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

زلزله یکی از بزرگ ترین 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 افزار 3dec 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 در آن سازه بطور کامل مورد بازسازی قرار گرفته، (ب) مدلی که نقص های هندسی موجود در سازه در نظر گرفته شده است. هم چنین 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 غیرخطی 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. هم چنین 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 قائم و افقی بصورت پله ای و بطور عمده در طبقه دوم اتفاق می افتد و سازه در طبقه دوم آسیب پذیرتر است.