تحلیل پایداری لرزه‌ای سه قوس ایرانی

بررسی پایداری سازه‌های تاقی یکی از مسائل مورد توجه برای مرمت بناهای تاریخی، پایدارسازی و طراحی سازه‌های بومی و روستایی است. این نوشتار، در این راستا، به تعیین و مقایسۀ حد نهایی پایداری سه قوس مشهور ایرانی، قوس تخم‌مرغی، قوس مربع (پاتو پانیزه‌ای) و قوس پنج و هفت تند در برابر زلزله می‌پردازد. مقاله با روش تجربی و با استفاده از تحلیل هندسی و مدل‌سازی فیزیکی در جست‌وجوی پاسخ این پرسش است که حد نهایی پایداری لرزه‌ای این سه قوس به چه میزان است؟ بررسی قوس‌ها برای نسبت ضخامت به دهانه‌های متفاوت، در چهارچوب تحلیل حد نهایی، با روش تحلیل خط رانش با استفاده از مدل‌های پارامتریکی که امکان بررسی سریع و دقیق را فراهم می‌کنند، انجام می‌گیرد و نتایج حاصل از آن با فروریختگی مدل فیزیکی قوس‌ها مورد مقایسه قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش نسبت ضخامت به دهانۀ قوس‌ها، پایداری لرزه‌ای آن‌ها افزایش می‌یابد. و با کاهش خیزِ قوس‌های نمونه نسبت به یکدیگر، پایداری لرزه‌ای آن‌ها افزایش می‌یابد. آزمایش مدل‌های فیزیکی نیز این امر را تایید کرده، اما نشان می‌دهد حد پایداری لرزه‌ای مدل فیزیکی از حد حاصل از روش تحلیلی کمتر است و بنابراین، ضخامت موثر قوس‌ها، در واقعیت، قابل اتکا می‌باشند. این نوشتار ضمن ارائۀ پاسخ به یک مسئلۀ کاربردی، در فرایند مقایسۀ قوس‌ها، بینشی را دربارۀ رفتار سازه‌ای آن‌ها فراهم می‌آورد.

Seismic Analysis of Three Persian Arches

Analysis of stability in arch structures is a wellknown fact in the conservation of historical monuments, stabilizing efforts, and the design of vernacular and rural structures. Therefore, the authors of this paper are set to explore and compare the threshold values of the seismic stability of three Persian arches, i.e., tokhme morqi, morabbaʿ, and panjohaftetond. This experimental research uses geometrical analysis and physical models to find the threshold values for the seismic stability of these arches. Analysis of the arches is performed for different thicknesstospan ratios within the ldquo;limit state analysis rdquo; framework, using ldquo;thrust line analysis rdquo; with parametric modeling which offers a rigorous and rapid investigation. The results are then compared with the behavior of physical models. The thrust line analysis results show that the seismic stability of these arches, compared to one another, increases by increasing the thicknesstospan ratio and decreasing their rises. The physical models verify these results but show lower threshold values for seismic stability of the arches. So, the effective thickness of the arches must be considered in the analysis. Besides answering a practical problem, this paper gives an insight into the structural behavior of arches.