بشر از دیرباز با ساخت سد‌ها جهت رفع نیازهای آبی خود آشنا بوده است. از قرن گذشته با گسترش علم و تکنولوژی، ساخت انواع مختلف سدهای بلند با مهار جریان‌های سطحی جهت تأمین نیازهای آب کشاورزی، صنعتی، شرب و کنترل سیلاب و تولید نیروی برقآبی توسعه یافت. در این سدها سرریز به عنوان یکی از سازه‌های هیدرولیکی وابسته، نقش خطیر تخلیه‌ی سیلاب‌های ورودی به مخزن سد را با ایمنی کافی در حالت جریان آزاد یا تحت فشار به پایین‌دست را به عهده دارد. یکی از مشکلات عمده مطرح در سرریز سدهای بلند مسئله‌ی احتمال وقوع پدیده‌ی کاویتاسیون و تخریب‌های ناشی از آن در بستر و جداره‌ی بتنی سرریزهاست که نه تنها عملکرد هیدرولیکی این سازه‌ها و سد را دچار اخلال می‌نماید بلکه خسارات قابل‌توجهی را به سازه‌ی سرریز وارد می‌نماید. ازجمله سرریزهایی که در اثر بروز این پدیده دچار آسیب گردیده‌اند می‌‌توان به سرریز تونلی سد گلن کانیون[1] در آمریکا و سرریز آزاد سد کارون1 در کشورمان اشاره نمود.
در سرریز سدهای بلند به دلیل بالا بودن سرعت جریان (بیش از m/s 20) هرگونه تغییر در هندسه‌ی مجرا، زبری بستر و جدار، انحنا در مسیر جریان و وجود درزهای اجرایی در جدار موجب جداشدگی جریان از جداره‌ی مجرا و کاسته شدن موضعی فشار از میزان فشار بخار آب می‌گردد. در این صورت با بروز پدیده‌ی کاویتاسیون، آب در دمای محیطی خود از حالت مایع به حالت به بخار تبدیل و حباب‌های کاویتاسیون (حباب‌های بخار آب) تشکیل می‌شوند که با حرکت همراه آب به مناطق با فشار بالا از بین می‌روند. اضمحلال این حباب‌های

 کاویتاسیون که توأم با تولید موج‌های فشاری قوی ناشی از انفجار حباب‌ها و آزاد شدن مقدار قابل توجه انرژی می‌باشد، اگر در نزدیکی جداره‌ی سرریز رخ دهد باعث فرسایش و خوردگی سطح بتنی سرریز گردیده و در صورت تداوم، خسارات هنگفتی را به جداره و سازه وارد می‌نماید.

تحقیقات صورت گرفته در زمینه‌ی بررسی پدیده‌ی کاویتاسیون و روش­های پیشگیری از آن در سرریزها نشان داده است که استفاده از بتن مقاوم و اصلاح انحنا و جداره جریان، سرریزهای پلکانی و هوادهی به جریان از روش­های مناسب جهت پیشگیری وقوع این پدیده و کاهش خسارات ناشی از آن می­باشند که در این بین موثرترین و اقتصادی‌ترین روش برای پیشگیری و کاهش خسارات ناشی از این پدیده، هوادهی می‌باشد.
ورود هوا به داخل جریان در سرریزها باعث تغییر بسیاری از خصوصیات جریان می­شود که از جمله آن­ها می­توان به تغییرات در چگالی جریان، تغییرات سرعت و فشار و تغییر وضعیت توربولانسی جریان اشاره کرد که برخی از این تغییرات مفید و برخی دیگر برای سیستم هیدرولیکی مورد مطالعه مضر می­باشند.
هزینه گزاف و مدت زمان طولانی احداث سازه­های هیدرولیکی و توجه به اینکه هنوز انجام آزمایش کماکان به عنوان دقیق­ترین روش در بررسی مسائل و مشکلات پیش روی اینگونه سازه­ها مطرح می­باشد، محققان و طراحان را بر آن داشته تا با شبیه سازی جریان واقعی بر روی مدل­های فیزیکی و انجام آزمایشات گوناگون در پی مرتفع کردن مشکلات و مسائل مذکور باشند. بدین دلیل استفاده از مدل­های عددی در دهه­های اخیر بسیار توسعه یافته است.
مهمترین امتیاز یک برآورد محاسباتی عددی، هزینه پایین و سرعت قابل ملاحظه آن است. همچنین حل عددی مسائل، اطلاعات کامل و جزئیات لازم را به ما خواهد داد و مقادیر متغیرهای مربوطه را در سراسر حوزه مورد مطالعه به دست می­دهد. برخلاف شرایط نامطلوبی که ضمن آزمایش پیش می­آید، مکان­های غیرقابل دسترس در کارهای محاسباتی عددی کم می­باشد. بدیهی است از هیچ بررسی آزمایشگاهی نمی­توان انتظار داشت تا تمام متغیرهای دخیل در پدیده مورد مطالعه را در کل میدان جریان اندازه گیری نماید بنابراین جهت تکمیل اطلاعات آزمایشگاهی، حل عددی هم زمان نیز ضرورت پیدا می­کند.

1-2       بیان مسئله

سال‌های مدیدی است که حوادث مربوط به پدیده‌ی کاویتاسیون ذهن مهندسان را در نقاط مختلف جهان به خود معطوف کرده است. پدیده‌ی کاویتاسیون پدیده‌ی نام آشنایی است که در اکثر سازه‌های هیدرولیکی که در معرض جریان‌هایی با سرعت بالا قرار دارند ازجمله سرریز سدها، به عنوان یک خطر و چالش بزرگ مهندسی تلقی می‌شود. البته لازم به ذکر است که عامل موثر بر روی این پدیده تنها به سرعت محدود نمی‌شود و وجود مجموعه‌ای از عوامل متعدد منجر به وقوع این پدیده می‌گردد.
در سرریزهای بلند در نواحی انتهایی، سرعت جریان فوق‌العاده افزایش و عمق جریان کاهش می‌یابد. ترکیب این عوامل باعث کاهش شاخص کاویتاسیون[2] می‌گردد. در نتیجه نقطه‌ای از سازه با نامنظمی نرمال می‌تواند تبدیل به نقطه‌ی شروع کاویتاسیون در سازه گردد. در چنین حالتی این امکان وجود دارد که با کاهش سرعت جریان و یا با افزایش فشار جریان در مرزها از وقوع این پدیده جلوگیری کرد. توجه به این امر ضروری است که شکل هندسی سرریز نیز در وقوع و یا عدم وقوع پدیده‌ی کاویتاسیون نقش قابل ملاحظه‌ای ایفا می‌کند. برای جلوگیری از وقوع پدیده‌ی کاویتاسیون باید موقعیت نقاطی را که در آن‌ها ممکن است با افزایش سرعت، فشار تا حد فشار بخار مایع کاهش می‌یابد، شناسایی کرد.
هوادهی جریان به عنوان عامل موثر در از بین بردن یا کاهش تخریب­های ناشی از کاویتاسیون در سرریزهای آزاد و تونلی تحت­فشار، تاثیر قابل توجهی بر روی ساختار هیدرولیکی جریان از جمله میدان­های فشار و سرعت داشته و در سال­های اخیر شناخت صحیح الگوی جریان و تاثیرات ناشی از هوادهی در سرریزهای تحت­فشار دارای سیستم هواده، از جمله مباحث مورد مطالعه تعدادی از محققین بوده و به علت پیچیدگی خاص جریان­های دو فازی و روشن نبودن دقیق ارتباط میان هوادهی جریان با کاهش خسارات ناشی از کاویتاسیون، هنوز به مطالعات دامنه­داری در خصوص این موضوع نیاز می­باشد.
[1]  Glen Canyon
[2] Cavitation Index

 
 
در این پایان نامه یک دامنه سنگی دارای درزه افقی، با روش بدون المان مورد آنالیز قرار گرفته است. و میدان جابجایی و تنش در حالت الاستیک محاسبه گردیده است. دامنه مساله توسط گره ها با فاصله معین و منظم مشخص گردیده است. محاسبه توابع شکل هر گره با روش درون یابی نقطه محاسبه گردیده است. برای بالا بردن دقت جواب ها و جلوگیری از تکینی ماتریس گشتاور به توابع شعاعی، چند جمله ای نیز اضافه گردیده است. معادلات حاکم بر سیستم از روش انرژی پتانسیل کل بدست می آید. پس از تعیین توابع شکل و مشتق گیری از آنها ماتریس کرنش B محاسبه می گردد که با داشتن ماتریس کرنش و ماتریس ضرایب الاستیک، ماتریس سختی محاسبه می گردد. برای محاسبه ماتریس سختی از روش انتگرال گیری گوس – لژاندر استفاده گردیده است. با محاسبه ماتریس نیرو و اعمال شرایط مرزی حاکم بر مساله مقادیر جابجایی در هر گره و تنش ها محاسبه گردیده است. و برای بررسی صحت جوابهای حاصله دو مثال حل گردیده و جوابها با آنها مقایسه شده است.
 
کلید واژه: روش بدون شبکه، سنگ درزه دار، دامنه تکیه گاهی، نقاط گوسی
 
 

فهرست مطالب

عنوان                                            صفحه
فصل اول                                                                                                                   1
1-1- پیشگفتار                                                                                                        1
1-2- روال حل مساله                                                                                                4
1-3- مدل کردن هندسه                                                                                             4
1-4- معادلات سیستم مجزا                                                                                         7
1-5- حل کننده های معادلات                                                                                     8
فصل دوم                                                                                                                  9
2-1- تاریخچه روش های بدون شبکه                                                                              9
2-2- برخی از کارهای انجم گرفته در ژئوتکنیک با روش بدون شبکه                                       12
2-3- نمونه حل مساله تئوری تحکیم بایوت با روش بدون شبکه                                             13
فصل سوم                                                                                                                           16
3-1- مفاهیم رایج در روش بدن شبکه                                                                            16
3-1-1- متغیر میدانی                                                                                               16
3-1-2- دامنه تکیه گاهی                                                                                          16
3-1-3- گره و نقطه                                                                                                  17
3-1-4- شبکه پس زمینه                                                                                           17
3-1-5- درون یابی و تخمین                                                                                       18
3-1-6- سازگاری و بازتولید                                                                                        18
3-1-7- توابع اساسی                                                                                                19
3-2- مبانی حل مساله در روش های بدون شبکه                                                              20
3-3- قوانین حاک بر فرم های ضعیف                                                                            21
3-3-1- اصل هامیلتون                                                                                             22
3-3-2- اصل هامیلتون مقید شده                                                                                23
3-3-2-1- روش ضرایب لاگرانژ                                                                                  23
 
3-3-2-2- روش پنالتی                                                                                         24
3-4- فرم ضعیف گالرکین                                                                                      25
3-5- ساختن تابع شکل در روش بدون المان                                                               28
3-6- بیان چند روش رایج در روش بدون شبکه                                                           29
3-6-1- روش ذرات هیدرودینامیکی صاف                                                                  29
3-6-2- روش ذره ای با هسته بازتولید کننده                                                              30
3-6-3- روش بدون المان گالرکین                                                                           31
3-6-4- روش درون یابی نقطه ای با استفاده از کثیرالجمله ای ها                                     32
3-7- خصوصیات توابع شکل درون یابی تقطه ای با کثیرالجمله ای ها                                36
3-7-1- سازگاری                                                                                               36
3-7-2- بازتولید                                                                                                 37
3-7-3- استقلال خطی                                                                                         38
3-7-4- خاصیت دلتای کرونکر                                                                               38
3-7-5- جزبندی یکپارچه                                                                                    39
3-7-6- بازتولید خطی                                                                                       40
3-7-7- فرم کثیرالجمله ای                                                                                 40
3-7-8- دامنه تکیه گاهی                                                                                    41
3-7-9- تابع وزن                                                                                               41
3-7-10- همسازی                                                                                            41
3-8- روش های جلوگیری از منفرد شدن ماتریس گشتاور                                            42
3-8-1- تغییر مکان های کوچک تصادفی گرههای موجود در دامنه تکیه گاهی                   42
3-8-2- انتقال مختصات                                                                                     43
3-8-3- استفاده از الگوریتم مثلثی سازی ماتریس                                                      43
3-8-4- استفاده از توابع شعاعی اساسی                                                                  44
3-9- روش درون یابی نقطه ای با استفاده از توابع شعاعی اساسی RPIM                          44
3-9-1- خصوصیات روش RPIM                                                                          47
3-9-1-1- وارون پذیر بودن ماتریس گشتاور                                                           47
3-9-1-2- سازگاری                                                                                        47
3-9-1-3- خاصیت دلتای کرونکر                                                                        47
3-9-1-4-  دامنه تکیه گاهی                                                                            48
4-9-2- مزایا و معایب استفاده از روش RPIM بجای PIM                                          48
3-10- روش RPIM تقویت شده با کثیرالجمله ای ها                                                48
فصل چهارم
بررسی صحت عملکرد برنامه نوشته شده                                                               52
4-1- فرضیات مربوط به حل مساله تیر طره                                                         52
4-1-1- پارامتر های مورد استفاده در روش RPIM برای حل مساله                            53
4-1-2- نحوه تعیین ماتریس سختی                                                                  54
4-1-3- هندسه و خواص مهندسی مساله مورد بررسی                                            54
4-1-4- بررسی نتایج حاصل از حل دقیق و حل عددی                                           55
4-2- حل مساله سنگ درزه دار ژیانگ                                                                58
4-2-1- هندسه مساله                                                                                   58
4-2-2- نحوه توزیع گره ها و تشکیل سلول پس زمینه در دامنه مساله                        59
4-2-3- تشکیل دامنه تکیه گاهی                                                                     61
4-2-4- انتخاب تابع شعاعی اساسی                                                                  62
4-2-5- معادلات حاکم بر کرنش صفحه ای                                                         63
4-2-5-1- معادلات تعادل استاتیکی                                                                 63
4-2-5-2- روابط کرنش – جابجایی                                                                  63
4-2-6- روابط حاکم بر درزه                                                                           64
4-2-7- روابط حاکم بر محیط های دارای ناپیوستگی                                            67
4-2-8- مقایسه جوابهای حاصله                                                                     71
4-2-9- مقایسه تنش عمودی یا مماسی در درزه ها                                              72
4-2-10- بررسی تنش عمودی در حالت بدون درزه                                              76
4-2-11- مقایسه تنش مماسی در حالت بدون درزه                                             77
4-2-12- جابجایی قسمت بالایی درزه                                                             78
4-2-13- جابجایی عمودی قسمت پایینی درزه                                                  79
4-2-14- مقایسه مقادیر جابجایی در قسمت بالایی درزه                                      80
4-2-15- مقایسه مقادیر جابجایی در قسمت پایینی درزه                                       81
4-2-16- مقایسه جابجایی عمودی در هر درزه                                                      82
4-2-17- مقایسه جابجایی افقی در هر درزه                                                         84
فصل پنجم
مدل کردن مساله سنگ درزه دار با روش بدون المان و تحلیل آن                                  87
5-1- بیان هندسه مساله                                                                                 87
5-2- مشخصات مهندسی مصالح                                                                        87
5-3- انتخاب تابع شعاعی اساسی                                                                       88
5-4- فرضیات در نظر گرفته شده برای حل مساله سنگ درزه دار                               89
5-5- شرایط مرزی مساله                                                                               89
5-6- تشکیل ماتریس سختی و ماتریس نیرو                                                        91
5-7- ارائه نتایج حاصل                                                                                 91
5-7-1- ارائه نتایج جابجایی گره ها                                                                  91
5-7-2- ارائه نتایج تنش در دامنه مساله                                                            94
5-7-3- بررسی تغییرات تنش در درزه                                                              99
5-7-4- نمودارهای تنش عمودی و مماسی در حالت بدون درزه                              100
5-7-5-1- جابجایی عمودی لایه بالایی و پایینی درزه                                          101
5-7-5-2- جابجایی افقی لایه بالای و پایینی درزه                                              101
فصل ششم
ننتیجه گیری و پیشنهادات                                                                            102

منابع و مراجع                                                                                             103
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست جدول‌ها
عنوان                                            صفحه
جدول(1-1) برخی از روشهای توسعه یافته بدون المان و ویژگیهای آنها                                       3
جدول(3-1) نمونه هایی از توابع شعاعی                                                                           45
جدول(4-1) میزان جابجایی قائم تار انتهایی تیر در دو روش حل دقیق
و حل عددی و میزان خطا                                                                                            55
جدول(4-2) میزان خیز تیر در دو روش RPIM و دقیق و میزان خطا                                        57
جدول(4-3) مقایسه جواب حاصل از حل RPIM و حل مقاله ژیانگ                                          73
جدول(4-4) مقادیر جابجایی عمودی لایه بالایی درزه                                                          78
جدول(4-5) مقادیر جابجایی عمودی قسمت پایینی درزه و تغییرات آن با فاصله                         79
جدول(4-6) مقادیر جابجایی افقی قسمت بالایی درزه و تغییرات آن با فاصله                             80
جدول(4-7) مقادیر جابجایی افقی قسمت پایینی درزه و تغییرات آن با فاصله                            81
جدول(5-1) مقادیر جابجایی عمودی و افقی گره ها                                                             91
جدول(5-2) مقادیر تنش های موجود در هر نقطه گوسی                                                      94
 
 
فهرست شکل‌‌ها
عنوان                                            صفحه
شکل(1-1) الگوریتم روال کار روشهای اجزای محدود و بدون شبکه                                          5
شکل(1-2) المان بندی و گره بندی پهنه جسم در دو روش اجزای محدود و بدون شبکه                6
شکل(2-1) مساله تحکیم یک بعدی ترزاقی                                                                      14
شکل(2-2) مساله برای گرههای 3،10،14 بررسی گردیده است                                              14
نمودار(2-1) مقایسه نشست سطحی مساله ترزاقی با دو روش تحلیلی و بدون شبکه                     15
شکل(3-1) دامنه تکیه گاهی که می تواند شکل های مختلفی داشته باشد                                17
شکل(3-2) تخمین تابع                                                                                             19
شکل(3-3) (الف) روش انتگرال محدود (ب) روش سریهای محدود                                         29
شکل(3-4) مثلث خیام-پاسکال برای تک جمله ای ها در فضای دو بعدی                                33
شکل(3-5) (الف) چینش مرتب گره ها (ب) جابجایی تصادفی گره ها                                     42
شکل(4-1) هندسه تیر طره مورد بررسی                                                                       54
نمودار(4-1) میزان خیز تیر در دو روش RPIM و حل دقیق در حالت اول                                56
نمودار(4-2) میزان خیز تیر در دو روش RPIM و حل دقیق در حالت دوم                               58
شکل(4-3) هندسه مساله مورد بررسی                                                                         60
شکل(4-4) نحوه تعیین دامنه تکیه گاهی با استفاده از ضابطه رویت بلیچکو                            62
شکل(4-5) لایه واسطه (درزه)                                                                                   65
شکل(4-6) مدل کردن لایه واسطه                                                                              66
نمودار(4-3) الف : مقایسه تغییرات تنش عمودی در هر درزه                                               72
نمودار (4-3) ب: مقایسه تنش عمودی در هر درزه تا فاصله 30 متری                                    73
نمودار (4-4) الف : مقایسه تغییرات تنش مماسی در درزه                                                   74
نمودار (4-4) ب: مقایسه تغییرات تنش مماسی در درزه تا فاصله 30 متری                              75
نمودار (4-5) مقایسه تنش عمودی در حالت بدون درزه                                                     76
نمودار (4-6) تنش مماسی در حالت بدون درزه                                                                77
نمودار (4-7) مقایسه جابجایی عمودی لایه بالایی در هر درزه                                              78
نمودار (4-8) مقایسه جابجایی عمودی لایه پایینی در هر درزه                                             79
نمودار (4-9) مقایسه جابجایی افقی لایه بالایی در هر درزه                                                 80
نمودار (4-10) مقایسه جابجایی افقی لایه پایینی در هر درزه                                               81
نمودار(4-11) جابجایی عمودی – فاصله درزه 1                                                              82
نمودار(4-12) جابجایی عمودی – فاصله درزه 2                                                             82
نمودار(4-13) جابجایی عمودی – فاصله درزه 3                                                              83
نمودار(4-14) جابجایی عمودی – فاصله درزه 4                                                             83
نمودار(4-15) جابجایی عمودی – فاصله درزه 5                                                             84
نمودار(4-16) جابجایی افقی – فاصله درزه 1                                                                 84
نمودار(4-17) جابجایی افقی – فاصله درزه 2                                                                 85
نمودار(4-18) جابجایی افقی – فاصله درزه 3                                                                 85
نمودار(4-19) جابجایی افقی – فاصله درزه 4                                                                86
نمودار(4-20) جابجایی افقی – فاصله درزه 5                                                                 86
شکل(5-1) هندسه مساله مورد بررسی                                                                          90
نمودار(5-1) نمودار تغییرات تنش عمودی در درزه                                                            99
نمودار(5-2) نمودار تغییرات تنش مماسی در درزه                                                           99
نمودار(5-3) تنش عمودی – فاصله                                                                             100
نمودار (5-4) تنش مماسی – فاصله                                                                            100
نمودار(5-5) جابجایی عمودی لایه بالایی درزه – فاصله                                                    101
نمودار(5-6) جابجایی عمودی لایه پایینی درزه – فاصله                                                   101
نمودار(5-7) جابجایی افقی لایه بالایی درزه – فاصله                                                       101
 
 
 
 

فصل اول

1-1-        پیشگفتار

امروزه آنالیز و طراحی سازه های ژئوتکنیکی عمدتاً توسط نرم در این نرم افزارها كه عموماً شرایط آنالیز را بصورت دو بعدی (کرنش صفحه ای) در نظر گرفته می شود، محیط سازه ژئوتکنیک به تعداد زیادی المان تقسیم می شود بندی می گردد. نهایتاً با اعمال شرایط مرزی آنالیز ها انجام می گیرد و مقادیر تنش ها و کرنش ها محاسبه می گردد.
ضعف عمده روش هایی که بر اساس شبکه بندی آنالیز را انجام می دهند اینست که با هر تغییری  در هندسه مساله، لازم است که شبکه بندی دوباره انجام گیرد و این امر کاری زمان بر می باشد و علاوه بر وقت بیشتر، پیچیدگی کار را زیاد می افزارهای المان محدود انجام می گیرد.
کند و از دقت نتایج می کاهد. از جمله ضعفهای دیگر این روشها می توان به دقت کم در محاسبه تنشها، بخصوص در مورد پدیده های پیچیده ای مانند گسترش ترک و یا تغییر فاز (به دلیل ناپیوستگی های شدید) اشاره کرد. علاوه بر این روشهایی که برای باز تولید شبکه (Re-mesh) استفاده می شوند تنها درفضای مسایل دو بعدی کاربرد دارند و در مسایل سه بعدی به دلیل ضعف تکنیکی قابل کاربرد نیستند. هنگامی که با تغییر شکل های بزرگ سر و کار داریم دقت قابل توجهی را از دست می دهیم زیرا المان ها اعوجاج پیدا می کنند. دیگر اینکه شبیه سازی مواد شکننده به چند جز بسیار مشکل است، المانهای محدود اساسا بر طبق مکانیک محیط های پیوسته می باشد که براساس فرمول بندی مکانیک محیط های پیوسته المان ها نمی توانند بشکنند. که این معمولاً منجر به ارایه غلط مسیر شکست می شود. وخطای جدی امکان رخ دادن دارد، زیرا طبیعت مسئله غیر خطی بوده و بشدت نتایج وابسته به مسیر می باشد. با توجه به مسایل فوق محققین همواره به دنبال راهکارهایی بوده اند که بتوانند بر مشکلات ناشی از شبکه بندی را بر طرف کنند و بر دقت و سرعت محاسبات بیافزایند.
روشهای عددی بدون شبکه یکی از راهکارهایی است که برای دوری از مشکلات مطرح شده در بالا مورد مطالعه قرار گرفته اند. این روشها که مدت زیادی از عمرشان نمی گذرد تا حد زیادی معایب فوق را بر طرف می کند. در روش بدون شبکه دامنه مسئله توسط مجموعه ای از گره هایی که بطور اختیاری (منظم یا نامنظم) پخش می شوند، ارائه می گردد. که این موجب انعطاف پذیری می شود که هر گره در هرزمان و در هرکجا اضافه یا حذف کرد. برای آنالیز تنش یک دامنه جسم بطور مثال برای نواحی که اغلب تمرکز تنش وجود دارد، بدون نگرانی از ارتباط بین گره ها آزادانه نقاطی را به ناحیه تمرکز تنش اضافه کرد.

خسارات وارد بر ساختمانهای مختلف بر اثر زمین لرزه ، به صورت کلی ناشی از دو عامل اساسی می باشد که عبارتند از :
– رانش نسبی طبقات ساختمان نسبت به یکدیگر
– شتاب ایجاد شده در کفهای ساختمان
تغییر شکل طبقات ساختمان، در ارتفاعات مختلف، ایجاد رانش نسبی می کند . از آنجائیکه طبقات در یک زمان و با یک سرعت حرکت نمی کنند، لذا در هنگام وقوع زلزله یک جابجایی نسبی افقی بین آنها به وجود می آید. حتی گاهی بر اثر تغییر جهات نیروی وارده بر ساختمان ،به

 علت همسان نبودن انتقال نیرو به تمامی طبقات، طبقات ساختمان درجهات مختلف حرکت می کنند که باعث تخریب دیوارهای جداساز داخلی، شکستن پنجره ها و انهدام تاسیسات خدماتی ساختمان شده، امکان بهره برداری از آن را سلب نموده، خسارات قابل توجهی وارد می سازد همچنین شتاب ناشی از زلزله به کفهای ساختمان که محل تمرکز جرم سازه می باشند منتقل می شود و در هر کف، شتابی متناسب با جرم آن به وجود می آید این شتاب طبقاتی به ساکنین ساختمان و دستگاههای حساس نصب شده آسیب رسانده و موجب ایجاد خسارت می گردد. در ساختمان های ویژه که بهره برداری از تجهیزات نصب شده داخلی هدف اصلی از احداث آنها را شامل می شود، خسارات وارده به تجهیزات فوق به مراتب بیشتر از خسارات وارده بر سازه اصلی می باشد.لذا مسأله اصلی به منظور تامین مقاومت لرزه ای بالای یک ساختمان، چگونگی به حداقل رساندن تغییر مکان بین طبقه ای و شتابهای طبقات می باشد.

استفاده از جدا ساز، تنها راه عملی کاهش همزمان تغییر مکان بین طبقه ای و شتابهای طبقات می باشد و با کمتر کردن تغییر مکانهای حاصله در تراز جداساز، نرمی مورد نیاز سازه را فراهم می کند. به عبارت دیگر جداسازی لرزه ای یک روش نوین برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه در اثر زمین لرزه، به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی می باشد. در این روش چون نیروی زلزله به سازه وارد نمی شود، و یا سهم اندکی از آن به سازه وارد می شود،
نتایج زیر را می توان انتظار داشت:
– تغییر مکان طبقات و تغییر مکانهای نسبی طبقات کاهش می یابد.
– کاهش قابل ملاحظه ای در شتاب طبقات به وجود می آید.
– خسارات سازه ای و نیزخسارات غیرسازه ای به طورمحسوسی کاهش می یابد.
– از مشکلات معماری در طراحی ساختمانها کاسته می شود.
. – هزینه اجرای سازه ها به دلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر،کاهش می یابد.
مفهوم جداسازی لرزه ای، منبعی غنی از تحقیقات نظری را هم در زمینه دینامیک سیستم های سازه ای جدا شده و هم در زمینه مکانیک خود سازه ها فراهم ساخته است. این تحقیقات نظری که به طور وسیعی درمجله های مهندسی سازه و زلزله منتشر شده اند، سبب پیدایش توصیه های طراحی برای سازه های جداسازی شده و نیز ضوابط طراحی جدا سازها شده است. امروزه کشورهای متعددی آئین نامه های طراحی برای سازه های جداساز شده ارائه می دهند.

منت خدای را عزوجل که طاعتش موجب قربت است و به شکر اندرش مزید نعمت هر نفسی که فرو می‌رود ممدحیات است و چون بر می‌آید مفرّح ذات. پس در هر نفسی دو نعمت موجود است و بر هر نعمتی شکری واجب.

از دست و زبان که برآید؟ کز عهده ی شکرش به درآید؟

اعملوا آل داود شکراً و قلیل و من عبادی الشکور.

نگرانی پیامبر اسلامk دربارۀ خلافت و سرنوشت امت اسلامی موجب شده بود تا از یک سو، بارها به معرفی جایگاه و اهمیت محبت اهل بیتb بپردازد و از آنان با تعابیری چون «امام»، «ولی»، «خلیفه» و « ثقل جدایی ناپذیر از قرآن» یاد کند و از سویی دیگر با پیشگویی فتنه های قریب الوقوع، به افشاگری جریان های خط نفاق و گروه های انحرافی پرداخته، وظایف مردم را در این شرایط بحرانی به روشنی بیان کند، به راستی که سخنان این بزرگوار مبنی بر وجود جریان های خط نفاق و گروههای انحرافی یادآور این بیت حافظ است که می‌فرماید:

جنگ هفتادو دو ملت همه را عذر بنه چون ندیدندحقیقت ده افسانه زدند

شاید به جرئت می‌توان گفت در میان این گروه ها «بنی أمیه» مخوف ترین فتنه ای بود که چهرۀ واقعی آن بیش از وفات رسول خداk در عالم رؤیا به ایشان نشان داده شد.

رؤیایی که بعدها به خاطر غفلت مسلمانان، به حقیقت پیوست و کسانی بر منبر و محراب پیامبر بزرگوار حاضر شدند که هیچ لیافت و کفایتی در وجود آن دیده نمی شد به تعبیری دیگر بنی امیه در آن برهه از زمان مصداق این بیت حافظ بودند که می‌فرمود:

واعظان که این جلوه در محراب و منبر می‌کنند چون به خلوت می‌روند آن کار دگر می‌کنند

بنابراین جهان اسلام نزدیک به یک قرن گرفتار فتنه ی بنی امیه شدند، و آن همان فتنه ای بود که امیر مؤمنان علیg نیز در دوره خلافتش از آن فتنه به «کور»، «تاریک» و«فراگیر» یاد می‌کرد و همگان را از آن برحذر می‌داشت. این پایان نامه که تلاش می‌کند علاوه بر شناساندن دو گروه بنی امیه و وهابیت به وجوه اشتراک آنها در اندیشه و افکار و عقاید و اعمال بپردازد مشتمل بر سه فصل است.

فصل نخست آن به تاریخ بنی امیه اختصاص دارد و با تعریف لغوی واژه بنی أمیه آغاز می‌گردد، سپس نسب بنی أمیه به اختصار توضیح داده می‌شود، بعد از آن تاریخ بنی أمیه از جاهلیت تا بعثت و نیز دوران قبل وبعد از پیامبرk و نیز دوران مصادف با خلافت امام علیg عرضه می‌گردد، در ادامه این مباحث تاریخچه ای از خلفای این دولت بیان می‌گردد و بعد از آن عصر فرهنگی بنی أمیه مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، خاتمه این فصل با مبحث بنی أمیه در شأن نزول آیات صورت می‌پذیرد.

فصل دوم به فرقه ی وهابیت اختصاص داده شده است و با مفاهیم لغوی و اصطلاحی سلفی گری آغاز می‌شود بعد از آن به سلیفه جدید (وهابیت) پرداخته می‌شود و شرح حالی از بنیان گذاران فکری این فرقه ارائه می‌گردد، سپس از زمینه فکری این فرقه یعنی اسرائیلیات و وارد کنندگان آنها کسانی چون کعب الأحبار، تمیم داری، عبدالله بن سلام و وهب بن منبه صنعانی سخن به میان می‌آید و خاتمه این فصل به عوامل مؤثر در تبلیغات وهابیت که مهم ترین آنها ضعف فرهنگی، دینی و اقتصادی سرزمین نجد، همکاری آل سعود، استفاده از موسم حج و حمایت های قدرت های استکباری و…. می‌باشند، اختصاص داده شده است.

فصل سوم این پایان نامه به وجوه اشتراک دو گروه بنی أمیه و وهابیت از نظر اندیشه و أفکار و اعمال و کردار می‌پردازد و آنها را در چند عنوان از جمله: بدعت گذاری، تحریف، کشتار مسلمانان و… مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌دهد در پایان نیز نتایج بدست آمده از تحقیق ارائه می‌گردد.

    عراق منطقه ای حائز اهمیت از لحاظ سیاسی و دینی بوده است . عراق را سواد نیز می خواندند . قسمت شمالی آن به نام الجزیره ، نیمه جنوبی آن به نام سواد دشتی حاصلخیز و آبرفتی است . عراق که گاهی اصطلاحا بین النهرین نیز نامیده می شد ، یکی از قدیمی ترین مراکز تمدن جهان است . سرزمین بین النهرین که میان دو رود بزرگ دجله و فرات جا دارد ، مهد تمدن های باستانی است. سرزمین عراق ، به خصوص منطقه ی میان دجله و فرات ، حاصلخیز و پر جمعیت است. به سبب زمین حاصلخیز و آب فراوان این منطقه دولت شهرهای متعددی در آن ایجاد شد که از آن ها می توان سومری ها ، اکدی ها ، بابلی ها و آشوری ها را نام برد و سپس به دست مادها و ایرانی ها افتاد . با شکست ساسانیان به دست اعراب عراق جزء قلمرو خلافت اسلامی گردید . سرزمین عراق در دوره ی خلافت خلفای راشدین فتح شد .مسلمانان پایگاه ساسانیان را بر فرات فتح کردند و با پیروزی نهایی ( 21 ه. ق ) در نهاوند دولت ساسانی را به کلی برانداختند و بر کوفه و بصره حکام جداگانه منصوب کردند.

    مردم عراق از یک رفتار متغیر برخوردار بودند . عراق ، قلب کشور اسلامی و مرکزی برای نیروهای انسانی و سربازان رزمی و ثروت و مال بود و پایگاهی برای لشکر محسوب می شد.پژوهش پیش روی در سه فصل سازماندهی شده است . فصل اول به کلیات پژوهش اختصاص یافته است . در این فصل ابتدا به بیان مسأله پرداخته شده است و سپس سوالات و اهداف و روش کار وسوابق پژوهش حاضر بحث و بررسی شده است .فصل دوم به کلیاتی از جغرافیای عراق و همچنین وجه تسمیه و ترکیب مذهبی و تاریخ عراق قبل از اسلام و در دوران اسلامی را پرداخته شده است و همچنین مناقب و مثالب عراق بیان شده است. فصل سوم پژوهش حاضر به معرفی شهرهای : بصره ، کوفه، نجف ، کربلا، واسط و بغداد پرداخته شده است.

بیان مسئله

    سرزمین فعلی عراق از 3500  سال پس از میلاد مسیح تدریجا نژاد سامی را در خود پذیرا شد. در سال 539 قبل از میلاد بابل به تصرف کورش هخامنشی درآمد و از آن پس ( به استثنای دوران مقدونی ها ) تا ظهور اسلام همواره تحت تسلط حکومت مرکزی ایران بود . قلمرو حکومت اسلامی در این کشور و در زمان حضرت علی (ع)  ، همان قلمرو حکومت در زمان عثمان بود و فتوحات جدیدی صورت نگرفت. پنج ایالت آن عبارت بودند از : ایالت شبه جزیره عربستان ( شامل حجاز ، تهامه ، نجد ، یمن ، یمامه ) ، مصر ، عراق ، ایران و شام . از سال 642 میلادی ، این سرزمین نیز جزء قلمروهای اسلام قرار گرفت و حدود 130 سال بعد « بغداد » ساخته و مرکز خلافت عباسی شد . پس از آن در 1257 میلادی به تسخیر هلاکوخان مغول ، در 1535 میلادی به تصرف امپراطوری عثمانی و در 1920میلادی تحت قیومیت امپراطوری بریتانیا درآمد. تا اینکه در 1932م عراق رسما مستقل شد.

    علی رغم بررسی های صورت گرفته و اطلاعات وسیعی که در مورد این کشور و شهرهای مختلف آن وجود دارد باز جای تحقیق بیشتری را با توجه به مسائل و موضوعات عدیده آن می طلبد .

    عراق در لغت به معنای ساحل و کناره ی دریا و رودخانه است ، که این بلاد نیز واقع بر کرانه ی دجله و فرات می باشد و نیز گفته شده که این کلمه در اصل پارسی بوده و معرب ایراق = ایراگ = ایرج ( نام پسر فریدون و پادشاه ایران باستان ) می باشد . در ابتدا عراق از دو قسم تشکیل شده بود : یکی عراق عجم که خراسان و اصفهان داخل آن بوده و دیگری عراق عرب که همان سرزمین دجله و فرات که در میان و حوالی آن دوست . از سوی دیگر عراق را سواد نیز خوانده اند . هدف از پژوهش حاضر بررسی و پژوهش در شهرهای عراق عرب می باشد. بدین منظور شهرهای مهم و تاریخی عراق هم چون کربلا ، نجف ، بغداد ، کوفه ، بصره ، واسط مورد بررسی قرار خواهند گرفت . در این راستا سعی خواهد شد تا هریک از شهر ها از لحاظ تاریخی ، اجتماعی و سیاسی مورد بررسی قرار گیرد . از این رو ابتدا به بررسی وجه تسمیه و چگونگی روند شکل گیری آنها پرداخته خواهد شد سپس موقعیت جغرافیایی و تاریخی و ویژگی های موجود در هریک از این شهرها پرداخته می شود.

سئوالات  :

سوالات اصلی:

1ـ روند شکل گیری شهرهای سواد عراق در دو قرن اول هجری به چه نحو بوده است ؟

2- جایگاه سیاسی ، تاریخی ، اجتماعی شهرهای عراق چگونه بوده است ؟

سوالات فرعی :

• علل شکل گیری شهرهای عراق چه بوده است ؟
• موقعیت جغرافیایی شهرهای عراق چگونه بوده است ؟

اهداف تحقیق :

    به طور اهدافی که در این پژوهش دنبال می گردد شامل بررسی گذشته و تاریخ کشور استراتژیک عراق ، شناخت شهرهای مهم و تأثیرگذار این کشور که در سطور قبل دکر گردید می باشد.

روش کار:

    روش کار این پایان نامه به صورت توصیفی – تحلیلی می باشد و روش گردآوری ، کتابخانه ای می باشد چراکه مورخین و دانشمندان در طول تاریخ اقدام به گردآوری اطلاعات و تألیف کتب مختلف از آثار و اتفاقات زمان خود کرده اند و ابزار گردآوری اطلاعات از طریق فیش برداری خواهد بود.

سوابق مربوطه:

    کتب ، پژوهش ها و مقالات زیادی در مورد کشورهای اسلامی به ویژه کشور عراق نوشته شده است . به ویژه نوشته های مربوط به حوزه اقتصاد ، جغرافیا ، قومیت ، مذهب و مسائلی از این قبیل در میان این نوشته ها به وفور به چشم می خورد . در این زمینه می توان به کتب و آثاری هم چون نزهه القلوب نوشته حمدالله مستوفی ، الفتوح اثر ابن اعثم کوفی ، البلدان نوشته یعقوبی ، مسالک و ممالک کتاب معروف ابواسحق ابراهیم اصطخری ، مسالک و ممالک تألیف ابن خرداذبه ، الاوطان و البلدان ، الامصار و عجائب البلدان و الحیوان آثار فاخر ابو عثمان عمروبن بحر ( مشهور به جاحظ ) ، الروض المعطار فی خبر الاقطار نوشته محمدبن عبدالمنعم الحمیری ، جغرافیایی تاریخی سرزمین های اسلامی خلافت شرقی به نویسندگی لسترنج ، جغرافیای حافظ ابرو ، حدود العالم من المشرق الی المغرب تألیف ناشناس ( قرن4 ق ) ، آثارالبلاد و اخبار العباد اثر قزوینی ، احسن التقاسیم فی معرفه الاقالیم نوشته اصطخری ، صوره الارض ابن حوقل و…. اشاره کرد. در این پژوهش سعی خواهد شد با استفاده از کتب مذکور هریک از شهرهای مورد نظر مورد کنکاش و واکاوی قرار گیرد. 

فصل دوم :

عراق

2-1وجه تسمیه عراق

     این سرزمین را از آن روعراق گفته اند كه از دیگر سرزمین های عربی  پست تر و در نزدیكی دریاست (قائدان،17).طبیعت جلگه پهناور بین النهرین را كه فرات و دجله  در آن جاری است دوقسمت نموده، قسمت شمالی كه سرزمین قدیم آشور باشد بیشتر از مراتعی تشكیل یافته كه جلگه ای سنگلاخی را پوشانده اند. قسمت جنوبی كه بابل قدیم باشد سرزمینی حاصل خیز كه خاكی رسوبی و نخیلاتی پربركت دارد و نهرهائی كه در آنجا كشیده شده  آن سرزمین را سیراب می كند  و به همین لحاظ مردم خاور زمین آن خطه را یكی از جنات اربعه دنیا می دانستند. عرب ها قسمت شمالی بین النهرین را جزیره و قسمت جنوبی را عراق می نامیدند (لسترنج،26).

     كلمه عراق را از « عراق القربه» گرفته اند؛ یعنی مشكی كه پایین آن سوراخ است ( یاقوت حموی ، معجم البلدان ، 4/94 ) .همچنین گفته می شود « عراق القربه » به معنای مهره هایی است که در پایین مشک آب می آویزند ( قلقشندی ، 43). نیز گفته اند« عراق» جمع «عرق» است؛ به معنای « ساحل دریا» و منظور ازآن ، ساحل دجله و فرات است كه به هنگام مد به سطح دریا می سد وبه آن وصل می شود. برخی دیگر معتقدند كه از « عروق الشجر» ( ریشه های درخت ) گرفته شده است( یاقوت حموی، معجم البلدان ، 4/94).گفته شده است که این کلمه در اصل پارسی بوده و معرّب « ایراق » = « ایراگ » = « ایرج » نام پسر فریدون و پادشاه ایران باستان می باشد ( سجادی ، 11/189 ). همچنین گفته می شود : « عراق در فارسی قدیم سورستان نام داشته است » (  مصاحب ، 2/ 1702).

     اساسا سرزمین رسوبی را اعراب سواد یعنی خاك سیاه می نامند و كلمه سواد رفته رفته بطوری استعمال شد كه مفهوم آن با كلمه عراق یكی گردید، یعنی «سواد» و «عراق» یك معنی داشت و عبارت بود از تمام سرزمین بابل .عراق به معنی صخره های كنار دریا و به معنی ساحل نیز آمده ولی معلوم نیست اصل این كلمه چه بوده ، شاید از اسم كهنه ای ماخذ شده باشد(لسترنج، 26).