاومت در برابر شرایط جوی می باشند، همچنین رفتار تنش-کرنش یکسانی از خود نشان می دهند و این یک ویژگی بسیار مهم کامپوزیت های frp در استفاده سازه ای آنها می باشد. اگرچه تا کنون در این زمینه مطالعات متعددی انجام شده، لیکن تحقیقات انجام گرفته کمتر به رسم نمودارهای اندرکنش نیروی محوری-لنگر خمشی توجه نشان داده اند، تحقیقات اندکی نیز که در این زمینه انجام گرفته است به مقاوم سازی ستون های دایروی پرداخته اند. در تحقیق حاضر سعی بر ارائه یک مدل برای رسم نمودار های اندرکنش ستون های بتنی با بتن معمولی و بتن مقاومت بالا و با مقطع مستطیلی شکل که با کامپوزیت های frp تقویت شده اند، می باشد، سپس نتایج با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است، و در نهایت در پیوست ارائه شده نمودارهای اندرکنش ستون های بتنی مربعی تقویت شده با کامپوزیت های frp رسم گردیده است.

ااز آنجایی که ایمنی سازه ها در برابر نیروهای زلزله و باد یکی از نگرانی های اصلی برای مهندسین عمران در ساخت سازه های بلند می باشد، بنابراین بایستی توجه ویژه ای به حفاظت از این گونه ساختمانها در برابر اثرات مخرب باد و زلزله داشت. یکی از روشهای متداول جهت کاهش پاسخ های ناخوشایند تحت بارهای غیرمنتظر? زلزله و باد استفاده از میراگرجرمی تنظیم شد? فعال می باشد. لیکن در کارهای قبلی طراحی و بهینه سازی میراگر جرمی تنظیم شده فعال تنها بر اساس یکی از تحریکهای باد یا زلزله صورت گرفته است. حال آنکه میراگر جرمی تنظیم شده ای که بر اساس یکی از تحریکات قالب طراحی شده باشد، ممکن است در مواجهه با تحریک دیگر عملکرد مناسبی نداشته باشد. در این تحقیق یک کنترل کننده تطبیقی فازی برای یک مدل معتبر از یک ساختمان بلند 76 طبقه ارائه شده است. با فرض قرارگیری این ساختمان در شهر منجیل با خاصیت سطح خطر لرزه ای و شدت بادخیزی بالا میراگر جرمی بر روی بام ساختمان جهت مقابله با بارهای باد و زلزله نصب می-شود. همچنین جهت تحریک ساختمان از شبیه سازی میدان سرعت باد و زلزل? منجیل رخ داده در سال 1369 استفاده می شود. با توجه به محتوای فرکانسی متفاوت زلزله و باد نسبت به یکدیگر ابتدا پارامترهای طراحی میراگر جرمی برای اغتشاش باد با استفاده از الگوریتم ژنتیک بدست آمده و سپس با استفاده از کنترل کنند? فازی(fuzzy logic controller) و بهینه سازی پارامترهای تابع تعلق(membership function)، بطور مجزا کنترل کننده-های فعال(active tuned mass damper) برای هر یک از اغتشاشات باد و زلزله طراحی می شود. نتایج نشان می دهند که flc بهینه و طراحی شده برای هر یک از اغتشاشات عملکرد مناسبی جهت کاهش پاسخ لرزه ای سازه برای اغتشاش دیگر نخواهد داشت. همچنین کنترل کنند? تطبیقی در مواجهه با هر یک از اغتشاشات باد و زلزله بطور موفقیت آمیزی عمل می کند.

قاب های بتن مسلح از رایج ترین و محبوب ترین سیستم های سازه ای در جهان می باشد. امروزه استفاده از طیف های غیرخطی برای بررسی آسیب پذیری این سازه ها در برابر زلزله توسعه روزافزونی نموده است و تحقیقات گسترده ای در این رابطه صورت گرفته است. از این رو بسط روابطی ساده جهت تخمین طیف های غیرخطی برای سازه های مختلف می تواند موضوع جدیدی برای تحقیقات باشد. در مطالعه رفتار غیر خطی سازه ها رابطه بین ضریب کاهش مقاومت r ، ضریب شکل پذیری ? و زمان تناوب t در تعیین طیف غیر خطی و تغییر شکل های غیر خطی سیستم اثر می گذارد. تحقیق حاضر نیز به بررسی رابطه r –? – t در این سیستم ها می پردازد. در این مطالعه سیستم سازه ای ساده یک درجه آزاد به عنوان نماینده سازه های بتن مسلح در نظر گرفته می شود. جامعه آماری مورد تحقیق در این مطالعه شامل 4620 سیستم یک درجه آزاد با مشخصات مختلف زمان تناوب، شکل پذیری و میرایی می باشد. پاسخ این سیستم ها به دو دسته از شتابنگاشت های زلزله های ثبت شده در حوزه دور و حوزه نزدیک که هر کدام به ترتیب شامل 30 و 31 رکورد می باشد در نظر گرفته شده است و با تحلیل دینامیکی فزاینده پاسخ کلیه سیستم ها در مقادیر مختلف شکل پذیری و سطوح مختلف شدت لرزه ای محاسبه می شود. با محاسبه ضریب کاهش مقاومت بر اساس سطوح مختلف شدت لرزه ای، نمودار های معرف رابطه بین سه متغیر ضریب کاهش مقاومت، ضریب شکل پذیری و زمان تناوب ارائه گردیده است. همچنین با در نظر گرفتن پارامتر های تاثیر گذار بر رابطه مذکور بین سه متغیر ضریب کاهش مقاومت، ضریب شکل پذیری و زمان تناوب تاثیر هر یک با بدست آوردن نمودار های آنها مورد بحث واقع شده است. نتایج نشان می دهند که پارامتر زمان تناوب تاثیرگذارترین پارامتر می باشد. همچنین نتایج نشانگر آنست که مدلسازی ترک اولیه در بتن می تواند باعث تاثیر قابل ملاحظه در پاسخ های غیرخطی نوسانگرها گردد

ارزیابی پاسخ لرزه ای سازه ها اغلب مستلزم انتخاب یک مجموعه شتابنگاشت زمین لرزه می باشد. رویکرد متداول جهت انتخاب شتاب نگاشت ها، تطابق میانگین مجموعه رکوردهای منتخب با طیف هدف در یک محدوده فرکانسی مشخص می باشد. طیف هدف توصیه شده توسط بسیاری از آیین نامه ها، طیف یکنواخت خطر (uhs) است که محققین بسیاری بر محافظه کارانه بودن آن تاکید کرده اند. اخیرا طیف هدف مدرن تری موسوم به طیف میانگین شرطی (cms) ارائه شده که توانسته با بهره گیری از مزایای شاخص شکل طیفی اپسیلون و برطرف کردن معایب طیف یکنواخت خطر، جای خود را میان محققین بازنماید. پایه و اساس این طیف، تحلیل همبستگی میان مقادیر اپسیلون در دوره تناوب های مختلف است و لذا الگوی طیف بیش از هر چیز متاثر از این عامل می باشد. این تحلیل بر پایه برازش متعارف میان داده هایی است که از یک بانک شتاب نگاشت مرجع بدست آمده است. در مطالعات پیشین طیف cms با تحلیل همبستگی میان داده های حاصل از یک بانک شتاب نگاشت مرجع با گستره وسیعی از بزرگا و فاصله بدست آمده و نهایتا منجر به الگوی واحدی برای طیف cms گردیده که صرف نظر از شرایط ساختگاه مورد مطالعه قابل استفاده است. همچنین تحلیل همبستگی مذکور بر پایه برازش متعارف صورت گرفته که موجب گردیده طیف نهایی هم خوانی مناسبی با شکل طیف طبیعی یک زلزله حقیقی نداشته باشد. در بخشی از این مطالعه، با بکارگیری روش های استنتاج آماری، به تحلیل حساسیت الگوی طیف cms نسبت به شاخص های «بزرگا» و «فاصله» پرداخته شده و خوشه بندی مشخصی ارائه گردیده تا طیف هدف هر ساختگاه متناسب با همان ساختگاه استخراج شود. در بخش دیگر برای کاستن از اریبی های ناشی از داده های پرت، برازش قوت یافته به جای برازش متعارف بکارگرفته شده است. نتایج بخش اول نشان می دهد اثرات پارامترهای بزرگا و فاصله بر ضرایب همبستگی و در نتیجه طیف cms معنی دار بوده و بهتر است برای تحلیل دینامیکی سازه ها، از cms همخوان با سناریوی غالب زلزله ساختگاه استفاده شود. نتایج بخش دوم حاکی از آن است که طیف میانگین شرطی حاصل از برازش قوت یافته سازگاری بهتری با شکل طیف یک زمین لرزه حقیقی دارد.

برآورد دقیق حداکثر شتاب زمین به منظور استفاده در طراحی سازه های مقاوم در برابر زمینلرزه، به ویژه در مناطق لرزه خیز همچون کشور ایران از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. خسارات مالی و جانی ناشی از این رخداد طبیعی، با استفاده از ارزیابی خطر لرزه ای قابل کنترل و کاهش است. یکی از مهم ترین بخش های مورد نیاز جهت انجام تحلیل خطر لرزه ای، پیش بینی جنبش های نیرومند زمین می باشد که توسط روابطی موسوم به روابط کاهندگی به دست می آیند. تا کنون روابط کاهندگی متعددی توسط محققین برای نواحی مختلف لرزه خیز ارائه شده است که هر کدام از آن ها دارای نقاط ضعف و قدرتی می باشند. امروزه با ورود روش های نوین محاسباتی نرم در حوزه های مهندسی، رویکردهای جدیدی در زمینه استخراج روابط کاهندگی به وجود آمده است. یکی از این روش ها الگوریتم های تکاملی و بطور خاص نوپاترین عضو این مجموعه برنامه نویسی ژنتیک می باشد که بر پایه نظریه تکامل داروین بنیان گذاری شده است و قادر خواهد بود یک تعادل منطقی بین پیچیدگی رابطه و دقت پیش بینی آن به وجود آورد. در این مطالعه با در نظر گرفتن یک کاتالوگ لرزه ای مربوط به ناحیه فلات ایران و با تعریف تابع هدف نوین معیار نظری- اطلاعاتی که اساس آن بر مبنای روش حداکثر درست نمایی می باشد، با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک یک مدل کاهندگی جدید برای منطقه مورد نظر ارائه شده است. سپس با کمک الگوریتم ژنتیک که زیر مجموعه ای دیگر از الگوریتم های تکاملی می باشد مدل حاصل، بر اساس تابع هدفی متشکل از روش نظری-اطلاعاتی و تحلیل حساسیت در برابر بازنمونه گیری مجموعه داده ها، با ضرایب ثابت بهینه سازی می شود. مدل به دست آمده که به صورت تابعی از بزرگای گشتاوری، فاصله و سرعت موج برشی می باشد، برای پیش بینی حداکثر شتاب زمین بکار می رود. در ادامه مطالعه ارزیابی مدل حاصل در مقایسه با برخی از مدل های کاهندگی شناخته شده و مورد استفاده در منطقه مورد نظر با کمک روش های آماری و ریاضیاتی معتبر صورت گرفته است.

امروزه با توجه به تاثیر چشم گیر روابط کاهندگی در نتایج ارزیابی خطرپذیری لرزه ای، سازماندهی روابط کاهندگی به گروه های مشابه، می تواند به دستیابی به مدل های مناسب در یک ساختگاه مشخص منجر شود. به همین منظور در این مطالعه رویکرد خوشه بندی فازی به عنوان روشی کارآمد در زمینه گروه بندی طیف وسیعی از داده ها مورد توجه قرار گرفته است. در این میان با انتخاب روش خوشه بندی فازی c-mean به عنوان ابزاری کارآمد در این زمینه و نیز اصلاح الگوریتم مذکور بر اساس ویژگی خاص روابط کاهندگی، نخست مجموعه ای مشتمل بر 45 رابطه کاهندگی منتخب به گروه هایی بر اساس میزان شباهت افراز شده اند. لازم به ذکر است با توجه به حضور انواع پارامترهای لرزه ای با تعاریف مختلف در طول فرآیند خوشه بندی، با استفاده از روابط تبدیل مناسب به همسان سازی پارامترهای مختلف اقدام شده است. بدین ترتیب با بررسی خوشه های حاصل و حذف تعدادی از روابط به عنوان داده های مرزی، مجموعه تقلیل یافته از روابط کاهندگی مورد بررسی دوباره قرار گرفته است. در نهایت خوشه بندی 34 رابطه به 14 خوشه به عنوان افراز مناسب مجموعه روابط کاهندگی منتخب معرفی شده است. با در اختیار داشتن چنین طبقه بندی و با لحاظ کردن شرایط خاص منطقه مورد مطالعه، می توان به مناسب ترین مجموعه روابط جهت توصیف پارامترهای لرزه ای در منطقه ای خاص دست یافت. این امر در مورد فلات ایران از طریق انطباق مجموعه داده های لرزه ای این منطقه بر زیرمجموعه روابط کاهندگی حاصل از فرآیند خوشه بندی، مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور با استفاده از معیارهای خطا و ضریب تعیین، انطباق مجموعه ای شامل 78 شتابنگاشت از 28 رخداد ثبت شده با نتایج حاصل از خوشه بندی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که روابط تاکاهاشی در سال 2004، ژائو در سال 2006 در رخدادهای پوسته ای و درون صفحه ای و نیز زعفرانی در سال 2012 انطباق قابل قبولی را به همراه دارند و در مقابل روابط خادمی در سال 2002، گولکان و کالکان در سال 2002 و قدرتی در سال 2010 در منطقه زاگرس در دوره های تناوب پایین اختلاف چشم گیری را به نمایش می گذارند.

طراحی مطلوب و بهـینه یک سازه مستـلزم رعایت حداقـل حاشیـه ایمنی است. ظرفیت های سازه شامل تغییـرشکل و مقاومت، باید از مقادیری که در هنگام وقوع زلزله به سازه اعمال می شوند، بیشتـر باشند. روش مورد استفاده در اکثر آییـن نامه ها، روش مبتنی بر مقاومت و شکل پذیری است. طیف پاسخ غیـرارتجـاعی در این روش از طیـف کاهش یافتـه پاسخ الاستیـک سازه توسط ضـرایب کاهنـده بدست می آید. از اینـرو، ضرایب کاهنـده که در آییـن نامه های طراحی لرزه ای با عناوین مختلف ضریب کاهش نیرو، ضریب کاهش مقاومت، ضریب رفتار یا ضریب اصلاح پاسخ معرفی شده اند، نقش بسیـار مهمی را به عهده دارند. این ضریب در واقع اعمال کننده فلسفه طراحی لرزه ای می باشد. تغییر کوچکی در مقدار ضرایب کاهنده، منجر به تفاوت چشم گیری در مقادیر برش پایه محاسبه شده بر اساس طیف خطی و تخمین غیرواقع گرایانه ای از ضریب زلزله و نیروهای طراحی می شود و این امر می تواند یک طراحی نادرست غیراقتصادی و یا محافظه کارانه را در پی داشته باشد. در آیین نامه های کنونی این ضریب بر اساس قضاوت مهندسی، تحلیل و مشاهده عملکرد ساختمان هایی با مشخصات متفاوت و تحریک شده توسط زلزله های مختلف تعییـن شده است و لزوم تبیین دقیـق تر این ضریب احسـاس می شود. علاوه بر آن، مقدار متفـاوت این ضریب در آییـن نامه ها و دستـورالعمـل های مختلف سراسر دنیا، باعث ایجاد عدم اطمینان به نتایج در بین طراحان شده است. از این رو محاسبه دقیق این ضریب و بررسی پارامترهای تأثیرگذار آن، مسأله ای است که توجه بسیاری از پژوهشگران و محققین را در سال های اخیر به خود جلب نموده است. هدف از رساله حاضر بررسی مقدار پیشنهاد شده برای ضریب کاهش نیرو در دستورالعمل بهسازی لرزه ای asce/sei41-06 می باشد. بدین منظور با استفاده از روش های تحلیل استاتیکی خطی و دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی، مجموعه ای از قاب های خمشی بتنی همراه با دیوار برشی، متفاوت در تعداد طبقات و مستقر بر خاک های با مشخصات مختلف در دو حالت پایه صلب و انعطاف پذیر، مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج نشان دهنده این است که ترکیبات بارگذاری ارائه شده در دستورالعمل برای اجزای کنترل شونده توسط نیرو، منجر به تخمین غیرواقع گرایانه ای از تقاضای لرزه ای می گردد. مقایسه نتایج حاصل از دو تحلیل، مقادیر متفاوتی از ضریب کاهش نیرو را به منظور استفاده در روند طراحی پیشنهاد می دهد.

در مطالعه حاضر، تحلیل خطر لرزه ای و ارزیابی خطر پذیری برای مسیر موجود خط لوله مدفون در زمین سوم آذربایجان انجام پذیرفت. منابع لرزه زای عمده و مهم در طول مسیر خط لوله مورد شناسایی قرار گرفته و پارامترهای جغرافیایی و نسبت و میزان لرزه خیزی آنها تعیین گردید. ارزیابی لرزه ای ارتعاشات زمین در قالب تحلیل خطر پذیری لرزه ای به وسیله نرم افزار crisis2007 انجام شده است. تمام اجزای خط لوله انتقال گاز در طول مسیر مورد شناسایی قرار گرفته و سپس نمودارها و توابع شکست بر اساس شیوه ای که در hazus توضیح داده شد، تهیه گردید. تحلیل مکانی ارتباط موجود بین لایه تابع خطر و لایه توابع شکست بر اساس ساختار سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) به برآورد ریالی خسارتهای مورد انتظار در سناریوهای مختلف زلزله منجر گردید.

انتخاب هدفمند شتاب نگاشتها به عنوان ورودی یکی از مهمترین مسائل در انجام تحلیل دینامیکی سازه ها می باشد. در این نوع تحلیل، طیف با خطر ثابت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. اخیرا طیف میانگین شرطی بعنوان ابزاری جدید در این راستا به منظور بهبود نقطه ضعف طیف با خطر ثابت – که معمولا منتج به نتایج محافظه کارانه می گردد- معرفی شده است. این طیف برای هر ساختگاه مشخص و بر اساس زمان تناوب اصلی سازه مورد بررسی قابل حصول می باشد. با توجه به حساسیت پاسخ غیرخطی سازه به زمان تناوب های همسایگی زمان تناوب هدف، نحوه انتخاب و میزان تاثیر زمان تناوب هدف بر روی شکل طیف هدف انتخابی بعنوان یک چالش مهم مطرح است. بدین منظور حساسیت دو نوع طیف شرطی هدف (مبتنی بر شاخص های اپسیلون و اتا) به انتخاب زمان تناوب هدف در دو حالت میانگین و میانگین به همراه انحراف معیار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشانگر آنست که حساسیت طیف میانگین شرطی مبتنی بر اتا در کلیه موارد کمتر از طیف هدف مبتنی بر اپسیلون بوده است که این امر نشان می دهد که طیف های شرطی مبتنی بر اتا طیف های هدف مناسب تری هستند. همچنین انتخاب رابطه کاهندگی مناسب میتواند باعث کاهش این وابستگی گردد.

اکثر روش های تحلیل پی نیازمند استفاده از مدول عکس العمل بستر به منظور نشان دادن واکنش بستر خاک می باشند که در طراحی پی گسترده ، واکنش بستر خاک می بایست با واکنش واقعی خاک مقایسه شود.استفاده از مدول عکس العمل بستر یکسان برای آنالیز و طراحی پی های گسترده، انواع مختلف شمع ها و ... یک فرض ساده کننده برای واکنش خاک بوده و می تواند مهندسین را به سمت طراحی و تحلیل های اشتباه سوق دهد.آزمایش هایی از قبیل تست باربری کالیفرنیا، تست نفوذ استاندارد، مدل وینکلر و همینطور آزمایش بارگذاری صفحه مورد بررسی قرار گرفته و لذا این پژوهش سعی بر آن دارد تا با بررسی مدل های مختلف آزمایشگاهی به جهت محاسبه ضریب عکس العمل بستر مسیری را برگزیند که بعنوان یک اصل کلی برای تمامی نقاط یک منطقه پاسخگو باشد. به منظور پیشبرد اهداف مزبور، داده های حاصل از اجرای به کار برده شده تا matlab و novo spt آزمایشات ژئوتکنیکی در سطح شهر اراک جمع آوری و در نرم افزارهای در نهایت با استفاده از روش شبکه ی عصبی نتایجی بهینه ، مطمئن و سریع در مسیر یافتن مقادیر حقیقی ضریب عکس العمل بستر در آن دسته از نقاط شهر که هیچ گونه اطلاعات زمین شناختی از آنها در دسترس نمی باشد، حاصل شود.

یکی از مهم ترین تاسیسات و واحد های پالایشگاهی برج تقطیر می باشد. برج تقطیر در یک پالایشگاه در نقش اولین جدا کننده مشتقات نفتی از نفت خام به منزله محل تولید خوراک برای سایر واحد های پالایشگاه است. لذا ایجاد هرگونه خلل در روند کار این واحد منهل شدن سایر فرآیند های پایین دستی را در پی خواهد داشت. بررسی های انجام شده درطول جنگ ها نشان دهنده این است که این سازه ها جزو تاسیسات حساس و استراتژیک بوده و ممکن است در معرض بارگذاری انفجاری قرار گیرند، لذا مطالعات این نوع بارگذاری و بررسی اثرات آن بر برج های تقطیر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این مطالعه بارگذاری انفجاری بر برج تقطیر اتمسفریک مدلسازی شده است. میزان تنش ایجاد شده حاصل از انفجار در سازه اصلی برج در شش سناریو مختلف بدست آمده و نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که سازه مد نظر در مقابل سناریو های مختلف بارگذاری انفجاری به دلیل محصور نبودن محیط انفجار و گسترش کروی موج انفجار در فضای آزاد متحمل خسارت نشده و همچنان به فعالیت خود ادامه می دهد. لذا با بهره گیری از نتایج بدست آمده و همچنین بیان عوامل موثر بر دقت یک حمله هوایی و با استفاده از نظر کارشناسان پدافند غیر عامل، می توان از اصابت مستقیم تسلیحات نظامی جلو گیری کرده و سازه اصلی برج را همچنان آماده به کار حفظ کرد.

در مطالعه حاضر، تحلیل خطر پذیری لرزه ای سامانه آبرسانی شهر ار اک انجام پذیرفت. اکثر شریان های حیاتی قبل از تدوین معیار های طراحی مقاوم در برابر زلزله ساخته شده اند همچنین سامانه آب آشامیدنی به عنوان یکی از شریان های حیاتی در کاهش و یا افزایش خسارات و آسیب پذیری ناشی از خطرات زمین لرزه نقش کلیدی ایفا می کند از این رو بررسی آسیب پذیری آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پایان نامه سعی شده تحلیل خطر پذیری لرزه ای به وسیله نرم افزار crisis2007 و آسیب پذیری لرزه ای سامانه خط انتقال آبرسانی شهر اراک با روش شناسی hazus به طور مطلوبی انجام شود. اطلاعات موردنیاز این روش با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) تهیه می شود و سپس خسارت های مالی مورد انتظار محاسبه می شود و اجزایی از سامانه خط انتقال آبرسانی شهر اراک که سهم بیشتری در خسارت های مالی دارند مشخص می شود.

امروزه یکی از مهمترین اهداف محققین در تحلیل خطر لرزه ای یک ساختگاه انتخاب مناسب ترین رابطه کاهندگی، به عنوان یکی از اصلی ترین اجزا تحلیل خطر لرزه ای، می باشد. به علت قرار گرفتن ایران بر روی کمربند لرزه خیز آلپ-هیمالیا و احتمال وقوع زلزله های مخرب در این منطقه، انتخاب رابطه کاهندگی مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف اصلی در این پژوهش، ارزیابی مدل های کاهندگی مختلف برای ناحیه ایران می باشد. به این منظور از روش های ریاضیاتی و آماری، برای مقایسه و انتخاب مدل ها استفاده شده است. معادلات پیش بینی حرکت زمین از مدل های محلی که براساس مجموعه داده های ایران توسعه یافته اند، مدل های منطقه ای مربوط به اروپا و اسیای میانه و دو گروه روابط nga که در سال 2008 و 2014 برای نواحی با فعالیت لرز ای سطحی توسعه یافتند، انتخاب شده اند. نتایج این مدل های کاهندگی منتخب براساس پایگاه داده های حرکت زمین ایران برای حداکثر شتاب زمین و شتاب طیفی در هفت دوره زمانی (t=0.1,0.2,0.5,0.75,1,1.5,2) بدست آمده است. به عنوان یک نتیجه گیری کلی براساس این روش ها، می توان مدل های زعفرانی 2012 و قاسمی 2009 را که جز مدل های محلی هستند، مناسب ترین و مدل های کالکان و گولکان 2004، آکار و کاکنان 2010، شارما و همکاران 2009 و کمپل و بزرگنیا 2008 را نامناسب ترین روابط برای ناحیه ایران دانست. همچنین نتایج آزمون های مختلف بهبود عملکرد روابط nga2014 را نسبت به روابط nga 2008 تایید کردند. همچنین یکی از مهم ترین ویژگی ها در انتخاب یک رابطه کاهندگی برای یک منطقه لرزه ای مشخص، پایداری و عدم حساسیت رابطه نسبت به تغییر مجموعه داده های آن ناحیه می باشد. بدین منظور در این مطالعه، ارزیابی پایداری روابط کاهندگی نسبت به مجموعه داده های ناحیه ایران با استفاده از رویکرد نوین تحلیل حساسیت در برابر بازنمونه گیری از داده ها مورد استفاده قرار گرفته است.

ارزیابی پاسخ لرزه¬ای سازه¬ها اغلب مستلزم انتخاب یک مجموعه شتاب¬نگاشت زمین¬لرزه می-باشد. رویکرد متداول جهت انتخاب شتاب¬نگاشت¬ها، تطابق میانگین مجموعه رکوردهای منتخب با طیف هدف در یک محدوده فرکانسی مشخص می¬باشد. طیف هدف در بسیاری از آیین¬نامه¬ها، طیف با¬خطریکسان (uhs) می¬باشد که تحقیقات زیادی نشان داده¬اند که طیف با خطر یکسان، طیف محافظه¬کارانه¬ای بوده و نمی¬تواند هدف مناسبی در نظر گرفته شود. اخیراً طیف¬های هدف مدرن¬تری موسوم به طیف میانگین شرطی مبتنی بر اپسیلون و اتا ( , e-cms cms) ارائه شده¬اند که از مزایای شاخص اپسیلون بهره برده¬اند. همبستگی که میان مقادیر شبه¬ شتاب طیفی در دوره¬تناوب¬های مختلف وجود دارد مهم¬ترین ویژگی طیف میانگین شرطی است. در بخشی از این مطالعه، اثر زمان تناوب¬هدف و دوره¬بازگشت بر روی شکل طیف¬های هدف به طور شهودی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به این نکته که انتخاب شتاب¬نگاشت¬های زمین¬لرزه در دهه اخیر به عنوان یکی از موضوعات مهم در تحلیل لرزه¬ای ساز¬ه¬ها به شمار می¬رود. در بخشی از این پایان¬نامه روش معیار شدت شرطی تعمیم¬یافته¬(gcim) ¬که روشی نوین در انتخاب شتاب¬نگاشت است و اخیراً توسط بردلی ارائه شده است را معرفی کرده¬ایم. در ادامه به بررسی همبستگی و تطابق میان پاسخ غیر-خطی سازه به روشی برگرفته از روش gcim پرداخته¬ایم. شتاب¬نگاشت¬های انتخاب شده بر اساس روش پیشنهادی gcim به عنوان ورودی برای تحلیل دینامیکی فزاینده در نظر گرفته شده اند و سیستم سه طبقه بتن مسلح تحت تحریک این مجموعه قرار گرفته است. نتایج این تحلیل حاکی از آن است که روش مورد بررسی که برداشتی آزاد از روش gcim است برتری نسبت به روش¬های دیگر ندارد

سدها سازه هایی عظیم هستند که در صورت تخریب می توانند خطرات فاجعه باری را برای مناطق پایین دست به وجود آورند. سدهای بتنی دو قوسی به دلیل شکل خاص خود که از ناحیه ی تکیه گاه ها و پی گیردار می باشند، نسبت به تحریکات لرزه ای و تغییرات دمایی بسیار حساسند و می بایست رفتار آن ها به منظور ارزیابی ایمنی و پایداری، توسط تحلیل های تاریخچه زمانی و حرارتی مورد مطالعه قرار گیرد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار ansys، رفتار سد بتنی دو قوسی بختیاری تحت ورودی زلزله بررسی شده و پاسخ سازه، تحت مدل سازی آب واقعی مخزن و مدل جرم افزوده ی وسترگارد مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور یک مدل کامل المان محدود از مجموعه¬ی سد – فونداسیون – مخزن در نرم افزار ansys تهیه شده و تحلیل تاریخچه زمانی این سازه تحت شتابنگاشت های منتخب انجام شده است. کلیه ی شتابنگاشت های مورد استفاده در تحلیل های تاریخچه زمانی، متناسب با دوره تناوب سد در حالت مخزن پر آب و جرم موثر مودی در راستای اعمال شتابنگاشت و با استفاده از نتایج تحقیقاتی در زمینه ی "انتخاب شتابنگاشت های شدید زلزله برای پیش بینی ایمنی لرزه ای سازه ها" انتخاب شدند. برای انجام تحلیل های حاضر در گرم ترین و سردترین روزهای سال از روش تحلیل کوپل سازه ای-حرارتی استفاده شده که در این روش دمای گره ای به وسیله ی نتایج تحلیل های حرارتی محاسبه شده و مقادیر آن به عنوان بارگذاری های حرارتی به مدل اعمال شده و سپس بارگذاری لرزه ای توسط تحلیل سازه¬ای بر روی سد انجام می شود. نتایج حاصل از تحلیل¬های لرزه ای اثرات قابل توجه بارگذاری حرارتی در مقدار جابجایی گره ای و به تبع آن در میزان شتاب گره ای، تنش های کششی و فشاری بدنه ی سد را گزارش می¬کند. از طرفی بررسی کانتورهای تنش، تمرکز تنش در نواحی خاصی از بدنه ی سد را نشان می دهد که این موضوع در تمامی بارگذاری ها و گام های تحلیلی مشاهده شده است. از مقایسه ی نتایج تحلیل در حالت مدل سازی مخزن توسط المان های آب واقعی با مدل سازی مخزن توسط جرم افزوده ی وسترگارد، دقت پایین مدل جرم افزوده ی وسترگارد جهت مدل-سازی رفتار مخزن سد در تحلیل های تاریخچه زمانی نتیجه می شود که بررسی دقیق تر این موضوع نیازمند مطالعات تکمیلی در زمینه¬ی سدهای بتنی دو قوسی با ارتفاعات مختلف مخزن می باشد.

در حال حاضر تحلیل های خطر لرزه ای مرسوم با استفاده از رابطه توزیع احتمال نمایی بزرگا ی زمین لرزه که توسط ریشتر(1958) بیان شده، انجام می شود. این تابع، یک تابع نمایی می باشد که مقادیر آن با استفاده از مولفه های لرزه ای محاسبه می گردد. تابع توزیع احتمال فاصله نیز با فرض اینکه احتمال وقوع زلزله در همه جای یک چشمه لرزه ای وجود دارد و مقدار آن یکسان است در نظر گرفته می شود. این دو موضوع تحلیل خطر لرزه ای را به طور چشمگیری آسان می کند. در این پژوهش به معرفی یک تابع توزیع احتمال مشترک فاصله و بزرگا به جای دو تابع مجزای توزیع احتمال بزرگا و توزیع احتمال فاصله اقدام شده است. این تابع به منظور در نظر گرفتن اثر مشترک توزیع احتمال فاصله و بزرگا و همچنین بیان رفتار واقع بینانه تری از لرزه خیزی منطقه بر مبنای رخداد¬هایی که در گذشته اتفاق افتاده است، بیان شده است. به منظور بررسی عملکرد این تابع، به تحلیل خطر موردی منطقه تهران بزرگ اقدام شده است. در این تحلیل یک بار با استفاده از داده های ثبت شده و یک بار با استفاده از داده های شبیه سازی شده بر مبنای الگوریتم مونت کارلو که توسط هان و چوی(2008) بیان شده استفاده گردیده است. در ادامه به مقایسه نتایج حاصل از این روش با روش متداول پرداخته شده است. نتایج حاصل از تحلیل خطر متداول نسبت به تحلیل خطر با استفاده از تابع مشترک بزرگا و فاصله دارای نتایج محافظه کارانه تری می باشد. علت این موضوع را می توان در توزیع بزرگا و هم چنین توزیع فاصله برای چشمه های مختلف لرزه ای دانست. در توزیع بزرگا در چشمه های لرزه ای مختلف مشاهده می شود که در بعضی از این ناحیه ها توزیع بزرگا دارای خطر لرزه ای بیشتری نسبت به رابطه ی مرسوم می باشند و در بعضی از ناحیه های لرزه ای، مقدار کمتری است. بنابراین به طور کلی نمی توان گفت که رابطه ی ارائه شده در این پژوهش، همواره دارای نتایج با احتمال خطر لرزه ای کمتری نسبت به حالت متدوال می باشد و احتمال خطر لرزه ای بستگی به پیشینه رفتار لرزه ای ناحیه ی مورد مطالعه دارد.

زلزله یکی از حوادث طبیعی مخاطره آمیز می باشد که خطر ها و خسارت های زیادی را وارد می کند و به همین علت یکی از انگیزه های اولیه برای مطالعات زلزله شناسی و لرزه خیزی می باشد. به منظور کاهش خسارت های ناشی از زلزله، اقدام به تحلیل خطر زلزله می شود و یکی از مهم ترین مولفه های مورد استفاده در آن، مدل های پیش بینی جنبش حرکت زمین می-باشد. در این مطالعه، در مرحله نخست به ایجاد مدل پیش بینی حرکت زمین با استفاده از الگوریتم های تکاملی اقدام شده است. در ادامه با استفاده از معیار llh به عنوان تابع هدف در الگوریتم ژنتیک به بهینه شدن ضرایب مدل ارائه شده برای داده های موجود در بانک اطلاعاتی لرزه ای فلات ایران پرداخته شده است. این مدل برای دوره های زمانی صفر تا دو ثانیه ارائه شده است. به منظور ارزیابی این مدل، آزمون های آماری مختلفی بر روی آن انجام شده و نتایج آن با 13 مدل دیگر از 4 گروه مدل های ارائه شده برای منطقه¬ی ایران، منطقه¬ی آسیای مرکزی و اروپا، روابط نسل جدید و روابط نسل جدید توسعه یافته مقایسه شده است. نتایج مقایسه این پژوهش حاکی از این موضوع است که مدل بدست آمده دارای کمترین میزان llh و همچنین رتبه بندی a در تمامی دوره های زمانی در معیار lh را داراست. نتایج سایر آزمون های آماری نیز حاکی از قابل قبول بودن این مدل برای منطقه ی فلات ایران می باشد.

درصد بالایی از هزینه های ساختمان مربوط به اجزای غیرسازه ای می باشد. تخریب این اجزا در اثر وقوع زمین لرزه ممکن است کاربری ساختمان را مختل و حتی برای ایمنی ساکنان نیز مخاطراتی ایجاد نماید. در مطالعات صورت گرفته روش هایی از جمله روش طیف پاسخ طبقه برای محاسبه نیروی وارد بر اجزای ثانویه ارائه گردیده است. این روش بر مبنای انجام تحلیل تاریخچه زمانی می¬باشد. از موارد تاثیر گذار در این تحلیل انتخاب شتاب نگاشت های مناسب است. این عمل معمولا با انطباق میانگین طیف شتاب نگاشت ها بر طیف هدف طراحی صورت می¬گیرد. امروزه طیف های شرطی در کنار طیف با خطر یکسان به عنوان نسل نوینی از طیف های هدف ارائه گردیده اند. از جمله ی این طیف ها می توان به طیف میانگین شرطی و طیف میانگین شرطی بر اساس شاخص اتا اشاره داشت. در این نوشتار برای دو سازه فولادی شش و دو طبقه شتاب نگاشت ها در دسته های با تعداد مختلف و طبق هر سه نوع طیف هدف انتخاب و طیف پاسخ طبقه محاسبه شده است. نتایج حاصل حاکی از پراکندگی در پاسخ ها و وجود تفاوت غیرقابل چشم پوشی در پاسخ سازه را نشان می دهند. برای کنترل و کاهش این پراکندگی از رویکردهای مختلفی برای مقیاس کردن و انتخاب شتاب نگاشت ها استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهندکه در سازه های کوتاه، استفاده از طیف های هدف مختلف تفاوت قابل ملاحظه ای در بدست آوردن طیف پاسخ طبقه ایجاد نمی کند. برای سازه های بلند، رویکردهای متفاوتی برای انتخاب شتاب نگاشت متناسب با زمان تناوب سیستم ثانویه ارائه می شوند که به نظر می رسد نتایج یکنواخت و قابل اطمینانی را ارائه می دهند. هم چنین با توجه به نتایج بدست آمده، استفاده از دسته های هفت تایی شتاب نگاشت مطابق آنچه در اکثر آیین نامه ها درنظر گرفته شده، یکنواخت و قابل اعتماد نبوده و نتایج با استفاده از دسته های 15 و 25تایی شتاب نگاشت با کاهش پراکندگی قابل قبولی همراه است.

روش تقویت و مقاوم سازی با استفاده از ورقه های پلیمری مسلح کربنی(cfrp) یکی از مناسبترین روش های تقویت می باشد. بنابراین لازم است که رفتار ورقه های پلیمری مسلح کربنی(cfrp) در مقاوم سازی سازه ها ارزیابی شود تا از تمام پتانسیل آنها در مقاوم سازی استفاده گردد. بعضی تیرهای بتن مسلح دارای ضعف برشی بوده و نیاز به تقویت دارند که این ضعف ها ممکن است به دلیل ناکافی بودن آرماتورهای برشی، کاهش در سطح مقطع آرماتورها به دلیل خوردگی، افزایش میزان بارهای سرویس، و نقص های طراحی و ساخت باشند. لذا در این پایان نامه به بررسی تقویت برشی با ورق cfrp پرداخته شده است و در آن پارامترهای موثر در تقویت برشی چون تاثیر جهت، ضخامت و زاویه الیاف نسبت به محور تیر و همچنین تفاوت استفاده از الیاف یک جهته و دوجهته به روش اجزای محدود و به کمک نرم افزار abaqus نسخه 6.12.3 مورد بررسی قرار گرفت