بررسی رفتار لرزه ای بنای تاریخی سنگی کعبه زرتشت با استفاده از روش المان مجزا

زلزله یکی از بزرگترین تهدیدها برای پایداری بناهای تاریخی جهان است. تعیین آسیب پذیری لرزه ای بناهای تاریخی به منظور پیشگیری از فروپاشی و تخریب آن ها در طول زلزله های قوی از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه، به منظور بررسی رفتار لرزه ای بنای تاریخی کعبه زرتشت از نرم افزار3DEC که بر مبنای روش المان مجزا سه بعدی می باشد استفاده شده است. دو نوع مدل در این نرم افزار ساخته شده است (الف) مدلی که درآن سازه بطور کامل مورد بازسازی قرار گرفته، (ب) مدلی که نقص های هندسی موجود در سازه در نظر گرفته شده است. همچنین تاثیر اتصالات موجود در سقف سازه نیز در مدل بازسازی شده مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل ها بلوک ها به صورت صلب در نظر گرفته شده و رفتار غیر خطی در درزه ها متمرکز شده است. با اعمال شتاب افقی یکنواخت افزایشی به سازه، بار خرابی متناسب با جرم سازه برای هر دو جهت درون صفحه (شرق- غرب) و خارج از صفحه (شمال- جنوب) بدست آمده است و با مقایسه بار فروپاشی مدل های مختلف مشخص شد که سازه با نقص هندسی در هر دو جهت درون صفحه و خارج از صفحه آسیب پذیرتر است و تحت بار فروریزش کمتری خراب می شود. همچنین مشاهده شد که اتصالات موجود در سقف سازه در جهت درون صفحه سبب کاهش بار خرابی و در جهت خارج از صفحه باعث تقویت سازه می شود. مکانیزم خرابی حاصل از تحلیل نشان داد که ترک خوردگی در امتداد درزه های قایم و افقی بصورت پله ای و بطور عمده در طبقه دوم اتفاق می افتد و سازه در طبقه دوم آسیب پذیرتر است.

کلیدواژه ها:

روش المان مجزا ، بنای تاریخی ، رفتار لرزه ای ، بنای سنگی ، نرم افزار 3DEC