روشهای موجود برای بررسی شبکه حمل و نقل بعد از بروز زلزله

بروز زلزله های شدید بخصوص در شهرهای بزرگ می تواند آسیبهای انسانی گسترده‌ای را بهمراه آورد. شکبه حمل و نقل برای نجات جان و مجروحین زلزله را ارائه سریع و خدمات درمانی به آنان ، نقش اساسی دراد. لذا از شبکه حمل و نقل بعنوان شریان حیاتی نامرده می‌شود. برای کاهش آسیبهای انسانی احتمالی زلزله در هر شهر یا منطقه‌ای نیازمند به ارزیابی عملکرد شبکه حمل و نقل در پاسخگویی به تقاضا، برای سفرها ی امدادی بعد از زلزله می باشیم تا بتوایم ضمن کسب آمادگی لازم برای مقابله با بحران، اولویت بندی اجزاء شبکه را از نظر بازسازی تعیین نماییم.

در این سمینار به ارزیابی عملکرد شبکه حمل و نقل برای انجام سفره های امدادی بعد از بروز زلزله با توجه به عرضه و تقاضا پرداخته شده است روش ارائه شده دارای پنج مرحله است.

ابتدا سناریو های مختلف زلزله تعین می گردد. سپس میزان آسیبهای احتمالی شبکه حمل و نقل و وضعیت مراکز امدادی (عرضه) و تعداد مجروحین (تقاضا) شبیه سازی می گردد. برای اینکار از نمونه سازی مونت کارلو و LHS و توابع خرابی اجزاء آسیب‌ دیده شبکه بدست می آید در مرحله بعدی توزیع و تخصیص سفرها انجام می‌شود و سرانجام معیارهای ارزیابی شبکه، مانند زمان سفر برای هر سناریو برآورد می گردد. در این سمینار شبکه های مختلفی مورد تحلیل قرار گرفته است. به کمک این روش می توان ضمن ارزیابی شبکه حمل و نقل بعد از زلزله، به برآوردی از وضعیت بحران بعد از زلزله دست یافت. همچنین مسیرها را اولیت بندی نموده و برای توسعه یا ایجاد دست یافت. همچنین مسیرها را اولیت بندی نوده و برای توسعه یا ایجاد راههای جدید تصمیم گیری کرد. مراکز امدادی موجود را از نظر انجام تقویت اولیت بندی کرده و یا مراکز امدادی جدید را امکان یابی کرد، برای اولیت بندی کرده و یا مراکز امدادی جدید را مکان یابی کرد. برای مدیریت بحران و کنترل ترافیک پیش‌‌بینیها لازم انجام داده و تاثیر آنها را در عملکرد اجزاء شبکه حمل و نقل محاسبه کرد. این روش جدای از زلزله می تواند در مورد دیگری که شبکه حمل و نقل اعم ا شهری یا منطقه ای در معرض آسیب و کاهش ظرفیتهای احتمالی قرای می گیرد. مانند بارش باران یا برف سنگین و بروز تصادفات یا بمبارانهای هوائی مورد استفاده قرار گیرد.

فهرست

عنوان صفحه

1-1 مقدار................................................................................................................... 2

1-2 اهداف و دست آوردهای پروژه‌........................................................................... 5

2 بررسی کارهای انجام شده تاکنون............................................................................ 8

2-1 عملکرد اجزای شبکه بصورت مستقل................................................................. 9

2-1-1 عملکرد فیزیکی و آسیب پذیری..................................................................... 10

2-1-2 کارآیی............................................................................................................ 11

2-2-1 ازائة معیارهای کارایی..................................................................................... 11

2-2-2 بررسی تأخیرهای وارد از خرابی.................................................................... 17

2-2-3 اولیت دهی پلها برای بازسازی........................................................................ 20

2-3عملکرد کلی شبکة حمل و نقل............................................................................ 23

2-3-1 بررسی معیارهای کارایی شکبة تخریب شده................................................... 24

2-3-3 برآوردتأخیرهای وارده از خرابی..................................................................... 35

2-3-4 ارزیابی سیستم بیمارستانی منطقه‌ای............................................................... 38

2-3-5 ارزیابی ریسک منطقه‌ای................................................................................. 42

2-3-6زمان جمع شدن افراد امداد رسان..................................................................... 47

2-4سفرهای ترافیکی بعد از زلزله.............................................................................. 50

2-4-1-رابطة بین حجم سفرها و بازسازی بعد از زلزله............................................. 50

4-1 عملکرد شبکه‌های حمل و نقل ایران در زلزله‌های گذشته................................... 54

4-2 عملکرد شبکه های ح0مل و نقل دنیا در زلزله های اخیر.................................... 55

4-2-1زلزله کوبه ژاپن 1995...................................................................................... 56

4-2-1-1 پلها و راههای اصلی کوبه........................................................................... 57

4-2-1-2 راه آهن کوبه.............................................................................................. 59

4-2-1-3 سیستم متروی کوبه.................................................................................... 60

4-2-1-4 فرودگاههای اطراف کوبه............................................................................ 60

4-2-2 لزله نورث ریج. کالیفرنیا آمریکا 1994........................................................... 60

4-2-3 زلزله لوما پریتا، آمریکا 1989......................................................................... 61

4-2-4 زلزله ارمنستان 1988...................................................................................... 62

4-2-5 زلزله کاستاریا 1991....................................................................................... 63

4-2-6 زلزله مکزیکوسیتی، مکزیک 1995................................................................. 63

4-2-7 زلزله فیلیپین 1990......................................................................................... 63

4-2-8 زلزله ازمیت ترکیه 1999................................................................................ 63

5ستاریوی زلزله.......................................................................................................... 68

5-1کارهای انجام شده دردنیا در زمینه طراحی برمبنای سناریوی زلزله...................... 69

5-2پارامترهای موثر در تعریف سناریو....................................................................... 69

5-2-1 زلزله............................................................................................................... 70

5-2-2 مقیاس اندازه گیری زلزله............................................................................... 72

5-2-3 آنالیز زلزله ..................................................................................................... 72

5-2-4 پهنه بندی لرزه ای.......................................................................................... 72

5-2-5 روش‌ پهنه بندی حرکات زمین تحت اثر زلزله............................................... 73

5-2-5-1 لرزه خیزی................................................................................................. 73

5-2-5-2 کاهش شدت حرکات زمین در اثر دورشدن از مرکز زلزله......................... 73

5-2-5-3اثرات وضعیت محل برروی حرکات زمین لرزه.......................................... 74

5-2-6بررسی اثرات وضعیت محل برای پهنه بندی با دقت کم.................................. 74

5-2-7بررسی اثرات وضعتی محل برای پهنه‌بندی با دقت کم.................................... 74

5-2-8 بررسی اثرات وضعیت محل برای پهنه‌بندی با دقت زیاد................................ 75

5-2-9کارهای انجام شده در دنیا درزمینه پهنه‌‌بندی لرزه........................................... 76

6 تقاضا....................................................................................................................... 79

6-1 سفرهای خدماتی................................................................................................ 80

6-2 سفرهای امدادی.................................................................................................. 82

6-3 برآورد مجروحین................................................................................................ 84

6-3-1 ناحیه بندی ساختمانها.................................................................................... 85

6-3-2 طبقه بندی ساختمانها..................................................................................... 86

6-3-3 برآورد آسیبهای وارده به ساختمانها................................................................ 86

6-3-4 نسبت تلفات انسانی....................................................................................... 91

6-3-4-1 اعتبار سنجی تلفات برای شهرتهران........................................................... 95

6-3-4-2 برآورد تلفات برای شهرتهران................................................................... 96

7 بررسی رفتارهای انسانی.......................................................................................... 99

7-1 رفتار رانندگان در هنگام وقوع زلزله.................................................................. 100

7-1-1 عوامل موثر در وضعیت رفتار رانندگان....................................................... 100

7-1-2 مشکلات احتمالی ناشی از رفتار رانندگان وعوامل تشدید کنندة‌آن.............. 102

7-1-2-1اشغال سطح خیابانها................................................................................. 102

7-1-2-4 بروز تصادفات احتمالی........................................................................... 103

7-1-2-5 وسایل نقلیه رها شده.............................................................................. 104

7-1-2-6 هراس ناشی از زلزله و عواقب آن........................................................... 104

7-1-2-7 افزایش طول سفرها دراثر عدم اطلاع...................................................... 104

7-1-3 راههای مواجهه با این مشکلات.................................................................. 104

7-1-3-1 آموزش و اطلاع رسانی........................................................................... 105

7-1-3-2 تخلیه و بازگشایی مسیر.......................................................................... 105

7-2 رفتار رانندگان در استفاده از شبکه بعد از زلزله................................................ 106

7-3 رفتار نیروهای امنیتی و امدادی ....................................................................... 107

7-4 رفتار نیروهای مدیریت امدادی و انتظامی........................................................ 111

8 برآورد عرضه........................................................................................................ 115

8-1 برآورد شبکة حمل و نقل بعد از زلزله............................................................. 115

8-1-1 اجزاء شبکه.................................................................................................. 115

8-1-1-1 راهها ...................................................................................................... 115

8-1-1-2 تقاطعات ............................................................................................... 117

8-1-1-3 پلها ........................................................................................................ 119

8-1-2 پارامترهای ارزیابی شبکه............................................................................. 120

8-1-3 خرابی‌های مستقیم شبکه‌حمل و نقل بعد از زلزله....................................... 121

8-1-3-1 خرابی بدنة راه ....................................................................................... 122

8-1-3-2 تونل ...................................................................................................... 124

8-1-3-3 خرابی پل............................................................................................... 125

8-1-3-4 منحنیهای شکنندگی یا خرابی پلها.......................................................... 126

8-1-4 خرابی های غیر مستقیم شبکه حمل و نقل بعداززلزله................................ 130

8-1-4-1 خرابی تأسیسات جانبی مسیر................................................................. 131

8-1-4-2 عوامل ترافیکی....................................................................................... 131

8-2 برآورد مراکز امداد رسانی................................................................................ 132

8-2-1 پارامترهای مهم برای ارزیابی مراکز امدادی................................................. 133

8-2-2 ظرفیت پذیرش مجروح.............................................................................. 134

8-2-3 عملکرد بیمارستان بعد از زلزله.................................................................... 135

8-2-4 خرابی بیمارستانها........................................................................................ 136

9 توزیع................................................................................................................... 140

9-1 شبیه سازی...................................................................................................... 140

9-1-1 روشهای ضریب رشد.................................................................................. 142

9-1-2 ضریب رشد بکنواخت................................................................................. 143

9-1-3 روش میانگین ضریب رشد ........................................................................ 143

9-1-4 مدل فراتر ................................................................................................... 144

9-1-5 مدل دیترویت ............................................................................................. 145

9-1-6 ضرایب رشد با محدودیت دوگانه (روش فورنیس)..................................... 145

9-1-7 مزایا و معایب ضریب رشد.......................................................................... 146

9-1-8 مدل جاذبه .................................................................................................. 147

9-1-9 محدودیتهای مدل جاذبه ............................................................................. 149

9-1-10 مدل فرصت بینابینی ................................................................................. 150

9-2 توزیع به کک مدلهای برنامه ریزی خطی......................................................... 152

9-3 مقایسة بین مدلهای توزیع ............................................................................... 155

10 مدلهای تخصیص .............................................................................................. 159

10-1 تخصیص به روش هیچ یاهمه (کوتاهترین مسیر).......................................... 160

10-1-1 الگوریتم کوتاهترین مسیر.......................................................................... 161

10-2 تخصیص تعادل ی (ظرفیت محدود)............................................................. 162

10-2-1 روند تخصیص افزایشی............................................................................ 164

10-2-2 روند با سرعت تغییرات زیاد و کم............................................................ 165

10-3-3 روند میانگین متوالی ................................................................................ 165

10-3 تخصیص احتمالاتی ...................................................................................... 166

10-3-1 تخصیص احتمالاتی برمبنای شبیه‌سازی.................................................... 166

10-3-2 تخصیص احتالاتی نسبی .......................................................................... 168

10-4 روش برنامه ریزی خطی .............................................................................. 168

10-5 روشMcLaughiln .................................................................................. 169

11 تحلیل ریسک ................................................................................................... 171

11-1 شبیه سازی مونت کارلو................................................................................. 171

11-1-1 مزایای نمونه سازی مونت کارلو............................................................... 173

11-2 نمونه سازیLatin Hyper cube یا LHS ............................................... 173

11-3 مقایسه بین نمونه سازیLHS و مونت کارلو................................................ 175

11-4 توابع توزیع برای شبیه سازی......................................................................... 176

11-4-1 توابع توزیع............................................................................................... 177

11-5- دقت برآوردهای احتمالاتی.......................................................................... 177

12 ارائه مدل ........................................................................................................... 182

12-1 سناریوی زلزله .............................................................................................. 182

12-2 برآورد تقاضا ................................................................................................. 184

12-3 برآورد عرضه ................................................................................................ 188

12-3-1 برآورد شبکه حمل ونقل........................................................................... 189

12-3-2-1 @ Risk ............................................................................................ 192

12-4-1 الگوریتم کوتاهترین مسیر ........................................................................ 194

12-4-2 برنامه ریزی خطی ................................................................................... 195

12-4-3 نرم افزار مدل ........................................................................................... 196

12-4-4 قابلیت توسعه ........................................................................................... 197

12-4-4-1 درنظر گرفتن ترافیک غیرامدادی رسانی............................................... 197

12-4-4-2 درنظرگرفتن وضعیت کنترل برترافیک................................................. 198

12-4-4-3 در نظر گرفتن احتمالی ظرفیت مراکز امدادشده رسانی......................... 199

12-4-4-4 درنظردرنظرگرفت احتمالی ظرفیت مراکز امداد رسانی........................ 199

12-4-4-5 مبداء و مقصدها مجازی...................................................................... 199

12-4-4-6 استفاده از تابع ارزش زمان.................................................................... 199

12-5 ارزیابی شبکه ................................................................................................ 200

12-5-1 ارزیابی کل شبکه ..................................................................................... 202

12-5-2 ارزیابی اجزاء شبکه .................................................................................. 204

12-5-2-1 تحلیل حساسیت................................................................................... 204

13 بکارگیری مدل .................................................................................................. 202

13-1 شبکه ساده با یک مبداء و مقصد ................................................................... 208

13-1-1 روندانجام تحلیل شبکه ............................................................................ 209

13-2 شبکه متشکل از چند مبداء‌و مقصد................................................................ 212

13-2-1 نتایج تحلیل ............................................................................................. 214

14- پیشنهادات برای کارهای آینده......................................................................... 219

لیست اشکال

عنوان صفحه

شکل 2-1 تابع کارآیی زمان ....................................................................................... 14

شکل 2-2 .................................................................................................................. 21

شکل 2-3 تابع عملکرد منطقی a) حداقل معبرها b) کوتاهترین مسیر....................... 21

شکل 2-4 قابلیت اطمینان بهینه شبکه حمل و نقل باتوجه به منابع دردسترس............ 23

شکل2-5 حداکثرجریان ترافیک درشبکه حمل ونقل برحسب منابع‌ دردسترس.......... 23

شکل2-6 رابطه بین معیارهای کارایی T,D,Q نسبت به مقادیر قبل از زلزله برای قبل مختلف نرخ

خرابیl ..................................................................................................................... 26

شکل 2-7 همبستگی بین Q و D (5000 نمونه نسبت به مقادیر از زلزله سنجیده شده‌اند) 26

شکل 2-8 فاصلة نسبی جمعیت ساکن منطقه ازمراکز امدادی.................................. 28

شکل 2-9 رابطه بین درصد جمعیت آسیب‌ دیده وشدت زلزله................................... 39

شکل 2-10 رابطة بین تعداد تخت کمپ بیمارستانی و فاصلة حمل‌مجروح................ 41

شکل 6-1 فلوچارت برآورد خرابی برای ساختمانهای مسکونی................................. 87

شکل 6-2 نسبت خسارت وارده به ساختمانهای مسکونی درزلزله منجیل.................. 88

شکل 6-3 تابع‌آسیب‌پذیری ساختمانهای مسکونی به کاررفته در مطالعه JICA........ 88

شکل6-4 میانگین ضریب خرابی برحسب نمره‌سازه‌ای برای سازه‌PCI وO.22 = PGA 90

شکل 6-5 نسبت تلفات زلزله در ایران ...................................................................... 94

شکل 6-6 نسبت تعداد تلفات زلزله روزهنگام به شب هنگام..................................... 94

شکل 6-7 اعتبار سنجیی تلفات برآوردشده کوبرن واسپنس........................................ 95

شکل 6-8 توزیع تلفات انسانی درشب بدون نیروهای نجات (مدل گسل ری)......... 91

شکل 8-1 توابع خرابی برای حالتهای مختلف خرابی راههای شهری..................... 124

شکل 8-2توابع آسیب‌پذیر برای حالتهای مختلف خرابی اجراشده به روش حفاری و خاکبردای125

شکل 8-3 احتمال خرابی برای پلهای فولادی.......................................................... 128

شکل 8-4 احتمال خرابی برای پلهای بتنی.............................................................. 128

شکل 8-5 احتمال خرابی برای پل نوع 1 ث اب برای شتابg 8/0=PGA............. 129

شکل 8-6 احتمال خرابی برای پل نوع 3 ث اب برای شتابg 8/0=PGA............. 130

شکل8-7 احتمال خرابی برای پل نوع 6ث اب برای شتابg 8/0 = PGA ............ 130

شکل 8-8 نمودار خرابی ساختمان بیمارستانها......................................................... 138

شکل 9-1 تفاوت بین توابع مختلف جاذبه............................................................... 148

شکل 9-2 مقایسه مابین روش جاذبه، فرصت بینابینی و فرصت بینابینی رقابتی....... 156

شکل 10-1 توزیع هزینه‌هایی که‌درهر اتصال رانندگان آن رادرک می‌کنند............... 167

شکل11-1 رابطه بین X و F(x) و G(x) ............................................................. 172

شکل 11-2 مثال روش نمونه سازی آغازین بدون جایگزین................................... 174

شکل 11-3 مقایسه بین ث بپ و مونت کارلو......................................................... 175

شکل 11-4 ............................................................................................................ 179

شکل 12-1 روندکلی ارزیابی شبکه حمل و نقل بعد از بروز زلزله.......................... 184

شکله 12-2 روند برآورد تقاضا (سفرهای امدادی) بعداز بروززلزله......................... 185

شکل12-3 روند برآورد عرضه مراکز امدادی.......................................................... 189

شکل12-4 تابع آسیب پذیری تول 99 Hazus ..................................................... 191

شکله 12-5 روند برآورد شبکه حمل و نقل ........................................................... 192

شکل 12-6 وضعیتهای مختلف کنترل ترافیک........................................................ 198

شکل12-7 روند توزیع و تخصیص درشبکة حمل و نقل بعد از بروززلزله.............. 200

شکل 12-8 روند ارزیابی شبکة حمل و نقل بعد از بروز زلزله............................... 201

شکل 13-1 احتمال خرابی برای پل نوعHBRI برای شتاب g 8/0 = PGA ........ 207

شکل 13-2 شبکه ساده با یک مبداء و مقصد........................................................... 208

شکل 13-2 نمودار تورنادو، تحلیل حساسیت برای متوسط زمان حمل مجروح برای شدت زلزله g 60 به روش نمونه سازی مونت کارلو................................................................................................... 212

شکل 13-5 شبکه متشکل مونت کارلو.................................................................... 212

شکل 13-6 نمودار تورنادو، تحلیل حساسیت برای متوسط خرابی کل شبکه برای شدت زلزله g 2/0 با نمونه سازی LHS ..................................................................................................................... 215

شکل 13-7 نمودار تورنادو، تحلیل حساسیت برای متوسط خرابی کل شبکه برای شدت زلزله g و 4/0 با نمودارLHS ................................................................................................................................ 216

شکل 13-8 نمودار تورنادو، تحلیل حساسیت برای متوسط خرابی کل شبکه برای شدت g 6/0 با نمونه سازی LHS ................................................................................................................................ 211

تصویر الف-1 خرابی دربزرگراه هانشین کوبه ژاپن 1995....................................... 221

تصویر الف-2 آتش سوزی بعد از زلزله درشهر کوبن ژاپن1995............................ 222

تصویرالف-3 ترافیک بعد از زلزله درشهرکوبه ژاپن1995....................................... 222

تصویرالف-4 واژگونی پل در بزرگراه هانشین شهرکوبه ژاپن1995......................... 223

تصویرالف-5 خرابی دربزگراه هانشین شهر کوبه ژاپن1995................................... 223

تصویرالف-6 خرابی پایه پل بزرگراه هانشین، کوبه ژاپن1995................................ 224

تصویرالف-7 خرابی پل نیشینومیاکو با دهانه 252 متری کوبه ژاپن 1995............... 224

تصویرالف-8 خرابی خط آهن وانسدا دراههای جانبی، کوبه ژاپن........................... 225

تصویر الف-9 خرابی پل گاویون کانیون نورث ریج، کالیفرنیا آمریکا1994............. 225

تصویرالف-10 استفاده ازژاکت فولادی نورث ریج آمریکا1994.............................. 226

تصویرالف-11 انفجار خط لوله گاز و تاثیر آن برراه مجاور، نورث ریج‌1994......... 226

تصویر الف-12 خرابی درآزاد راه نیمیتز، اکلندا، زلزله لوما پریتا آمریکا 1989......... 22

تصویرالف-13 پل خلیج اکلند، لوما پریتا آمریکا 1989............................................ 227

تصویرالف-14ماشین آتش‌نشانی درترافیک شهرلنینکان، ارمنستان 1988................ 228

تصویرالف-15 تخریب بدنه راه براثر روانگرائی، کاستاریکا..................................... 1991

تصویرالف-16 تخریب شدید بدنه راه براثر روانگرایی، کاستاریکا........................... 1991

تصویرالف-17 واژگونی تریلی درجاده، کاستاریکا1991.......................................... 229

تصویرالف-18 تخریب بیمارستان، مکزیکو سیتی مکزیک1995.............................. 230

تصویرالف-19 خرابی پل کارمن، فیلیپین 1990...................................................... 230

تصویرالف-20 روانگرای درمرکز شهرداگویان،فیلیپین1990.................................... 231

تصویرالف-21 بیمارستان رستم آباد، منجیل ایران1990........................................... 231

تصویرالف-22 تخریب پل قدیمی، منجیل ایران1990............................................. 232

تصویرالف-23 تخریب بزرگراه اروپایی، ازمیت ترکیه1999.................................... 232

لیست جداول

عنوان صفحه

جدول2-1- مثالی از ضرایب تاخیر(برای پیاده روی).................................................. 49

جدول6-1 نمره مقدماتی خطرسازه BSH برمبنای ATC –21................................ 91

جدول شماره6-2 نمادهای ضرایب اصلاح کارآئی ساختمان....................................... 91

جدول6-3 نسبت تلفات درزلزله‌های ایران................................................................. 93

جدول8-1 طبقه بندی تقاطعات درتحلیل لرزه شبکه............................................... 118

جدول 8-2 معیارهای کارایی شبکة حمل و نقل درشرایط عادی............................. 120

جدول8-3 مقادیر میانه وضریب توزیع نرمال لگاریتمی برای راههای شهری.......... 123

جدول8-4 پارامترهای توابع خرابی تونل HAZUS99 ......................................... 125

جدول8-5 خلاصه خرابی های ثبت شده در زلزله کوبه 1995................................ 127

جدول 8-6 ضرایب منحنیهای خرابی...................................................................... 128

جدول8-7 احتمال خرابی کامل و کوتاه مدت بیماستان برحسب درصد................... 135

جدول8-8 احتمال وقفه درخدمات بیمارستان.......................................................... 136

جدول10-1 نمایی از طبقه‌بندی روشهای تخصیصی ترافیک................................... 160

جدول10-2 ضرایب اصلاح شدهBPR و 356 NCHRP و 1988 ...................... 164

جدول13-1 درصد احتمال وقوع وضعیت خرابی برای سه نوع پل انتخابی............. 207

جدول13-2 مشخصات شبکه ساده با یک مبداء و مقصد......................................... 209

جدول13-3 مقایسه بین نتایج روشهای مختلف نمونه سازی و مقدارتئوری........... 210

جدول13-4 مقادیرآماری تحلیل معیارهای کارایی شبکه ساده (روش‌مونت‌کارل).... 211

جدول13-5 مشخصات شبکه متشکل از دو مبداء و مقصد...................................... 213

جدول13-6 مشخصات آماری معیاری ارزیابی شبکه برای سناریوهای مختلف (به روش LHS) 214

خرید فایل

مهندسی زلزله

مهندسی زلزله

با پیش رو بودن عصر نوین در طراحی لرزه ای و توجه به خصوصیات و پاسخ های متفاوت سیستم های لرزه بر در برابر زلزله استفاده از سیستم های بادبندی برون محور بسیار گسترش یافته است. با توجه به اینکه کشور ایران در مجموعه کشورهای لرزه خیز می باشد و همچنین توجه به این مسأله که این کشور در حال توسعه اقتصادی است، احداث بناهای با کاربردی های متفاوت و با درجات اهمیت بالا و متوسط، بسیار حیاتی می باشد، لذا لزوم یک آیین نامه قدرتمند که بتواند با اعمال قوانین روشن و واضح در عرصه طراحی و اجرای همگام با توسعه ساخت و ساز در کشور، حافظ منافع و منابع ملی این مرز و بوم باشد، شدیداً احساس می شود. آنگونه که مشاهده میشود، استاندارد 2800 ایران توانسته به گوشه ای از این اهداف دست یابد. خوشبختانه ا ستاندارد مذکور در حال توسعه و بازنگری دائمی بوده و امید آن می رود که روزی به یک مجموعه مستقل در بخش طراحی لرزه ای و مهندسی زلزله از لحاظ مبانی، تبدیل گردد. در ویرایش سوم استاندارد 2800 (1384)، که آخرین ویرایش آن تا این تاریخ می باشد، بسیاری تفاوت ها و تغییرات بنیادی در ارقام کنترل و طراحی در مقایسه با ویرایش های قبلی به چشم می خورد. لیکن به جهت مطالعه تحقیقی بخش کوچکی از این آیین نامه به مطالعه قاب های ساده با بادبندهای برون محور و عوامل مؤثر بر ضرایب رفتار خطی و غیرخطی آن پرداخته شده. در این ویرایش همچنین این قاب ها جز معدود مواردی هستند که عدد جدیدی برای آن اعلام نشده است. لذا ما در این مجموعه با مطالعه و تحلیل پارامترهای ضریب رفتار سیستم مذکور همچون شکل پذیری، ضرایب اضافه مقاومت و ضرایب تنش مجاز متأثر از مشخصات هندسی مرسوم این سازه ها که در بخش های آتی بدان ها پرداخته خواهد شد، به دنبال تعیین ضریب رفتار سیستم های قاب های ساختمانی فولادی ساده با بادبندهای برون محور هستیم. تا بتوان نقص این آیین نامه را در این مورد در حدامکان نشان دهیم، امید است این تحقیق باعث صرفه جویی در مصرف و کاربرد غیرلازم فولاد، این سرمایه ملی و گران قیمت گردد.

1-3) ساختار مجموعه حاضر

پایان نامه حاضر با اهدافی که در بخش های پیشین عنوان گردید، در پنج فصل نگاشته و تنظیم شده است:

فصل یکم: پیش گفتار و ساختار

این فصل شامل پیشگفتار و مقدمه ای بر مهندسی زلزله و لزوم انجام تحقیق درباره ضریب رفتار سازه ها با سیستم های باربری لرزه ای متفاوت من جمله سیستم قاب ساده فولادی با بادبند واگرا می باشد.

فصل دوم: تئوری های حاکم بر رفتار لرزه ای سازه

در این فصل پس از بیان مقدمه ای بر طراحی لرزه ای و اهداف آن در آیین نامه های زلزله ایران،SEAOC ، ATC40 وUBC97 به رفتار نیرو – تغییر شکل سازه ها تحت بارهای چرخه ای و صعودی می پردازیم. مفهوم شکل پذیری و عملکرد انواع مختلف آن در این فصل توضیح داده خواهد شد. با معرفی شکل پذیری نیاز و مقدمه ای بر طراحی سازه براساس شکل پذیری به دنبال یافتن تأثیر شکل پذیری در کاهش نیروی طراحی خواهیم بود. در ادامه با مروری بر طیف ظرفیت و تعریف ضریب رفتار سازه به تعیین عوامل مؤثر بر آن با توجه به طیف ظرفیت پرداخته و مفاهیم اضافه مقاومت و ضرایب تنش مجاز و در نهایت خود ضریب رفتار بازگو خواهد شد. در بخش های دیگری با معرفی روش آنالیز غیر خطی استاتیکی یا روش بارافزون (pushover) و ترازهای عملکرد لرزه ای سازه در تحلیل های غیرخطی به تعیین نقطه عملکرد سازه خواهیم پرداخت. مفاهیم تبدیل منحنی ظرفیت و نیاز به فرمت یکسان ADRS و میرایی و انواع رفتار سازه ای از دیگر مباحث فصل دوم می باشد. پس از مروری بر انواع مفاصل پلاستیک در این بخش و ملاک های پذیرش و کنترل عملکرد سازه به تعیین ضریب رفتار سازه با استفاده از طیف های ظرفیت – نیاز سازه پرداخته می شود. با ارائه مفاهیم کاهش تأثیر زلزله به علت افزایش پریود، اتلاف انرژی و میرایی، اضافه مقاومت و کنترل ضریب رفتار و مبانی مفروض در این تحقیق مباحث فصل دوم به سرانجام می رسد.

فصل سوم: بررسی رفتار ارتجاعی و غیر ارتجاعی قابهای فولادی با بادبند واگرا

در این فصل ابتدا به معرفی عمومی سیستم های قاب فولادی مهاربندی شده با بادبند واگرا EBF و ذکر محاسن و لزوم استفاده از این نوع سیستم باربر سازه ای پس از ذکر تاریخچه تولد این نوع آرایش سازه ای پرداخته و با معرفی انواع اشکال هندسی این نوع سازه ها به پردازش سختی، زمان تناوب و مقاومت و رابطه آن ها با خصوصیات هندسی سازه خواهیم پرداخت. پس از مطالعه رفتار هیسترزیس این سیستم به بحث ملاحظات طراحی این گونه قاب ها می رسیم. در این بخش به صورت خلاصه عمده مباحث موجود در مورد طراحی این نوع سیستم ها و علی الخصوص مشخصات تیر پیوند در این قاب ها و انواع رفتارهای مکانیکی مربوطه پرداخته خواهد شد.

فصل چهارم: بررسی تأثیرمشخصات تیرپیوند در ضریب رفتار قاب های فولادی با بادبند واگرا

در این فصل پس از انتخاب مدل و شرح ملاحظات تحلیل خطی و غیرخطی استاتیکی به ارائه نتایج تحلیل غیرخطی و محاسبه پارامترهای رفتار غیرخطی استاتیکی به ارائه نتایج تحلیل غیرخطی و محاسبه پارامترهای رفتار غیرخطی سازه براساس طیف های ظرفیت سازه پرداخته خواهد شد. در این راستا قاب های EBF با ترازهای ارتفاعی و خصوصیات هندسی متفاوت مورد تحلیل قرار می گیرد. از دیگر مواردی که در این فصل به آن پرداخته شده تحلیل و تعیین پارامترهای مؤثر بر ضریب رفتار سازه و تعیین ضریب رفتار سازه های طراحی شده براساس عملکرد مناسب لرزه ای می باشد. در ادامه با بررسی تحلیلی ارقام به دست آمده، نتایج مدل سازی ها ارائه می شود.

فصل پنجم: جمع بندی، نتایج و پیشنهادات

این فصل شامل جمع بندی تحلیلی نتایج بدست آمده در فصل چهار می باشد. در ادامه این فصل به ارائه پیشنهاد جهت توسعه و ادامه مطالعه و تحقیق در پروژه های تحقیقاتی آتی پرداخته خواهد شد.

خرید فایل

ارزیابی GIS مبنای آسیبپذیری مساکن شهری در برابر زلزله با استفاده از AHP

ارزیابی GIS مبنای آسیبپذیری مساکن شهری در برابر زلزله با استفاده از AHP

گسل‌های بزرگ و فعال واقع در شرق شهر میناب از مهم‌ترین عوامل تکتونیکی منطقه محسوب می‌شوند که در سال‌های گذشته زلزله‌های متعدد و شدیدی را به وجود آورده است و فعالیت آنها در آینده ممکن است خسارات سنگینی را به بار آورد. لذا شهر میناب و بویژه بافت فرسوده آن از ریسک‌پذیری بالایی در مقابل زلزله برخوردار است. در تحقیق حاضر، با تلفیق GIS و AHP و معرفی شاخص‌های آسیب‌پذیری، به بررسی وضعیت کنونی بافت فرسوده شهر میناب از نظر میزان آسیب‌پذیری در برابر زلزله پرداخته و نواحی آسیب‌پذیر مشخص شد. داده‌های مورد نیاز از جمله شبکه معابر شهری، کاربری‌ها، تراکم جمعیت، مشخصات سازه‌ای و ... گردآوری و جهت ایجاد پایگاه داده آماده‌سازی شدند. سپس با توجه به حجم انبوه شاخص‌های مکانی، جهت حصول به اطلاعات برای اخذ تصمیم، داده‌ها با استفاده از GIS و روش AHPپردازش و نقشه نهایی آسیب‌پذیری بافت فرسوده تولید شده و مناطق با درجات مختلف آسیب‌ مشخص گردید. بر اساس این نقشه، محلات شیخ آباد، شهید عباسپور، پاکوه، باغ ملک، جوی باریکو و جنگجنگو بافت فرسوده (محلات قدیمی) به عنوان محدوده‌های با آسیب‌پذیری زیاد مشخص شده‌اند. این در حالی است که محلات پاکوه و باغ ملک جز تراکم‌های بالای جمعیتی در منطقه بافت فرسوده محسوب می‌شوند. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که بخش عمده‌ای از آسیب‌های ناشی از زلزله، بدلیل فرسوده بودن و مقاومت کم ساختمان‌ها، ریزدانگی ساختمان‌ها و معابر کم عرض می‌باشد که این امر لزوم اتخاذ تصمیمات ویژه‌ای را در جهت کاهش آسیب و مدیریت بحران مشخص می‌نماید. در بحث زلزله و شهر، سیستم GIS با قابلیت جمع‌آوری داده‌های مکانی و توصیفی، ذخیره‌سازی، تغییر و تحول، تحلیل، مدل‌سازی و نمایش اطلاعات مکانی به همراه اطلاعات غیرمکانی می‌تواند به عنوان علم و فن‌آوری بهینه در جهت ساماندهی و تجزیه و تحلیل جامع و سریع اطلاعات و کمک به اخذ تصمیمات سریع و در عین حال صحیح در مدیریت بحران مورد استفاده قرار گیرد.

کلید واژه: زلزله، آسیب‌پذیری، سیستم اطلاعات جغرافیایی، تحلیل سلسله مراتبی، بافت فرسوده شهر میناب.

فهرست مطالب

1

فصل اول.. 8

1-1. مقدمه. 9

1-2. بیان مسأله. 9

سؤال‌های اصلی تحقیق.. 10

1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق.. 10

1-4. پیشینه تحقیق.. 36

1-5. فرضیه‌های تحقیق.. 11

1-6. اهداف اساسی تحقیق.. 11

1-7. جمع‌بندی کلی.. 11

2 فصل دوم. 12

2-1. شهرها و مخاطرات طبیعی 13

2-2. خطر زلزله در شهرها 13

2-2-1. خطر زلزله. 13

2-2-2. آسیب‌پذیری در زلزله. 14

2-2-3. بحران زلزله: 14

2-3. انواع بحران.. 15

2-4. زلزله و بحران ناشی از آن.. 15

2-5. منابع لرزه‌ای.. 16

2-6. شدت و بزرگی زلزله. 16

2-7. آسیب‌ها و خسارات ناشی از زلزله. 16

2-7-1. خسارات وارد بر زمین: 17

2-7-2. خسارت وارد بر سازه‌ها 17

2-7-2-1. خسارت وارد بر ساختمان‌ها 18

2-7-2-2. خسارت وارد بر سازه‌های غیر ساختمانی.. 18

2-7-2-3. خسارت وارد بر شریان‌های حیاتی.. 18

2-7-2-4. خسارات ناشی از حوادث ثانویه. 18

2-8. گسترش فیزیکی شهرها و افزایش آسیب‌پذیری.. 18

2-8-1. ایمنی شهری.. 19

2-8-2. آسیب‌پذیری شهری.. 20

2-8-3. ساختار شهر. 20

2-8-4. بافت شهر. 21

2-9. فرسایش و فرسودگی.. 23

2-10. عوامل مؤثر در آسیب‌پذیری لرزه‌ای شهرها 23

2-10-1. تحلیل آسیب‌پذیری کالبدی.. 25

2-11. برنامه‌ریزی شهری و آسیب‌پذیری شهرها 25

2-12. ارتباط بین کاربری زمین و آسیب‌پذیری در برابر زلزله. 26

2-13. مدیریت بحران.. 27

2-14. نقش GIS در مدیریت بحران.. 28

2-14-1. GIS و فاز کاهش اثرات.. 29

2-14-2. GIS و فاز آمادگی.. 29

2-14-3. GIS و فاز پاسخگویی.. 29

2-14-4. GIS و فاز بازسازی.. 30

2-15. نقش برنامه‌ریزی شهری در مدیریت بحران (زلزله) 30

2-16. تصمیم‌گیری.. 30

2-16-1. تصمیم‌گیری مکانی.. 31

2-16-1-1. تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDM) 31

2-16-1-1-1. مدل‌های گسسته و پیوسته. 33

2-16-1-1-2. مدل های جبرانی و غیر جبرانی.. 33

2-16-1-1-3. نمونه‌های فردی و گروهی.. 33

2-17. روش‌های‌ وزن‌دهی‌: 34

2-17-1. فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی( (AHP. 34

2-18. مجموعه‌های فازی و عارضه‌های فازی.. 35

3 فصل سوم. 42

3-1. موقعیت جغرافیایی شهر میناب.. 43

3-1-1. ویژگی‌های طبیعی و زمین‌شناسی منطقه. 44

3-1-2. اقلیم شهر میناب.. 45

3-2. بلایای طبیعی به ویژه مسائل مربوط به زلزله‌خیزی و جایگاه اراضی در مدیریت بحران.. 46

3-3. نظام فضایی و تقسیمات کالبدی شهر میناب.. 46

3-4. معرفی کلی بافت‌های فرسوده و مسئله‌دار شهر میناب.. 47

3-5. گونه‌بندی بافت‌های فرسوده شهر میناب.. 47

3-5-1. بافت قدیمی.. 48

3-5-2. بافت میانی.. 48

3-5-3. بافت حاشیه‌ای جدید. 48

3-6. بررسی زیرساخت‌های شهری.. 49

3-7. بررسی کاربری‌های بافت فرسوده شهر. 49

3-8. ایجاد پایگاه اطلاعاتی.. 51

3-8-1. گردآوری و آماده‌سازی داده. 51

3-8-2. طراحی پایگاه اطلاعاتی.. 52

3-9. تلفیق روش تصمیم‌گیری چندمعیاره (MCDM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) 52

3-10. انتخاب معیارهای ارزیابی آسیب‌پذیری.. 53

3-10-1. آسیب‌پذیری ناشی از تراکم جمعیتی محله‌های بافت فرسوده. 54

3-10-2. آسیب‌پذیری ناشی از میزان دسترسی به فضاهای باز. 57

3-10-3. آسیب‌پذیری ناشی از جنس مصالح و عمر سازه‌ها 58

3-10-4. آسیب‌پذیری ناشی از ریزدانگی بافت ساختمانی (مساحت قطعات) 60

3-10-5. آسیب‌پذیری ناشی از تعداد طبقات.. 62

3-10-6. دسترسی به شبکه معابر و تأثیر آن بر میزان آسیب‌پذیری.. 63

3-10-7. آسیب‌پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری‌ها 64

3-11. وزن‌دهی معیارها و قواعد تصمیم‌گیری چندمعیاری.. 65

3-11-1. روش مبتنی بر مقایسه دو به دو. 66

3-11-1-1. ساختن سلسله‌مراتب... 66

3-11-1-2. مقایسه زوجی و محاسبه وزن.. 66

3-11-1-3. محاسبه نرخ ناسازگاری.. 67

3-11-1-3-1. میانگین بردار ناسازگاری.. 68

3-11-1-3-2. محاسبه شاخص ناسازگاری.. 68

3-11-1-3-3. محاسبه شاخص ناسازگاری ماترس تصادفی.. 68

3-11-1-3-4. محاسبه نرخ ناسازگاری.. 69

3-12. فازی‌سازی لایه‌ها 69

3-13. نتیجه‌گیری.. 70

4 فصل چهارم. 71

4-1. تحلیل آسیب‌پذیری در برابر زلزله به تفکیک شاخص‌های معرفی شده در تحقیق.. 72

4-1-1. ‌‌ آسیب‌پذیری ناشی از تراکم جمعیت... 72

4-1-2. آسیب‌پذیری ناشی از دسترسی به فضاهای باز. 73

4-1-3. آسیب‌پذیری ناشی از قدمت ساختمان‌ها 73

4-1-4. آسیب‌پذیری ناشی از جنس مصالح ساختمان‌ها 74

4-1-5. آسیب‌پذیری ناشی از ریزدانگی بافت‌های ساختمانی.. 75

4-1-6. آسیب‌پذیری ناشی از تعداد طبقات طبقات ساختمان.. 76

4-1-7. عدم دسترسی به معابر شهری و آسیب‌پذیری ناشی از زلزله. 77

4-1-8. آسیب‌پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری‌های همجوار. 78

4-2. محاسبه‌‌ی وزن‌های شاخص‌ها 80

4-3. پهنه‌بندی آسیب‌پذیری منطقه. 82

4-4. فازی‌سازی لایه‌های اطلاعاتی.. 83

4-4-1. عملگر فازی AND.. 88

5 فصل پنجم.. 89

5-1. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری.. 90

5-2. آزمون فرضیه‌ها‌ی تحقیق.. 91

5-3. محدودیت‌ تحقیق.. 92

5-4. پیشنهادها 92

5-5. منابع.. 93

فهرست جدول‌ها

جدول 2-1 انواع خرابی‌های زمین در برابر زلزله. 17

جدول 2-2 ارزیابی مختلف قطعه‌بندی هنگام و بعد از وقوع زلزله. 22

جدول 2-3- رابطه‌ی درجه‌ی آسیب‌پذیری و انواع بافت‌های شهری. 23

جدول 2-4- متغیرهای مؤثر بر آسیب‌پذیری لرزه‌ای شهرها. 24

جدول 3-1- آمار مربوط به زمین لرزه‌های روی داده در استان هرمزگان و از جمله شهر میناب طی 10 سال گذشته. 46

جدول 3-2 سطح و سهم کاربری‌های مختلف بافت فرسوده شهر میناب براساس طرح بهسازی بافت مسأله‌دار شهر میناب سال 1388. 51

جدول 3-5 طبقات دسترسی به فضای باز و آسیب‌پذیری. 59

جدول 3-6 مصالح بنا در محدوده بافت فرسوده شهر میناب براساس طرح بهسازی بافت مسأله‌دار شهر میناب سال 1388. 60

جدول 3-7 قدمت ابنیه در محدوده بافت فرسوده شهر میناب براساس طرح بهسازی بافت مسأله‌دار شهر میناب سال 1388. 61

جدول 3-8 طبقات مصالح و عمر ساختمانی و آسیب‌پذیری. 61

جدول 3-9 کلاس‌های قطعات تفکیکی مساحت و آسیب‌پذیری. 62

جدول 3-10 تعداد طبقات ساختمان‌ها و آسیب‌پذیری براساس طرح بهسازی بافت مسأله‌دار شهر میناب سال 1388. 63

جدول 3-11 سلسله مراتب معابر شهری و آسیب‌پذیری. 65

جدول 3-12 فاصله از کاربری‌های خطرزا و آسیب‌پذیری . 66

جدول 3-13: مقادیر ترجیحات برای مقایسات زوجی. 68

جدول 3-14: شاخص ناسازگاری ماتریس تصادفی. 69

جدول (4-1): محاسبه وزن نهایی معیارها . 82

جدول 4-2: آسیب‌پذیری حاصل از ترکیب متغیرها‌ 83

جدول 4‑3 نوع تابع فازی جهت استانداردسازی نقشه‌های معیار در منطق فازی 84

فهرست شکل‌ها

شکل 3-1 نقشه موقعیت جغرافیایی شهر میناب.. 46

شکل3-2- نقشه کاربری اراضی مختلف بافت فرسوده شهر میناب 53

شکل3-3- نقشه تراکم جمعیتی بافت فرسوده 59

شکل 3-4- نقشه فضاهای باز محدوده بافت فرسوده 60

شکل 3-5- نقشه جنس مصالح بافت فرسوده 61

شکل 3-6- نقشه قدمت ابنیه بافت فرسوده 62

شکل 3-7- نقشه مساحت قطعات ساختمانی منطقه. 64

شکل 3-8- نقشه تعداد طبقات بافت فرسوده 65

شکل 3-9- شبکه معابر شهری منطقه 66

شکل 3-10- موقعیت نقاط خطرزا در بافت فرسوده 68

شکل4-1- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از افزایش تراکم جمعیت.. 75

شکل 4-2- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از دوری از فضاهای باز عمومی.. 76

شکل 4-3- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از قدمت سازه 77

شکل 4-4- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از نوع مصالح ساختمانی.. 78

شکل 4-5- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از ریزدانگی بافت ساختمان 79

شکل 4-6- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از تعداد طبقات.. 80

شکل 4-7- نقشه دسترسی به معابر شهری و تأثیر آن بر میزان آسیب‌پذیری.. 81

کل 4-8- ماتریس سازگاری کاربری‌ها با در نظر گرفتن عوامل مخاطره انگیز در زلزله 82

شکل 4-9- نقشه آسیب‌پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری‌ها 83

شکل 4-10- نمودار محاسبه وزن‌ها در نرم‌افزار Expert Choice. 84

شکل 4-11- نقشه پهنه‌بندی آسیب‌پذیری بافت فرسوده شهر میناب به روش AHP. 85

شکل 4-12- نقشه فازی تراکم جمعیت.. 87

شکل 4-13- نقشه فازی تعداد طبقات ساختمان. 87

شکل 4-14- نقشه فازی مساحت قطعات ساختمان. 88

شکل 4-15- نقشه فازی سازگاری کاربری‌ها 88

شکل 4-16- نقشه فازی دسترسی به فضای باز 89

شکل 4-17- نقشه فازی قدمت بنا 89

شکل 4-18- نقشه فازی مصالح ساختمان. 90

شکل 4-19- نقشه فازی دسترسی به معابر. 90

شکل 4-20- نقشه آسیب‌پذیری بافت فرسوده شهر میناب به روش Fuzzy AND. 91

خرید فایل

پژوهش در مورد زلزله

پژوهش در مورد زلزله

بلا یا حادثه ؟

دانش کنونی علت لرزیدن زمین را می داند، ولی بسیار مشکل بتوان به درستی به بینش , دانش و اندیشه ی انسان نخستین درباره ی این نیروی بزرگ اهریمنی گیتی دست یافت. لرزیدن زمین سختی که جایگاه زندگی و آرامش انسان نخستین بود، همراه با ویران شدن خانه و کاشانه وی که تنها سنگر پناه موجود در برابر هجوم جانوران وحشی، جنگ و رویدادهای بد کیهان و زمینی بود، نکته ی بسیار پیچیده ای می نمود. زمین لرزه های بزرگ روزهای کهن، تمدنهای دیرین گوناگون انسانی را نابود ساخته اند که اثر زیادی از این رویدادهای سهمگین د رتاریخ دیرین بشری باقی نمانده است. برای انسان نخستین, زمین لرزه یکی ا زسهمگین ترین نیروهای طبیعی فرا انسانی بوده است. وی بعدها آن را خشم خدایان گوناگون پنداشت که زمین با خشم لرزه گون خود به تنبیه انسان های گناهکار دست می زند. مردم ساده دل نیز پس از هر زمین لرزه، با التماس, بخشش خدایان رامی خواستند. رویداد وحشتناک زمین لرزه های بزرگ باید در اندیشه ی انسان نخستین این دید و یا پندار را بوجود آورده باشد که دیوهای شوم و یا خدایان کینه جو در زیر زمین در کمین او نشسته اند. بنابراین زمین نیز چون هوا همیشه جای امنی برای او نبود. حتی پس از آنکه انسان غارنشین، زندگی چادرنشینی و کشاورزی خود را آغاز کرد، چیزی از رمز و راز زمین لرزه بر وی گشوده نبود.اما بشر امروز با توجه به پیشرفت علم و کمرنگ شدن خرافات,دیگر چنین اعتقادی به خدایان زیر زمینی و خشم آنها که موجب لرزیدن بشر می شود را به دور ریخته و سعی در کسب علم وآگاهی صحیح در مورد زمین لرزه دارد.
درباره زمین لرزه و حوادثی که پس از آن برای بشریت حادث می شود بسیار می دانیم اما ما انسان های ضعیف به هنگام ایجادچنین مشکلاتی به تلخی بلا و ناگواری این مسئله می اندیشیم.یادمان می رود که مسبب اصلی این حوادث تلخ خودمان هستیم.آری ما با ساخت وسازهای غیراصولی و بدون رعایت حتی ابتدایی ترین استانداردهاکه امروزه در دنیا توجه خاصی به آنها می شود, خود و عزیزانمان را در جریان حوادث تلخ قرار می دهیم, که البته زمین لرزه یکی از ناگوارترین آنهاست. در زلزله ای که در 5 دی ماه سال 1382 در شهرستان بم اتفاق افتاد به غیر از دلایلی چون طولانی بودن زمان لرزش و هم چنین زمان وقوع زمین لرزه که در ساعات اولیه صبح اتفاق افتاد غیراصولی بودن شهرسازی,سست بودن خانه ها و استفاده از بدترین مصالح ساختمانی (خشت گل و آهن) از عواملی بودند که هم وطنان عزیزمان را داغدار کردند.فرض کنید در یک مکان خالی از دست سازهای بشر قرار داشته باشید و دچار شدیدترین زلزله ممکن شوید، آیا سقفی بر بالای سر شما قرار دارد که بر سر شما فرو ریزد؟ آیا دیواری هست که زندگی افراد خانواده شما را تهدید کند؟ آیا کمد و یا تکه های شیشه وجود دارند که باعث آسیب رسیدن به شما شود؟

خرید فایل

گزارش کارآموزی مقاوم سازی سازه ها در مقابل زلزله

گزارش کارآموزی مقاوم سازی سازه ها در مقابل زلزله

مقاوم سازی سازه ها مقابل زلزله

چکیده

شمار زیادی از سازه های موجود که در مناطق زلزله خیز واقع شده اند بر اساس آیین نامه های طراحی لرزه ای قدیمی که دیگر اعتباری ندارند ، ساخته شده اند . علاوه بر آن شماری از زلزله های اصلی که در طول سالهای اخیر اتفاق افتاده اند بر اهمیت سبک شدن برای کاهش خطر لرزه ای تاکید می کنند .

مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود یکی از موثرترین روشها برای کاهش این خطر است .در سالهای اخیر تحقیقات مهمی به مطالعه در رابطه با راهکارهای مختلف جهت ترمیم و تقویت سازه های بتن مسلح برای بالا بردن عملکرد لرزه ای آنها اختصاص داده شده است .

بهرحال عملکرد لرزه ای سازه میتواند توسط مقاوم سازی یا ترمیم افزایش یابد . که در این مقوله مهندس راهکاری را بر اساس ارزیابی لرزه ای سازه انتخاب می کند .

بنابراین نیازهای اساسی ترمیم و تحقیقات مختلف روی راهکارهای مقاوم سازی میبایست قبل از انتخاب روش روش مقاوم سازی بررسی شود .در این مقاله مشخصات راهکارهای مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته و همچنین رابطه بین مقاوم سازی و خصوصیات سازه ای شرح داده شده است.علاوه بر آن چند مورد از مطالعات سازه ای که برای مقاوم سازی اعمال شده ، ارایه شده است.

راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای

معرفی

شمار زیادی از راهکارهای موجود مقاوم سازی لرزه ای بسته به نوع و شرایط مختلف سازه موجود است . بنابراین انتخاب نوع مقاوم سازی روند پیچیده ای دارد و تحت تاثیر توام فناوری ، شرایط اقتصادی و اجتماعی قرار دارد .در زیر عواملی که روی انتخاب راهکارهای مقاوم سازی تاثیر می گذارد را بررسی می کنیم :

• مقایسه هزینه مقاوم سازی و اهمبت سازه
• نیروی انسانی موجود
• طول مدت اجرا یا زمان عدم استفاده
• تکمیل و تقویت بر اساس عملکرد مورد نظر کارفرما
• توجه به تناسب معماری و نقش سازه ای و تکمیل سازه موجود
• تداخل برگشت پذیری
• کنترل کیفیت سطح عملکرد
• اهمیت سیاسی و تاریخی سازه
• سازگاری روش مقاوم سازی با سیستم سازه ای موجود
• عدم نظم در سختی ، مقاومت و شکل پذیری
• تناسب سختی ، مقاومت و شکل پذیری
• کنترل آسیب وارده به مولفه ها و اجزای غیر سازه ای
• ظرفیت مناسب باربری سیستم فونداسیون
• مصالح تعمیر و تکنولوژی موجود

بطور کلی دو روش برای افزایش ظرفیت لرزه ای سازه های موجود وجود دارد .اولین روش مقاوم سازی سطح سازه است که شامل اصلاحات کلی سیستم سازه ای است .به شکل6 نگاه کنید. اصلاحات کلی متداول شامل اضافه کردن دیوارهای سازه ای، بادبند های فولادی یا جداکننده های پایه است .دومین روش مقاوم سازی سطحی عضو می باشد (به شکل 7 نگاه کنید). در این روش اعضایی که ظرفیت شکل پذیری ناکافی دارند ظرفیتشان به منظور برآورده کردن حالات حدی افزایش می یابد.مقاوم سازی سطح عضو شامل روشهایی از قبیل اضافه کردن بتن ، فولاد یا زره پوش کردن ستون باالیاف پلیمری مرکب به منظور محدود کردن است .

مقاوم سازی سطح سازه

مقاوم سازی سطح سازه بطور معمول برای افزایش مقاومت جانبی سازه های موجود مورد استفاده قرار می گیرد . از این قبیل مقاوم سازی ساختمانهای بتن مسلح می توان بادبندهای فولادی ، کابلهای پیش تنیده ، دیوارهای پر کننده ، دیوارهای برشی ، پرکننده ها با مصالح بنایی و جداکننده های پایه را نام برد .

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقاوم سازی سازه ها مقابل زلزله 1

راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای 2

مقاوم سازی سطح سازه 4

اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسطح 4

استفاده از بادبندهای فولادی 6

جداسازی لرزه ای 8

مقاوم سازی سطح عضو 8

زره پوش کردن ستون 9

گزینش روشهای مقاوم سازی 10

راههای مقاوم سازی ساختمان ها 13

ازمایش 15

سرای مقاوم سازی 16

روش و هزینه ی انجام مقاوم سازی ؟ 20

نتایج مقاوم سازی تا چه حد قابل اطمینان است؟ 21

طرح های مقاوم سازی دولتی چه نتایجی در بر داررد؟ 22

سوپر فریم R.Cفناوری نوین برای مقابله با زلزله 23

ساختمان فلزی یا بتن آرمه 24

توصیه های طراحی و ساخت 25

اجزای اصلی سازه سوپر فریم R.C 27

سایر موارد فنی 31

نتیجه گیری 33

منبع 34

خرید فایل

رفتار سازه ها تحت بار زلزله

رفتار سازه ها تحت بار زلزله

1-1-پیشگفتار:

زمین لرزه پدیده ای طبیعی است که با شدت های گوناگون ودر نقاط مختلف کره زمین اتفاق می افتد و به دلیل عدم شناخت لایه های زیرین نمی توان زمان وشدت آن را پیش بینی نمود.

گستره زلزله های واقع شده در نقاط مختلف کره زمین، ارتباطی را بین این نقاط نمایان می نماید. امروزه مشخص شده است که اکثر زلزله های دنیا بر روی نوارهایی به نام کمربند زلزله خیزی واقع شده اند.با توجه به تکتونیک صفحه ای موجود، ایران در حال فشرده شدن بین صفحه اروپا،آسیا وصفحه عربستان است. بهترین نشانه این عمل نیز رشته کوه های زاگرس والبرز می باشدکه در فصل مشترک این صفحات واقع شده اند. اکثر زلزله های مهم ایران نیز در حوالی این فصل مشترک ها رخ داده است.

نقشه پهنه بندی لرزه خیزی ایران نشان دهنده این است که هیچ نقطه ای از کشورمان را نمی توان در مقابل اثر زلزله مصون پنداشت.در شکل( 1-1)نقشه پهنه بندی لرزه خیزی ایران طبق آیین نامه 2800 را مشاهده می نمایید.]8[

بنابراین طراحی وساخت سازه هایی که بطور مناسب بتوانند در مقابل زلزله ها پایدار باشد الزامی است،این موضوع درک وشناخت رفتار سیستم های سازه‌ای را آشکار می سازد.

برای طراحی یک سازه مقاوم در برابر زلزله رکورد شتاب و مشخصات زمین لرزه نیز نیاز می‌باشد، تا اثرات زمین لرزه بر سازه شناسایی گردد اثرات زمین لرزه بر سازه های طراحی شده از موضوعات جالب توجه می‌باشد، زیرا نتیجه آزمایش واقعی روی سازه های طراحی شده براساس آخرین آیین نامه های تدوین شده هستند.

معمولا هر چاپ جدید از آیین نامه ساختمانی بازتابی از نتایج حاصل از آخرین زمین لرزه های ثبت شده و تجزیه وتحلیل آنها می‌باشد.

به طور کلی دو روش برای ساخت سازه ای مقاوم در برابر زلزله موجود است:]18[

1-سازه صلب

2-سازه نرم

سازه صلب: در اینگونه سازه ها، پارامتر طراحی تغییر شکلهای جانبی سازه تحت اثرات زلزله است بطوریکه سازه به قدری صلب ساخته می شود که کلیه انرژی را جذب می نماید و بایستی با انتخاب اجزا بسیار مقاوم، توانایی جذب انرژی را به سازه داد.

سازه نرم: در اینگونه سازها، پارامتر انعطاف پذیری سازه در برابر حرکات رفت وبرگشتی که ناشی از خاصیت خمیری آن است مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که سازه، انرژی را با حرکات نوسانی و درصد میرایی آزاد می‌کند.

با توجه به مطالب گفته شده تعیین سیستم مقاوم(این سیستم مقاوم شامل ترکیبی از عناصر سازه ای افقی وعناصر مهاربندی عمودی می‌باشد) در برابر نیروهای جانبی یک موضوع اساسی در طراحی سازه ها می باشد، که در اینجا روی سیستم های مهاربندی عمودی بحث خواهد شد.

فهرست مطالب:

1-1-پیشگفتار: 2
2-سازه نرم 3
شکل (1-1)- نقشه پهنه بندی خطر نسبی زمین لرزه در ایران 4

فصل دوم 5
رفتار سازه ها تحت بار زلزله 5
2-1-فلسفه طراحی سازه های مقاوم تحت بار زلزله ]13[و]9[ 6
2-2-رفتار مناسب سازه تحت بارگذاری متناوب 8
الف) هیسترزیس ثابت(خوب) 9
ب)هیسترزیس کاهنده(بد) 9
2-3-ضریب رفتار سازه ها 9
شکل (2-1)-نمودار نیرو- تغییر شکل مصالح 11
شکل (2-2)-نمودار پسماند 11
شکل (2-3)-رفتار ثابت سازه ها تحت بار افقی تکراری 12
شکل (2-4)-رفتار کاهنده سازه ها تحت بار افقی تکراری 12
شکل (2-5)-رفتارسازه الاستیک و غیر الاستیک 13

فصل سوم 14
ملاحظات طراحی سازه ها 14
3-1-مقدمه 15
3-2-اهمیت سیستم سازه ای 15
3-3-عوامل موثر در مقاومت سازه 16
3-3-1-پلان ساختمان ونسبت ابعاد 16
3-3-2-ارتفاع ساختمان ونسبت ارتفاع به ابعاد 16
3-3-3-طبقه نرم 17
3-3-4-طبقه ضعیف 17
3-3-5-اثرات نامتقارنی ساختمان 17
3-3-6-تاثیر اعضاء غیر سازه ای 18
3-4-بارگذاری 18
3-4-1-بارهای قائم 18
3-4-2-بارهای اجرایی 19
3-4-3-بارهای ضربه ای قائم 19
3-4-4-بارهای زلزله 19
3-4-4-1-بارجانبی معادل 20
3-4-4-2-آنالیز مودال 20
شکل (3-1)-حرکات نسبی در سازه های پیوسته 22
شکل (3-2)-توزیع جرم در ارتفاع 22
شکل (3-3)-طبقه نرم 23

فصل چهارم 24
سیستم های سازه ای 24
4-1-مقدمه 25
4-2-سیستم های سازه ای مختلف 25
4-3-قاب خمشی صلب (MRF): 27
4-4-قابهای مهاربندی شده 28
4-4-1-مقدمه 28
4-4-2-انواع مهاربندی 29
4-4-2-1-مهاربندهای هم مرکز (CBF) 30
4-4-2-2-مهاربندهای خارجی از مرکز (EBF) 31
4-4-2-2-1-شکل پذیری فولاد 33
4-5-قاب مهاربندی شده با قاب صلب 33
4-5-1-مقدمه 33
4-5-2-اندرکنش سیستم مهاربندی وقاب صلب 34
4-6-1-مقدمه 35
4-6-2-عملکرد خرپای کمربندی ومیانی 35
4-6-3-اتصال کمربندهای خرپایی به ستونهای پیرامونی 37
4-6-4-سیستمهای با دو یا چند خرپای کمربندی 38
4-7-قابهای لوله ای 38
4-7-1-مقدمه 38
4-7-2-قاب لوله ای ساده 40
4-7-2-1-پدیده لنگی برشی 41
4-7-3-قاب لوله خرپایی 44
4-7-3-1-رفتار تحت بارهای قائم 45
4-7-3-2-رفتار تحت بارهای جانبی 47
4-7-4-قاب لوله ای دسته شده 47
4-7-5-قاب لوله در لوله 49
4-8-قاب با سیستم خرپای یک در میان (Staggered truss) 50
4-8-1-مقدمه 50
4-8-2-عملکرد خرپای یک در میان 51
4-8-3-سیستم کف در خرپای یک در میان 52
4-8-4-ستونها در سیستم خرپای یک در میان 53
4-9-سازه های معلق 53
4-10-سازه های پیوندی 54
4-11-پروژه های عملی 55
4-11-1-قاب مهاربندی شده 55
4-11-2-قاب با سیستم خرپای کمربندی 55
4-11-3-قاب های لوله ای 56
4-11-4-تغییرات قابل ملاحظه در طرح اصلی برای فراهم کردن مهاربندی 57
4-12-مقایسه اجمالی سیستم های سازه ای 58
شکل (4-1)- الف-پاسخ قاب صلب تحت بار جانبی؛ 61
ب-تغییر شکل خمشی تیر و ستون به علت گره صلب 61
شکل (4-2)- مولفه های تغییر مکان جانبی قابهای MRF 61
شکل (4-3)- قاب مقاوم خمشی یک طبقه تحت بارگذاری شدید تکراری 62
شکل (4-4)- تعدادی از اشکال مهاربندی 63
شکل (4-5)- تغییر شکل پلاستیک قاب با مهاربند هم مرکز K شکل 64
شکل (4-6)- حلقه های پسماند برای یک قاب با مهاربند هم مرکز K شکل 64
شکل (4-7)- تغییر شکل پلاستیک یک قاب EBF 65
شکل (4-8)- حلقه های پسماند برای یک قاب EBF 65
شکل (4-9)- شکل شماتیک اندرکنش قابهای مهاربندی و خمشی؛ 67
(a)هسته مهاربندی و قاب خمشی محیطی؛ 67
(b)هسته مهاربندی و قابهای خمشی داخلی و خارجی 67
شکل (4-9)- ادامه؛ (c)هسته مهاربندی و قاب خمشی داخلی؛ 68
(d) مهاربندی داخلی در کل عرض و قابهای خمشی خارجی 68
شکل (4-9)- ادامه؛ (e)مقطع نشان داده شده با مهاربندی اصلی و ثانویه 69
شکل (4-10)- عملکرد متقابل میان قاب مهار شده و قاب صلب؛ 70
(a) تغییر شکل هر کدام از سیستمهای مجزا؛ 70
(b) تغییر نیروی برشی عامل منتجه از اثر متقابل 70
شکل (4-11)- پلان کف ساختمان با خرپای کمربندی 70
شکل (4-12)- عملکرد هسته مرکزی و کمربندها 71
شکل (4-13)- (a) رفتار طره ای هسته؛ 72
(b) رفتار انحناء برگشتی خرپای کلاهک 72
(الف) شکل(4-14)- توزیع تنش دراعضاء کناری وهسته مقاوم 72
شکل (4-15)- نمای شماتیک از سازه ای با دو خرپای میانی و کمربندی 73
شکل (4-16)- توزیع تنش محوری در لوله مربع شکل تو خالی 74
شکل (4-17)- توزیع نیروی محوری در ستونها، ناشی از بار جانبی؛ 76
(a) لوله مستطیلی؛ (b) لوله مثلثی؛ (c) لوله دایروی 76
شکل (4-18)- فرمهای متنوع سیستمهای لوله ای 77
شکل(4-19)- رفتار لوله توخالی طره ای تحت بارهای جانبی شکل(4-20)- توزیع نیروی محوری در لوله تو خالی طره ای 78
شکل(4-21)- حذف ستونها در طبقات پایین 79
شکل(4-22)- سیستم قاب لوله ای با خرپاهای قطری 79
شکل(4-24)- نیروهای قاب لوله ای مهاربندی شده تحت اثر بار قائم 81
شکل(4-23)- قاب لوله ای مهاربندی شده فولادی 81
شکل(4-25)- فرمی از لوله دسته شده 81
شکل(4-26)- لوله دو سلولی شکل(4-27)- لوله سه سلولی 82
شکل (4-28)- توزیع نیروی محوری و اثرات لنگی برشی در لوله دسته شده؛ 82
(a) لوله دو سلولی؛ (b) لوله نه سلولی 82
شکل (4-29)- اندر کنش قاب و دیوار برشی 83
شکل (4-30)-نمایش پرسپکتیو از آرایش خرپا در سیستم خرپای یک در میان 84
شکل (4-31)- پلان ساختمان نیم دایره ای در سیستم خرپای یک در میان 85
شکل (4-32)- انتقال بار جانبی از طریق عامل دیافراگم در سیستم خرپای یک در میان 85
شکل (4-33)- مسیر انتقال بار در سیستم خرپای یک در میان 86
شکل (4-34)- سازه معلق دو طره ای 87
شکل (4-35)- سازه پیوندی 87
شکل (4-36)- پروژه های عملی با قاب مهار بندی شده؛ 89
شکل (4-37)- پروژه عملی با سیستم خرپای کمربندی و میانی به همراه قابهای خمشی؛ 90
شکل (4-38)- نمای شماتیک از خرپای میانی در پروژه Houston center 91
شکل(4-39)-پروژه عملی با سیستم لوله ای؛ ساختمانWorld trade center 92
شکل(4-40)-پروژه عملی با سیستم لوله خرپایی ؛ 94
ساختمان56 طبقۀ First international plaza 94
شکل(4-41)-پروژه عملی با سیستم لوله خرپایی؛ ساختمان John hancock 95
شکل(4-42)-پروژه عملی با سیستم لوله دسته شده؛ ساختمانSears tower 95
شکل(4-43)- (a) ساختمان Citicorp center 96
(b) تصویر شماتیک از ساختمان 96
شکل(4-46)- مقایسه سیستمهای سازه ای با توجه به تعداد طبقات ساختمان بر اساس نظریات فضلور خان 98
شکل(4-47)- مقدار فولاد سازه ای برای سیستمهای ثقلی و جانبی 99
شکل(4-48)- ارزیابی نسبی بین ساختمانهای بلند آمریکا 99

فصل پنجم 100
قاب های خمشی صلب(MRF) 100
5-1-کلیات 101
5-2-رفتار قاب صلب 101
5-3-مقاومت افزون در قابهای خمشی 102
5-4-نتیجه گیری 103
شکل (5-1)-ارتباط ایده آل بین ضرایب 105

فصل ششم 106
قابهای مهاربندی شده 106
6-1-قابهای مهاربندی شده هم مرکز(CBF) 107
6-1-1-کلیات 107
6-1-2-رفتار مهاربندی های هم مرکز 107
6-1-3-انواع مهاربندی هم مرکز 108
6-1-3-1-مهاربند ضربدری × شکل 108
6-1-3-2-مهاربند تک قطری Z: 108
6-1-3-3-مهاربند 7و8(cherron) 108
6-1-3-4-مهاربندی k شکل 109
6-1-4-ملاحظات طراحی مهاربندی های هم مرکز 109
6-1-4-1-اثربارهای ثقلی 109
6-1-4-2-ضریب طول موثر 109
6-1-4-3-لاغری اعضا 109
6-1-4-4-کاهش تنش مجاز 110
6-1-4-5-نوع اتصال 110
6-1-5-بهبود رفتار مهاربندی هم مرکز 110
6-1-6-نتیجه گیری 111
6-2-قابهای مهاربندی شده خارج از مرکز (EBF) 112
6-2-1-کلیات 112
6-2-2-رفتار مهاربندی های خارج از مرکز 112
6-2-3-استهلاک انرژی در قابهای (EBF )خارج از مرکز 114
6-2-4-طول تیر پیوند درقابهای EBF ومکانیزم آن 114
6-2-5-اثر سخت کننده ها بر رفتار تیر پیوند 116
6-2-6-بهبود رفتار مهاربندی خارج از مرکز 116
6-2-6-نتیجه گیری 117
6-3-مقایسه رفتار سازه های مهاربندی شده هم مرکز با خارج از مرکز 117
6-3-1-کلیات 117
6-3-2-نکاتی در طراحی قابها 117
6-3-3-بررسی روند تشکیل مفاصل پلاستیک 119
6-3-4-نتیجه گیری ]20[ 119
6-4-تاثیر آرایش مهاربندی ها در رفتار سازه 120
6-4-1-کلیات 120
6-4-2-بحث در مورد بررسی های انجام گرفته 121
6-4-3-نتیجه گیری 122
6-5-تیرپیوند خمشی در قاب های EBF 123
6-5-1-کلیات 123
6-5-2-مدل انتخابی برای تحلیل 124
6-5-3-نتیجه گیری 125
6-6-بادبندهای زانویی 125
6-6-1-کلیات 125
6-6-2-رفتار بادبند زانویی 127
6-6-3-بررسی عملکرد قاب زانویی (KBF) 128
6-6-3-1-عوامل محدوده کننده شکل پذیری 129
6-6-3-2-بررسی ضریب رفتار 130
6-6-4-بررسی عملکرد قاب زانویی (CKB) 130
6-6-5-نتایج کلی از بررسی بادبند زانویی 131
6-7-بادبندهای دروازه ای 132
6-7-1-کلیات 132
6-7-2-مختصری از عملکرد بادبندهای 8 133
6-7-3-عملکرد بادبند دروازه ای 134
6-7-4-کمانش خارج از صفحه 135
6-7-5-تاثیر موقعیت گره میانی در مقدار بارکمانش خارج از صفحه 136
6-7-6-ضریب طول موثر اعضای مهاری 136
6-7-7-کمانش خارج از صفحه در برابر کمانش داخل صفحه 137
6-7-8-ملاحضات طراحی 137
6-7-9-نتیجه گیری ]36[ ]37[ 138
شکل (6-1)-رفتار پسماند برای قاب CBF 140
(الف)- تک مهار ؛ (ب)- جفت مهار 140
شکل (6-2)-چرخه پسماند برای یک سیستم دو گانه MRF و CBF 141
شکل (6-3)-منحنی هسیترزیس برای یک مهاربند،با لاغری متفاوت 141
شکل (6-4)-نمونه حلقه های پسماند مهاربند های X و 8 142
شکل (6-5)- سازه های قابی بدست آمده با تغییر فاصله d 142
شکل (6-6)- سازه های قابی بدست آمده با تغییر فاصله e 143
شکل (6-7)- انواع قابهای EBF 144
شکل (6-8)- انواع آرایش مناسب مهاربندی های خارج از مرکز 144
شکل (6-9)- انواع آرایش نا مناسب مهاربندی های خارج از مرکز 145
شکل(6-10)-تغییرات سختی جانبی در حالت الاستیک نسبت به e/lبرای دو قاب ساده EBF 146
شکل(6-11)-ارتباط اولین پرید طبیعی با نسبت e/l 146
شکل(6-12)-منحنی اندرکنش برش- لنگر 147
شکل(6-13)-حداکثر طول مفصل برشی در حالت مطلوب پلاستیک پیوند 147
شکل(6-14)-تشکیل مکانیزم در قاب و رابطه فی ما بین 148
شکل(6-15)-رابطه بین طول پیوند و تغییر شکل عضو 149
شکل(6-16)- توزیع لنگر، برش و نیروی محوری 149
شکل(6-17)- فرمهای خاص مهاربندی در حالتی که چشمه های مهاربندی شده در یک دهانه نباشند 151
شکل(6-17)-ادامه 152
شکل(6-18)- یک نوع متداول پیکربندی سیستم قاب EBF 152
شکل(6-19)-تغییرات زاویه دوران مورد نیاز تیر پیوند بر حسب تغییرات نسبت e/l 153
شکل(6-20)-پیکر بندی مدل تحلیلی سیستم EBF خمشی 153
شکل(6-21)-فرم کلی قاب تحت بررسی شکل(6-22)-رفتار کلی بار-تغییر مکان 153
شکل(6-23)-ابعاد بادبند زانویی(KBF) 154
شکل(6-24)-اثر سطح مقطع بادبند بر روی سختی قاب 154
شکل(6-25)-اثر طول عضو زانویی بر روی سختی قاب 154
شکل(6-26)-فرم کلی از سیستم مهاربند زانویی شورن(CKB) 155
شکل(6-27)-تصویر و مشخصات پارامتر های سیستم (CKB) 155
شکل(6-28)-هندسه کلی قابهای مورد بررسی 156
شکل(6-29)-تغییر شکل غیر خطی در یک بادبند به شکل 8 156
شکل(6-30)-تغییر شکل غیر خطی در یک بادبند دروازه ای 157
شکل(6-31)-مقایسه مسیر انتقال نیروی جانبی در بادبند های 8 و دروازه ای 158
شکل(6-32)-قاب دروازه ای با ارتفاع زیاد 158
شکل(6-33)-تعریف مختصات گره میانی 159

فصل هفتم 159
قاب با سیستم خرپای کمربندی ومیانی 159
7-1-کلیات 160
7-1-کلیات 160
7-2-فرضیات در نظر گرفته شده در تحلیل 160
7-3-تعیین موقعیت بهینه برای یک خرپای کمربندی 161
7-4-تعیین موقعیت بهینه برای دو خرپای کمربندی 161
7-5-محل خرپای کمربندی برای سازه 30 طبقه 163
7-5-1-بررسی نتایج تحلیل 163
7-6-نتیجه گیری 164
7-7-نکات پایانی 165
شکل(7-1)-مدل شماتیک ساده سازه برای یک سیستم خرپای میانی 166
شکل(7-2)-نمودار تعیین موقعیتهای بهینه برای خرپای کمربندی 167
شکل(7-3)-جابجایی افقی سازه در مدهای مختلف در برابر ارتفاع سازه 168
شکل(7-4)-جابجایی افقی سازه با مهار کمربندی در مدهای مختلف در برابر ارتفاع سازه 169

فصل هشتم 170
8-1-کلیات 171
8-2-بررسی لنگر برشی در قاب لوله ای 172
8-3-بررسی رفتار سیستم سازه ای لوله در لوله 174
8-3-1-کلیات 174
8-3-2-مشخصات سازه های بررسی شده 174
6-3-3-ارتفاع بهینه قطع لوله داخلی 175
8-3-4-نتیجه گیری 175
8-4-بررسی سیستمهای مختلف لوله ای تحت بارهای گرانشی وجانبی 176
8-4-1-کلیات 176
8-4-2-مدلهای سازه ای برای ساختمان مورد مطالعه 176
8-4-3-نرم افزارهای تحلیل و طراحی 177
8-4-4-بررسی اثرات خروج از مرکزیت 178
8-4-5-بررسی اثر 178
8-4-6-بررسی تغییر شکل ها 178
8-4-7-بررسی حداکثر برش پایه 178
8-4-8-بررسی وزن ساختمان مورد مطالعه 179
8-5-مقایسه کارایی سیستم سازه ای لوله ای، لوله در لوله وقاب خمشی 179
8-6-بررسی رفتار سیستم ترکیبی قاب لوله ای،هسته مرکزی وکمربند خرپایی 181
8-7-رفتار سازه لوله ای مهاربندی شده 181
8-8-سازه های با کارایی بالا 182
شکل(8-1)-تغییرات نیروی محوری درستونهای پیرامونی ضلع شمالی طبقه همکف 185
(قاب بال) 185
شکل(8-2)-تغییرات نیروی محوری درستونهای پیرامونی ضلع شرقی طبقه همکف 186
(قاب جان) 186
شکل(8-3)-تغییرات نیروی محوری در ستونهای پیرامونی ضلع شمالی طبقه پانزدهم 187
(قاب بال) 187
شکل(8-4)-تغییرات نیروی محوری در ستونهای پیرامونی ضلع شرقی طبقه پانزدهم 187
(قاب جان) 187
شکل(8-5)-درصد جذب برش عناصر مقاوم ساختمان 10 طبقه ( جهتx ، تیپA ) 188
شکل(8-6)-درصد جذب برش عناصر مقاوم ساختمان 10 طبقه پس ازقطع لوله داخلی 189
( جهتx ، تیپA ) 189
شکل(8-7)-سطح مقطع و سطح عمودی سیستم سازه ای لوله بادبندی شدهدر ساختمان مورد مطالعه 189
شکل(8-8)-پلان سیستمهای سازه ای مختلف مورد مطالعه 191
شکل(8-9)-شکلهای مختلف مهاربند 191
شکل(8-10)- (a)-قاب متداول با ستونهای داخلی و خارجی؛ 193
(b)-ستونهای خارجی به سمت پایین رفته ولی ستونهای داخلی توسط خرپای انتقالی به کنار منتقل شده اند؛ 193
(c)-تنها چهار ستون گوشه ای به فونداسیون متصل شده اند و ستونهای دیگر توسط خرپای انتقالی به گوشه منتقل شده اند؛ 193
(d)-نظریه "خان" برای ساختمانهای بلند مرتبه با کارایی بالا. 193
ستونهای خارجی 194
مهار بندی قطری داخلی 194
شکل(8-11)- پروژه عملی از سیستم با کارایی بالا، Bank of Southwest Tower ؛ (a)-تصویر شماتیک از مهاربندهای قطری داخلی؛ 195
(b)-تصویر شماتیک از پلان؛ 195
(c)-تصویر شماتیک از مقطع؛ 195
(d)-تصویر ساختمان. 195

فصل نهم 196
9-1-مقدمه 197
9-2-سیستمهای مهاربندی متقاطع 197
الف-لوله مهاربندی شده خارجی 197
ب-لوله مهاربندی شده داخلی 197
پ-ترکیب لوله قاب بندی ومهاربندی شده 198
9-3-سیستمهای لوله ای با ستونهای نزدیک و تیرهای عمیق 198
الف-قاب لوله ای با فاصله بین ستونی (3 و58/4متر) 198
ب-قاب لوله ای با فاصله بین ستونی(3متر) 198
پ-لوله متقارن با فاصله ستون های 3متر 198
ت)قاب لوله ای با فواصل ستون های 1/6 متر 199
9-4-سیستم های غیرلوله ای 199
الف)قاب خمشی وهسته مهاربندی شده 199
ب)خرپای کمربندی ومیانی 199
شکل(9-1)-پلان نمونه طبقات 201
شکل(9-2)- نمای فضایی از لوله مهار بندی شده خارجی 201
شکل(9-3)- نمای فضایی نوع دیگری از لوله مهار بندی شده 203
شکل(9-4)- پلان سیستم مهار بندی شده متقاطع داخلی 203
هسته مهار بندی 203
شکل(9-5)-نمای فضایی از سیستم مهار بندی شده متقاطع داخلی 204
شکل(9-6)-نمای فضایی از سیستم لوله ای و مهار بندی 204
شکل(9-7)-قاب لوله ای با فاصله ستونهای 3 تا 4.57 متر 205
شکل(9-8)- سیستم لوله دو تایی با فاصله ستونهای 3 متر 205
شکل(9-9)- سیستم قاب خمشی و هسته مهار بندی شده 206
منابع 207

خرید فایل

شناسایی و تیپلوژی سازه های آسیب پذیر مناطق شهری و روستایی در برابر زلزله

شناسایی و تیپلوژی سازه های آسیب پذیر مناطق شهری و روستایی در برابر زلزله

مقدمه
همانطور که مستحضر هستید، ایران یکی از 10 کشور بلاخیز جهان است که هر ساله خسارات مادی و جانی بسیار سنگین را متحمل می شود.
اکثر زلزله های گذشته ایران بیشتر از ماهیتی روستایی برخوردار بوده و سازه های آسیب دیده و خراب شده عموماً ساز های یک طبقه خشتی، سنگی، آجری و از نظر سکونت به صورت تک خانوار بوده اند.
بعد از وقوع این زلزله ها، عملیات امداد و نجات به صورت خودامدادی و با وسایل ابتدایی نظیر بیل و کلنگ صورت می گرفته و به ندرت نیاز به عملیات پیچیده جستجو با کمک تجهیزات مکانیکی پیشرفته بوده است.
متأسفانه در حال حاضر در صورت وقوع زلزله در هر یک از شهرهای بزرگ لرزه خیز ایران مثلاً تهران، تبریز، مشهد با توجه به آسیب پذیری لرزه ای سازه های ساختمانی آنها، ابعاد خرابیهای سازه ای بسیار گسترده و تعداد افراد محبوس در آوارهای ایجاد شده، بسیار زیاد خواهد بود که اهمیت شناسایی تیپ لوژی سازه های آسیب پذیر در مناطق شهری و روستایی را بیش از پیش مورد توجه قرار می دهد.
با شناسایی سازه های آسیب پذیر و تخریب و بازسازی مجدد آنها می توان از برزو فاجعه ای انسانی تا حد زیادی کاست.

بیان مسئله
عنوان تحقیق شناسایی و تیپلوژی سازه های آسیب پذیر مناطق شهری و روستایی در برابر زلزله می باشد. به طور جزئی و دقیق تر یعنی بیان نارسایی های محدودة مورد مطالعه در برابر زلزله، راهکارهای تدوین تدابیر اصولی در جهت رسیدن به یک الگوی صحیح و مقاوم در برابر زلزله و بررسی این موضوع در سه دوره قبل، حین و بعد از حادثه.

اهمیت و ضرورت تحقیق
در کشور ما به اصول ساخت و ساز توجه خاصی نمی شود، هرکس با هر سلیقه و با هر تحصیلاتی اقدام به ساخت و ساز مسکن می نماید که نتیجه آن خانه های غیرمقاوم و غیراستانداردی است که هر لحظه جان افراد بی گناه را تهدید می کند.
در این تحقیق سعی شده به شناسایی تیپ لوژی سازه های آسیب پذیر در مناطق شهری و به خصوص روستایی بپردازیم تا شاید با خواندن این مطالب اندکی به فکر فرو برویم که براستی چرا به این امر مهم و حیاتی که یکی از اساسی ترین نیازهای ما به شمار می رود، توجه بیشتری ننموده ایم و شاید بتوانیم نگاه مسئولان مربوطه را به اهمیت هرچه بیشتر ساخت و ساز و تدوین اصول و قوانینی در جهت بهتر ساختن خانه ها، جلب نماییم.

فهرست مطالب:
فصل اول
مقدمه
بیان مسئله
اهمیت و ضرورت تحقیق
اهداف تحقیق
ادبیات و پیشینه تحقیق
جامعه آماری
روش تحقیق
فصل دوم
تجزیه و تحلیل یافته های تحقیق
زلزله
اثرات کلی زمین لرزه ها
الف) حرکات مستقیم سازه ها
ب) گسل های سطحی زمین
ج) امواج جزر و مدی
د) جاری شدن سیل آتش سوزی، انفجار و غیره
چگونه زلزله بر ساختمانها اثر می کنند
عوامل تشدید کننده آسیب پذیری ساختمان
مطالعه بافت بیرونی روستا و شهر
پراکندگی و تراکم واحد روستایی و شهری
بررسی تأثیر روابط اجتماعی در بافت روستا و شهر
مطالعه کالبدی بافت روستا و شهر
آشنایی با سازه های شهری و روستایی
سازه های آجری
سازه های فلزی
سازه های مرکب فولادی و بتن مسلح
سازه های بتن مسلح
اهداف مقاوم سازی
آسیب پذیری قابل پیش بینی
مقاوم سازی لرزه ای سازه های با مصالح بنایی
روش های مقاوم سازی
انتقادات
پیشنهادات
چرخه مدیریت بحران
1- مرحله پیش گیری
2- مرحله آمادگی
الف) آمادگی در برابر خطر
ب) تخفیف خطر
ج) جلوگیری از خطر
3- مرحله مقابله
4- مرحله بازسازی
آمادگی برنامه های ترویجی
نتیجه گیری
منابع

خرید فایل

پاورپوینت زلزله

مهمترین مناطق زلزله خیز جهان

ایران از نظر زمین لرزه

خطرات زلزله

خطرات سازه ای

زمین لغزه ها

امواج لرزه ای

لایه های زمین

پوسته

گوشته

هسته

انواع زمین لرزه

مقیاس ریشتر

مشخصات زلزله

کانون زلزله

مرکز زلزله

اولین کسی که علت زلزله را شناخت :

•ارسطو این فیلسوف یونانی که هزار سال قبل از اسلام زندگی می کرده , عقیده داشته که مقدار زیادی هوا درون سوراخها و غارهای زیر زمینی وجود دارد . وقتی این هوا تلاش می کند تا بطرف بالا برود نتیجه آن تکان خوردن زمین است . هیچ دلیلی برای اثبات این عقیده وجود نداشته و در آن زمان نیز قابل درک نبوده است .

•

خرید فایل

پاورپوینت اثرات زلزله بر ساختمان

پاورپوینت اثرات زلزله بر ساختمان

پاورپوینت اثرات زلزله بر ساختمان دارای ۲۸ اسلاید بوده که می توانید فهرست و تصاویر پیش نمایش اسلایدهای این پاورپوینت را مشاهده نموده و در صورت تمایل اقدام به خرید آن نمایید.

به دلیل زیان های جانی و مالی زیادی که وقوع زلزله در پی دارد بررسی علل وقوع و راه کارهای کاهش اثرات آن همواره مورد توجه متخصصین بوده است دراین مطالعه به بررسی علل وقوع زلزله و همچنین اثرات آن برساختمان ها پرداخته شده و راه کارهای مقاوم سازی سازه دربرابر زلزله نیز بررسی شده ست علاوه براین این مقاله نکاتی را که در اکثر موارد مورد غفلت مهندسین ساختمان واقع می شود موردبحث و بررسی قرارمیدهد نتایج این تحقیق نشان میدهد با درک صحیح ازراهکارهای مقاوم سازی و به کاربردن روشهای کم هزینه مقاوم سازی توسط مهندسین محاسب و پیمانکاران ساختمان می توان زیان های مالی و جانی ناشی از زلزله را تا حد زیادی کاهش داد.

راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای:

به طور کلی دو روش برای افزایش ظرفیت لرزه ای سازه های موجود وجود دارد. اولین روش مقاوم سازی سطح سازه است که شامل اصلاحات کلی سیستم سازه ای است. اصلاحات کلی متداول شامل اضافه کردن دیوارهای سازه ای ، بادبندهای فولادی یا جداکننده های پایه است. دومین روش مقاوم سازی سطحی عضو می باشد. در این روش اعضایی که ظرفیت شکل پذیری ناکافی دارند ظرفیتشان به منظور برآورده کردن حالات حدی افزایش می یابد. مقاوم سازی سطح عضو شامل روش هایی از قبیل اضافه کردن بتن، فولاد یا زره پوش کردن ستون با الیاف پلیمری مرکب است.

فهرست:

مقدمه

راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای

روش های مقاوم سازی سطح سازه

– اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسلح

– استفاده از بادبندهای فولادی

– جداسازی لرزه ای

روش های مقاوم سازی سطح عضو

– زره پوش کردن ستون

– مقاوم سازی اتصالات دال به ستون

نتیجه گیری

عنوان: اثرات زلزله بر ساختمان

فرمت: پاورپوینت

حجم در حالت فشرده: 527 KB

صفحات: 28 اسلاید

پیش نمایش اسلایدهای این پاورپوینت:

خرید فایل

پاورپوینت اتصالات بادبندی در زلزله

پاورپوینت اتصالات بادبندی در زلزله

فایل پاورپوینت بررسی و ارزیابی تاثیر اتصالات بادبندها در رفتار لرزه ای سازه های فولادی، در حجم33 اسلاید.

بخشی از متن:

ارزیابی آسیب پذیری سازه های موجود موضوعی است که در سه دهه اخیر مطرح شده و بسرعت پیشرفت کرده است. بسیاری از سازه های موجود ارزش فراوانی داشته و یا به علل مختلفی نمی توان آنها را تخریب کرد و مجدداً اقدام به ساخت آنها نمود.
به همین دلیل باید پس از تعیین نقاط ضعف اینگونه سازه ها، اقدام به مقاوم سازی آنها نمود. از سوی دیگر با ارزیابی آسیب پذیری سازه های موجود و تعیین نقاط ضعف آنها، می توان راهکارهای مناسبی را برای طرح و اجرای سازه های جدید اتخاذ نمود.
با توجه به مشاهدات به عمل آمده در زلزله های دهه های اخیر در کشور و وجود تعداد بسیاری از سازه های فولادی که با مهاربند در مقابل بارهای جانبی پایداری خود را حفظ کرده اند و لزوم مقاوم سازی آنها، با توجه به مشاهده عملکرد نامناسب اتصالات آنها در زلزله های گذشته مانندزلزله بم، تحقیقات چندانی در این زمینه صورت نگرفته و فقدان وجود چنین تحقیقاتی احساس می شود.

فهرست مطالب :
مقدمه
ضعف سیستمهای مهاربندی با توجه به روشها و جزئیات متداول ساخت در کشور
کیفیت جوش در اتصال ورق به تیر و یا ستون
کیفیت جوش در اتصال عضو مهاربند به ورق اتصال
مطالعات گذشته
بررسی المان محدودی اتصالات و نتایج آنها
مقدار تنش براساس نتایج تحلیل المان محدود
تنش در جوش در محل اتصال به تیر بالاسری
مقدار تنش براساس نتایج بدست آمده از روش اجزائ محدود
تنش در جوش در محل اتصال ورق به تیر بالاسری
نتیجه گیری
منابع

این فایل با فرمت پاورپوینت در33اسلاید عمدتا قابل ویرایش تهیه شده است.

خرید فایل