سدهای بتنی جزء سازه های بزرگی هستند که بررسی پایداری و سلامت آن ها به لحاظ اقتصادی و همچنین پیامدهای جانبی که تخریب آن ها در پی دارد از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مواردی که در تحلیل ها و طراحی های گذشته همواره نادیده گرفته شده، تحلیل غیرخطی هندسی سدهای قوسی در محدوده جابه جایی های بزرگ است. این جابه جایی ها عمدتاً ناشی از ناپایداری های تکیه گاهی و یا زمین لرزه های شدید می باشند. هدف از این بررسی، تحلیل پارامتریک سد بتنی قوسی به منظور شناخت نحوه رفتار نهایی و سناریوهای اصلی آسیب به سدهای قوسی تحت بارهای شدید و غیرمنتظره است. از آن جا که لازم است تحلیل سازه مورد نظر تا مرز انهدام صورت گیرد، تحلیل غیرخطی هندسی در این مورد ضرورت پیدا می کند. برای این منظور از مدل های سد و پی مالپاسه و ماروپوینت در تحلیل های استاتیکی استفاده شده است. رفتار غیرخطی مادی، هندسی و درزها در مدل در نظر گرفته شده اند. از روش ترک اندود چرخشی در بررسی رفتار غیرخطی مادی و از مدل سنت ونانت-کیرشهف برای بررسی رفتار غیرخطی هندسی شامل تغییرشکل های بزرگ و کرنش های کوچک بتن استفاده شده است. پس از موفقیت در شبیه سازی نحوه شکست سد مالپاسه و تطبیق هندسه آن، اندازه کرنش های کوچک به دست آمده همزمان با بروز تغییرشکل های بزرگ، صحت استفاده از این مدل را تأیید می کند. مقایسه نتایج به دست آمده از هر دو مدل، اهمیت شکل گوه سنگی موجود در فونداسیون و هندسه دره را در ایجاد تغییرمکان های بزرگ آشکار می سازد. در نظر گرفتن انعطاف پذیری پی نیز جزء بزرگ ترین عوامل ایجاد کننده ناپایداری در تحلیل های غیرخطی است. به علاوه نتایج حاصل از پی بدون جرم، تفاوت فاحشی با نتایج پی دارای جرم نشان می دهد و صحت تحلیل های غیرخطی با پی انعطاف پذیر فاقد وزن را زیر سوال می برد. این اختلاف با کاهش مدول الاستیسیته، تشدید نیز می گردد. تحلیل دینامیکی غیرخطی مدل سد و پی و مخزن ماروپوینت نیز، نشانگر اهمیت احتساب زمین لرزه های سه بعدی در ایجاد تغییرمکان های نامتقارن به سد می باشد. با این وجود، به نظر می رسد زمین لرزه های شدید به تنهایی باعث ایجاد تغییرمکان های بزرگ و بروز رفتار غیرخطی هندسی در سد نمی شوند. در نهایت، باید گفت کامل ترین روش برای ارزیابی همه جانبه ایمنی سدها، بررسی توأمان رفتار سد در برابر ناپیوستگی های موجود در پی و زمین لرزه های شدید است.

پدیده تشدید توپوگرافی نقش مهمی در تغییر تحریکات زمین لرزه برعهده دارد. بطوریکه درنظر گرفتن اثرات این پدیده در انتخاب یا شبیه سازی جابجایی زمین برای به کار گرفتن در پاسخهای لرزه ای سازه ها ضروری است. آنچه در این تحقیق به آن پرداخته شده است مطالعه پارامتریک عوامل موثر بر این پدیده با استفاده از کد المان مرزی سه بعدی تاری نژاد و احمدی با بهره گیری از تکنیک تاگوچی می باشد. در این تحقیق اثر پارامترهای مختلف شامل مشخصه های مختلف امواج ، مصالح و هندسه توپوگرافی با استفاده از روش تاگوچی مطالعه شده است و نمودارهای اثر اصلی بزرگنمایی نسبی نقاط مختلف دره برای اشکال مختلف دره استخراج شده و نشان داده شده است که نسبت شکل، نوع و زوایا و محتوی فرکانسی موج برخوردی اثر بیشتری نسبت به سایر پارامترها بر میزان بزرگنمایی نسبی در نقاط مختلف دره دارند. در برخی از نتایج بزرگنمایی نسبی نقطه فوقانی به مبنا دره برابر 2/6 مشاهده شده است که حاکی از اهمیت پدیده تشدید توپوگرافی در ساختگاه های دره ای می باشد. در بخش دیگر این تحقیق طیف های اصلاح شده آیین نامه 2800 برای نقاط مختلف ساختگاه های دره ای ارائه شده است و نشان داده شده است که عموماً محدوده ی 0/1 تا 0/5 ثانیه، محدوده ی تشدید توپوگرافی می باشد. همچنین کاربردهایی عملی از نتایج این تحقیق به منظور استفاده مهندسان در طراحی سازه های واقع در ساختگاه های دره ای ارائه شده است.

سدهای بتنی سازه هایی هستند که نقشی مهم و حیاتی در زندگی بشر ایفا می کنند و شکست احتمالی آن ها عواقب فاجعه آمیزی به همراه دارد، بنابراین ارزیابی مستمر عملکرد این سازه ها در برابر عوامل تهدید کننده سلامت و پایداری شان، از اهمیت فراوانی برخوردار است. با توجه به اینکه از مهم-ترین این عوامل، پدیده زلزله است، تدوین معیارهایی برای ارزیابی عملکرد لرزه ای سدهای بتنی با تکیه بر تحقیقات علمی و مشاهدات واقعی از عملکرد سدها به هنگام وقوع زلزله به این مهم کمک می نماید. در این تحقیق قابلیت اعتماد به روشی جدید در ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای سدهای بتنی مورد بررسی قرار می گیرد. در سال های اخیر روشی بر مبنای عملکرد توسط یوسف قناعت ارائه شده است که "رویکرد مودهای شکست" نامیده می شود و در آن معیارهای.....

اهمیت مخازن ذخیره سیال در زندگی امروزه به اندازه اهمیت سیالاتی است که در زندگی شهروندی مورد استفاده قرار می گیرند. این سازه پراهمیت از نظر رفتار دینامیکی متفاوت از سازه های معمولی عمل می کند، تیغه های میراگر به عنوان ابزار کنترل غیر فعال جهت کاهش اثر تلاطم می توانند در نهایت منجر به کاهش پاسخ سازه در مقابل تحریک لرزه ای شوند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر تیغه های میراگر بر روی پاسخ لرزه ای مخازن ایستاده زمینی استوانه ای شکل می باشد، منظور از تیغه های میراگر در واقع صفحه ای دایره ای با بازشوئی با قطر معین که در ارتفاعی مشخص از کف مخزن که به جداره مخزن متصل و فیکس می شود. در این تحقیق تاثیر محل قرارگیری تیغه میراگر و شعاع داخلی آن بر پاسخ مخزن و در حالت صلب و انعطاف پذیر برای مخازن با ارتفاع مختلف مورد بررسی قرار گرفت. اهم نتایج بدست آمده به شرح زیر می باشد.: با قرار دادن تیغه میراگر فرکانس مود طبیعی سیستم سیال تغییر می کند.. با قرار دادن تیغه میراگر، مقادیر برش پایه و لنگر واژگونی تغییر می کنند. تاثیر تیغه بر روی تلاطم سطح آزاد بستگی زیادی به محتوای فرکانسی شتاب نگاشت دارد. برای مخازن صلب هر چه تیغه به سطح آزاد نزدیک تر باشد شاهد کاهش لنگر واژگونی و افزایش برش پایه می باشیم. برای مخازن انعطاف پذیر با قراردادن تیغه معمولاً برش پایه و لنگر واژگونی کاهش می یابد. برای مخازن صلب و انعطاف پذیر با کاهش شعاع داخلی تیغه میراگر ممان واژگونی کاهش می یابد

هیچ سدی را نمی توان یافت که از لحاظ ایمنی، به کارایی قابل اطمینان و امن کوچکترین سازه های هیدرولیکی جانبی آن بستگی نداشته باشد. اصلی ترین سازه های جانبی که کنترل جریان آب درون مخازن سدها را بعهده دارند دریچه ها می باشند. بروز زلزله موجب پیدایش امواجی در مخزن پشت سد و آب درون مخزن می گردد و فشارهایی بیش از فشار هیدرواستاتیکی را به سد و جداره مخزن وارد می سازد که فشار هیدرودینامیکی نامیده می شود. دریچه ای که بر روی بدنه سد نصب می گردد بدلیل انعطاف پذیری بیشتر نسبت به بدنه سد نوساناتی، جدا از نوسانات کلی بدنه سد در هنگام زلزله خواهد داشت. جمله مذکور را می توان فلسفه طراحی سازه هایی به نام سازه های ثانویه نامید. رفتار دریچه های مذکور بعلت وجود سیال در مجاورت آن که باعث کاهش فرکانس طبیعی ارتعاشی می گردد در هنگام زلزله پیچیده تر است. فشار هیدرودینامیک بعنوان یکی از نیروهای طراحی دریچه ها مطرح بوده و معمولا در آیین نامه های طراحی سازه های هیدرولیکی از رابطه وسترگارد که البته برای محاسبه فشار هیدرودینامیک بر روی بدنه سد صلب بدست آمده برای محاسبه فشار هیدرودینامیک وارد بر دریچه استفاده می گردد. وسترگارد ضریب بدون بعد 0.875 را در رابطه خود برای محاسبه فشار هیدرودینامیکی ارائه کرده است. در تحقیق حاضر به کمک مدلسازی عددی سیستم سد و مخزن و دریچه و با استفاده از روش المان محدود ابتدا نشان می دهیم ضریب موجود برای فرکانس هایی از دریچه – مخزن ( ) که در ناحیه تشدید طیف طبقه در تراز دریچه قرار می گیرند، اکثرا کمتر از مقادیر واقعی بوده والبته بسته به شرایط مسئله این ضریب بدون بعد بین 0.25 الی 2.5 برای حالات مختلف متغیر است. در ادامه نیز پارامترهای تاثیر گذار در جواب مسئله بررسی شده و محدوده اعتبار روش موجود بیان گردیده است. در نهایت به کمک طیف طبقه زلزله در تراز دریچه که در طراحی سیستم های ثانویه ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرد و نیز پارامتر شتاب طیفی در تراز دریچه که بر اساس فرکانس غالب دریچه و مخزن محاسبه می گردد، بر مبنای تحلیل های صورت گرفته و توزیع نرمال داده های بدست آمده رابطه موجود به نحو واقع بینانه برای طراحی های آینده اصلاح شده و ضریب بدون بعد جدیدی برای دریچه های مستطیلی لغزنده در تراز های مختلف طراحی دریچه های متصل به بدنه سد پیشنهاد گردیده است.

سدهای بتنی پشتبنددار همانند دیگر سازه ها، در معرض آسیب های احتمالیِ ناشی از زلزله هستند و تا کنون تعدادی از آنها از جمله سدهای سفیدرود در ایران، هسینفنگ کیانگ در چین و هونِنیکه در ژاپن، در اثر زلزله های رخداده، متحمّل خسارت هایی شده اند. پس از بروز حوادث ذکر شده، تحقیقاتی در مورد آنها صورت گرفته که در آنها به ذکر خسارات حاصل، اکتفا شده و مسئله ی بررسی رفتار لرزه ای و سنجش حساسیت این سدها نسبت به عوامل مختلف، مورد توجه قرار نگرفته است. در این پایان نامه برای بررسی رفتار لرزه ای سدهای بتنی پشتبنددار، بلند ترین پایه ی سد بتنی پشتبنددار سفیدرود بصورت سه بعدی ولی با صرفنظر کردن از اثر زلزله ی عرضی در درّه ی ساختگاه سد و صرفاً تحت زلزله های طولی و قائم تحلیل شده است. پی بصورت بدون جرم مدل شده و اندرکنش سد با پی و مخزن در نظر گرفته شده است. مسئله ی جذب امواج هیدرودینامیک در کف و انتهای مخزن لحاظ و شتاب نگاشت های اعمالی به سازه با توجه به شرایط ساختگاه سد سفیدرود مقیاس شده اند. برای تعیین شرایط اولیه ی قبل از وقوع زلزله، یک سری تحلیل های استاتیکیِ تفصیلی تحت بارهای وزن، فشار هیدرواستاتیک، فشار برکنش و حرارتِ محیطی انجام شده است؛ سپس بارگذاری دینامیکیِ تاریخچه ی زمانی ناشی از زلزله ی طولی و قائم در درّه ی ساختگاه سد صورت گرفته و رفتار غیرخطی سد در برابر عوامل مختلف، نظیر سناریوهای مختلف بارگذاری لرزه ای، مشخصات مصالح بدنه ی سد و پی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها حاکی از آن است که چهار منطقه از بدنه ی سد شامل محل تغییر شیب بدنه در پایاب، و محل های پاشنه، پنجه و لبه ی پشتبند، مناطق حساس و آسیب پذیر سد می باشند. تنش های فشاری (با حداکثر مقدار در محدوده ی پنجه) در بدنه ی سد معمولاً بسیار کمتر از مقاومت فشاری بتن خواهند بود و در نتیجه احتمال شکست فشاری تقریباً منتفی است اما در مورد تنش های کششی (با حداکثر مقدار در محدوده ی پاشنه) و تنش های برشی (با حداکثر مقدار در محدوده ی پنجه) وضعیت متفاوتی حاکم است و احتمال آسیب سد تحت آن تنش ها در این مناطق وجود دارد. با توجه به تحلیل های صورت گرفته می توان گفت که احداث سدهای بتنی پشتبنددار در شرایطی که مدول نرمی خیلی کم است، در ساختگاه های لرزه خیز، شکست موضعی در محل تغییر شیب پایاب، پاشنه و پنجه ی سد ایجاد می کند و در چنین شرایطی، انتخاب سد بتنی پشتبنددار گزینه ی مناسبی نیست. همچنین خسارت برشی در سطح تماس سد و پی به رکورد زلزله ی اعمالی وابستگی زیادی دارد و افزایش مدول نرمی باعث کاهش آن می گردد ولی مقاومت فشاری بتن، اثر چندانی در این مورد ندارد. در اثر تغییر نسبتاً کوچک ایجاد شده در هندسه ی پایه ی سد سفیدرود؛ با گِرد کردن ناپیوستگی ناگهانی در محل تغییر شیب پایاب، تنش ها غالباً با کاهش قابل توجهِ مقدار مواجه می شوند و در بیشتر حالات، تمرکز تنش های فشاری و برشی از محدوده ی کوچکی در اطراف پنجه ی سد بصورت توزیع گسترده تر تنش بر روی پشتبند تغییر پیدا می کند.

اندازه گیری و برآورد رویش در جنگل یکی از مهمترین فاکتورها برای برنامه ریزی در طرح های جنگلداری و مدیریت جنگل می باشد. این تحقیق با هدف تعیین میزان رویش قطری و ارتفاعی سالیانه و روند تغییرات رویشی گونه بلندمازو به روش آنالیز تنه و همچنین تاثیر فاکتورهای اقلیمی دما و بارندگی بر رویش قطری این گونه به روش مطالعه گاهشناسی درختی، در جنگل لوه انجام پذیرفت. برای انجام این تحقیق پس از جنگل گردشی پارسل 316 از سری 3 جنگل لوه انتخاب گردید و تعداد 20 اصله درخت با قطر 100-50 سانتیمتر نشانه گذاری و قطع گردید. سپس از هر یک از درختان 5 دیسک در ارتفاعات 4/0 متر، 3/1 متر، انتهای تنه و دو دیسک بین ارتفاع 3/1 و انتهای تنه تهیه گردید. پس از خشک نمودن دیسک های نمونه و آماده سازی سطح به وسیله برش با اره رام و سه مرحله سمباده زنی جهت سهولت اندازه گیری، پهنای حلقه-های رویشی در دو جهت عمود بر هم با دقت 01/0 میلیمتر به وسیله دستگاه lin tab اندازه گیری شد. پس از حصول حداکثر تطابق زمانی ممکن میان منحنی دو جهت هر یک از درختان و منحنی درختان با یکدیگر، منحنی میانگین رویش قطری منطقه نیز ترسیم گردید. همچنین با اندازه گیری ارتفاع در سنین مختلف درختان نمونه و ترسیم نمودار ارتفاع متوسط بر حسب سن، ارتفاع در هر سن از درختان مشخص گردید. نتایج حاصل نشان داد که در منطقه مورد مطالعه میانگین رویش قطری سالیانه گونه بلندمازو 64/2 میلیمتر و میانگین رویش ارتفاعی 071/0 متر در سال می باشد. میانگین رویش قطری و ارتفاعی درکلاسه های سنی مختلف (جوان، میانسال، مسن و کهنسال) در سطح 99% با یکدیگر دارای اختلاف معنی دار می باشند. بیشترین میزان رویش قطری در مرحله میانسالی و بیشترین میزان رویش ارتفاعی مرحله جوانی حاصل می شود. همچنین نتایج نشان داد که منحنی رویش قطری و ارتفاعی درختان بلندمازو از یک روند یکنواختی پیروی نمی کنند ولی درختان با سن بالای 274 سال تقریبا روند مشابهی داشته و از الگوی رویشی یکسانی پیروی می کنند بررسی تاثیر فاکتورهای اقلیمی ذکر شده بر رویش قطری درختان بلندمازو نشان داد که رویش بلندمازو با میانگین دمای ماه مهر (اکتبر)، حداکثر دمای ماه مهر (اکتبر)، حداقل دمای ماه های مهر و آبان (اکتبر و نوامبر)، رابطه منفی و معنی دار و با مجموع بارندگی ماه های مهر (اکتبر)، آذر (دسامبر)، بهمن (فوریه)، اسفند (مارس) و فروردین (آپریل)، مجموع بارندگی قبل از فصل رویش و مجموع بارندگی سالانه رابطه مثبت و معنی دار دارد. کلمات کلیدی: بلندمازو- آنالیز تنه- گاهشناسی درختی- لوه- حلقه های رویشی- lin tab- تطابق زمانی

در این پژوهش به مفهوم ارتداد، مصادیق آن و حکم و شرایط مرتد در فقه جزایی اسلام اختصاص دارد، که نویسنده در چهار بخش به این موضوع از منظری فقهی پرداخته و دیدگاه های فقهای اسلام را در زمینه حالات مختلف آن، جویا شده است. در بخش اوّل کلّیاتی همچون: معنای ارتداد، تعریف لغوی و اصطلاحی آن، تعریف ارتداد از دیدگاه فقها، معنای مرتد و حدّ آن از نظر فقهی کندوکاو گردیده و تفاوت حد و تعزیر، مجازات مرتد و مصادیق حدود درباره وی بیان شده است. در بخش دوم تعهّدات مکتبی، تخلّف از آن ها و علل تخلّف بیان شده و ارتداد به عنوان یکی از مصادیق تخلّفات از تعهّد و جُرمی غیرقابل اِغماض در شریعت اسلامی، واکاوی فقهی گردیده است. از نظر نویسنده اصل مجازات مرتد به عنوان متخلّف از تعهّدات مکتبی از نظر همه عقلا و فقها تأیید گردیده، ولی شدّت این مجازات مورد اختلاف فقیهان است، که برخی اشدّ مجازات (قتل) و برخی مجازاتی سَبُک تر را برایش در نظر می گیرند. وی دیدگاه قرآن مبنی بر گمراه کردن سایر افراد توسّط مرتد را گناهی بزرگ و مساوی با کشتن همه انسان ها تلقی کرده و حفظ دین را در رأس همه واجبات دانسته، که برای آن حتّی جهاد و قتال نیز تشریع شده است. بخش سوم شامل بحث درباره مفهوم ارتداد و تحقّق آن می شود و گفتار و رفتاری که منجر به ارتداد گردد و همچنین خودداری از برخی اعمالی که سر از ارتداد در می آورند، تبیین شده است. به همین منظور نویسنده به سَبّ انبیای الهی و انکار ضروریات دین به عنوان یکی از عوامل ارتداد اشاره کرده و شرایط حکم به ارتداد و راه اثبات آن و اقسام ارتداد و مرتد، مانند مرتد ملّی و مرتد فطری و ملاک فطری بودن ارتداد را وارسیده و حکم مرتد ملّی و فطری را ذکر می کند. او در ادامه با اشاره به آثار ارتداد، احکام خاص مرتد فطری، کشتن شخص مرتد، مجری حکم ارتداد، باطل شدن اعمال گذشته مرتد، حُکم جنازه مرتد، حُکم جنایت مرتد در حال ارتداد، حکم اَکل ذبیحه مرتد، نجس بودن مرتد، نقش زمان و مکان در حکم ارتداد، عنصر مصلحت در اجرای حکم ارتداد، حکم زن مرتد، ارتداد شخص خُنثا و احکام آن، احکام توبه مرتد، حکم اولاد مرتد از لِحاظ کفر و ایمان، حکم تصّرفات مرتد بعد از رد و بررسی احکام دیگری از ارتداد، همچون: ارتداد مُکرَه، ارتداد در حال سُکر و غیرهوشیاری، ارتداد در حال نوجوانی، و وقوع جنون در حال ارتداد را تبیین کرده است. نویسنده اجرای حکم ارتداد را دلیل مخالفت اسلام با آزادی بیان و عقیده ندانسته، بلکه این مجازات را برای جُرم های بعدی و فسادهای بدتری برمی شمارد که جامعه اسلامی را با آن دست به گریبان کرده و سبب پیدایی پیامدهای ناگوار اجتماعی می شود.

از جمله پارامترهای مهم در طراحی سدهای بتنی، مقاومت بتن حجیم غیر مسلح است. واقعیت این است که علاوه بر خواص مصالح و ترکیب بتن، مقاومت بتن متاثر از عوامل مختلفی از جمله اندازه مقطع، نوع بارگذاری و سرعت بارگذاری است. معمولا با افزایش نرخ بارگذاری، مقاومت بتن نیز افزایش می یابد و با افزایش اندازه نمونه، مقاومت آن کاهش می یابد که این موضوع در سدهای بتنی که ابعاد مقاطع در آن ها بسیار بزرگ تر از مقادیر آزمایشگاهی است، نمود بیشتری پیدا می کند. یکی از مهمترین روابطی که اثر اندازه بتن را درنظر می گیرد قانون اثر اندازه بازانت می باشد که بر اساس مفهوم انرژی در مکانیک شکست به دست آمده است و بر اساس آن رابطه ای غیر خطی بین اندازه نمونه و مقاومت برقرار می شود که برای ابعاد کوچک نزدیک به معیار تنشی و برای ابعاد بزرگ نزدیک به معیار مکانیک شکست خطی است. در این پژوهش با درنظر گرفتن عوامل موثر در مقاومت بتن بویژه اثر اندازه مقطع در طراحی سدهای بتنی، تغییرات عمده ای که در هندسه و شکل سد های قوسی بهینه طراحی شده صورت می گیرد، بررسی شده است. بدین منظور از فرمول مقاومتی که دانگار در این رابطه پیشنهاد نموده، استفاده شد. لذا طراحی بر اساس این رابطه و رابطه مقاومت رافائل و نیز مقاومت کلاسیک مورد استفاده در طرح سدها انجام شد. جهت طراحی سدها، از برنامه بهینه سازی شکل سدهای قوسی cadso که قبلا در همین گروه تحقیقاتی تهیه شده، استفاده شده است. برنامه مذکور با ارتقای الگوریتم طراحی، قادر است شکل بهینه سد را با ارضای قیود مختلف از جمله قیود تنشی ناشی از شرایط هر سه نوع بارگذاری وزن بدنه و فشار آب و لرزه ای ضمن درنظر گرفتن اندازه مقطع و نوع و سرعت بارگذاری، معین نماید. نتایج مطالعات بر روی دو سد بزرگ، سد شهید رجایی و سد ماروپوینت نشان می دهد طراحی بهینه بر اساس اصول مکانیک شکست? موجب افزایش ضخامت مقاطع به ویژه در نواحی تمرکز تنش کششی در نزدیکی پی (تا حدود 65درصد) و نیز تغییر الگوی شکل بهینه پوسته سد می گردد. در نتیجه حجم بدنه در موارد بررسی شده در حدود 10 تا 40 درصد افزایش می یابد. بدین ترتیب نیاز به تغییر بینش در طراحی ایمن شکل بدنه سدهای بتنی نسبت به الگوهای رایج احساس می شود.

از آنجا که سد یک سازه بسیار مهم و حساس است، طراحی و ارزیابی ایمنی آن در برابر پدیده های مخرب از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. یکی از تهدیدهای طبیعی سدها، پدیده زلزله است.ارزیابی و پیش بینی خسارت وارد بر سد در اثر زلزله هایی با شدت های متفاوت می تواند اطلاعات مفیدی را در اختیار قرار دهد که در مدیریت مناسب بحران های احتمالی بسیار مفید و کارساز خواهد بود. یکی از ابزارهای مفید در تخمین خسارت سدهای بتنی در اثر زلزله تولید منحنی های شکنندگی مربوط به آنها است.مطالعات انجام شده در تولید منحنی های شکنندگی بر روی سدها بسیار محدود بوده و اکثرا جامعیت نداشته است به طوری که معمولا منحنی شکنندگی فقط برای یک نوع سد و با یک ارتفاع تولید شده است. در این پایان نامه منحنی های شکنندگی برای دو شکل متفاوت از سدها از قبیل سد پاین فلت و سد شفارود رسم شده است و برای بررسی اثر ارتفاع سد نیز برای سدهای خانواده پاین فلت سه ارتفاع متفاوت در نظر گرفته شد. با نمونه های ایجاد شده سعی شده است تا یکی از مهم ترین کاربردهای منحنی شکنندگی که مقایسه عملکرد سازه ها می باشد نیز نشان داده شود. در این تحقیق سیستم سد-پی-مخزن برای هر مدل در نرم افزار اجزای محدود abaqus ایجاد شد. اندرکنش پی وسازه با لحاظ کردن جرم پی سنگی و استهلاک تشعشعی مدل شده است و شرایط مرزی مناسب برای مخزن درنظر گرفته شده است. بتن بدنه سد از مدل رفتاری آسیب پلاستیک تبعیت می کند. همچنین برای درنظر گرفتن لغزش احتمالی کف سد از مدل تماسی بارتون استفاده شد. با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی، داده های مورد نیاز به دست آمده است. با استفاده از داده های به دست آمده، منحنی های عملکردی برای هر مدل رسم شد و مقادیر حدی مناسب انتخاب گشت. سپس با تولید مدل های احتمالاتی، منحنی شکنندگی برای مقادیر حدی و سطوح عملکرد رسم شد. با توجه به منحنی های شکنندگی تولید شده مشاهده می شود که رفتار سدهای پاین فلت 122 و 150 متری تا حدی شبیه به هم می باشد اما سد پاین فلت کوچکتر با ارتفاع 80 متر مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد و سد شفارود نسبت به سد پاین فلت هم اندازه خود نیز مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد. ارزیابی لغزش نیز نشان داد که پارامتر لغزش ارتباط نزدیک تری با pga به عنوان پارامتر بیان کننده شدت زلزله دارد. در مقایسه مقاومت در برابر لغزش نیز سد پاین فلت 80 متری کمترین و سد شفارود بیشترین مقاومت در برابر لغزش را از خود نشان دادند.

چکیده سد یک سازه بسیار مهم و حساس است. از اینرو طراحی و ارزیابی پایداری آن در برابر پدیده های مخرب از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. یکی از نیروهایی که در جهت ناپایداری سد عمل می کند نیروی برکنش (uplift) می باشد. این نیرو در اثر اختلاف هد بین دو سمت سد و جریان یافتن آب درون پی ایجاد می شود. این فشار بر زیر بدنه ی سد نیروی بزرگی به سمت بالا اعمال می کند که می تواند موجب جدا شدن سد از پی و در نتیجه لغزش آن شود. لذا برآورد این نیرو و کنترل آن یک پدیده ی تاثیر گذار در طراحی سدهای بتنی می باشد. روش های مختلفی از گذشته تا به امروز نظیر روش های نظری- تجربی، روش های ریاضی و آزمایشگاهی برای ارزیابی و محاسبه ی میزان بار برکنش به کار گرفته شده است. اما از مهمترین پدیده هایی که در تراوش از محیط های توده سنگی شاهد هستیم، اندرکنش هیدرومکانیکال درزه ها می باشد. در تبیین پدیده اندرکنش هیدرومکانیکال می توان گفت که جریان سیال از توده سنگ درزه دار به صورت تابعی از بازشدگی درزه ها تعریف می شود که این درزه ها بر اثر سیستم تنش اعمالی ناشی از بارهای وارده به سد باز یا بسته خواهند شد. این باز و بسته شدن دهانه درزه ها باعث بوجود آمدن تغییراتی در نفوذپذیری توده سنگ شده که منجر به توزیع مجدد خطوط هم پتانسیل و نهایتا تغییر در نیروهای حاصل از تراوش می گردد که این اندر کنش در روش های پیشین در نظر گرفته نمی شد. لذا امروزه به طور وسیعی از روش های عددی به منظور برآورد مقادیر فشار منفذی درون محیط متخلخل استفاده می شود تا بتوان یک تحلیل کامل و دقیق در بررسی پدیده ی برکنش با در نظر گرفت اثر این اندرکنش انجام داد. در این تحقیق با استفاده از روش متداول و کاربردی اجزای محدود، یک روش مدلسازی دقیق جهت برآورد میزان بار برکنش درون پی سد مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس آن الگویی کاربردی و ساده جهت توزیع بار برکنش در زیر سد ارائه شده است تا بتوان بدون در نظر گرفتن تحلیل های دقیق و واقعی تر در مدلسازی، جواب های تقریبی خوب و قابل قبولی را در اختیار داشت. به عبارت دیگر در این تحقیق، یک الگوی بار گسترده سطحی برای مدلسازی بار برکنش زیر سد در مدل اجزای محدود خطی ارائه شده است. بررسی های این تحقیق نشان داد که الگوهای آیین نامه ای رایج در توزیع بار برکنش، حتی در صورت تحلیل به روش اجزای محدود، در همسایگی پاشنه ی سد که یک ناحیه ی مهم و تاثیر گذار در پایداری سدها به شمار می رود، خطاهای قابل توجهی را در محاسبه ی تنش های ایجاد شده ی زیر سد از خود نشان می دهند، که این خطا در مدل پیشنهادی به مراتب کمتر می باشد. کلید واژه ها: بار برکنش (uplift)، سدهای بتنی، اجزای محدود، آیین نامه

حرکت امواج زلزله با سرعتی محدود در ساختگاه سدهای بتنی، بازتاب¬¬¬های متعدد آن توسط لایه های مختلف طی مسیر انتشار امواج و درون ساختگاه، و نیز تشدید حاصل از پاسخ دیواره های دره سبب می گردد نقاط مختلف تکیه گاه وضعیت گوناگونی از نظر شتاب و جابه جایی پیدا کنند. این حالت موجب ایجاد پاسخی شبه استاتیکی در سازه به شدت نامعین سد بتنی قوسی، علاوه بر پاسخ دینامیکی آن می گردد. در این تحقیق رفتار خطی سدهای بتنی قوسی، تحت الگوهای مختلف تحریک غیریکنواخت و غیر همزمان مورد ارزیابی و مقایسه با حالت تحریک یکنواخت قرار گرفته است. به منظور مدل سازی از برنامه eacd-3d-2008 استفاده شده است. اثرات اندرکنش دینامیکی سد و مخزن با مدل المان محدود، و سد و پی با مدل المان مرزی در نظر گرفته شده است. با استفاده از برنامه فوق، رفتار سد بتنی کارون 4 مورد ارزیابی قرار گرفته است. در تحلیل های غیر همزمان فرض گردیده که موج زلزله بصورت قائم به ساختگاه وارد می گردد و توزیع رکورد¬ها بر اساس سرعت موج برشی ساختگاه، صورت گرفته است. از سه رکورد، به منظور تحلیل در این بخش استفاده گردیده است. نتایج تحلیل نشان می دهد که فرض تحلیل غیر همزمان، نتایج متفاوتی را، چه در بحث جابه¬جایی و چه در بحث تنش های ایجاد شده، نسبت به فرض تحریک همزمان ارائه می دهد. تغییرات به وجود آمده، کاملاً وابسته به شکل رکورد مورد استفاده است. غیر همزمانی باعث گردیده که جابه¬جایی حداکثر در نقطه میانی تاج، حدود 20 درصد افزایش یابد. هنگام استفاده از رکورد چند شوکه، تغییر بیشتری در الگو و بزرگی تنش های بوجود آمده در سد، نسبت به حالت همزمان مشاهده می گردد. همچنین تحت رکوردهای مذکور،تنش های بیشینه بزرگتری در تکیه گاههای سازه ایجاد می گردد. به منظور بررسی رفتار سازه تحت تحریکات غیریکنواخت، از رکوردهای بدست آمده در ساختگاه دره ای سد کارون3 ، با ضریب افزایش شتاب،استفاده گشته است. برای درون یابی رکوردها از روش آلوس، که در آن تغییرات زلزله صرفا تابع ارتفاع دیواره¬ی دره است، استفاده گردیده است. نتیجه تحلیل صورت گرفته نشان می¬دهد که تحریک غیریکنواخت، اثر شدیدتری روی جابه¬جایی نسبت به تحریک صرفا غیر همزمان دارد. تحت یک مورد تحلیل غیریکنواخت مشخص شد برای گره میانی روی تاج، شاهد افزایش 26 درصدی جابه جایی هستیم. جابه جایی شبه استاتیک در این حالت، مشارکت زیادی را از خود، برای گره مرکزی روی تاج نشان نمی دهد. در بحث تنش های ایجادشده، هنگام تحلیل غیریکنواخت، شاهد تفاوت چشمگیری در الگوی تنش های ایجادشده، نسبت به تحریک یکنواخت صورت گرفته، نیستیم. نتایج کلی تحلیل ها که با استفاده از مقایسه تمام حالات بارگذاری لرزه ای بدست آمده، نشان می دهد که مشارکت پاسخ شبه استاتیک در مولفه قائم تغییر مکان بدنه بیشتر بوده و اثر آن در مولفه طولی تغییر مکان کل بدنه سد کمتر از اثر در دو مولفه دیگر است. همچنین نتایج تحلیل،ما را به این نکته میرساندکه فرض تحریک یکنواخت تنش های کوچکتری را، به خصوص در نواحی تکیه گاهی سازه، ایجاد می کند. هر چند تعداد تحلیل¬ ها در این تحقیق بسیار محدود بوده، لیکن مقایسه نتایج بدست آمده با تحلیل های صورت گرفته توسط چوپرا و سهرابی، صحت نتایج گرفته شده را تایید می¬کند.

برای طراحی و ساخت یک سد قوسی دو شرط اساسی لازم است: پی سنگی خوب و توپوگرافی مناسب. وقتی این شروط ارضاء شوند، سد قوسی مطلوب ترین و اقتصادی ترین حالت انواع سدها خواهد بود. گاهی هندسه دره مناسب بوده ولی سنگ پی یکپارچه و مناسب نمی باشد و یا جنس پی عالی بوده ولی هندسه دره نامناسب می باشد. ایده ساخت سدهای دارای درز محیطی و پولوینو در دهه ی 1940 میلادی توسط مهندسان ایتالیایی برای بهبود شرایط سد در ساختگاه های مورد نظر معرفی شد و به تدریج در دهه های بعد گسترش یافت. پولوینو به عنوان یک تکیه گاه مصنوعی برای بدنه سد بکار برده می شود و استفاده از این مولفه ی سازه ای، بخاطر کاهش عدم اطمینان از سنگ پی زیر بدنه، باعث لاغر تر شدن بدنه اصلی سد میشود. در مطالعه پیشرو تأثیر پولوینو بر رفتار بدنه سد، در سدهای با پی سنگی دارای لایه نرم بررسی میشود و با مقایسه با یک سد شاهد (بدون پولوینو) به تأثیر پولوینو در اینگونه سدها پی برده میشود. برای این منظور دو سد یکی با پولوینو و دیگری معمولی برای یک ساختگاه مشترک طراحی میشود و مدل مناسبی از آنها برای تحلیل المان محدود ساخته میشود. پی سنگی دارای لایه های نرم در موقعیتهای مختلف و با مشخصات فیزیکی متفاوت میباشد. مصالح پی و سد بصورت خطی درنظر گرفته میشوند. بارهای وارد به سد بار وزن و فشار هیدرواستاتیکی است. برای مدل سازی از نرم افزار المان محدود انسیس نسخه 1/12 استفاده گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد استفاده از پولوینو باعث توزیع متقارن و یکنواخت تر تنش در بدنه سد خواهد شد حتی اگر پی این سد دارای لایه های نرم و نامتقارن باشد. بیشترین تنش کششی در این سدها در پولوینو رخ می دهد و بدنه اصلی سد از بیشینه تنش های کششی مصون می ماند. سد دارای پولوینو با وجود اینکه لاغرتر بوده اما تنش های قابل قبولی را نتیجه داده است. گرچه ساخت سدهای دارای پولوینو گران تر بوده و اجرای مشکلتری دارند اما حجم کمتر اینگونه سدها و الگوی مناسبتری که از توزیع تنش ارائه می دهند، حتی در ساختگاه های دارای لایه های نرم و نامتقارن در پی، باعث شده این سدها همچنان اقتصادی باشند و به عنوان رقیبی جدی برای سدهای معمولی باقی بمانند.

ترانزیستور یکی از مهم ترین قطعات الکترونیکی است، که ساخت آن تحول عظیمی در فرآورده های الکترونیکی ایجاد کرد، قبل از اختراع ترانزیستور، از لامپ های خلاء بزرگ و پر مصرف استفاده می شد. ترانزیستور از ادوارات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلسییوم و ژرمانیوم ساخته می شود. ساخت ترانزیستورهای کوچک تر همواره از نیازهای انسان بوده است، چرا که سرعت پردازشگرها رابطه ی مستقیمی با تعداد ترانزیستورهای آن دارد. با کاهش اندازه ترانزیستور، تعداد بیشتری از آن بر روی یک سطح جای می گیرد و این باعث افزایش سرعت پردازشگرهای اطلاعات در مدارهای الکترونیکی و کاهش اندازه آن ها می شود. گوردون مور پیش بینی کرد که ابعاد ترانزیستورهای مدارهای مجتمع هر 18 ماه نصف می شود. البته این قانون را می توان به گونه ای دیگر نیز بیان کرد، در این بیان جدید تعداد ترانزیستورهای مدارهای مجتمع هر دو سال تقریبا دو برابر می شود [1]. با کوچک تر شدن ترانزیستور ها نیاز به جایگزینی مناسب برای سیلیکون احساس می شود، زیرا این ماده دارای محدودیت است و نمی توان با آن ترانزیستور را از حدی کوچک تر کرد. بنابراین برای ادامه ی رشد صنعت الکترونیک باید به فکر فناوری های جایگزین بود. کشف گرافن در سال 2004 انقلاب بزرگی در جهان ایجاد کرد [2]. این ماده دارای ویژگی های منحصر به فرد بسیاری مانند: شفافیت بالا، رسانایی بیشتر از مس، سبک و انعطاف پذیر بودن و...است که این ویژگی ها گرافن را به یک ابر ماده، و رقیبی جدی، در برابر سیلیکون برای استفاده در صنعت الکترونیک تبدیل کرده است. البته گرافن فاقد باند گپ بوده و گزینه ی مناسبی برای ساخت ترانزیستور نمی باشد. برای حل این مشکل می توان از نانو ریبون های گرافنی بهره جست[3]. نانوریبون های گرافنی براساس چینش اتم های لبه، به دو نوع زیگزاگ و آرمچیر تقسیم می شوند [4]. نانوریبون های گرافنی ممکن است فلز یا نیمه رسانا باشند، برای مثال سیستم برای n = 3m + 2 فلزی است در حالی که برای n = 3m و n=3m+1 نیمه رسانا می باشد [5]. در فصل اول این پایان نامه به معرفی ترانزیستور و نحوه عملکرد آن پرداخته ایم. در فصل دوم به ویژگی های گرافن اشاره می شود، در ادامه نانوریبون های گرافنی را که باریکه ای از گرافن با عرض کم هستند [6] را به عنوان ماده ای با گاف انرژی، و جایگزینی جدید برای سیلیکون معرفی می کنیم. در فصل سوم به معرفی نرم افزار atk می پردازیم و روش شبیه سازی یک نانوترانزیستور z شکل که تمامی قسمت های آن از نانوریبون های آرمیچر و زیگزاگ تشکیل شده است را یاد می گیریم و با اعمال دی الکتریک و گیت فلزی بر زیر این ساختار و با استفاده از روش dft منحنی های جریان- ولتاژ قطعه ای پیشنهادی را استخراج می کنیم. در فصل چهارم به بررسی نمودارهای جریان-ولتاژ ترانزیستور گرافنی، با روش dftدر ولتاژهای گیت مختلف، در ولتاژهای الکترود متفاوت، در طول کانال مختلف و در طول الکترود متفاوت می پردازیم.

پس از کشف نانولوله¬های کربنی توسط ایجیما و همکارانش بررسی¬های بسیار زیادی بر روی این ساختارها در سایر ‏علوم انجام شده است. این ساختارها به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و الکتریکی که از خود نشان داده¬اند جایگزین ‏مناسبی برای سیلیکون و ترکیبات آن در قطعات الکترونیکی خواهند شد.‏ در این تحقیق ازروش تخلیه قوس الکتریکی با جریان متناوب وبا استفاده از یک ژنراتور ولتاژ بالا، برای تولید ‏نانولوله های کربنی استفاده شد. رآکتور طراحی شده برای این منظور ،شامل دو الکترود از جنس مس که سربه سرهم ‏ودرون استوانه شیشه ای قرار گرفته اند،می شود. از سوی دیگرفاصله بین دو الکترود 7/0 میلی متر میباشد.از مخلوط ‏گازپروپان وبوتان به عنوان منبع کربن برای تولید رشته های پایدارکربن استفاده شده است. میتوان از مجموعه ی دو الکترود ‏‏( به عنوان چشمه وچاه) ونانولوله کربنی تولید شده (به عنوان کانال جریان)، در قالب یک سنسور گازی بر پایه ‏ترانزیستورهای شاتکی نانولوله های کربنی(‏cntfet‏) استفاده ومورد بررسی قرار داد.در این تحقیق تاثیر دما بر عملکرد و ‏حساسیت سنسور گازی تولید شده با روش مزبور مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین دماهایی که در آن سنسور مورد نظر از ‏خود رفتار اهمی نشان میدهد را مورد تحقیق وکاوش قرار دادیم. ‏

نانولوله¬های کربنی موادی جالب با ویژگی¬های مکانیکی و الکترونیکی فوق العاده¬ای هستند. نانولوله¬های کربنی می¬توانند فلزی یا شبه¬رسانا باشند. هر دو نوع ویژگی¬هایی دارند که مواد متعارف را به مبارزه می¬طلبند. ماهیت الکترونیکی یک بعدی این مواد منجر به بیشترین میزان حساسیت به تغییرات انرژی موضعی می¬گردد که برای یک قطعه به عنوان حسگر خاصیتی ایده¬ال و مطلوب است. در حال حاضر روشی برای تولید نانولوله¬هایی با ویژگی الکترونیکی معیین وجود ندارد و هر نوع تمایزی تنها از طریق فرآوری مجموعه¬ای ناهمگن از نانولوله¬ها میسر می¬گردد. اخیرا شبکه¬های نانولوله¬های کربنی ویژگی¬های جالب توجه و جذابی برای کاربردهای الکترونیکی از خود نشان داده¬اند. قسمت عمده¬ی این پایان نامه به مطالعه¬ی ویژگی¬های انتقالی شبکه¬های ضخیم و باریک نانولوله¬های کربنی تک دیواره و پاسخ الکتریکی آن¬ها به جذب سطحی اکسیژن در یک هندسه¬ی مقاومتی ساده می¬پردازد. در این مطالعه مشخص گردید که ضخامت شبکه خصوصیات الکتریکی مجموعه¬ی شبکه را معیین می¬کند، شبکه¬های باریک خصوصیات انتقالی شبه¬رسانا از خود نشان می¬دهند، شبکه¬های ضخیم نیز بیشتر رفتاری فلزی دارند. همچنین در این مطالعه معیین گردید که پاسخ شبکه-های نانولوله¬ای به مواجهه با اکسیژن به عمل آوری فرابنفش وابسته است. شبکه¬های واجذب – فرابنفش شده به محض مواجهه با اکسیژن افزایش در رسانایی را به نمایش می¬گذارند، در حالی که شبکه¬هایی که دارای اکسیژن جذب شده در سطح خود هستند در مواجهه با اکسیژن بیشتر کاهش در رسانایی به نمایش می¬گذارند. شبکه¬های نانولوله¬ای باریک¬تر یا به عبارتی شبه¬رساناتر، در مواجهه با اکسیژن تغییر در رسانایی بیشتری از خود نشان می¬دهند. در قسمت نهایی این پایان¬نامه نیز رفتار الکتریکی فیلم¬های کربنی که با استفاده از تکنیک تجزیه¬ی متان با تخلیه¬ی قوس الکتریکی حاصل شده¬اند مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. مشخصه¬ی (i – v) فیلم¬های کربنی در حضور و عدم حضور گاز مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. آزمایش نشان می¬دهد که جریان عبوری از فیلم¬های کربنی وقتی که غلظت گاز متان از 200 به ppm 1000 افزایش می¬یابد، زیاد می¬گردد. این پدیده که نتیجه¬ی آن تغییر رسانایی است می-تواند به عنوان مشخصه¬ی حسگری در یک سنسور گاز به کار رود.

چکیده امروزه، مواد اپتیکی غیرخطی نقش عمده ای در تکنولوژی فوتونیک، نانوفوتونیک و بیوفوتونیک ایفا می کنند. از میان طیف وسیعی از مواد، فیلم های نازک علاوه بر محلول ها و کریستال های واحد مزیت طراحی دیگری دارند که عبارتست از حجم کوچک و قابلیت سازگاری خوب با ساخت موجبر و وسایل فوتونیکی یکپارچه. همچنین نانوذرات کربن به تازگی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. خواص اپتیکی غیرخطی نانو ذرات کربن وساختار های کربنی در شیمی فیزیک، و دستگاه های اپتیکی مورد توجه بوده است. نانو ذرات کربن وساختار های نانوکربنی دارای خواص متفاوتی نسبت به ذرات در حالت توده ای می باشند و خواص آن ها نیز بسته به ابعادشان می تواند متغیر باشد. از اینرو بررسی خواص اپتیکی غیرخطی آن ها می تواند دستاوردهای جالبی داشته باشد. برای اندازه گیری خواص اپتیکی غیرخطی مواد از مجموعه آزمایشگاهی جاروب-zاستفاده شد، که بوسیله آن جذب غیرخطی و شکست غیرخطی مواد اندازه گیری می شود. روش جاروب-z روشی استاندارد در بررسی ضرایب جذب و شکست غیرخطی است که با وجود سادگی دارای دقت بالایی است. تئوری وطراحی مجموعه بحث شده و نتایج آزمایشگاهی بدست آمده بطور مفصل درفصل 3 ارائه شده است. همچنین بدلیل اهمیت مواد اپتیکی غیرخطی و نیاز به آشنایی با مواد با غیرخطیت اپتیکی جدید انواع مختلف نمونه ها بررسی شد تا تطبیق پذیری نتایج آزمایشگاهی مجموعه را نشان دهد،که در این پایان نامه از نانو لوله کربنی چند جداره با عامل کربوکسیل استفاده شده است.برای برسسی خواص غیرخطی آن ها، این مواد را در حلال های تولوئن و دی متیل فرم آمید به صورت سوسپانسیون در آوردیم. نتایج بدست آمده نشان می دهدکه نمونه به صورت سوسپانسیون در حلال تولوئن جذب بیشتری نسبت به نمونه در حلال دی متیل فرم آمید دارد. همچنین نمو دار های مربوط به ضریب شکست نمونه در تولوئن نسبت به دی متیل فرم آمید بهتر هستند. نتایج بدست آمده یک الگو را دسته بندی می کردند و همچنان که نتایج ثبت می شد سهولت مجموعه برای اندازه گیری خواص غیرخطی نمونه ها را نشان می داد. محدودیت های آزمایشگاهی مجموعه معلوم بود و پارامترهای بحرانی آزمایشگاهی برای اندازه گیری خواص غیرخطی مشخص شده بود. همچنین پیشنهادهایی برای سهولت آزمایشات ارائه شد تا دقت اندازه گیری های آینده را افزایش دهد.

در ارزیابی ایمنی سدهای موجود و تحلیل و طراحی سدهای جدید، بررسی رفتار واقعی سد در طی زلزله نیاز اساسی به تحلیل های پیچیده با احتساب اندرکنشهای محیطی با مخزن و پی و مدلسازی رفتارهای غیرخطی این سازه ها دارد. علاوه بر فرضیات ساده کننده در طراحی سدهای بتنی، در زمینه تحلیل رفتار غیرخطی سدهای بتنی قوسی مواردی وجود دارند که مورد تغافل قرار گرفتهاند. یکی از مواردی که در تحلیلها و طراحیهای گذشته نادیده گرفته شده، تحلیل غیرخطی گسل ها و یا درزه های پی تحت اثر زمین لرزه های شدید می باشد. در این رساله متدولوژی مناسب برای تحلیل جامع رفتار غیرخطی سد و پی با احتساب اندرکنش سد، پی و مخزن ارایه شده است. برای مدل سازی رفتار غیرخطی درزه ها، مدل درز گسسته ساده شده (sdcj) به کار رفته است. این مدل، مدلی مناسب برای در نظر گرفتن شکست کششی-برشی درزه ها همراه با کلید برشی و خسارت درز می باشد. اندرکنش کامل سد و پی نامحدود با در نظر گرفتن لایه های مختلف پی همراه با نیروی وزن و درزه های غیرخطی مدل شده است. هم چنین اندرکنش دینامیکی کامل سد و مخزن با احتساب تراکم پذیری سیال و شرایط مرزی مناسب لحاظ شده است. بر اساس مدل های فوق برنامه المان مرزی توسط مولف تهیه شده است. به منظور نشان دادن صحت برنامه و هر یک از الگوریتمهای پیشنهادی مثالهای متعددی ارائه و نتایج با مراجع معتبر کنترل شده است .پس از اطمینان از صحت عملکرد مدلهای رفتاری و اندرکنشی از این برنامه جهت تحلیل دینامیکی سد بتنی قوسی ماروپوینت استفاده شده است. نتایج تحلیل های انجام شده اهمیت اعمال بار حجمی در تحلیل های سازه را نشان می دهد. علاوه بر آن که بر اساس روش پیشنهادی، برای اعمال بار حجمی وزن نیازی به گسسته سازی پی نمی باشد. در تحلیل های دینامیکی سد ماروپوینت ملاحظه گردید رفتار غیرخطی پی می تواند بیش از سایر پارامترها (هم چون مشخصات مکانیکی پی و یا سد) بر گسترش ترک و پایداری سد تاثیرگذار باشد. به عنوان مثال در حالت جابجایی های غیرخطی پی، مقادیر تنش بدنه سد حدود 1.6 برابر حالت پی خطی بوده و جابجایی های تاج تا 73% افزایش نشان می دهند. به منظور مدل سازی ناپیوستگی و گسل ها، از تکنیک سهم سازی سختی مناطق المان مرزی استفاده شده است. مزیت استفاده از این روش کاهش درجات آزادی ماتریس کل سیستم و در نتیجه افزایش سرعت محاسبات می باشد. ضمن آن که این مدل در ترکیب با مدل sdcj رفتار غیرخطی ناپیوستگی ها را به خوبی بیان می کند. هم چنین در این رساله اثر پدیده تشدید توپوگرافی و تحریک غیریکنواخت در تحریکات زمین و در نتیجه پاسخ های سازه در حالات رفتار خطی و یا غیرخطی پی مورد مطالعه قرار گرفته است.

معادلات ساختاری استاتیکی، قادر به بیان رفتار بتن و نحوه تخریب در بارگذاری های سریع نمی باشد. رفتار این ماده در بارگذاری های سریع و فشار هیدروستاتیک بالا کاملا غیر خطی بوده و به پارامترهایی چون نرخ کرنش، فشار و آسیب وابسته است. برای تحلیل و بررسی پدیده هایی چون نفوذ پرتابه در این سازه و نیز انفجار آنها از معادلات ساختاری دینامیکی که تاثیرات این پارامترها را لحاظ می کند باید استفاده شود. به دلیل غیر خطی بودن مساله و نیز تغییر هندسه، معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم نیز باید به روشهای عددی حل شوند. روش المان محدود از متداولترین روشها بوده که در این تحقیق از آن استفاده شده است. در تحقیق حاضر با استفاده از معادلات ساختاری ارائه شده در ]22,30[ و نیز تصحیح این مدل، به کد نویسی المان محدود در محیط فرترن برای مسائل سه بعدی برخورد و نفوذ پرتابه فلزی الاستیک به سازه بتنی پرداخته شده است. الگوریتم حذف المان نیز بهبود یافته و مبنای حذف المان بر اساس پارامتر آسیب در نظر گرفته شده که قادر به پیش بینی بهتر چگونگی تخریب سازه در اثر برخورد پرتابه به آن می باشد. فرایند تماس نیز در تحقیق حاضر با استفاده از روش جریمه با در نظر گرفتن تغییر هندسه سازه و نیز استفاده از روشهای جستجو برای شناسایی تماس، کدنویسی شده است. با حذف المان شماره بندی المانها تغییر کرده و نیز سطوح آزاد جدید بوجود می آید که امکان تماس آنها باید بررسی شود. نتایج بدست آمده در تحقیق حاضر که با اصلاح مدل ساختاری hjc بدست آمده، شکل تخریب را نزدیک به نتایج تجربی نشان می دهد و سرعت خروجی پرتابه به دلیل کوچک نبودن المانها به اندازه کافی، کمی بیشتر از نتایج تجربی بدست می دهد.

هدف از این تحقیق استفاده از الگوریتم شبیه سازی باز پخت برای طراحی بهینه سدهای بتنی مخزنی در برابر بارهای استاتیکی و زلزله بصورت شبه استاتیکی است . طرح بهینه سدها به روش مطلوب باعث نظام مند کردن روش طراحی آنها می شود. روش سنتی طرح سدها بروش سعی و خطا و مبتنی بر تجربه و قضاوت مهندسی چندان مطلوب نیست، لیکن طرح بهینه بر اساس ملاحظات فنی، اجرائی و اقتصادی راهکاری علمی است که می تواند منجر به صرفه جوئی در مرحله طراحی سدها شود. فرآیند باز پخت به منظور دستیابی به پایدارترین حالت یک ماده جامد و یا به عبارت دقیق تر، دستیابی به آرایش اتمی از ماده که دارای حداقل انرژی است، بطور کلی احتمال قرار گرفتن هر ماده در هر آرایش اتمی به انرژی آن آرایش بستگی دارد. اگر ماده در حالت تعادل حرارتی باشد، ای.....