عناوین پایان نامه‌های دکترا
رشته مهندسی عمران – مهندسی زلزله (گرایش سازه)
دوره دوم سال تحصیلی ۱۳۷۸-۱۳۷۷

کیارش ناصراسدی
فرآیند ارزیابی خطرپذیری لرزه‌ای تاسیسات صنعتی: مطالعه موردی یک پالایشگاه
هدف این مطالعه، توسعه و ارائه چهارچوب فرآیند یکپارچه و جامع‌نگر برآورد خطرپذیری لرزه‌ای تاسیسات صنعتی جهت استفاده در مدیریت و یا کاهش خطرپذیری می باشد. بدین منظور، چهارچوب مدل احتمالاتی برآورد خطرپذیری لرزه‌ای تاسیسات صنعتی با درنظر گرفتن تاثیرات توالی و تبعات خرابی‌های فیزیکی، خطرات مرتبط با ایمنی و اثرات مستقیم و غیر مستقیم اقتصادی ناشی از آسیب‌های فیزیکی وارده معرفی شده است. در مقایسه با مدل‌های موجود برآورد خطرپذیری لرزه‌ای که بیشتر برای استفاده در شرکت‌های بیمه توسعه داده شده اند، هدف نهایی توسعه مدل حاضر، برآورد مستدل کارایی اقتصادی روش‌های مختلف مدیریت خطر پذیری می باشد.
مطالعه به دوبخش کلی برآورد خسارات و تبعات مستقیم و برآورد خسارات غیر مستقیم تقسیم شده است. در بخش اول روش احتمالاتی برآورد خطرپذیری‌های مستقیم ناشی از زلزله در تاسیسات صنعتی توسعه داده شده است. که در آن ، ابتدا احتمال وارد آمدن آسیب‌های مستقیم ناشی از زلزله به تجهیزات در تاسیسات صنعتی با محاسبه ترکیب خطر زلزله و احتمال خرابی سازه ارائه شده و سپس تاثیر توالی خرابی‌ها در ایجاد خطرپذیری‌های غیر مستقیم و یا از کار افتادن تاسیسات برآورد شده است. روش احتمالاتی برآورد آسیب‌های ناشی از خطرات ثانویه ای مانند انفجار، آتش سوزی، آب گرفتگی، آزاد شدن مواد خطرناک و فرو افتادن تجهیزات با استفاده از تطبیق روش‌های موجود توضیح داده شده است. احتمال کل آسیب‌ها از تلفیق احتمال خسارات مستقیم ناشی از زلزله و خسارات ناشی از خطرات ثانویه با درنظر گرفتن همبستگی آسیب‌ها محاسبه شده که با استفاده از آن، میزان خسارات مستقیم و زمان بازسازی سیستم محاسبه می شود. در ادامه این بخش، به منظور استفاده از منحنی‌های‌شکنندگی خاص هر سازه و برآورد آسیب‌های وارده به تجهیزات حساس به تغییر مکان نسبی، روش احتمالاتی برآورد توابع شکنندگی سازه‌ها با استفاده از تحلیل‌های دینامیکی غیر خطی معرفی شده و روش ساده شده ای برای برآورد منحنی‌های‌ شکنندی با استفاده از تحلیل غیر خطی استاتیکی سازه‌ها پیشنهاد شده است. به منظور نشان دادن نحوه اعمال روش، یک واحد پالایشگاهی کشور انتخاب شده و میزان خطرپذیری مستقیم آن با توجه به روش معرفی شده برآورد شده است. نتیجه بررسی‌ها نشان داده است که آسیب‌های ناشی از خطرات ثانویه که نحوه برآورد آن در این مطالعه معرفی شده است در خسارات کل بسیار تاثیرگذار می باشد که همخوانی بسیار خوبی با تجربه‌های خسارات در زلزله‌های گذشته دارد.
در بخش دوم ، روش برآورد خسارات غیر مستقیم وارده به واحد‌های صنعتی با استفاده از مدل سازی دینامیکی روند بازیابی واحد صنعتی توسعه داده شده است. خسارات غیر مستقیم اقتصادی بیشتر به دلیل عدم النفع واحد صنعتی بعد از زلزله و به دلیل تاخیر در بازیابی و قابلیت تولید و فروش آنها بوجود می آید. با توجه به اینکه مجموعه ای از عوامل کاملا وابسته داخلی و خارجی در زمان بازیابی تاسیسات موثر می باشند، روشی برمبنای مدل سازی دینامیکی روند بازیابی واحد صنعتی مورد نظر توسعه داده شده است. میزان خسارات غیر مستقیم محاسبه شده برای واحد صنعتی مورد نظر در این مطالعه با میزان خسارت غیر مستقیم وارده به تاسیسات مشابه در زلزله ۱۹۹۹ ترکیه مقایسه شده که نتایج همخوانی مناسبی داشته اند. همچنین این نتایج نشان می دهند که: خسارات غیر مستقیم وارده بصورت تابعی ثابت از زمان توقف تولید و خسارات اولیه نبوده و به عوامل زیادی از جمله میزان وابستگی کارخانه به عوامل بیرونی و زمان بازیابی آنها دارد. علاوه برآن، خسارات غیر مستقیم اقتصادی بسته به نحوه بازیابی منطقه آسیب دیده متفاوت بوده و در بعضی موارد مقدار آن با خسارات مستقیم ناشی از زلزله قابل مقایسه می باشد.
در ادامه بررسی‌ها به منظور شناسایی پارامتر‌هایی که در میزان دقت خسارات وارده تاثیر بیشتری دارند تحلیل حساست توسط روش شبیه سازی عددی بر روی پارامترهای موثر و مهم انجام شده است. نتایج نشان داده است که منحنی خطر زلزله و نیز میزان متوسط تابع شکنندگی در میزان خسارات وارده بیشتر تاثیر را دارند. از طرفی با توجه به نتیجه تحلیل‌های انجام شده مشاهده شده است که عدم قطعیت خسارات برآورد شده با افزایش میزان خسارات زلزله افزایش می یابد.
نتیجه این مطالعات، فرآیندی را برای جمع آوری داده‌های مورد نیاز فرآهم می کند تا بتوان روش را بر اساس واقعیت‌ها تدقیق نمود.