نام پژوهشگر: علیرضا مرتضایی

بررسی تاثیر مولفه قائم حرکات زمین در حوزه نزدیک گسل بر عملکرد لرزه ای ساختمان های بتن مسلح
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  مژگان خستو   محمدکاظم شربتدار

گرچه امروزه سازه های بسیار زیادی با اسکلت بتنی ساخته می شود ولی عملکرد این سازه ها در زلزله های گذشته نشان داده است که رفتار غیرارتجاعی داشته و در برابر زلزله آسیب پذیرند، لذا بررسی رفتار این نوع سازه ها در حین زلزله امری ضروری است. همچنین، بسیاری از سازه های بتن مسلح، بر روی نواحی نزدیک گسل ساخته شده اند که در اثر زلزله های رخ داده در این مناطق، دارای آسیب های بسیار بیشتری نسبت به زلزله های دور از گسل بوده اند. بنابراین، با توجه به آسیب-های جانی و مالی وارد آمده در این مناطق، ارزیابی دقیق مشخصه های حرکات زمین و نیازهای لرزه ای سازه ها، از مسائل اساسی در کاهش خسارات و طراحی سازه های مقاوم است. در این پایان نامه، رفتار کلی ساختمان های بتن مسلح که بر اساس آیین نامه 2800 طراحی لرزه ای شده اند و در مناطق نزدیک گسل قرار دارند، بررسی شده است تا هم عملکرد ساختمان ها و هم تحلیل های خطی در نظر گرفته شده در آیین نامه 2800 مورد بررسی قرار گیرد. در مناطق نزدیک گسل، حرکات عمودی زمین شدیدتر از بقیه مناطق است و مولفه ی قائم در زلزله هایی مانند زمین لرزه 1994 نورتریج و 1995 کوبه ژاپن، برابر یا بیشتر از مولفه ی افقی است. ساختمان های 4، 6، 9 و 12 طبقه، دارای سیستم مقاوم قاب خمشی با شکل پذیری متوسط واقع بر روی زمین نوع iii، به دو صورت منظم و نامنظم در ارتفاع جهت آنالیز غیرخطی با نرم افزار sap2000 v14.1 فرض شده اند. نامنظمی با افزایش جرم در طبقات ایجاد شده و به سه صورت نامنظم در طبقه اول، میانی و بام می باشد. زلزله های انتخابی، مولفه ی قائمی بیش از 2/3 مولفه ی افقی دارند و مشخصا به بررسی تاثیر این مولفه در آنالیز غیرخطی دینامیکی (تاریخچه زمانی)، نیز پرداخته شده است. سه رکورد حوزه نزدیک و سه رکورد حوزه دور به مدل ها اعمال شده و یکبار مولفه ی قائم و افقی و بار دیگر فقط مولفه های افقی به مدل ها اثر داده شده که مدل ها در هر دو حالت، بدلیل وجود پالس سرعت و شتاب بالا در ابتدای رکورد، آسیب های زیادی دیده اند. روش های تحلیل دینامیکی غیرخطی، علیرغم دقت بسیار بالا، بسیار وقت گیر بوده و نیاز به در نظرگیری پارامترهای زیادی دارد. از این رو، امروزه روش های استاتیکی غیرخطی (پوش اور) جهت تامین عملکرد لرزه ای سازه ها انتخاب شده است. جهت تعیین دقت این روش، لازم است نتایج حاصل از این آنالیز با آنالیزهای تاریخچه زمانی مورد قیاس قرار بگیرند. تغییرمکان، تغییرمکان جانبی نسبی طبقات، زاویه دریفت طبقات و کل ساختمان، برش طبقات و ضریب برش پایه، نیروی محوری المانی های قائم (ستون ها)، شتاب و سرعت سقف طبقات از جمله نتایج اولیه است که از آنالیز مدل ها حاصل گردیده است. تمامی این موارد، در حوزه نزدیک نسبت به حوزه دور افزایش بسیار زیادی، بعضا دو الی سه برابر داشته اند. با مقایسه پاسخ های حاصل از هر دو آنالیز با پاسخ های حاصل از آنالیز خطی ارائه شده در آیین نامه 2800، در حوزه دور، تطبیق خوبی وجود دارد ولی در حوزه نزدیک تفاوت قابل توجهی وجود دارد و از محدودیت های بیان شده در آیین نامه 2800 فراتر رفته است. نیروی محوری ستون هایی که به مرکز جرم نزدیکترند، به ازای اثر دادن مولفه ی قائم، افزایش بسیار زیادی داشته اند و بعضا باعث شکست این ستون ها نیز شده است. مقایسه نتایج دو آنالیز دینامیکی و استاتیکی غیرخطی، با توجه به شرایط و فرضیات در نظر گرفته شده، نشان داد که پاسخ های حاصل از آنالیز غیرخطی استاتیکی، پوشش دهنده ی آنالیز تاریخچه زمانی بوده است.

بررسی مزرعه ای و تدوین معادله عمومی انرژی ویژه گاوآهن قلمی: مطالعه موردی اراضی لومی- رسی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده کشاورزی 1391
  علیرضا مرتضایی   سید حسین کارپرورفرد

در کشاورزی، خاک ورزی یکی از انرژی برترین عملیات در فرآیند تولید محصولات زراعی می باشد. هدف از انجام این پژوهش، تعیین رابطهای کلی جهت پیش بینی انرژی ویژه گاوآهن قلمی با استفاده از روش تحلیل ابعادی می باشد. بدین منظور از یک تراکتور 399-itm و یک گاوآهن قلمی 9 شاخه سوار با پهنای تیغه 5 و 10 سانتی متر استفاده گردید. آزمایش ها در خاک لومی-رسی و در محتوای رطوبت 4/8 درصد بر اساس وزن خشک انجام شد. عوامل موثر بر انرژی ویژه گاوآهن قلمی که در این پژوهش مورد توجه قرار گرفتند، عبارت بودند از: سرعت پیش روی، نسبت ظاهری تیغه، عدد چرخ، ضریب کشش خالص، بکسوات و ضریب مقاومت غلتشی. هر یک از این عوامل پس از شناسایی، در یک آزمون مزرعه ای مورد سنجش و اندازه گیری قرار گرفتند. در این آزمون از سه عمق شخم زنی 10، 15 و 20 سانتی متر و سه سطح سرعت پیش روی 3، 4 و 5 کیلومتر بر ساعت در سه تکرار استفاده گردید. نتایج حاصل از عملیات مزرعه ای جهت تعیین معادله عمومی توسط رایانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و در نهایت رابطه کلی جهت پیش بینی انرژی ویژه گاوآهن قلمی در محدوده های تعیین شده به ترتیب برای تیغه های 5 و 10 سانتی متری به دست آمد. نتایج حاصل از آزمون f در سطح احتمال 95% نشان داد که شیب نمودار مقادیر اندازه گیری شده و تخمینی انرژی ویژه ی حاصل از مدل تحلیل ابعادی نسبت به خط 1:1 اختلاف معنی داری ندارد. بنابراین صرفا با ورود اطلاعات اولیه مورد نیاز مطابق با فرمول های فوق می توان انرژی ویژه گاوآهن قلمی را در صورتی که گروه های بدون بعد در محدوده اجرای این پژوهش باشند، برآورد نمود

ارزیابی لرزه ای ساختمان های بتن آرمه تحت اثر مولفه قائم زمین لرزه های نزدیک گسل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی و غیر دولتی آبا - دانشکده عمران 1392
  امید بقایی راد   علیرضا مرتضایی

با توجه به پیچیدگی های موجود در تخمین نیروی زلزله و رفتار لرزه ای سازه های موجود به ویژه سازه های بتن مسلح، میزان قابل اطمینان بودن طراحی های صورت گرفته همواره یکی از دغدغه های طراحان و محققان بوده است. با توجه به پیچیدگی های موجود در مدل سازی رفتار واقعی حرکات شدید زمین و نیز تأثیر آن بر روی پاسخ سازه ها، محققان را به سمت ساده سازی و کاهش تلاش های محاسباتی سوق داده است. تا جایی که این ساده سازی ها منجر به کم اهمیت دانستن مولفه قائم حرکات شدید زمین نسبت به دو مولفه افقی شده است. در بسیاری از آیین نامه های موجود در دنیا اثر مولفه قائم حرکات زمین کمتر از مولفه های افقی در نظر گرفته شده است. که به عنوان مثال می توان به آیین نامه لرزه ای کشور ایران ( استاندارد 2800 ویرایش سوم ) اشاره نمود. در این آیین نامه اثر مولفه قائم زمین لرزه حدوداً 67 درصد مولفه های افقی در نظر گرفته شده است. با توجه به ساخت و سازهای انبوه صورت گرفته مطابق این آیین نامه در کشور ایران و با عنایت به وجود گسل های فعال و یا نیمه فعال در نزدیکی این سازه ها قصد داریم در مطالعه حاضر به اهمیت این مولفه در نواحی نزدیک به میدان اشاره کنیم. در این مطالعه در راستای رسیدن به این هدف از شش سازه بتن مسلح کوتاه، متوسط و بلند مرتبه و نیز سه زمین لرزه نزدیک به میدان با حداکثر شتاب قائم به افقی بزرگتر از یک ، اثر مولفه قائم حرکات شدید زمین بر روی پاسخ سازه های مورد نظر در دو حالت با و بدون حضور مولفه قائم زمین لرزه بررسی شده است. در همین راستا ابتدا سازه های مورد نظر تحت اثر تحلیل استاتیکی خطی قرار گرفته و با توجه به آیین نامه های موجود در کشور ایران طراحی شده اند. سپس سازه های طراحی شده با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیر خطی ( پوش آور ) و نیز تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی ارزیابی شده و پارامترهایی چون برش پایه، نیروی محوری ستون ها، دریفت طبقات و ... پس از استخراج مورد مقایسه قرار گرفته اند. در انتها نیز با عنایت به نتایج به دست آمده به اهمیت مولفه قائم حرکات زمین در نواحی نزدیک به گسل پی برده شده و اهمیت ورود این مولفه در محاسبات لرزه ای به خصوص در نواحی نزدیک به میدان مورد توجه قرار گرفته است.