علوم و مهندسی زلزله
سال:1398 | دوره:6 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

با استفاده از پارامترهای قطعه بندی، درازای گسیختگی (در طی هر زمین لرزه)، میزان جابه جایی بر روی گسل ها و الگوی تکرار رویداد زمین لرزه ها؛ رسیدگی ساختاری گسل های باختر و جنوب بلوک لوت مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این مطالعه طیف پاسخ جنبش زمین لرزه های بزرگ روی داده در منطقه، تحلیل شدند. بر اساس نتایج حاصله، گسل کوهبنان: نارس؛ بم: میانه تا نارس؛ گوک، لاله زار، کهورک: رسیده می باشند. در بحث تحلیل فرکتالی و رشد و بلوغ پهنه های گسلی منطقه، از روش مربع شمار استفاده شد. بر اساس محاسبات انجام شده، بعد فرکتالی گسل های کوهبنان و شاخه های جنوبی آن، گسل های بم، کهورک، فاریاب، چاه مزرعه (اسفندقه) و گوک نسبت به بقیه گسل ها کمتر است. در امتداد این گسل ها، رومرکز زمین لرزه ها تمرکز بیشتری دارند. بعد فرکتالی با نزدیک شدن به حاشیه داخلی بلوک لوت افزایش پیدا می کند. این افزایش نشان از بالا بودن پراکندگی میدان تنش در این منطقه است. بعد فرکتالی سامانه گسلی نایبند (721/1-56/1) و گسل سبزواران باختری (68/1-52/1) از شمال به جنوب کاهش و گسل گوک (68/1-52/1) از شمال به جنوب افزایش پیدا می کند. بر این اساس قطعات جنوبی سامانه گسل نایبند و سبزواران باختری و قطعات شمالی سامانه گسلی گوک نارس تر می باشند و توان ایجاد خطر لرزه ای جدی تری را دارند. بر اساس نتایج حاصله از مبحث رسیدگی ساختاری و بررسی ابعاد فرکتالی، لرزه خیزترین گسل های منطقه گسل های کوهبنان، بم، کهورک، گوک، لاله زار، فاریاب و چاه مزرعه (اسفندقه) می باشند.

یکی از مهم ترین ویژگی ها در سری های زمانی زمین لرزه، تعیین میزان همبستگی هایی است که بین زمین لرزه ها در یک منطقه خاص وجود دارد. این مقاله به برآورد همبستگی ها در سری های زمانی مستخرج از داده های زمین لرزه کالیفرنیا، که طی سال های 2002 تا 2016 رخ داده اند، می پردازد. داده ها از 1 جمع آوری شده اند. میزان همبستگی ها یا حافظه دور برد سری زمانی، توسط پارامتر هرست وابسته به زمان، ، و به صورت موضعی، اندازه گیری می شود. پارامتر هرست را به کمک الگوریتم میانگین متحرک روند زدا یا به اختصار، برآورد می کنیم. دلیل استفاده از این روش برآورد، توجه به ساختار مقیاس پایایی زمین لرزه ها و همچنین نوسانات پارامتر هرست نسبت به زمان است. جهت ارزیابی دقت این روش، ابتدا پارامتر هرست را در داده های شبیه سازی شده برآورد می کنیم و میانگین مربعات خطا را، به عنوان ملاکی از دقت روش، به دست می آوریم. سپس را جهت تعیین میزان تغییرات و همبستگی بین زمین لرزه های متوالی، در داده های زمین لرزه کالیفرنیا، محاسبه می کنیم. در مواجهه با داده های زمین لرزه، مشاهده می کنیم که پارامتر هرست، دارای تغییرات قابل توجهی نسبت به زمان است درصورتی که در داده های شبیه سازی شده، این میزان تغییرات دیده نمی شود. از مزایای روش، این است که در این روش به هیچ گونه فرض توزیعی از متغیرهای تصادفی، نیاز نداریم. به علاوه، این روش، برتری قابل توجهی نسبت به روش های موجک و طیف توان با مرتبه بالا دارد که بر اساس تبدیل لژاندر یا فوریه از گشتاورهای مرتبه محاسبه می شوند. با به کارگیری این روش برآورد در داده های زمین لرزه کالیفرنیا، ملاحظه می شود که مقدار بین 4/0 و 6/0 نوسان می کند. در مواردی که مقدار پارامتر از 5/0 بیشتر است، نشان دهنده ی وجود همبستگی دوربرد به مقدار کم است و مقادیر پارامتر هرست کمتر از 5/0 بیانگر عدم همبستگی بین مشاهدات متوالی است.

در این پژوهش سعی شده است که پارامترهای لرزه ای برای منطقه قم محاسبه گردد. برای نیل به این هدف از روش حل معکوس تعمیم یافته استفاده شده است که در ابتدا توسط اندروز [1] ارائه شد. برای استفاده از این روش ابتدا بانک داده های شتاب نگاری ایجاد و داده های شتاب نگاری همگی از شبکه شتاب نگاری سازمان تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی استخراج شد. برای تهیه بانک داده ها، تمامی رکوردهای شتاب مربوط به منطقه مورد مطالعه از بقیه رکوردها جدا شد و سپس مولفه های قائم و افقی هر رکورد استخراج گردید. پس از تهیه بانک داده ها، تمامی رکوردها تصحیح شد و موج برشی مستقیم از کل رکورد جداسازی گردید. طیف فوریه برای رکوردهای به دست آمده محاسبه شد و در 20 فرکانس بین 4/0 تا 15 هرتز با فواصل لگاریتمی مساوی از طیف فوریه نمونه برداری به عمل آمد تا داده ها جهت استفاده در الگوریتم حل معکوس تعمیم یافته آماده شوند. با استفاده از روش حل معکوس تعمیم یافته و با استفاده از روش اندرو برای مقید کردن درجه آزادی معادله، ماتریس معلومات و مجهولات مسئله تهیه شد. معادله ماتریسی با کمک روش جداسازی مقادیر تکین حل شد. در محاسبه فاکتور کیفیت امواج برشی مدل گسترش هندسی از مدل معتضدیان [2] استفاده شده است. اثرات چشمه، مسیر حرکت امواج برشی و تاثیرات ساختگاهی که ایستگاه ثبت کننده در آن واقع شده است هرکدام به طور مجزا محاسبه شده اند. در این منطقه پارامتر کیفیت امواج برشی برابر محاسبه شده است. مدل استفاده شده برای تحلیل اثر چشمه مدل می باشد و برای محاسبه افت تنش، فرکانس گوشه، بزرگای گشتاوری و غیره از روش جستجوی نقطه به نقطه استفاده شده است و این پارامترها برای تمامی زلزله های بانک داده ها محاسبه گردیده اند. تشدید ساختگاهی نیز برای تمامی ایستگاه های ثبت کننده محاسبه شده است.

نتایج حرکت های زمین به دست آمده از روش های شبیه سازی به شدت بستگی به میزان دقت پارامترهای ورودی دارد، به طوری که می توانند مقادیر بیشینه، محتوای فرکانسی و مدت تداوم حرکت را تحت تاثیر قرار دهند. در این مطالعه به منظور ارزیابی میزان اثرات عدم قطعیت در پارامترهای چشمه، مسیر و ساختگاه، مقایسه ای بین نتایج شبیه سازی 19 سناریوی آزمایشی با پارامترهای متفاوت نسبت به سناریوی مرجع، انجام گرفته است. برای دستیابی به این هدف گسل نیاوران در شمال تهران به عنوان گسل هدف انتخاب شد که با بزرگی گشتاوری 7 به ترتیب باعث ایجاد میانگین شتاب و سرعت حداکثر 600 سانتی متر بر مجذور ثانیه و 60 سانتی متر بر ثانیه در محدوده ی مورد مطالعه می شود. بر اساس نتایج، پارامترهای بزرگی گشتاوری، افت تنش، بخش مربوط به فرکانس فاکتور کیفیت، توزیع هندسی و کاپا بیشترین اثر و پارامترهای شیب گسل، نقطه ی شروع گسیختگی، سرعت گسیختگی، سطح تپنده دارای کمترین اثر بر نتایج هستند. همچنین محدوده ی پایین فرکانسی (کمتر از 1 هرتز) توسط پارامترهای نقطه ی شروع گسیختگی و بزرگی گشتاوری و حرکت های با فرکانس های بالاتر توسط پارامترهای افت تنش، فاکتور کیفیت، کاپا و بزرگی گشتاوری کنترل می شوند.

در بیشتر مطالعات مربوط به اندرکنش گسلش-خاک-فونداسیون-سازه، تنها فونداسیون مدل شده و اثر سازه با روش هایی مانند سختی معادل یا اضافه نمودن سربار معادل آن در مدلسازی ها دیده شده و از مدلسازی مستقیم سازه در مدل های آزمایشگاهی و عددی خودداری شده است. لذا به نظر می رسد مدلسازی مستقیم سازه بتواند درک بهتری از تاثیر حضور سازه-فونداسیون بر نحوه انتشار گسلش سطحی1 و همچنین بر نحوه عملکرد اعضاء مختلف سازه در حین گسلش را امکان پذیر سازد. در این تحقیق مدلسازی عددی دوبعدی سازه-فونداسیون-آبرفت با اعمال گسلش سطحی معکوس به صورت شبه استاتیکی، در حالت قابهای دو دهانه دارای پی نواری با تعداد طبقات 3 و 7، با استفاده از روش اجزاء محدود و نرم افزار آباکوس انجام شده و تاثیر عواملی نظیر موقعیت قرارگیری سازه، تعداد طبقات و ضخامت فونداسیون در این پدیده اندرکنشی به صورت پارامتریک مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است. بر این اساس بحرانی ترین موقعیت قرارگیری، برای حالتی است که سازه برروی فرادیواره و در فاصله 15 تا 25 متری از محل رخنمون گسلش میدان آزاد2 قرار می گیرد. تاثیر افزایش تعداد طبقات (افزایش سربار) از نظر تغییرشکل های ایجادشده در سازه در مواجهه با پدیده گسلش در حالت های مختلف قرارگیری سازه متفاوت می باشد، اما از نظر تغییرات نیروهای داخلی اعضا سازه ای، افزایش تعداد طبقات باعث ایجاد مقادیر نیروی برشی و لنگر خمشی بزرگتری در طول تیر طبقات و فونداسیون سازه ها در اثر اعمال گسلش می شود. افزایش ضخامت فونداسیون نیز باعث کاهش مقادیر نیروی برشی و لنگر خمشی ایجاد شده در اعضای سازه ای نظیرتیرها در اثر اعمال گسلش می گردد، در نتیجه می تواند به عنوان یک راهکار مناسب در جهت عملکرد بهتر سازه در مواجهه با پدیده اندرکنشی سیستم کوپل، مورد توجه قرارگیرد.

در این مقاله شبیه سازی عددی و تحلیل تونل خط 2 مترو تبریز، واقع در ناحیه با فعالیت لرزه ای بالا، تحت تحریکات زلزله های مختلف بررسی شده است. تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی سیستم به هم بسته خاک-تونل با استفاده از نرم افزار FLAC2D انجام شده اند. رفتار غیرخطی خاک و اندرکنش خاک و سازه با در نظر گرفتن مشخصات مربوط به تونل زیرزمینی مدل شده است. عملکرد لرزه ای مدل به وسیله مدل رفتاری UBCHYST برای خاک ارزیابی گردیده است. این مدل رفتار سیکلی غیرخطی شامل کاهش مدول برشی با کرنش برشی و نسبت میرایی وابسته به کرنش می باشد. پارامترهای مدل UBCHYST به وسیله مقایسه منحنی های کاهش مدول و میرایی حاصل از شبیه سازی مدل با منحنی های دارندلی کالیبره شده و سپس مدل تحت زلزله هایی با ماکزیمم شتاب زمین و فرکانس های غالب مختلف قرار گرفت. نتایج تحلیل های دینامیکی برحسب جابه جایی، تنش موثر و نیروهای داخلی در طی زلزله ارائه شده است. بر اساس تحلیل ها، افزایش ماکزیمم شتاب زمین و ماکزیمم جابه جایی افقی منجر به افزایش نیروهای داخلی دینامیکی در پوشش تونل، افزایش نشست دائمی خاک و کاهش تنش موثر در خاک می شود. به علاوه، پس از هر زلزله مقادیر باقیمانده قابل توجهی برای لنگر خمشی دینامیکی در پوشش تونل در اثر کرنش های تجمعی مشاهده شد درصورتی که مقادیر باقیمانده پس از زلزله برای نیروهای محوری در پوشش تونل کوچک تر است.

این مقاله به ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های فولادی مجهز به میراگرهای تسلیمی TADAS با تاکید بر پاسخ پسماند جهت بهسازی لرزه ای قاب های خمشی فولادی اجراشده می پردازد. برای این منظور، پاسخ سه قاب خمشی فولادی با شکل پذیری ویژه و با تعداد طبقات 3، 9 و 20 با و بدون میراگر تحت اثر 11 شتاب نگاشت مقیاس شده دور از گسل به روش تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی با در نظر گرفتن آثار زوال سختی و مقاومت و با تاکید بر پاسخ پسماند مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، جابجایی های نسبی بین طبقه ای پسماند به طور میانگین در سازه کوتاه مرتبه بین 75 تا 80 درصد، در سازه میان مرتبه 15 تا 85 درصد و در سازه بلند مرتبه 30 تا 80 درصد در طبقات مختلف کاهش نشان می دهد. به علاوه، جابجایی حداکثر در سازه 3 طبقه به طور میانگین حدود 50 درصد و در سازه های 9 و 20 طبقه حدود 10 تا 40 درصد کاهش نشان می دهد. نسبت میانگین جابجایی پسماند به جابجایی حداکثر نیز در هر سه سازه به ترتیب بین 50 تا 65 درصد، 50 تا 55 درصد و 20 تا 50 درصد کاهش داشته است. با افزایش تعداد طبقات، میراگرها تاثیر کمتری در کاهش پاسخ ها و بهبود عملکرد سازه ها نشان می دهند. نتایج نشان می دهد که تعبیه میراگر منجر به کاهش آثار مدهای بالاتر در سازه های بلند و یکنواختی بیشتر در توزیع تقاضاهای تغییر شکل غیرخطی در ارتفاع می شوند. نتایج تحلیل ها و مقایسه پاسخ ها با حدود عملکردی مبتنی بر جابجایی پسماند در نشریه FEMA P-58، نشان می دهد که سازه های مجهز به میراگرهای TADAS، تاب آوری لرزه ای بیشتری نسبت به قاب های بدون میراگر دارند.

در طراحی و ارزیابی سازه ها بر اساس عملکرد، شناسایی سطوح عملکرد سازه در سطوح خطر لرزه ای مشخص از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در ارزیابی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی با سیستم باربر جانبی دوگانه متشکل از قاب خمشی و مهاربندهای همگرا با تحلیل دینامیکی فزاینده، معیارهای مقبول و پذیرفته شده ای جهت تعیین سطوح عملکرد وجود ندارد. در این مقاله معیارهای مناسب و ساده ای جهت تعیین سطوح عملکرد سازه های فولادی با این سیستم سازه ای پیشنهاد گردیده است. بدین منظور متوسط مقادیر شاخص خسارت یک سازه ی مرجع با سیستم قاب خمشی در سطوح عملکرد تعیین شده با استفاده از روش راهنمای FEMA 350 محاسبه و بر مبنای این مقادیر سطوح عملکرد 22 سازه فولادی با سیستم دوگانه با حالات مختلف نامنظمی غیر هندسی در امتداد ارتفاع با تحلیل دینامیکی فزاینده تعیین شده است. بر اساس میانگین ظرفیت تغییر مکان نسبی بین طبقه ای در سطوح عملکرد، معیارهای مناسب و ساده ای جهت تعیین سطوح عملکرد سیستم سازه ای مذکور معرفی گردیده که بر اساس آن مقدار دریفت 9/0 درصد برای شناسایی سطح عملکرد قابلیت بهره برداری بی وقفه و دریفت 5/7 درصد یا کاهش شیب منحنی IDA به 20 درصد مقدار آن در حالت الاستیک برای تعیین سطح عملکرد آستانه فروریزش پیشنهاد شده است.

ترکیب لرزه خیزی بالا و آسیب پذیری بالای سازه ها در ایران سبب گشته است که ریسک یا خطرپذیری در ایران در سطح بالایی قرار گیرد. به صورت کلی دو رویکرد اصلی در مدیریت ریسک وجود دارند که عبارتند از توزیع ریسک و کاهش ریسک که تمرکز اصلی این تحقیق بر توزیع ریسک است. جهت برآورد منابع مالی موجود جهت مقابله با خسارات زلزله، ابزارهای توزیع ریسک، که در اینجا سیستم های بیمه زلزله می باشند، با در نظر گفتن آسیب پذیری اقتصادی موجود مالکین و ریسک منطقه، طراحی شده اند. از سوی دیگر، در هر سیستم بیمه زلزله طراحی شده، قابلیت پرداخت حق بیمه ها از سوی ساکنین در جامعه نیز که در پذیرفته شدن سیستم و پایداری آن ضروری است مورد بررسی قرار گرفته است. رویکرد احتمالاتی مدل سازی ریسک مورد استفاده در اینجا، تفاوت زیادی را بین حق بیمه های موجود در کشور و حق بیمه های بر پایه ریسک محاسبه شده نشان می دهد که نشان دهنده اهمیت فراوان در نظر گرفتن واقعی ریسک زلزله در فرآیندهای تصمیم گیری های مالی قبل و پس از وقوع زلزله است. همچنین نیاز به روش های کاهش ریسک برای ساختمان های بسیار آسیب پذیر و لزوم بهره گیری از پوشش بیمه اتکایی و کمک های دولتی برای مدیریت ریسک رویدادهای فاجعه آمیز نشان داده شده است.

این پژوهش به منظور بررسی و ارزیابی میزان آگاهی مردم شهر بابل از لرزه خیزی منطقه و آمادگی آنان برای مقابله با این وضعیت صورت گرفته است. بدین منظور و برای دستیابی به میزان آگاهی مردم از زلزله خیز بودن منطقه، نیازهای ضروری آنان، رفتارهای آنان هنگام وقوع زلزله، آمادگی در برابر آن و متداول ترین روش آموزشی دریافت و انتقال مفاهیم مربوط به زلزله و موارد مشابه پرسش نامه ای در میان مردم شهر توزیع شد. تعداد 426 پرسش نامه به روش تصادفی ساده و با سوال از افراد بالای هجده سال در میدان ها، چهارراه ها، دانشگاه ها، اداره ها و بیمارستان های شهر (در وقت ملاقات) تکمیل گردید. سپس، پاسخ های دریافتی با استفاده از نرم افزار تحلیل آماری اس پی اس اس مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، 62 درصد پرسش شوندگان، مطالب آموزشی پیرامون زلزله دریافت کرده اند ولی 70 درصد از آنها و همچنین 81 درصد از پرسش شوندگان گروه سنی 18-25 سال، بابل را شهری زلزله خیز نمی دانند و یا اطلاعی از زلزله خیز بودن آن ندارند. یکی از دلایل چنین دیدگاهی در نظر مردم بابل در تصور غلط آنان از معنای زلزله خیزی ریشه دارد. آنها منظور خود از زلزله خیز بودن شهر را، در چندین بار تجربه کردن زلزله در سال و یا رخداد زلزله در این شهر بیان می کردند. در نتیجه، آموزش مطالب مربوط به زلزله به همراه آگاهی بخشی نسبت به وضعیت لرزه خیزی شهر باید به منزله اولویت در نظر گرفته شود.