مهندسی زلزله

مهندسی زلزله

مهندسی زلزله شاخه ای از گرایش های مهندسی عمران است. این رشته مربوط به مطالعه، اجرا، کنترل و نگهداری سازه‌‍ های عمرانی در برابر نیر های ناشی از زمین لرزه های احتمالی و اطمینان یافتن از کاهش خسارت های ناشی از این زمین لرزه ها است.

در این مقاله میخوانیم :

مهندسی زلزله

تاریخچه مهندسی زلزله

زلزله از بلایای طبیعی عمده ای است که اغلب علاوه بر خسارات مالی و جانی به سازه‌ها نیز خساراتی وارد می کند. حتی گاهی آن ها را به طور کامل تخریب می کند. ایران هم روی کمربند لرزه خیز آلپ-هیمالیا است. پس نیاز به مطالعات و مقاوم سازی سازه در برابر زلزله داریم. به همین جهت از دهه 60 مهندسی زلزله به عنوان یکی از گرایش های مستقل عمران (و گرایش سازه) در دانشگاه های کشورمان تدریس می شود.

هدف رشته مهندسی زلزله

هدف از یادگیری و استفاده از این رشته بالا بردن دانش و دقت مهندسی در صنعت عمران و ساخت و ساز است. تا بدین صورت بتوانیم خسارات ناشی از خطرات لرزه ای را کاهش داده و به حداقل برسانیم. 

در راستای این کار نیاز به تربیت افرادی داریم که بتوانند مهارت های لازم در زمینه تحلیل، طراحی و نظارت دربرابر نیرو های ناشی از زلزله را کسب کنند. همچنین افرادی که در رشته مهندسی زلزله تحصیل می کنند، باید در امور ساختمان سازی و مقاومت شان، تاسیسات آبی، سازه های خاکی نظیر پی، شمع و… بتوانند کارشناسی کنند و نظرات تخصصی برای بهبود وضعیت ارائه دهند.

در بحث مهندسی زلزله افراد باید مطالعه و تحقیقاتی در رابطه با رفتاری که سازه های مختلف در برابر زلزله از خود نشان می دهند، رفتار دینامیکی اتصالات، خواص مکانیکی مصالحی که تحت بار های دینامیکی هستند و تهیه نرم­ افزار های تخصصی برای تحلیل کردن این رفتار ها و طراحی لرز ه­ای داشته باشند. البته این موارد به طور کلی وظایف مهندسان زلزله را هم بیان می‌کنند.

دوره کارشناسی ارشد مهندسی زلزله

مقطع کارشناسی ارشد این رشته هم مانند سایر گرایش‌های عمران، 32 واحد است. 24 واحد دروس تئوری و عملی ، 2 واحد سمینار و 6 واحد پایان نامه .

برای مشاهده سرفصل‌های دروس کارشناسی ارشد مهندسی زلزله دانشگاه تهران اینجا کلیک کنید.

دروس اصلی این رشته شامل دینامیک سازه، لرزه شناسی و مهندسی زلزله، طراحی لرزه ای سازه‌ها، دینامیک خاک می باشد. دروس اختیاری رشته مهندسی زلزله به 4 مجموعه طراحی و به‌سازی لرزه ای سازه‌ها، ژئوتکنیک لرزه­ای و لرزه شناسی مهندسی، مدیریت خطر لرزه ­ای و دروس عددی، ریاضی و نظری تقسیم می شوند. مانند ژئوتکنیک لرزه­ ای، تحلیل خطر زلزله، پایش سلامت سازه ها، مهندسی زلزله شریان های حرارتی، کنترل لرزه‌ ای سازه ها، دینامیک غیر خطی سازه ها و … .

مهندسی زلزله

وظایف مهندسان زلزله

در قسمت های قبل­ وظایف مهندسان زلزله به طور کلی ذکر شد؛ اما در این قسمت کامل تر بدان می پردازیم.

فعالیت های بخش مهندسی زلزله مربوط به مسائل ساز ه­ای شامل بخش های زیر است :

تولید شتاب-نگاشت مصنوعی

در اکثر مواقع طرح نهایی تسهیلات بحرانی یا سازه­ های مهم مانند نیروگاه­ های برق هسته ­ای بر اساس تحلیل تاریخچه زمانی تهیه می شود. از این رو به شتاب­نگاشت های مناسب برای تحلیل تاریخچه زمانی به منظور ثبت کردن رکورد داریم. اما از آن جایی که تعداد و تنوع شتاب­ نگاشت‌ ها کم است و به علت تفاوت های موجود در خصوص مشخصات زمین ­ساختی در اکثر مواقع معیار های موردنظر را تامین نمی کنند، باید از شتاب­نگاشت های مصنوعی با توجه به ویژگی­ های موردنظر ساخته شوند؛ این کار راه حل مناسبی برای آنالیز و طراحی سازه ها می باشد.

تحلیل خطر شهر های ایران

با افزایش فعالیت های عمرانی و خسارات زلزله به علت طراحی و ساخت نامناسب، از بهترین راه ها برای کاهش و جلوگیری از خسارات طراحی مقاوم دربرابر زلزله است. مهمترین پارامتر بعد از هر زلزله، لرزه خیزی منطقه زلزله زده است. علمی که توانایی تعیین این پارامتر را دارد، تحلیل خطر زلزله است. به کمک آن برای هر منطقه باتوجه به داده های لرزه خیزی، گسل های فعال منطقه و روابط کاهندگی، پارامتر های جنبش زمین تعیین می شود.

پایش سلامت سازه ای

زندگی ما به سازه های عمرانی به شدت وابسته است. بنابراین پایش شرایط این سازه ها توسط مهندسان زلزله برای نگهداری آن ها لازم است. پایش سلامت ساز ه­ای یک موضوع برای ارزیابی پیوسته از ایمنی و یکپارچگی سازه­ های است .

فعالیت های بخش مهندسی زلزله مربوط به مسائل ژئوتکنیکی نیز شامل بخش‌های زیر است :

  • بررسی تاثیر سختی سازه و سختی دیوارهای برشی بر روی نتایج تحلیل پی شمع
  • ارزیابی پتانسیل روانگرایی در خاک‌های لای­دار با استفاده از روش های تنش تناوبی
  • ارزیابی پتانسیل روانگرایی و پیشبینی میزان فشار آب حفره­ای دینامیکی در خاک‌های لای­دار با استفاده از مفاهیم انرژی 

بررسی تاثیر سختی سازه و سختی دیوارهای برشی بر روی نتایج تحلیل پی شمع

در صورتی که از ظرفیت سرشمع استفاده به آن سیستم در حوزه فنی پی شمع می گویند. فرض شمع با سرشمع بدون تماس با خاک سبب افزایش غیر واقعی نیرو های محوری به وجود آمده در شمع ها می شود. برای تحلیل شمع ها از برنامه هایی مانند FLAC3D و ABAQUS استفاده می کنند.

ارزیابی پتانسیل روانگرایی در خاک های لای­دار با استفاده از روش های تنش تناوبی

روش‌های سید و ادریس و تیمن باری ارزیابی روانگرایی برپایه تنش، از تجربیات آزمایشگاهی می باشند.

ارزیابی پتانسیل روانگرایی و پیشبینی میزان فشار آب حفره­ای دینامیکی در خاک‌های لایدار با استفاده از مفاهیم انرژی 

روانگرایی از مهم‌ترین پدیده‌های حاصل از زلزله است. در حین زلزله انتشار امواج برشی لرزه‌ای به سمت بالا باعث کاهش مقاومت برشی می‌شود؛ همچنین افزایش فشار آب حفره ای در رسوبات دانه‌ای اشباع می‌گردد. این فرایند بعنوان روانگرایی شناخته می‌شود. راه حل‌های ارائه شده برای ارزیابی زیادند و ضعف های خود را دارند. اما با توجه به ضرورت‌ها و ابهامات موجود در ادبیات فنی انجام این تحقیق ضروری است.

 

مهندسی زلزله

نرم­‌افزارهای موجود در زمینه مهندسی زلزله

به طور کلی نرم‌افزارهایی که برای تحلیل سازه استفاده می‌شوند به احتمال زیاد برای این رشته مناسب اند. نرم افزارهایی مانند DEEPSOIL که یک نرم افزار برای آنالیز خطی و غیرخطی پاسخ داینامیکی یک محل است. نرم‌­افزارهای ETABS و SAP2000 برای تجزیه و تحلیل و مدلسازی ساختمان هستند. نرم­‌افزارهای FLAC3D و ABAQUS هم از نرم افزارهای تحلیل شمع ها هستند.

برای مشاهده  و آشنایی بیشتر با نرم افزار هایی که در این مسیر به شما کمک می کند، اینجا را کلیک کنید.

آینده و بازار کار مهندسی زلزله

از جبنه شغلی این رشته بازار کار مناسبی دارد. دوره آموزشی این رشته، دانشجویان را برای انجام محاسبات و ارائه طرح های مقاوم سازی دربرابر زلزله و انجام فعالیت های پژوهشی و کاربردی در مهندسی زلزله آماده می کند. فارق التحصیلان در این رشته توانایی کافی برای مشغول شدن به کار را در این زمینه ها خواهند داشت:

  • همکاری با وزارتخانه‌ها و سازمان‌های مسئول اجرای طرح های عمرانی و صنعتی مانند وزارت راه و شهرسازی، وزارت نیرو، وزارت صنایع و شهرداری‌ها.
  • همکاری با مهندسان در بخش پی و سازه باری شرکت کردن در طراحی و نظارت کردن بر اجرای پروژه هایی درباره مقاوم سازی و فعالیت هایی ازین قبیل در موسسات مربوط به مهندسی زلزله.
  • ورود به زمینه تحلیل خطر و همکاری کردن با مهندسان مشاور صنعتی برای مشارکت در طراحی و نظارت بر اجرای سازه و ساختمان های صنعتی مانند کارخانه ها و سیلو ها و…

مراکز معروف در زمینه مهندسی زلزله

  • پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
  • شرکت مهندسین مشاور مترا
  • شرکت گومز (گروه ویژه مهندسی زلزله)
  • شرکت رابینسون

 

مهندس زلزله

تفاوت دو رشته مهندسی زلزله و مهندسی سازه

این دو گرایش عمران بسیار نزدیک به هم می‌باشند. مهندسی سازه در رابطه با طراحی پل‌ها، ساختمان‌ها، ساخت تاسیسات نفتی روی خشکی، سد ها و… می‌باشد. دراین رشته سازه ها را طراحی و آنالیز می‌کنند که شامل محاسبه تنش ها و نیروهای فعال در ساختمان می‌شود.

در این رشته با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران یک بخش مهم در طرح و محاسبه سازه‌های مختلف بررسی سازه دربرابر زلزله می باشد. مباحث این رشته بررسی رفتار سازه‌هاست، از جمله : ساختمان ها، پل ها و… تحت زلزله و طراحی شان دربرابر زلزله.

کلام آخر

مهندسی زلزله از رشته هایی است که می تواند از خسارات ناشی از زلزله جلوگیری کند. بنابراین رشته مهمی می باشد و آینده این رشته هم مناسب است. پس لازم است متخصصانی در این رشته داشته باشیم این رشته یکی از گرایش های ایده آل رشته مهندسی عمران است که می توانید به ورود به حوزه آن فکر کنید. نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.

اگر می خواهید بیشتر با رشته مهندسی عمران و باقی گرایش های مهندسی عمران آشنا شوید کلیک کنید و به مقاله های مربوطه مراجعه کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *