در این تحقیق طراحی شبکه شتابنگاری به صورت میدان آزاد و همراه سازه با استفاده از روش هوش مصنوعی انجام شد که شامل دو بخش می باشد. در بخش اول یک شبکه ی شتابنگاری میدان آزاد برای استان تهران ارائه شد. در طراحی این شبکه از روش شبکه ی عصبی استفاده شد. برای انجام این کار از داده های شتابنگاری مربوط به کشورهای آمریکا و ژاپن استفاده شد و در نهایت یک شبکه ی شتابنگاری برای منطقه ی استان تهران ارائه شد. این شبکه تعداد و محل دستگاه های شتابنگاری را نشان می دهد. در بخش دوم یک شبکه ی بهینه ی شتابنگاری درون سازه ای برای یک قاب دو طبقه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک ارائه شد. در ابتدا یک مدل 2 طبقه در نرم افزار المان محدود sap2000 طراحی شد و سپس این مدل تحت تحریک یک ارتعاش زلزله قرار گرفت. در ادامه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک مشخصات دینامیکی مدل مورد نظر به دست آمد. تابع هدف، برابر حداقل مربعات تفاضل تغییرمکان های محاسباتی و تغییرمکان های واقعی می باشد. تغییرمکان های محاسباتی با استفاده از دو روش محاسباتی دینامیک سازه ها و نرم افزار المان محدود sap2000 محاسبه شدند. درنهایت با اضافه کردن نویز، مشخصات دینامیکی دوباره محاسبه شد. پارامترهای مجهول مسئله با استفاده از دو نوع ابزارگذاری به دست آمد. نتایج به دست آمده با هم مقایسه شدند و در نهایت بهترین مکان برای نصب دستگاه ها به دست آمد.

انتخاب شتابنگاشت، تعداد و پردازش آن بر قابلیت اعتماد پاسخ تحلیل های دینامیکی غیرخطی اثر گذار است. انتخاب بهینه شتابنگاشت به منظور کاهش هزینه زمانی به طوری که بتواند پاسخ هایی قابل اعتماد از یک سناریو قابل رخداد برای سازه را برآورد کند مورد نیاز جامعه مهندسی است. دراین پژوهش پس از بررسی روش های گوناگون پردازش سیگنال و انتخاب روش مناسب با کمترین مقدار پراکندگی در پاسخ های تحلیل های دینامیکی غیرخطی، شتابنگاشت های سناریو قابل رخداد برای زلزله های ایران معرفی شده است و شتابنگاشت های بهینه برای گروه های پریودی (بر اساس مود نخست سازه) بر پایه سناریو پیشنهادی، برای برآورد قابل اعتماد ظرفیت فروریزش سازه پیشنهاد شده است.

در این تحقیق طراحی شبکه شتابنگاری به صورت میدان آزاد و همراه سازه با استفاده از روش هوش مصنوعی انجام شد که شامل دو بخش می باشد. در بخش اول یک شبکه ی شتابنگاری میدان آزاد برای استان تهران ارائه شد. در طراحی این شبکه از روش شبکه ی عصبی استفاده شد. برای انجام این کار از داده های شتابنگاری مربوط به کشورهای آمریکا و ژاپن استفاده شد و در نهایت یک شبکه ی شتابنگاری برای منطقه ی استان تهران ارائه شد. این شبکه تعداد و محل دستگاه های شتابنگاری را نشان می دهد. در بخش دوم یک شبکه ی بهینه ی شتابنگاری درون سازه ای برای یک قاب دو طبقه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک ارائه شد. در ابتدا یک مدل 2 طبقه در نرم افزار المان محدود sap2000 طراحی شد و سپس این مدل تحت تحریک یک ارتعاش زلزله قرار گرفت. در ادامه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک مشخصات دینامیکی مدل مورد نظر به دست آمد. تابع هدف، برابر حداقل مربعات تفاضل تغییرمکان های محاسباتی و تغییرمکان های واقعی می باشد. تغییرمکان های محاسباتی با استفاده از دو روش محاسباتی دینامیک سازه ها و نرم افزار المان محدود sap2000 محاسبه شدند. درنهایت با اضافه کردن نویز، مشخصات دینامیکی دوباره محاسبه شد. پارامترهای مجهول مسئله با استفاده از دو نوع ابزارگذاری به دست آمد. نتایج به دست آمده با هم مقایسه شدند و در نهایت بهترین مکان برای نصب دستگاه ها به دست آمد.

برای اهداف طراحی مهندسی، ویژگی برجسته ی جنبش زمین در اثر زلزله، بوسیله ی "پارامترهای مشخصه‎ی مهندسی" ارزیابی می شود. با توجه به اینکه بدلیل پیچیدگی پروسه ی گسلش و ایجاد زلزله، انتشار موج زلزله، پاسخ سایت و...، استخراج یک معادله ی قطعی با دقت بالا برای پیش بینی پارامترهای جنبش نیرومند زمین در اثر زلزله غیر-ممکن است، روابط پیش بینی مشخصه ی جنبش زمین نوعاً با استفاده از تحلیل های آماری اطلاعات زلزله ها بدست می آیند. این روابط پیش بینی تجربی نقشی اساسی در تخمین ویژگی های مهندسی جنبش زمین در زلزله های احتمالی آینده بازی می کنند. در این پایان نامه پارامترهای محتوای فرکانسی (پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین)، مدت تداوم زلزله (مدت تداوم اصلی، مدت تداوم ناحیه ای و مدت تداوم موثر) و شدت ایریاس مورد محاسبه و بررسی قرار گرفته است.به منظور استخراج روابط مشخصه ی پارامترهای جنبش نیرومند زمین، پس از تصحیح رکوردهای شتاب سازمان تحقیقات ساختمان و مسکن و محاسبه ی پارامترهای جنبش زمین (محتوای فرکانسی و مدت تداوم زلزله و شدت ایریاس) برای این رکوردها، کاتالوگ جنبش زمینی از مجموع این داده ها و نیز اطلاعات کاتالوگ حوادثی که از ترکیب و ادغام اطلاعات لرزه ای مربوط به آژانس های مختلف زلزله در این پایان نامه تشکیل شد، شکل گرفت. با توجه به تعدد منابعی که اطلاعات لرزه ای را گزارش میکنند، وجود چنین منبع واحدی که مجموع اطلاعات آژانس‎های معتبر را در بر بگیرد می تواند در دیگر کاربردهای مهندسی و مباحث تحلیل خطر و ... مفید باشد. در مرحله ی آخر، به روش رگرسیون جذر مجموع مربعات خطا روی داده هایی مثل بزرگای زلزله و فاصله ی چشمه تا ایستگاه، ضرایب روابط مشخصه ی پارامترهای جنبش نیرومند زمین استخراج شد و نتایج آن با نتایج مرجع jongwon lee 2009 -که مربوط به داده های غرب امریکا است- برای دو شرایط ایستگاهی سنگ و خاک مقایسه شد. طبق روابط پیش‎بینی بدست آمده مدت تداوم اصلی داده های ایران و داده های آن مرجع با افزایش فاصله از چشمه و با افزایش بزرگا افزایش می یابد. ولی مدت تداوم اصلی داده های ایران از داده های wus در هر بازه ی بزرگا بیشتر است. طبق روابط پیش بینی هر دو مدت تداوم ناحیه ای و موثر با فاصله گرفتن از چشمه کاهش می یابند ولی با افزایش بزرگا افزایش می یابند. در روابط پیش بینی این دو مدت تداوم برای خاک تا قبل از40 کیلومتر مقدار ناحیه غرب امریکا بیشتر از ایران است ولی در مناطق با شرایط ایستگاهی سنگ، مقدار ایران برای مدت تداوم ناحیه ‎ای تقریباً برابر غرب امریکا است و برای مدت تداوم موثر، ایران کلاً مقدار بیشتری دارد. در مورد محتوای فرکانسی، روابط تجربی بدست آمده نشان داد که هر چهار محتوای فرکانسی پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین با افزایش فاصله از چشمه و با بزرگا افزایش می-یابند. مقادیر محتوای فرکانسی مرجع مذکور و این پایان نامه تقریباً باهم مطابقت خوبی در خاک و سنگ و به ازای بزرگا‎های مختلف نشان می دهد فقط در فواصل دورتر کمی اختلاف بیشتر می شود. افزایش مقادیر پریود ناحیه غرب امریکا در فواصل دورتر از چشمه سریعتر از مقادیر ایران است. شدت ایریاس نیز با فاصله از چشمه کاهش و با افزایش بزرگا افزایش می یابد. همچنین داده های ایران شدت ایریاس کمتری نسبت به داده های wus نشان دادند.

امروزه تولید شتاب نگاشت های مصنوعی مناسب، با توجه به کمبود نگاشت های ثبت شده زلزله و همچنین محدودیت و اشکالات موجود در آنها از یک سو و استفاده روزافزون از آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی جهت محاسبه پاسخ سیستم ها از طرف دیگر، امری ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه شتاب نگاشت های ثبت شده در هر منطقه، شرایط لرزه خیزی همان منطقه را در بر داشته و احتمال تکرار چنین نگاشتی در مناطق دیگر بسیار پایین می باشد، لذا استفاده از چنین نگاشت هایی در مناطق مختلف مناسب نمی باشد. در چنین شرایطی، بهترین راه عملی استفاده از نگاشت های مصنوعی متناسب با منطقه مورد نظر می باشد. این شتاب نگاشت ها بایستی به نحوی ایجاد شوند که خصوصیات لرزه خیزی مناطق گسترده ای را در بر داشته و برای طراحی سازه مناسب باشند. تا به حال روش های مختلفی جهت تولید نگاشت های مصنوعی ارائه شده است که هر کدام برگرفته از یک الگوی خاص می باشد. استفاده از هر یک از الگوها در مطالعات مهندسی زلزله منوط به تعیین پارامترهای الگو به نحو مطلوب و در نظر داشتن نقاط ضعف آن به گونه ای شایسته است. در بیشتر الگوهای ارائه شده یک مجموعه نگاشت مصنوعی بر اساس تئوری ارتعاشات تصادفی تولید شده و در نهایت به گونه ای اصلاح می شوند که طیف پاسخ آن شبیه به طیف هدف باشد. امروزه تبدیل موجک یکی از ابزارها و روش های قدرتمندی است که جهت تولید نگاشت های منطبق با طیف هدف مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش بر خلاف روش های رایج مبتنی بر تبدیل فوریه، به معرفی تابع پوش برای ایجاد خواص غیر ایستا در حرکت تولیدی نیازی نیست. تطابق در حوزه فرکانس نیز یکی دیگر از روش های تولید شتاب نگاشت متناظر با طیف می باشد که رکوردها را در حوزه فرکانس با تبدیل فوریه اصلاح می کند. یک روش دیگر، روش مصنوعی است. این روش تنها شتاب نگاشت متناظر با طیف طرح را تولید می کند و خصوصیات چشمه، اثر مسیر و ساختگاه در آن نامشخص است زیرا از شتاب نگاشت های واقعی استفاده نمی کند. در این مطالعه با استفاده از این سه روش، شتاب نگاشت های متناظر با طیف طرح درحوزه زمان و حوزه فرکانس تولید شده است. با مقایسه طیف پاسخ متناظر با شتاب نگاشت های تولید شده و طیف هدف، مزایا و معایب روش ها بیان شده است.

برای شناخت ویژگی های هندسی و فیزیکی لایه های رسوبی تشکیل دهنده بستر شهرها و مناطق مسکونی و همچنین میزان تأثیری که می توانند بر جنبش زمین ناشی از یک زمین لرزه احتمالی در آن مناطق داشته باشند، علی الخصوص در شهر تهران، مجموعه مطالعات تحلیلی بررسی اثر ساختگاه انجام شده در پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله و مطالعات ریزپهنه بندی لرزه ای انجام شده توسط همکاری شهرداری تهران و آژانس همکاری های بین المللی ژاپن به عنوان دو پروژه عمده و مهم اشاره نمود. روش اصلی مطالعه در این دو پروژه بر مبنای انتقال یک بعدی امواج برشی در پروفیل خاک انجام شده است. مطالعات بعد از آن بیشتر بر مبنای استفاده از روش های تجربی و دستگاهی بر اساس ثبت و تحلیل طیفی خردلرزه ها و جنبش های ضعیف زمین استوار بوده است. مقایسه نتایج حاصل از مطالعات تحلیلی و تجربی نشان می دهد که مقادیر فرکانس تشدید و دامنه بزرگنمایی آبرفت حاصل از مطالعات فوق در یک منطقه واحد با یکدیگر اختلاف فاحشی دارد. بررسی دلایل این اختلاف یک مسئله ضروری در تهران است؛ بنابر این پاسخ دقیق به این مسئله نیازمند شناخت هر چه بهتر رسوبات آبرفتی تهران ازنظرضخامت، هندسه و ویژگی هایی لرزه ایهمچون پروفیل سرعت موج برشیلایه های آبرفت تا سنگ بستر زمین شناسی است. با توجه به عمق زیاد رسوبات آبرفتی تهران، استفاده از روش های متداول شناسایی آبرفت همانند تست های سطحی ژئوفیزیکی یا حفاری های چند ده متری انجام شده در پروژه های قبلی پاسخی برای سوال مطرح شده فراهم نکرده و نیاز به شناسایی عمیق این رسوبات همچنان پابرجا مانده است. ابزار مفیدی که در دهه اخیر برایشناسایی خصوصیات لرزه ای ساختارهای آبرفتی ارائه شده است،استفاده از اندازه گیری خردلرزه ها به دو صورت تک ایستگاهی و آرایه ای است. ماحصل این برداشت ها،تعیین منحنی های پاشندگی با استفاده از همبستگی میان ارتعاشات ثبت شده در چند دستگاه مختلف در یک زمان واحد به دو روش خودهمبستگی مکانی(spac) و یافرکانس – عدد موج(f-k)از یک سو و استخراج منحنی های بیضیواری امواج رایلی به دو روش فرکانس - زمان (tfa) و تکنیک کاهش تصادفی(raydec) از سوی دیگر می باشد.

دراین پایان نامه از روش احتمالاتی جدیدی موسوم به روش شبیه سازی مونته کارلو برای تخمین خطر لرزه ای استفاده شده است. این روش از چندین بار نمونه گیری تصادفی از یک کاتالوگ زمین لرزه برای ساختن کاتالوگ مصنوعی استفاده می کند در این روش، امکان محاسبه مقادیر جنبش نیرومند زمین (pga , psa) با استفاده از روابط کاهندگی و بدون استفاده از روابط کاهندگی و استفاده مستقیم از شتابنگاشت های ثبت شده در منطقه مورد مطالعه فراهم گردیده است. ازآنجایی که در این روش شبیه سازی، دیگر نیازی به تعیین هندسه چشمه های لرزه ای و پارامتر های مشخصه زمین لرزه نیست، عدم قطعیت های مربوط به این دو، کنترل می شود.

چکیده پدیده زلزله، از گذشته تا کنون باعث تلفات انسانی، مالی و ایجاد وحشت عمومی بوده است. با وجود اینکه قدمت زلزله به زمان پیدایش زمین برمیگردد، ولی تا قرن گذشته چیز زیادی درباره علت وقوع زلزله و ساز و کار آن نمیدانستیم. حتی امروزه نیز با وجود پیشرفت های زیاد در علوم مختلف و دستاوردهای بزرگ مهندسی، به خصوص در رشته حفاری، ما هنوز به صفحه گسل مسبب هیچ زلزله ای دست نیافته ایم. هدف اصلی این پایان نامه ارائه یک حل معکوس خطی در حوزه زمان، به روش گسل محدود میباشد تا بتوان به درک بهتر و دقیقتری از ساز و کار گسل و میزان لغزش بر روی سطح گسل رسیده و بتوان شکل موج و تاثیر آن را در نقاط دلخواهی که در آنجا ایستگاه نداشتیم شبیه سازی کنیم. در این راستا، توضیحات مختصری درباره زلزله شناسی، نظریه گسل محدود، دینامیک چشمه و روش های معکوس سازی ارائه نموده و سپس به معرفی زلزله کجور، اهمیت و تاثیر آن پرداخته، پارامترهای منطقه البرز مرکزی و حاشیه جنوبی حوزه رسوبی خزر را که مورد نیاز در حل معکوس بودند، ولی قبلاً محاسبه نشده اند بدست می آوریم. این پارامترها شامل چگالی لایه ها، ضریب کیفیت منطقه برای این لایه ها و ابعاد صفحه گسل و مش بندی آن میباشد که برای حل معکوس لازم میباشند. با استفاده از برنامه اکسیترا تابع گرین را برای محیط لایه بندی، طبق مدل سرعتی گزارش شده توسط تاتار و همکاران [20]، بدست می آوریم و سپس به حل معکوس زلزله فیروزآباد کجور می پردازیم. ابتدا داده ها را به شیوه های مختلف پالایش نموده و با استفاده از این داده ها، معکوس سازی به روش های مختلف را انجام می دهیم. در انتها بهترین نوع پالایش داده ها (که جوابی قابل قبول بدست می-دهد) و مناسب ترین روش معکوس سازی را انتخاب کرده و جوابی مناسب به روش حل معکوس خطی در فضای زمان (در صورت نیاز) انجام داده و نتایج را ارائه می دهیم. واژه های کلیدی: تابع گرین، حل معکوس، گسل محدود، البرز مرکزی، جنوب حوزه رسوبی خزر، زلزله فیروزآباد کجور

در این رساله، کاربرد الگوریتم کالیفرنیا- نوادا، cn، برای بررسی امکان پیش بینی زمین لرزه ها در منطقه زاگرس، ناحیه ای با لرزه زمین ساخت پیچیده و فعالیت لرزه خیزی بالا، ارایه شده است. دلیل انتخاب الگوریتم cn، کارآیی بالای روش مذکور در استفاده از زمین لرزه های متوسط برای پیش بینی زمین لرزه های بزرگ است. همچنین آزمون های صورت گرفته در نقاط مختلف جهان نشان از کارآیی روش مذکور است. روش cn، به طور کامل تعریف شده و به طور گسترده برای پیش بینی با زمان متوسط و محدوده متوسط بر مبنای تحلیل کاتالوگ به طور دائم آزموده شده است. همچنین دلیل انتخاب منطقه زاگرس، لرزه خیزی بالا و کامل بودن کاتالوگ زمین لرزه ها برای زمین لرزه های مورد نیاز در روش cn است. برای به کاربردن این روش، کاتالوگ های محلی و جهانی موجود برای پهنه ایران تحلیل شده اند تا بدین وسیله مجموعه داده کامل و همگن در بازه سی ساله مورد نیاز برای کاربرد cn گردآوری شود. آزمون های مختلفی با توجه به تغییرات ورودی کاتالوگ ها، با فرض بزرگاهای کامل شدگی متفاوت، همچنین حدود آستانه متفاوت برای انتخاب بزرگای هدف انجام شده است. همچنین منطقه بندی های متفاوتی نیز با توجه به مدل لرزه زمین ساخت منطقه انجام شده است که نتایج منطقه بندی حاکی از آن است که الگوهای پیش نشانگر لرزه ای برای رویدادهای بزرگ به کل منطقه زاگرس وابسته است. بر این اساس، آزمایش روش cn با بزرگای بزرگتر مساوی 2/6 در منطقه زاگرس برای پیش بینی با زمان متوسط و در محدوده متوسط در حال انجام است. از سال 2012، نتایج پیش بینی روش cn، به صورت زمان واقعی با استفاده از داده های زمین لرزه با بزرگای بزرگتر یا مساوی 0/4 کاتالوگ پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در حال انجام است و نتایج این آزمون در این رساله بررسی شده است. با استفاده از نسخه بهبود یافته کاتالوگ پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تمامی 6 زمین لرزه مورد بررسی (چه به صورت بازنگرانه، چه به صورت پیشرو و چه به صورت زمان واقعی) پیش بینی شده اند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.