بررسي تحليلي انواع دوام لرزه اي و آثار مخرب آن بر سازه ها و پراكنش دوام لرزه اي شتابنگاشتهاي ايران

Analytical study of seismic durability and its destructive effects on structures and distribution of accelerated seismic durability of Iran

زمينه و هدف: تجربه زلزله­ هاي گذشته و تحليل­ هاي عددي تأييد مي ­كند كه مدت دوام حركت قوي زمين مي­ تواند بطور قابل­ توجهي درجه خرابي سيستم­ هاي مهندسي عمران را تحت تأثير قرار دهد. با اين حال اگر مدت دوام به يك پارامتر توصيف كننده شدت حركت زمين، مانند اوج سرعت يا اوج شتاب يا شتاب طيفي مرتبط شود، آنگاه مي تواند يك پيش­ بيني كننده قوي خسارت براي اهداف مهندسي فراهم كند. روش: در اين پژوهش نخست به تعريف انواع مختلف دوام لرزه­اي پرداخته شد. در ادامه اثر دوام زلزله بر خرابي سازه ­ها مورد مطالعه قرار گرفت و خسارت ناشي از زلزله ­هاي با دوام قابل توجه بر سازه هاي بتن مسلح بررسي گرديد. به منظور بررسي دوام زلزله­ هاي ايران، ابتدا ركوردهاي شتابنگاشت با محدوده­ هاي بزرگاي گشتاوري بزرگ­تر و يا مساوي 5 استخراج گرديد و ساير مشخصات آن­ها نظير فاصله از گسل، متوسط سرعت موج برشي تا عمق 30 متري و مكانيزم گسلش در كاتالوگ درج گرديد. يافته­ ها: در اين پژوهش به كمك برنامه­ نويسي دو دوام بازه ­اي و يكنواخت در سطوح 0/05، 0/1، 0/15، 0/2، 0/25 و 0/3 شتاب ثقل زمين محاسبه شد و با استفاده از دوام ­هاي محاسبه شده نمودار پراكنش داده­ هاي ايران ترسيم گرديد و حدود دوام در آستانه­ هاي شتاب متفاوت مورد بحث قرار گرفت. مطالعات نشانگر حساسيت و آسيب­ پذيري ساختما ن­هاي بتني و مخصوصا با سيستم قاب خمشي در زلزله ­هاي با دوام بالا مي باشد درحالي­كه در طراحي­ به اين مساله توجه نمي ­شود و لازم است ملاحظات كافي در آئين­ نامه­ هاي طراحي بدين منظور لحاظ شود. نتيجه­ گيري: رابطه­ سازي دوام مي ­تواند بر اساس روابط معتبر خارجي و يا داخلي صورت پذيرد. اين بدان معناست كه به هنگام تحليل خطر زلزله با توجه به مشخصات منابع لرزه­اي اطراف ساختگاه نه تنها شتاب بلكه دوام زلزله احتمالي را مي­توان برآورد نمود و از آن در محاسبات سازه ­اي به ويژه سازه­ هاي بتني خمشي جهت كاهش خسارات بطور موثري استفاده نمود.

Background and objective: Experience with past earthquakes and numerical analysis confirms that the durability of strong earth motion, significantly can affect the amount of failure of civil engineering systems. However, if the durability is related to a parameter which describes the intensity of the earth's motion, such as maximum velocity or maximum acceleration or spectral acceleration, then it may help to better prediction of damages for engineering purposes. Method: In this study, different types of seismic durations were first defined. Then the effects of earthquake durability on structural damages were studied and the damages caused by significant durability earthquakes on reinforced concrete structures were investigated. In order to study the durability of earthquakes in Iran, accelerometer records were first extracted with moment magnitudes greater than or equal to 5 and the other characteristics such as distance from fault, mean shear wave velocity to 30m depth, and fault mechanism inserted in catalog. Findings: In this study, two interval and uniform durations were calculated at 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 and 0.3 degrees of gravity acceleration; and then Iran’s variance diagram data drew by using calculated duration and the durability was discussed at different acceleration thresholds. Studies indicate the sensitivity and vulnerability of concrete structures, and especially the flexural frame system in high-impact earthquakes, while the design is not addressed so sufficient; consideration is required in design regulations. Conclusion: Durability relation can be based on valid external or internal connections. This means that during analyzing earthquake risk, considering the characteristics of seismic sources around the site, not only the acceleration but also the earthquake durability potential can be estimated either, and it is useful in structural calculations especially bent concrete structures to reduce damages.