مجموعه آموزش مهندسی زلزله

در این فرادرس، نحوه اعمال روش های دینامیکی در ETABS و انجام کنترل های لازم مانند کنترل دریفت (Drift) و… به روش دینامکی ارائه شده است. استفاده از روش های دینامیکی برخلاف روش های استاتیکی که فقط برای ساختمان های کوتاه مرتبه و منظم قابل استفاده اند، هیچ محدودیتی نداشته و لذا استفاده از آن ها نه تنها برای ساختمان نامنظم و بلندمرتبه اجباری است بلکه باعث اقتصادی شدن پروژه نیز می شود، بنابراین با توجه به اینکه در اکثر شهرهای کشور تمایل به بلندمرتبه سازی ساختمان ها وجود دارد و از آنجایی که محدودیتی در اعمال روش تحلیل دینامیکی نسبت به تحلیل استاتیکی وجود ندارد و همچنین با عنایت به زلزله خیزی کشور، لازم است تمامی مهندسان عمران به روش دینامیکی به خوبی مسلط بوده و در طراحی خود از آن استفاده کنند. از این رو، هدف این آموزش بیان روش اجرای تحلیل های دینامیکی در ETABS به عنوان روشی پیشرفته در کنار بیان مباحث تئوریک و حل مثال عددی مرتبط با آن است.

در این آموزش سعی شده است با زبانی ساده نرم افزار OpenSees آموزش داده شود. از دانلود و نصب نرم افزار گرفته تا انجام تحلیل که شما بعد از مشاهده این فیلم قادر خواهید بود که انواع سازه های دو بعدی و سه بعدی (فولادی و بتنی) رو مدل سازی، بارگذاری و تحلیل (پوش آور - تاریخچه زمانی - ثقلی) کنید و همچنین توانایی انتقال مدل از سپ به اپنسیس را پیدا می کنید و با نرم افزارهای جانبی TCL Editor و ++Notepad و Excel برای مدل سازی راحت تر و دقیق تر آشنایی پیدا می کنید.

دینامیک خاک یا به بیانی ژئوتکنیک لرزه ای در قیاس با سایر گرایش های مهندسی عمران، گرایشی نوپا به شمار می آید. از دیرباز تا کنون، این امر که زلزله موجب خسارت های غیرقابل کتمانی شده است بر کسی پوشیده نیست، اما این مطلب حائز اهمیت که نقش پر رنگ خاک در میزان اثرات زمین لرزه ها چگونه است، به زمان های نزدیک برمی گردد. در این آموزش سعی شده است تا با بیانی روان، مطالب مذکور شرح داده شوند و با ذکر مسائل، سوالات و تست های کنکور، چالش های پیش رو در زمینه دینامیک خاک مورد بررسی قرار گیرند. امید است با مطالعه این آموزش به درک کاملی نسبت به مفاهیم، فرضیات، متدها، روش های حل مساله دینامیک خاک دست یابیم.

دینامیک سازه ها شاخه ای از علم مکانیک سازه ها است که به بررسی رفتار ارتعاشی سازه ها می پردازد. در دینامیک برخلاف استاتیک، سازه در شرایطی بررسی می شود که در حال حرکت (و نه سکون) است. در یک نگاه کلی، تفاوت اصلی دینامیک سازه ها در مقابل استاتیک سازه ها، وارد شدن اینرسی در معادلات حاکم بر رفتار سازه است؛ موضوعی که در مسائل استاتیک وارد نمی شود. امروزه در طرحی سازه های مهندسی، نقش درک رفتار دینامیکی سازه ها بر کسی پوشیده نیست.

در این فرادرس، دانشجویان عزیز، با مباحث مختلف تحلیل ارتعاشات آشنا می شوند و هدف از ارائه این محصول بررسی مفاهیم مورد توجه در حوزه ارتعاشات با استفاده از نرم افزار MATLAB می باشد. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته می شود، مدل سازی سیستم های ارتعاشی، اجزای سیستم ارتعاشی، سیستم های چند درجه آزادی و ... می باشد. نقطه قوت این آموزش این است که به طور کامل به توضیح مباحث مربوطه پرداخته شده است و آموزش توسط یکی از بهترین مدرسین متخصص در این زمینه، انجام شده است.

تغییرات لحظه ای پارامترهای میراگر نیاز به کدنویسی در محیط نرم افزارهای قدرتمند مهندسی نیز دارد. OpenSees و Simulink دو نرم افزار کدنویسی هستند که قابلیت های هر یک موجب محبوبیت این دو نرم افزار در بین محققین این زمینه شده است. در این فرادرس میراگر جرمی به عنوان یک ابزار کاهنده ارتعاشات در حالات غیرفعال، نیمه فعال و فعال با استفاده از دو الگوریتم تصمیم گیری گرند هوک و فازی در نرم افزارهای OpenSees و Simulink مدل سازی می شود و مزایای هر یک مورد بررسی قرار می گیرد. این آموزش کمک خواهد کرد تا امکان نیمه فعال و فعال کردن هر ابزار غیرفعالی را توسط این دو نرم افزار داشته باشید.

در این فیلم آموزشی، ابتدا مروری بر مفاهیم سیستم های سازه ای یک درجه آزادی و چند درجه آزادی انجام شده و سپس به تشکیل معادلات حاکم بر حرکت سازه های یک درجه آزادی و سپس حل تحلیلی و عددی آن ها، پرداخته شده است.

در این آموزش سعی داریم به محاسبه پاسخ ساختگاه های مختلف تحت بارگذاری زلزله و وقوع پدیده هایی در این جهت همچون تشدید را با استفاده از نرم افزار DEEPSOIL بررسی کنیم. این نرم افزار رایگان که در دانشگاه ایلینوی تهیه شده است، تحلیل پاسخ ساختگاه را با در نظر گرفتن یک ستون خاکی یک بعدی به روش غیرخطی و شبه خطی برای ما انجام خواهد داد. این نرم افزار همانند دیگر نرم افزارهای تحلیل ساختگاه، داده هایی همچون رکوردهای زلزله و مشخصات خاک ساختگاه را دریافت می کند و با انجام محاسبات پارامترهای دینامیکی، پاسخ دریافتی را ارائه می دهد. در نهایت از این پارامترها برای تحلیل پاسخ استفاده شده و در صورت نیاز در محاسبات لرزه ای سازه ها به کار گرفته می شوند.

در این آموزش، نرم افزار EERA که با استفاده از تحلیل شبه خطی به بررسی پاسخ زمین در برابر زلزله می پردازد، معرفی می شود. پاسخ زمین و اثر ساختگاه، یکی از پدیده های مهم دینامیکی خاک است که برای بررسی زلزله وارده بر ساختمان اهمیت زیادی دارد. برای تحلیل این اثر نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که یکی از پرکاربردترین و ساده ترین آن ها، EERA نام دارد. این آموزش با دربرگرفتن خلاصه ای از مباحث دینامیک خاک، ابتدا به بررسی تمامی پارامترهای دینامیکی خاک و زلزله پرداخته و در انتها وارد خود نرم افزار می شود. پس اگر با مباحث دینامیکی خاک و زلزله آشنایی کاملی ندارید، استفاده از این آموزش می تواند کمک فراوانی به شما بکند.

در این آموزش، نگاه مفیدی برای درک صحیح امواج الاستیک (انرژی لرزه ای که وارد محیط می شود و به همان صورت هم در محیط منتشر می شود)، خواهیم داشت. اصولا می توان گفت آن چه که در این درس بیان شده، از مهم ترین مباحث برای فهم امواج لرزه ای به شمار می رود. هنگامی که یک موج لرزه ای از کانون منتشر می شود به طور کلی از سه مورد تاثیر می پذیرد که عبارتند از: اثرات چشمه، محیط انتشار و سایت (ایستگاه) که در اینجا ما اثرات چشمه را نادیده می گیریم چرا که شکستگی های دائمی داریم و نمی توان آن محیط را الاستیک فرض کرد و در ادامه مسیر، حرکت موج در محیطی الاستیک نیز بررسی می شود.

با توجه به حرکات دائمی زمین و مخاطراتی که میتواند ایجاد کند مانند زلزله، نیاز است تا این حرکات و همچنین محیط تحت تاثیر آن، زمین اطراف گسل و صفحات تکتونیکی را شناسایی کنیم تا تخمین مناسبی از عملکرد آن داشته باشیم. هدف از این فرادرس تشریح کامل روش هایی برای انجام آزمایش ژئوفیزیک به منظور اطلاع از شرایط و ضخامت لایه ها و همچنین ناپیوستگی های درون آن است.

یک مساله مهم و قابل ملاحظه در طراحی سازه های مهندسی عمران کاهش کمیت های پاسخ سازه همانند سرعت، تغییر مکان، شتاب و نیرو تحت تاثیر بارهای دینامیکی (Dynamic Loads) خصوصا زلزله و باد است. در این فرادرس، دانشجویان عزیز، با مباحث مختلف کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (Active Tuned Mass Damper) یا به اختصار (ATMD) آشنا می شوند. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته می شود، سیستم های کنترل سازه ها، تئوری میراگرهای جرمی تنظیم شونده و... است. توضیح کامل مباحث مربوطه و آموزش توسط یکی از بهترین مدرسین متخصص در این زمینه از نقاط قوت این مجموعه به شمار می رود.

یکی از مسائلی که در استحکام لرزه ای سازه مورد توجه می باشد مسأله مهاربندی قاب های سازه می باشد، زیرا وجود مهاربند در یک قاب سازه ای باعث بهبود پارامترهای لرزه ای آن می شود. در بین مهاربندهای مختلف در این فرادرس سعی شده است تا مهاربند زانویی به عنوان یکی از مهاربندهای کمیاب و کمتر شناخته شده مورد بحث و بررسی قرار بگیرد. هدف اصلی از این فرادرس ارائه نکات مبسوطی در زمینه پارامترها و عملکرد لرزه ای این مهاربند بوده است.

درس زلزله‌شناسی ۲ یکی از مهمترین دروس اختصاصی مربوط به کارشناسی ارشد رشته ژئوفیزیک گرایش زلزله‌شناسی است که در آن مواردی همچون: مطالعه چشمه و چگونگی وارد شدن نیروها در محل چشمه، در آن مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. در زلزله‌شناسی ۲ دانشجویان با مفاهیم پیشرفته زلزله‌شناسی و تعیین ساز و کار زمین‌لرزه، پارامترهای چشمه و فرایند شکست هنگام وقوع زمین‌لرزه آشنا می‌شوند. درک مفاهیم این درس در مقایسه با سایر دروس کارشناسی ارشد زلزله‌‌شناسی، به مراتب سخت‌تر بوده و دانشجویان در درک و حل سوالات این درس در امتحانات پایان ترم با چالش‌های متعددی مواجه هستند. وجود یک آموزش استاندارد برای بالا بردن سطح کیفی و علمی این درس بسیار الزامی و حیاتی است. با توجه به این که مهم‌ترین هدف این آموزش درک دقیق مفاهیم مربوط به هر قسمت است، لذا سعی بر آن شده مفاهیم ریاضی مربوط به هر بخش با حوصله و تفسیر بیشتری همراه با حل مثال، آموزش داده شود.

درس زلزله شناسی ۱ یکی از مهم ترین دروس اختصاصی مربوط به کارشناسی ارشد رشته ژئوفیزیک (گرایش زلزله شناسی) و همچنین پیش نیاز درس زلزله شناسی ۲ است. در این درس دانشجویان با مفاهیم اولیه زلزله شناسی، پارامتر پرتو و تعیین پارامترهای مبنایی آن مانند: مختصات مکان، زمان وقوع و بزرگی زمین لرزه و همچنین تشخیص فازهای متداول روی لرزه نگاشت آشنا می شوند.

در گذشته انسان برای این که از خود در برابر شرایط جوی نگهداری کند، سرپناه هایی می ساخت که نوعاً از مواد و مصالح ساده تر و سبک تر استفاده می شدند، لذا عوامل طبیعی مانند زمین لرزه اثر خاصی روی آن ها نداشت و موضوع مهمی تلقی نمی شد. امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی و همچنین با مرتفع سازی سازه ها، عامل زلزله حائز اهمیت شد و باید محل اسکان خود را در برابر این عامل طبیعی مصون سازیم. در این فرادرس سعی شده است که در ابتدا از شناخت ماهیت این نیروی زمین شروع کنیم، سپس به تشدید آن و خرابی هایی که احتمالا در سازه ها ایجاد می کنند، بپردازیم و در درس های بعدی به نحوه محاسبه این نیرو و طراحی سازه در برابر آن نیز می پردازیم.