ناقشت كلية الهندسة بجامعة النهرين رسالة الماجستير للطالب ( أنور حميد حسين ) في قسم الهندسة المدنية رسالتة الموسومة "التحليل الزلزالي لصوامع إسطوانية خرسانية مسلحة تحت تأثير الزلازل البعيدة عن الصدع والقريبة منه"
“Seismic Analysis of Cylindrical Reinforced Concrete Silos Under Far-Field and Near-Fault Earthquakes”
يقع العراق من بين العديد من البلدان الأخرى في منطقة قريبة من الصدع الزلزالي، حيث يشترك في حدود واسعة مع تقاطع الصفائح التكتونية العربية-الأوراسية .تتميز الهزّات الأرضية التي تحدث على مسافة قريبة من مصدر الزلزال بخصائص فريدة مقارنة بتلك التي تحدث في مواقع بعيدة عنه. عادة ما تُصاحب الهزات الارضية القريبة من الصدع طاقة عالية تظهر على شكل نبضة ذات سعة كبيرة في بداية السجل الزمني للسرعة أو الإزاحة الزلزالية.
تهدف الرسالة الى تُقديم بحثاً عددياً لاخطياً ثلاثي الأبعاد لمقارنة السلوك الزلزالي للصوامع الاسطوانية الخرسانية المسلحة تحت تأثير الزلازل القريبة من الصدع والبعيدة عنه.
تم اجراء البحث بإستخدام طريقة العناصر المحدودة (Finite Element Method) بإستخدام برنامج التحليل المتقدم ABAQUS لنماذج متعددة من الصوامع الخرسانية المسلحة تحت تأثير عدد كبير من الهزات الارضية. كما تم تمثيل الجدران الخرسانية بتطبيق نظرية تلف الخرسانة اللّدن (Concrete Damage Plasticity) و نمذجة المواد الحبيبية المخزنة بإستخدام عناصر مصمتة ثلاثية الابعاد وتمثيل تصرفها بواسطة نموذج Drucker-Prager اللّدن. بينما تم اختيار نظرية الاحتكاك المنتظم (Coulomb Friction Theory) لتمثيل الترابط بين جدار الصومعة والمواد المخزنّة. تتضمن هذه الدراسة فحص تأثير نسبة النحافة (Slenderness ratio)، نوع الصدع، وخصائص المواد المُخزنّة على التصرف الزلزالي للصوامع الخرسانية المسلحة مع مقارنة نتائجها مع المواصفات الزلزالية للمدونات الدولية. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء اختبار لمقاييس الشدة الزلزالية لتحديد المقياس الأكثر فعالية في تقييم الحمل الزلزالي على الصوامع الخرسانية.
كشفت نتائج هذه الدراسة عن إختلاف كبير في الإستجابة الزلزالية للصوامع الخرسانية المسلحة تحت تأثير الهزّات القريبة من الصدع والبعيدة عنه. كما أنَّ لنسبة النحافة تأثير مباشر على سلوك الصوامع المعرضة للأحمال الزلزالية. حيث اظهرت الصوامع ذات نسبة نحافة اكبر من 1.0 إستجابة زلزالية أعلى تحت تأثير الهزات الارضية القريبة من مصدر الزلزال. و بلغ معدل نسبة الاستجابة في المنطقة القريبة من الصدع ما مقداره 2.16 مقارنة بتلك البعيدة عنه. أخيراً ، استناداً إلى تحليل مقاييس الشدة الزلزالية ، فإن مقاييس الشدة المبنية على التعجيل هي الأمثل لتقييم الشدة الزلزالية للصوامع الخرسانية المتعرضة لهزات أرضية قريبة من الصدع.