خسارات وارد شده به سازه های طراحی شده با روش های مرسوم تحلیل و طراحی و نیز توسعه چشم گیر فناوری اطلاعات و ابزار های تحلیلی، محققین و مهندسین را به توسعه روش های منطقی تر برای مهندسی زلزله ترغیب می کند. بدین منظور روش های جدیدی از آنالیز لرزه ای بر اساس عملکرد در سال های اخیر نظیر روش تحلیل دینامیکی افزایشی و روش زمان دوام ارائه شده است. در روش زمان دوام تلاش می شود رفتار سازه ها تحت یک شتاب نگاشت مصنوعی افزایشی که تابع شتاب نامیده می شود از ناحیه خطی تا مرز خرابی مورد بررسی قرار بگیرد. این هدف در روش تحلیل دینامیکی فزاینده نیز دنبال می شود با این تفاوت که به تعداد افزایش شدت لرزه ای(im)، تعداد آنالیز نیز افزایش می یابد در حالی که روش زمان دوام سازه را با یک آنالیز ارزیابی می کند و به همین دلیل این روش آنالیز از سرعت بالایی برخوردار می باشد. توابع شتاب روش زمان دوام با طیف های پاسخ آئین نامه ملی ایران (استاندارد 2800) کالیبره می شوند که در آنها هیچ تمایزی از نظر دور یا نزدیک گسل بودن در نظر گرفته نشده است. با توجه به اهمیت زلزله های نزدیک گسل لازم است روش زمان دوام در حوزه نزدیک توسعه داده شود.زلزله های نزدیک گسل به دلیل جهت گیری انتشار شکست به سمت محل که جهت پذیری پیش رو نامیده می شود دارای دامنه شتاب طیفی بیشتر در پریود های بالاتر از 0.6 ثانیه نسبت به زلزله های دور از گسل می باشند. این افزایش دامنه با بالا رفتن پریود و سطح زلزله افزایش می یابد. با توجه به اینکه تاکنون طیف طراحی نزدیک گسل در هیچ آئین نامه ای بصورت واضح ارائه نشده است معمولاً از روابط کاهندگی اصلاح شده در حوزه نزدیک استفاده می شود. در این مطالعه توابع شتاب زمان دوام توسط یک الگوریتم جدید برای طیف های نزدیک گسل تولید شدند. برای این منظور از رابطه کاهندگی طیف شتاب آبراهامسون- سیلوا که بر اساس ضرایب اصلاحی نزدیک گسل سامرویل اصلاح شده اند، استفاده شده است. سپس توانایی این توابع شتاب جدید در تخمین پاسخ سیستم های یک و چند درجه آزادی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

اثرات ساختگاهی نقش بسزایی در جنبش نیرومند زمین ایفا می کنند، به طوریکه دامنه و محتوای فرکانسی امواج عبوری از لایه های آبرفتی دستخوش تغییرات قابل ملاحظه ای به علت زمین شناسی سطحی می گردند. بنابراین در نظر گرفتن اثرات ساختگاهی گام مهمی در تحلیل پاسخ زمین به شمار می رود. در این پایان نامه با استفاده از برنامه کامپیوتریflac2d، که قادر به حل معادله دیفرانسیل حرکت امواج می باشد، تاثیر تغییرات فضایی (تصادفی) پارامترهای خاک بر روی تحلیل پاسخ زمین مورد بررسی قرار میگیرد. بدین منظور، تئوری میدان تصادفی در کنار شبیه سازی مونت کارلو برای تحلیل لرزه ای پروفیل های خاک لایه بندی شده به کار می رود. پروفیل های مورد بررسی تحت اثر رکوردهای شبیه سازی مربوط به زلزله های کرن کانتی و سن فرناندو در ایالت کالیفرنیا کشور آمریکا و زلزله طبس در ایران می باشند. برای شبیه سازی رکوردهای مورد نظر از روش قدرتمند شبیه سازی کاتوره ای استفاده میگردد. علاوه بر این، تغییرپذیری فضایی پارامتر مدول برشی که یک پارامتر مهم در تحلیل پاسخ زمین می باشد، با استفاده از توزیع لگاریتم نرمال مدل میگردد. برای هر توزیع آماری تعداد 500 تحلیل جهت محاسبه پریود طبیعی و ضریب بزرگنمایی صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از مطالعات پارامتریک در این پایان نامه، حاکی از آن است که با افزایش ناهمگونی خاک، فیلتراسون امواج زلزله بطور چشم گیری صورت میگیرد به طوریکه فرکانس طبیعی کاهش یافته و پراکندگی آن افزایش خواهد یافت.