در طراحی سکوهای فراساحل، هدف رسیدن به ظرفیت مشخصه ای بالاتر از مقدار بار محیطی وارده با دوره بازگشت صدساله می باشد که هر دو طرف معادله، یعنی بار وارده و مقاومت سازه، در مقادیر ایمنی مشخصی ضرب شده اند. فرضیات ساده شده ای در استخراج نیروی اعضا از نیروی کل وجود دارد. علاوه بر آن، هر پتانسیلی از سازه برای جاری شدن و بازپخش بار، که خود در بر دارنده ظرفیت ذخیره می باشد، در مرحله طراحی نادیده گرفته می شود. به طور کلی، مقاومت ذخیره به عنوان توانایی یک سازه در تحمل بارهایی بیش از بار طراحی تعریف می شود. نوع پاسخ سازه و درجه نامعینی سیستم، منابعی از مقاومت ذخیره می باشند که در طراحی، کنترل نمی شوند. مقاومت ذخیره را نباید به تنهایی به عنوان طراحی دست بالا در نظر گرفت. به هر حال، شرایطی وجو دارد که این مقاومت ذخیره لازم می باشد. به عنوان مثال، جهت ارزیابی سازه های موجود که نیاز به ارتقا روشهای حفاری در آنها می باشد و یا سازه هایی که نیاز است بیشتر از عمر طراحی به فعالیت خود ادامه دهند. همچنین لازم است که سازه بتواند آسیب دیدگی را بدون فروپاشی تحمل کند که تحت عنوان مقاومت باقیمانده سازه معرفی می شود. این آسیب دیدگی ها به طور کلی یا ناشی از اعمال بارهایی بیش از بار طراحی می باشد و یا به طور موضعی ناشی از برخورد شناورها یا سقوط اشیا می باشد. در این پایان نامه به بررسی یک سکوی تولیدی، واقع در خلیج فارس و با باد بندهای k شکل پرداخته شده است. تاثیر آسیب دیدگی در اعضاء بحرانی، به صورت قرشدگی موضعی، کمانش محلی و گسیختگی عضو، بر روی رفتار سازه و مقاومت نهایی آن بررسی شده و با حالتی که سازه سالم است، مقایسه شده است. در ادامه نیز چند روش جهت تعمیر اعضای آسیب دیده ارائه شده است.

زلزله یکی از آشناترین بلایای طبیعی است که هر ساله باعث خسارات جانی و مالی فراوانی می گردد و این امر باعث شده که محققین بسیاری برروی این پدیده به تحقیق و بررسی بپردازند و از طرفی به موازات تحقیق در زمینه علل و چگونگی وقوع زلزله و سعی در پیش بینی آن،مطالعات در زمینه طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله و مقاوم سازی سازه های آسیب پذیر نیز دنبال می گردد . در طراحی و مقاوم سازی سازه ها ، عمدتا فرض بر این است که شالوده به خاک زیرش وصل شده و جدایشی بین این دو رخ نمی دهد ، اما مشا هده شده که در زلزله های قوی بسیاری از سیستم های سازه ای در شالوده خود دچار برکنش شده و تحت این شرایط ،پاسخ لرزه ای سازه متفاوت خواهد بود. این مشاهدات محققین را بر آن داشت تا این جنبه از رفتار غیرخطی اندرکنش خاک و سازه را در مدلها منظور نمایند . نتایج محققین در مورد بررسی اثرات وجود برکنش در تراز شالوده نشان دهنده کاهش برش پایه در حین زلزله بوده است .لذا می توان یکی از روش های کاهش نیرو های اعمالی به سازه را اجازه برکنش محدود به شالوده دانست منتها رفتار رو سازه و شالوده درحین برکنش نیازبه بررسی بیشتری دارد تا بتوان با اطمینان،از برکنش در کاهش نیروی وارد شده به سازه استفاده نمود . لذا در این تحقیق سعی شده است تا اثرات برکنش شالوده در روسازه و سازه پی مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور سازه هایی با سیستم قاب ساده مهاربندی شده هم محور و بر اساس استاندارد 2800 با فرض پایه ثابت طراحی شده و در طراحی شالوده ان اجازه برکنش محدود داده شده است . سازه های مورد نظر بر اساس استاندارد asce41 و با انالیز استاتیکی غیر خطی مورد ارزیابی قرار گرفتند و در نهایت دو سازه نیز با آنالیز دینامیکی غیر خطی تحت 7 شتابنگاشت متناسب با خاک نوع iiوiii ، مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحقیق اثرات برکنش بر رفتار کلی سازه و از طرفی اثرات لاغری سازه ، سختی خاک و سختی شالوده در سازه برکنش یافته ، مورد بررسی قرار گرفته است .

اطلاعات موجود از زمین لرزه های قدیمی تا به حال نشان می دهد، فروریزش سازه های قابی عامل اصلی تلفات انسانی در حین زمین لرزه و بعد از آن می باشد. علاوه بر این، فروریزش این نوع از سازه ها بطور مستقیم و ویژه در خسارات اقتصادی وارد بر جامعه پس از زمین لرزه نقش دارد. بعلت این تاثیرات، کمی کردن پتانسیل فروریزش سازه های موجود و سازه هایی که در آینده طراحی خواهند شد، از مهمترین رویکردهای مهندسی زلزله می باشد. برای این مهم با توجه به ماهیت تصادفی زمین لرزه ها و عدم قطعیت های موجود در مشخصات سازه از روشهای آماری و احتمالاتی برای کمی کردن ظرفیت فروریزش سازه استفاده می شود. مناسب ترین روش، استفاده از بیان احتمال فروریزش سازه می باشد. این بیان بوسیله منحنی های شکنندگی فروریزش نمایش داده می شود. با توجه به نکات ذکر شده، در پژوهش حاضر با انتخاب روشی مناسب به مدل سازی احتمال فروریزش قاب های بتن مسلح تحت اثرات زمین لرزه پرداخته می شود. برای این امر معیار فروریزش سازه حالت حدی ناپایداری جانبی دینامیکی یک یا چند طبقه از سازه در نظرگرفته می شود. این معیار با استفاده از آنالیز دینامیکی افزایشی و منحنی شکنندگی فروریزش کمی می شود. در این بخش مشاهده شد برای تولید منحنی شکنندگی فروریزش شتاب طیفی در دوره تناوب اصلی سازه معیار مناسب تری نسبت به بیشینه شتاب زمین می باشد. در گام بعدی اثر عدم قطعیت های مرتبط با سازه های قابی بتنی در ارزیابی فروریزش سازه مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور با استفاده از روشهای آنالیز حساسیت دیاگرام تورنادو و روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم، پارامترهای مهم در حالات مختلف رفتار سازه شناسائی و نتایج دو روش با یکدیگر مقایسه می شوند. در این بخش مشاهده شد، روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم نسبت به آنالیز دیاگرام تورنادو روش مناسبتری برای طبقه بندی عدم قطعیت های مختلف می باشد. سپس با استفاده از روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم و شبیه سازی مونت کارلو، اثرات عدم قطعیت ها بر پاسخ انتخابی با یکدیگر ترکیب می شوند. در نهایت با انتخاب روش تقریبی مرتبه اول لنگر دوم به عنوان مناسب ترین روش برای ترکیب اثرات عدم قطعیت های سازه ای، اثر عدم قطعیت های سازه ای بر روی منحنی شکنندگی فروریزش سازه اعمال می شود. تمام تحلیل ها بر روی قاب دو بعدی بتن مسلح انجام می گیرد. در انجام این پژوهش از نرم افزار com3 توسعه یافته در آزمایشگاه بتن دانشگاه توکیو استفاده شده است.

رکورد های نزدیک گسل یا اصطلاحاً رکورد های پالس گونه به عنوان رکورد هایی که باعث خسارات بسیار شدید در سازه ها می شوند و ممکن است بسیار قوی باشند، شناخته شده اند. مشخصات این رکورد ها متفاوت از مشخصات رکورد های معمولی می باشد بطوریکه اغلب شامل یک پالس با پریود بلند در ابتدای رکورد در بازه زمانی کوتاه می باشند. پالس یاد شده اکثر انرژی لرزه ای حاصل از فرایند گسیختگی را شامل شده و باعث بوجود آمدن شکلی نا متعارف در طیف پاسخ این نوع رکورد ها می شود. در بحث طراحی بر اساس عملکرد، یک جنبه مهم از مهندسی زلزله بر اساس عملکرد محاسبه ظرفیت های حالات حدی و مقادیر فراگذشت میانگین سالیانه متناظر با این حالات حدی می باشدکه از تحلیل استاتیکی غیر خطی بار افزون و تحلیل دینامیکی فزاینده برای تعیین تقاضا و ظرفیت لرزه ای قابهای خمشی فولادی استفاده می شود ولی برای رسیدن به این اهداف روش تحلیل دینامیکی فزاینده (مثل منحنی های ida) می تواند یک روش قابل اطمینان تر از تحلیل استاتیکی بار افزون ( مثل منحنی های spo) باشد. هر کدام از این روش های تحلیل حداقل با دو کمیت : الف) شاخص شدت و ب) شاخص خسارت ( یا همان پارامتر تقاضای مهندسی) مشخص می شوند. در این تحقیق با استفاده از 3 قاب خمشی ویژه فولادی که بر اساس آیین نامه های ایران طراحی شده اند، نشان داده شده است که چنانچه این منحنی ها در یک دستگاه مختصات رسم شوند تفاوت هایی بین حالت استفاده از رکورد های دور از گسل و نزدیک گسل وجود دارد. ida یک روش تحلیلی برای محاسبه عملکرد سازه تحت بارهای لرزه ای است که شامل بدست آوردن رفتار یک مدل سازه ای تحت یک یا چند شتابنگاشت مقیاس شده است. برای زلزله های دور از گسل، استفاده از شاخص های شدتی مانند شتاب ماکزیمم زمین یا شتاب طیفی اولین مود ارتعاش قاب با میرایی 5 درصد توصیه شده است ولی برای زلزله های نزدیک گسل در کنار این شاخص ها ضروریست شاخص های شدت مناسب دیگری نیز در نظر گرفته شود. به همین منظور در این تحقیق با در نظر گرفتن چند شاخص شدت دیگر که در ارزیابی عملکرد سازه های واقع در نزدیکی گسل و یا دور از گسل کاربرد دارند، به مقایسه بین این شاخص ها پرداخته شده است. مقایسه بین این شاخص های شدت نیز با استفاده از تعاریف معیار های "کارایی" و "کفایت" یک شاخص شدت انجام شده است. این معیار ها با استفاده از تحلیل های دینامیکی غیر خطی و تحلیل های رگرسیونی سنجیده می شوند. در نهایت مشاهده شده است که در مقایسه با شاخص شدت مرسوم sa(t1,%5) (یا معادل آن im1e)، نشان داده شد که شاخص شدت im1i&2e که مشارکت مد دوم و همچنین اثرات غیر ارتجاعی را در نظر می گیرد، بسیار کاراتر و با کفایت تر می باشد. از کفایت و کارایی شاخص شدت im1i&2e می توان نتیجه گرفت که چنانچه از این شاخص شدت استفاده شود، احتیاجی نیست که رکورد های نزدیک گسل را حالت خاصی در نظر بگیریم.

در سالهای اخیر جداسازی لرزه ای به عنوان یک روش کنترل آثار مخرب زلزله مورد توجه واقع شده است اما تحقیقات نشان میدهد این سازه ها در برابر زلزله های نزدیک گسل آسیب پذیر می باشند. استفاده از جداساز در این موارد به دلیل وجود پاسخهای بزرگ و به خصوص جابجایی بزرگ پایه غیرعملی یا ناکارآمد است. در جداسازهای پاندول اصطکاکی، برای کنترل پاسخ جابجایی در زلزله های با شدت زیاد و در عین حال حفظ عملکرد مناسب سیستم برای زلزله های خفیف و متوسط، افزایش تدریجی ضریب اصطکاک و انحنای سطح پیشنهاد شده است. اخیرا استفاده از جداسازهای پاندول اصطکاکی با ضریب اصطکاک متغیر برای زلزله های نزدیک گسل توسط محققین پیشنهاد شده است. این جداساز از نظر ساختار و عملکرد شبیه جداسازهای پاندول اصطکاکی است با این تفاوت که ضریب اصطکاک این جداساز با ایجاد جابجایی در سطح، تغییر می کند. مبنای این تغییرات کاهش جابجایی و نیروی برش پایه بدون ایجاد تغییرات شدید در شتاب منتقل شده به سازه می باشد. همچنین استفاده از سیستم های مرکب، یکی دیگر از روشهای کاهش اثرات حرکات پالس گونه زمین می باشد که اغلب ترکیبی از جداسازها و میراگرهای غیرفعال یا نیمه فعال می باشند. در این میان، ترکیب جداسازهای لاستیکی و اصطکاکی بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق، اثرات ترکیب جداساز پاندول اصطکاکی با ضریب اصطکاک متغیر با جداساز لاستیکی بر روی پاسخ سازه های کوتاه و میان مرتبه واقع در محدوده نزدیک گسل با استفاده از آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. پاسخهای مورد بررسی در این تحقیق میانگین حداکثر جابجایی پایه، شتاب مطلق بام و برش پایه برای هفت زوج شتاب نگاشت می باشد. برای مقایسه عملکرد سیستم جداساز تحت سطوح مختلف زلزله، شتاب نگاشتها برای سه مقدار متفاوت pga مقیاس شده-اند. همچنین رفتار سیستم تحت زلزله های دور از گسل با رفتار همان سیستم تحت زلزله های نزدیک گسل مقایسه می شود. به علاوه، برای رسیدن به عملکرد مطلوب سیستم مرکب، مطالعه پارامتریک بر روی مشخصات مکانیکی جداساز لاستیکی انجام شده است. نتایج تحلیلها نشان دهنده عملکرد بهتر سیستم مرکب در زلزله ها می باشد.

یکی از مشکلات مشاهده شده در اسکله های شمع و عرشه، عملکرد نامناسب سازه هایی بود که در آنها از شمع مایل استفاده شده بود. شمع های مایل به دلیل سختی بالا به کنترل تغییر شکل سازه کمک می کنند ولی تمرکز نیروهای جانبی ( به صورت نیرو های بزرگ فشاری و کششی) در آنها باعث ایجاد آسیب های زیادی به خود شمع و عرشه ی متصل به آن می شود. در این پژوهش استفاده از جداگرهای لرزه ای در محل اتصال شمع های مایل به عرشه به منظور بهبود عملکرد لرزه ای سازه های شمع و عرشه مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور مدل 2 بعدی از سازه و خاک با استفاده از قابلیت های نرم افزار opensees ساخته شد. به منظور مدل سازی دقیق پدیده ی اندرکنش لرزه ای خاک- شمع- سازه، از مدل 2 بعدی ستون خاک برای محاسبه ی پاسخ ساختگاه و فنرهای میانی p-y، t-z و q-z استفاده شد. به منظور صحت سنجی مدل، نتایج حاصل از آن با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. جداگر لرزه ای لاستیکی با هسته ی سربی با قابلیت در نظر گرفتن میزان بار محوری و تغییر شکل جانبی در خصوصیات جداگر مدل سازی شد. برای بررسی عملکرد لرزه ای سازه، تحلیل های تاریخچه زمانی برای 7 زلزله و در 2 سطح 475 و 2475 ساله انجام گردید. همچنین به منظور بررسی تاثیر خصوصیات جداگرهای لرزه ای بر روی پاسخ های سازه، از 2 نوع جداگر استفاده شد. جهت بررسی میزان تاثیر به کارگیری جداگرهای لرزه ای در سازه های با ارتفاع بیشتر، سازه هایی بر مبنای سازه ی موجود ولی با ارتفاع بلندتر و شیب شمع های مایل کمتر ساخته شد و تحلیل ها برای 7 زلزله ی 475 ساله برای سازه های موجود و با جداگر انجام شد. همانطور که عملکرد نامناسب شمع های مایل در زلزله نشان داده است، در سازه ی موجود بیشتر نیروهای جانبی ناشی از زلزله، به صورت نیروهای بزرگ کششی و فشاری در شمع های مایل متمرکز شده اند، این در حالی است که کاربرد جداگرهای لرزه ای در محل اتصال شمع های مایل باعث توزیع یکنواخت تر نیروهای محوری در همه ی شمع های مایل و قائم شده است. همچنین با وجود کاهش سختی ، به دلیل افزایش قابلیت جذب انرژی، میزان برش پایه به میزان قابل توجهی کاهش یافته واین امر باعث کاهش مقادیر برش و لنگر در عرشه ی اسکله شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

یکی از مسائل مهمی که در ارتباط با طراحی سکوهای دریایی که هزینه احداث آنها بالا می باشد وجود دارد مساله قابلیت اعتماد آنها در برابر بارهای محیطی می باشد . در این تحقیق ابتدا انواع مختلف سکوهای دریایی معرفی شده و سپس به شرح سکوها دریایی فلزی نوع شابلونی و طرح لرزه ای آنها بر اساس آئین نامه ‏‎api rp2a‎‏ پرداخته شده است . همچنین در فصل دوم مفاهیم اساسی قابلیت اعتماد سازه ای و نیز روشهای موجود بررسی قابلیت اعتماد طراحی سکوهای دریایی بیان شده است. سپیس با مدلسازی و آنالیز شکل پذیری یک سکوی نمونه اسکان و یک سکوی نمونه حفاری در منطقه خلیج فارس قابلیت اعتماد طرح لرزه ای سکوهای دریایی در این منطقه مورد بررسی قرار می گیرد. در این مدلسازی ها برای مشخص نمودن ظرفیت حد نهایی سکوهای نمونه از آنالیز هل دادن استاتیکی استفاده شده که توسط برنامه ‏‎sap 2000‎‏ انجام پذیرفته است. و شرح مفصل آنها در فص چهارم ارائه شده است . بررسی قابلیت اعتماد لرزه ای سکوهای مورد مثال توسط روش در حال تهیه و بسط ‏‎iso‎‏ انجام شده است . نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که طراحی لرزه ای سکوهای دریایی در خلیج فارس که در حال حاضر بر اساس آئین نامه ‏‎api rp2a‎‏ می پذیرد قدری محافظه کارانه بوده و ممکن است در ضرایب بارگذاری و مقاومت لرزه ای بکار رفته در این آئین نامه برای منطقه خلیج فارس اصلاحاتی صورت پذیرد . در نهایت طیف طرح و ظرایب بارگذاری و مقاومت لرزه ای منطقه خلیج فارس پیشنهاد شده است.