تحلیل لرزه ای انواع قوس های سنتی با استفاده از مدلسازی عددی

در این تحقیق رفتار سازه ای و نحوه توزیع تنش ۹ نوع متداول قوس (شاخ بزی تند، شاخ بزی کند، تخم مرغی، شبدری، پاتوپا، دسته سبدی، نیم دایره، مربعی، کلیل) در معماری ایرانی، تحت بار مرده به همراه بارگذاری لرزه ای، با استفاده از مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، تحلیل ارتعاش آزاد و تحلیل دینامیکی خطی با استفاده از مدل اجزای محدود انجام شده است. نتایج مدلسازی ها ایجاد تمرکز تنش در نقاط بحرانی، که غالبا ناحیه شکرگاهی و تیزه در راستای اعمال نیروی زلزله که بیشینه تنش کششی این ناحیه حدود ۴ برابر بیشینه تنش ناحیه تکیه گاهی می باشد و همچنین تمرکز تنش ناحیه تکیه گاهی در راستای گرانش که بیشینه تنش این ناحیه حدود ۱۵ برابر ناحیه شکرگاهی است، را نشان می دهد. برای تحلیل دینامیکی از داده های شتاب نگاشت یک منطقه نیمه کویری در ایران استفاده شده است. پس از مقایسه نتایج، مشاهده شد که قوس کلیل باربری مناسبی نسبت به بقیه قوس ها داشته و تنش های کششی و فشاری آن به ترتیب حدود ۶۵% و % ۵/۷ مقدار مجاز مصالح می باشد. قوس دسته سبدی نسبت به قوس های دیگر دارای سختی بیشتری بوده که حدود ۵ برابر قوس شاخ بزی تند است. با توجه به تحلیل تنش ها، راستای ترک ها نیز در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است و مشاهده شد که محل شروع ترک ها در وجه داخلی قوس ها در ناحیه شکرگاهی و تکیه گاه می باشد. نتایج این تحقیق جهت اتخاذ تصمیم مداخلاتی مناسب برای مرمت بناهای تاریخی و همچنین کمک به تدابیر پیشگیرانه در راستای پایداری لرزه ای و مقاوم سازی در ابنیه تاریخی دارای قوس می باشد.

Keywords:

قوس , تحلیل عددی , تحلیل لرزه ای , تنش و تغییرمکان , سازه های بنایی