فهرست مندرجات
عنوان |
صفحه |
فصل اول: کلیات
1-1- مقدمه. 2
1-2- لرزه خيزي ايران. 3
1-3- اهداف.. 6
1-4- ساختار پژوهش… 7
فصل دوم: مروری بر متون فنی
2-1- اثر ساختگاه 9
2-1-1- زمين لرزه 9
2-1-2- امواج زمين لرزه 10
2-1-2-1- امواج P يا امواج اوليه 10
2-1-2-2- امواج S يا امواج ثانويه 11
2-1-2-3- امواج لاو 12
عنوان |
صفحه |
2-1-2-4- امواج ريلي 12
2-1-3- اثرات زمين لرزه 12
2-1-3-1- اثرات اوليه 13
2-1-3-2- اثرات ثانويه 13
2-1-4- اثر ساختگاه 13
2-1-4-1- شرايط زمين‌شناسي محلي و مكانيسم اثر ساختگاه 17
2-1-4-2- اثر توپوگرافي 21
2-1-5- نمونههاي اثر ساختگاه 22
2-1-5-1- زلزله 1985 مکزیکوسیتی 22
2-1-5-2- زلزله 1967 کاراکاس 25
2-1-5-3- زلزله 1986 کالاماتا 27
2-1-5-6- زلزله 1990 منجیل ( 31 خرداد 1369) 31
2-1-5-7- برخی دیگر از موارد تجربی مشاهده شده 33
2-1-6- اثر زمين لرزه روي سازه‌ها 38
2-1-7- روشهاي ارزيابي اثرات ساختگاهي 40
2-1-7-1- روشهاي تجربي ـ آزمايشي 40
2-1-7-2- روشهاي تجربي 40
2-1-7-3- روشهاي نيمه تجربي 41
2-1-7-4- روشهاي تئوري 41
عنوان |
صفحه |
2-1-7-5- روشهاي تركيبي 41
2-1-8- روشهای آزمايشی- تجربي 42
2-1-8-1- روش نسبت طيفي استاندارد 42
2-1-8-2- روش نسبت طيفي افقي به عمودي 43
2-2- انواع مدل‌های محاسباتی برای بررسی اثر ساختگاه 46
2-2-1- مدل لایه هاي نازك و حل عددي معادله موج به روش لایه هاي نازك 46
2-2-2- روش جرم متمرکز فنر و حل عددي با روش جرم متمرکز – فنر 52
2-2-3- مدل اجزاي محدود 55
2-2-4- مدل‌های رفتاري 55
2-2-4-1- روش خطی 56
2-2-4-2- روش خطی معادل براي تعیین پاسخ غیرخطی 58
2-2-4-3- کاربرد روش معادل خطی در بررسی‌های غیر خطی 59
2-2-4-4- روش غیر خطی 62
2-2-4-5- مقایسه روشهای معادل خطی و غیرخطی کامل 63
2-2-5- مدل‌های هندسی 64
2-2-5-1- مدل‌های یک‌بعدی 64
2-2-5-2- کاربرد مدل‌های یک‌بعدی در بررسی اثر ساختگاه 65
2-2-5-3- مدل‌های دو بعدي 67
2-2-5-4- کاربرد روش اجزای مرزي در بررسی اثرات ساختگاه 67
عنوان |
صفحه |
2-2-5-5- کاربرد روش تفاضل محدود در بررسی اثرات ساختگاه 69
2-4- شناسایی سیستمها 70
2-5- جمع بندی 72
فصل سوم: روشهای عددی و نرم افزار مورد استفاده
3-1- تولید شتاب نگاشت مصنوعی با برنامه SeismoArtif 74
3-1-2- برنامهSeismoArtif 74
3-1-2-1- انتخاب روش حل.. 75
3-1-2-1-1- تولید شتاب نگاشت ساختگی و اصلاح آن در دامنه فرکانسی.. 75
3-1-2-1-2- تولید شتاب نگاشت مصنوعی.. 77
3-1-2-1-3- تولید شتاب نگاشت مصنوعی و اصلاح آن (اصلاح فرآیند تصادفی در حوزه فرکانس)
. 79
3-1-2-1-4- اصلاح شتاب نگاشت واقعی (اصلاح شتاب نگاشت واقعی در حوزه فرکانس) 80
3-1-2-2- تعریف طیف هدف.. 81
3-1-2-2-1- ساخت طیف 81
3-1-2-2-2- استفاده از طیف شتاب حاصل شتاب نگاشت.. 82
3-1-2-2-3- استفاده از فایل طیف.. 82
3-1-2-3- شکلهای پوش… 82
3-1-3-3-1- شکل پوش تابعی.. 83
عنوان |
صفحه |
3-1-2-3-1-1- ثابت.. 83
3-1-2-3-1-2- ذوزنقهای.. 83
3-1-2-3-1-3- نمایی.. 84
3-1-2-3-1-4- ترکیبی.. 19
3-1-2-3-1-5- Saragoni & Hart 85
3-1-2-3-1-6- مثلثاتی.. 86
3-1-2-3-2- شکل پوش تعریف شده توسط کاربر. 87
3-1-2-3-3- شکل پوش حاصل از شتاب نگاشت.. 87
3-1-2-3-4- تولید شتاب نگاشت ساختگی و اصلاح آن در دامنه فرکانسی.. 87
3-1-2-4- پارامترهای زلزله 88
3-1-2-4-1-Regimes 88
3-1-2-4-2- فاصله 88
3-1-2-4-1-3- بزرگا 88
3-1-2-4-1-4- پارامترهای خاک.. 89
3-1-2-5- تولید شتاب نگاشت.. 89
3-1-2-5-1- تنظیمات طیف.. 90
3-1-2-5-2- تنظیمات شتاب نگاشت.. 90
3-1-2-5-3- روش تولید شتاب نگاشت مصنوعی و تولید شتاب نگاشت مصنوعی و اصلاح آن. 90
3-1-2-5-3-1- تنظیمات طیف.. 90
عنوان |
صفحه |
3-1-2-5-3-2- تنظیمات شتاب نگاشت.. 91
3-1-2-5-3-3- تنظیمات پوش… 91
3-1-2-6- سریهای زمانی و طیفهای پاسخ.. 91
3-1-2-7- تنظیمات و قالب بندی.. 92
3-1-2-7-1- خروجی گرفتن از نتایج.. 92
3-1-2-7-2- تنظیمات برنامه. 93
3-1-2-7-3- تنظیمات عمومی.. 93
3-1-3-7-4-تنظیمات طیف پاسخ.. 93
3-1-2-7-5- تنظیمات شتاب نگاشت تولیدی.. 94
3-1-2-7-6- تنظیمات واحد. 94
3-1-2-4- اعتبار سنجی برنامه SeismoArtif 94
3-2- تحلیل غیر خطی.. 96
3-2-1- تنظیمات عمومی.. 96
3-2-2- ایجاد مدل هندسی.. 97
3-2-3- طرح هندسه. 99
3-2-4- شرایط مرزی.. 100
3-2-5- ویژگی مصالح.. 100
3-2-6- تولید مش اجزای محدود. 104
3-2-7- شرایط اولیه. 105
عنوان |
صفحه |
3-2-8- اجرای محاسبات.. 106
3-2-2- تحلیل معادل خطی.. 109
3-4- بهینه سازی گروه ذرات (PSO). 114
3-4-1- مقدار دهی اولیه برای دسته. 115
3-4-2- تعیین پارامترهای الگوریتم. 116
3-4-3- مقدار دهی اولیه برای موقعیت و سرعت.. 117
3-4-4- مقدار دهی اولیه برای G Best و P Best 117
3-4-5- بخش عملیات.. 118
3-4-6- محاسبهی تابع هدف.. 118
3-4-7- محاسبهی سرعت جدید. 119
3-4-8- ایجاد دسته‌ی جدید. 120
3-4-9- قیود در بهینه سازی.. 120
3-4-10- کنترل قید با توابع جریمه. 121
فصل چهارم: ارائه و تحلیل نتایج
4-1- حساسیت سنجی پارامترهای ژئوتکنیکی بر اثر ساختگاه 123
4-1-2- سرعت موج برشی.. 124
4-1-3- نسبت میرایی خاک.. 129
4-1-4- وزن مخصوص خاک 132
عنوان |
صفحه |
4-1-5- ضخامت خاک 135
4-2- تاثیر زلزلههای حوزه نزدیک و دور در تحلیل ساختگاه 138
4-2-1- تفاوتهای زلزلههای میدان نزدیک و دور 138
4-2-1-1- دامنه. 139
4-2-1-2- حركات پالسي.. 140
4-2-1-3- محتوای فرکانسی.. 141
4-2-1-4- جهتگیری.. 141
4-2-1-5- شتاب قائم. 142
4-2-1-6- جابهجایی ماندگار 143
4-2-1-7- طیف پاسخ.. 144
4-3- مشخصات لایههای خاک.. 145
4-3- تحلیل نتایج ساختگاه برای زلزله حوزه نزدیک و دور 146
4-5- شناسایی مشخصات خاک.. 151
4-5-1- فراییند کلی.. 151
4-5-2- اعتبار سنجی PSO.. 152
4-5-3- اعتبار سنجی کد شناسایی سیستمها 153
4-5-4- کاربرد شناسایی سیستم (ساختگاه بم) 154
4-5-4-1 شتاب نگاشت سطحی.. 154
4-5-4-2- مشخصات ژئوتکنیکی.. 155
عنوان |
صفحه |
4-5-4-3- تولید شتابنگاشت مصنوعی.. 156
4-5-4-4- الگوریتم دسته پرندگان. 157
4-5-4-5- مشخصات لایه یک نواخت خاک ایستگاه بم. 158
فصل پنجم: جمع بندی
4-5- جمع بندی.. 161
مراجع. 163
فهرست اشکال
عنوان |
صفحه |
شکل (1-1): موقعيت ايران زمين و پراکندگي لرزه خيزي آن 4
شکل (1-2): نقشه خطرلرزه اي ايران (www.iiees.ir) 5
شکل (1-3): نقشه پتانسيل تلفات جاني در هر استان ايران در صورت وقوع رخداد زمين لرزه 6
شکل1-4 نقشه پتانسيل تلفات اقتصادي در هر استان ايران در صورت وقوع رخداد زمين لرزه 6
شكل (2-1): مسير پيشروي امواج لرزهاي از پي سنگ لرزه اي تا سطح زمين 10
شكل (2-2): نمايي از موج P 11
شكل (2-3): نمايي از موج S 11
شكل (2-4): نمايي از موج Love 12
شكل (2-5): نمايي از موج Rayleigh 13
شکل(2-6): نگاشت های شتاب در سطح و زیر‌زمین در اورایاسو ژاپن ]4[. 14
شکل(2-7): شتاب سنگ بستر و تشدید ناشی از خاک در نقاط مختلف در زلزلة 1977 ]19[. 15
شکل(2-8): محدوده بزرگنمایی و کوچکنمایی شتاب در آبرفت های مختلف،[21] 15
شکل(2-9): تغییرات شتاب بر روی خاک نرم و محل های سنگی(ادریس 1990) 16
عنوان |
صفحه |
شكل(2-10): اختلاف در ميدان موج لرزه اي به خاطر اختلاف در شدت زمين لرزه و ساختگاه اندازه گيري ]31[
18
شكل (2-11): دياگرام شماتيك نشان دهنده به دام افتادن امواج لرزه اي كه به تشديد منجر میشود 20
شكل (2-12): تأثیر توپوگرافي 21
شکل (2-13): دستگاه‌های حرکت نیرومند و شرایط ژئوتکنیکی در مکزیکوسیتی؛ (a) محل دستگاه‌های حرکت نیرومند نسبت به بخش‌های Foothill، انتقالی و Lake؛ (b) کنتورهای ضخامت خاک نرم ]1[. 23
شکل (2-14): تاریخچه زمانی شتاب‌های ثبت شده توسط دستگاه‌های حرکت نیرومند در ساختگاه‌های UNAM و SCT ]1[ 23
شکل (2-15): طیف پاسخ محاسبه شده از حرکت رکورد شده در ساختگاه‌های UNAM و SCT ]1[. 24
شکل (2-16): دیاگرام شماتیک پاسخ زمین در اثر زلزله مکزیکوسیتی ]11[. 25
شکل(2-17): رابطه بین ساختمان های تخریب شده و ضخامت آبرفت در زلزله 1967 کاراکاس، [34] 26
شکل(2-18): ارتباط حجم خرابیهای شهر کاراکاس با ضخامت نهشته های خاکی و تعداد طبقات ساختمان ها، [34] 27
شکل (2-19): شتاب‌های ماکزیمم افقی اندازه‌گیری شده (بر حسب g) در خلیج سانفرانسیسکو حین زلزله 1989 لوماپریتا، تغییرات شتاب ماکزیمم برای شرایط مختلف ساختگاهی قابل توجه است ]37[. 30
شکل (2-20): حرکات سطح زمین در جزایر Yerba Buena و Treasure در زلزله 1989 لوماپریتا؛ a) تاریخچه زمانی و ب) طیفهای پاسخ ] 37 [. 31
شکل (2-21): اثرات ساختگاه بر حرکات لرزه‌ای ] 37 [. 34
شکل (2-22): تمرکز انرژی لرزه‌ای به دلیل ساختار مقعر زیر زمین ] 37 [. 34
شکل (2-23): لرزش خاک نرم در حوزه محصور بین کوه‌های سخت ] 37 [. 35
عنوان |
صفحه |
شکل (2-24): تمرکز خسارات در زمین متشکل از رسوبات آبرفتی در حین زلزله کوبه ژاپن] 37 [. 36
شکل (2-25): عدم بروز خسارات جدی در منطقه‌ای که تنها 300 متر بالاتر از مناطق تصویر (2-24) بود ] 37 [ 36
شکل (2-26): تخریب سازه مستقر روی صخره بر اثر زلزله فریلی ایتالیا (1976) ] 37 [. 37
شکل (2-27): شهر ویران شده در بالای یک صخره طی زلزله جنوب ایتالیا (1980) ] 37 [. 37
شکل (2-28): شماي کلي روش نسبت طيفي افقي به عمودي براي بخش S رکورد هاي زمين لرزه 44
شکل (2-29): نمودار سیستم یک بعدي مورد استفاده در برنامه EERA ]40[. 46
شکل (2-30): نمودار سیستم یک بعدي با لایه هاي رخنمون دار ]41[. 51
شکل (2-31): مدل جرم فنر لایههای افقی خاك ]42[. 54
شکل (2-32): انواع مدل‌های رفتاري متناسب با سطح کرنش]43[. 55
شکل (2-33): نقشه موقعیت ساختگاه هاي مورد بررسی در شهر کوبه ]45[. 59
شکل (2-34): مدل سازي انجام شده براي پیش‌بینی پاسخ خطی و غیر خطی ]43[. 60
شکل (2-35): منحنیهای ارتباط دهنده مدول برشی و نسبت میرایی به کرنش برشی ]45[. 61
شکل (2-36): طیف پاسخ‌های مورد مقایسه در بررسی یک بعدي ساختگاه ]48-49[. 66
شکل (2-37): مقطع چند لایه ساختگاه شهر تسالونیکی- یونان ]50[. 68
شکل (2-38): مقطع زیرسطحی ساختگاه Euroseistest ]51[. 70
شکل (3-1): شماتیک روش تولید شتاب نگاشت ساختگی و اصلاح آن در دامنه فرکانسی 79
شکل (3-2): شماتیک روش تولید شتاب نگاشت مصنوعی به وسیله زاویه فاز تصادفی با دامنه محاسبه شده به وسیله تابع چگالی توان 79
عنوان |
صفحه |
شکل (3-3): شماتیک روش تولید شتاب نگاشت مصنوعی و اصلاح فرآیند تصادفی در حوزه فرکانس 80
شکل (3-4): شماتیک روش اصلاح شتاب نگاشت واقعی در حوزه فرکانس 81
شکل (3-5): پوش تابعی ثابت 83
شکل (3-6): نشان دهنده پوش تابعی ذوزنقهای 84
شکل (3-7): نشان دهنده پوش تابعی نمایی 84
شکل (3-8): پوش تابعی ترکیبی 85
شکل (3-9): پوش Saragoni & Hart 86
شکل (3-10): پوش مثلثاتی 86
شکل (3-11): شکل پوش حاصل از شتاب نگاشت 87
شکل (3-12): نگاشتهای زلزله مصنوعی 92
شکل (3-13): طیف پاسخ شتاب زلزله مصنوعی و زلزله طبس 95
شکل (3-14): نگاشت شتاب زلزله مصنوعی و زلزله طبس 95
شکل (3-15): پنجره تنظیمات عمومی- نوار برگه General 97
شکل (3-16): پنجره تنظیمات عمومی- نوار برگه Dimension 97
شکل (3-17): پنجره اصلی برنامه ورودی.. 99
شکل (3-18): هندسه مدل. 99
شکل (3-19): مدل هندسی با شرایط مرزی استاندارد زلزله 100
شکل (3-20): نمای درختی از پنجره خصوصیات مصالح.. 101
شکل (3-21): نوار برگه General از پنجره تنظیمات داده خاک.. 101
عنوان |
صفحه |
شکل (3-22): نوار برگه Parameters از پنجره تنظیمات داده خاک.. 102
شکل (3-23): وارد کردن ضرایب میرایی رایلی.. 103
شکل (3-24): تغییر شکل مودی.. 104
شکل (3-25): شبکه اجزای محدود. 105
شکل (3-26): نتایج فشار آب حفرهای.. 106
شکل (3-27): نتایج تنش موثر اولیه. 106
شکل (3-28): پنجره Calculations با نوار برگه General 107
شکل (3-29): نوار برگه parameters 108
شکل (3-30): انتخاب فایل زلزله. 108
شکل (3-31): تاریخچه شتاب سطح زمین.. 109
شکل (3-32): پنجره تنظیمات کلی مرتبط با تحلیل معادل خطی.. 110
شکل (3-33): پنجره مشخصات لایههای تعریف شده برای تحلیل معادل خطی.. 110
شکل (3-34): منحنیهای تغییرات مدول برشی نرمال شده و نسبت میرایی بر حسب کرنش برشی لایههای خاک 111
شکل (3-35): پنجره مشخصات سنگ بستر. 112
شکل (3-36): پنجره حرکت ورودی و تنظیمات مرتبط با خروجیهای تحلیل 113
شکل (3-37): پنجره خروجی نتایج.. 113
شکل (3-38): فرآیند کلی PSO 115
شکل (3-39): الگوریتم مقداردهی اولیه 116
عنوان |
صفحه |
شکل (3-40): الگوریتم بخش عملیات 118
شکل (3-41): عوامل تأثیر گذار بر سرعت یک ذره 119
شکل (3-43): موقعیت جدید ذره 120
شکل (4-1): هندسه مسئله مورد بررسی 124
شکل (4-2): نسبت طیفی به ازای سرعت موج برشی متفاوت خاک 126
شکل (4-3): طیف پاسخ سه جانبه زلزلههای سطح زمین به ازای سرعت موج برشی ساختگاه متفاوت 127
شکل (4-4): فرکانس‌های مود اول و دوم ساختگاه به ازای مقادیر مختلف سرعت موج برشی ساختگاه 127
شکل (4-5): نگاشت شتاب زلزلههای سطح زمین به ازای سرعتهای موج برشی متفاوت 128
شکل (4-6): تغییرات ضریب بزرگنمایی به ازای مقادیر متفاوت سرعت موج برشی ساختگاه 129
شکل (4-7): نگاشت شتاب زلزلههای سطح زمین به ازای نسبت میرایی متفاوت ساختگاه 130
شکل (4-8): تغییرات ضریب بزرگنمایی به ازای مقادیر متفاوت نسبت میرایی ساختگاه 131
شکل (4-9): طیف پاسخ شبه شتاب سیستم یک درجه آزادی به ازای نسبت میرایی متفاوت ساختگاه 131
شکل (4-10): نسبت طیفی استاندارد به ازای مقادیر متفاوت نسبت میرایی ساختگاه 132
شکل (4-11): نگاشت شتاب زلزلههای سطح زمین به ازای وزن مخصوص متفاوت ساختگاه 133
شکل (4-12): ضریب بزرگنمایی به ازای وزن مخصوص متفاوت ساختگاه 134
شکل (4-13): نسبت طیفی استاندار به ازای وزن مخصوص متفاوت ساختگاه 134
شکل (4-14): فرکانس‌های مود اول، دوم و سوم ساختگاه به ازای مقادیر مختلف نسبت میرای ساختگاه 135
شکل (4-15): نگاشت شتاب زلزلههای سطح زمین به ازای ضخامتهای متفاوت ساختگاه 136
شکل (4-16): نسبت طیفی استاندارد به ازای ضخامت متفاوت ساختگاه 137
عنوان |
صفحه |
شکل (4-17): طیف پاسخ شبه شتاب به ازای ضخامت متفاوت ساختگاه 138
شکل (4-8): توزیع ایستگاههای شتاب نگاری ثبت کننده زلزله بم (سایت www.bhrc.ir) 139
شکل (4-19) نگاشت شتاب افقی الف) ایستگاه راور، ب) ایستگاه بم. 140
شکل (4-20) نگاشت سرعت افقی الف) ایستگاه راور، ب) ایستگاه بم. 141
شکل (4-21) نگاشت شتاب افقی مؤلفه و ایستگاه بم. 142
شکل (4-22) نگاشت شتاب قائم الف) ایستگاه راور، ب) ایستگاه بم. 143
شکل (4-23) نگاشت جابهجایی افقی الف) ایستگاه راور، ب) ایستگاه بم. 144
شکل (4-24) طیف بازتاب برای نسبت میرایی 5 درصد. 145
شکل (4-25): مشخصات لایههای خاک.. 145
شکل (4-26): تاریخچه زمانی شتاب نقاط مختلف حاصل از تحلیل غیر خطی (plaxis) تحت زلزله میدان نزدیک 147
شکل (4-27): تاریخچه زمانی شتاب نقاط مختلف حاصل از تحلیل معادل خطی (deepsoil) تحت زلزله میدان نزدیک… 147
شکل (4-28): تاریخچه زمانی شتاب نقاط مختلف حاصل از تحلیل غیر خطی (plaxis) تحت زلزله میدان دور 148
شکل (4-29): تاریخچه زمانی شتاب نقاط مختلف حاصل از تحلیل معادل خطی (deepsoil) تحت زلزله میدان دور 148
شکل (4-30): بیشینه شتاب افقی بر حسب عمق، (a) میدان دور، (b) میدان نزدیک… 149
شکل (4-31): مقادیر ضریب بزرگنمایی بر حسب عمق.. 150
شکل (4-32): شتابنگارهای مورد استفاده در شناسایی سیستمها 151
عنوان |
صفحه |
شکل (4-35): فلوچارت فرایند کلی 152
شکل (4-36): تابع مورد بررسی برای اعتبار سنجی برنامه PSO 153
شکل(4-37): نسبت بزرگنمایی خاک همگن 154
شکل (4-38) مولفه زلزله بم در سه راستا 155
شکل (4-39): سرعت برشی و نوع لایههای خاک ایستگاه بم 156
شکل (4-40): طیف بازتاب حاصل آیین نامه 2800 و زلزله مصنوعی 157
شکل (4-41): نگاشت زلزله سنگ بستر و سطح زمین 84
شكل (4-42): مکان‌های ذرات در تکرارهای مختلف الگوریتم بهینه سازی 85
فهرست جداول
عنوان |
صفحه |
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.