بخشی از مقاله
خلاصه
هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر ساختگاه و حرکت ورودي بر روي پاسخ لرزه اي زمین است. براي این منظور تعداد 6 زلزله حوزه نزدیک و دور در نظر گرفته شده و از نرم افزار DEEPSOIL 6.0 جهت انجام آنالیزهاي پاسخ زمین به صورت آنالیز معادل خطی و غیر خطی در 4 ساختگاه مختلف استفاده شده است. در بیشتر موارد آنالیز پاسخ زمین مربوط به زمین لرزه هاي حوزه دور و نزدیک، حرکت ورودي لرزه اي با عبور از لایه هاي خاکی تقویت شده و شتاب ماکزیمم نسبت به حرکت ورودي افزایش می یابد.
لیکن با مقایسه نتایج آنالیز غیر خطی میتوان دریافت که حرکت ورودي با عبور از لایه خاکی تضعیف می گردد و شتاب ماکزیمم کاهش می یابد. با مقایسه نموداري هاي شتاب ماکزیمم در برابر عمق براي زلزله هاي حوزه دور، به نظر می رسد که شتاب ماکزیمم روند صعودي را در عمق تا سطح زمین طی میکند ولیکن در کل نمی توان روند فوق را به همه نتایج تعمیم داد. با مقایسه نمودار هاي جابجایی ماکزیمم در برابر عمق براي زلزله هاي حوزه دور نمودار ماکزیمم جابجایی در عمق با افزایش ضخامت نهشت خاکی به سمت جابجایی هاي بیشتر انتقال می یابد.
کلمات کلیدي: آنالیز معادل خطی، آنالیز غیرخطی، ساختگاه، پاسخ لرزه اي، نهشت خاکی
مقدمه
مطالعاتی که در گذشته بر روي زلزله هاي تاثیر گذار و بزرگ انجام گرفته همگی بر تاثیر غیر قابل انکار مشخصات ساختگاه بر روي شدت تلفات مالی و جانی تاکید می کنند. مطالعات نشان داده است که ویژگی هاي ساختگاه - به مانند نوع و مشخصات لایه هاي خاکی، ضخامت لایه هاي خاکی و ... - به طور کل میتواند کلیه پارامتر هاي حرکت ورودي زمین - شتاب، محتواي فرکانسی، مدت زمان لرزه - را تغییر دهد.
در این تحقیق بناست تا نخست به بررسی هر یک از پارامترهاي جنس و عمق لایه هاي خاکی در پاسخ لرزه اي زمین پرداخته شود سپس تاثیر شدت و محتواي فرکانسی زمین لرزه و اندرکنش آن با مشخصات ساختگاه در پاسخ لرزه اي نهشت هاي عمیق و سطحی مورد بررسی قرار گیرد و تاثیر آنالیز به هریک از روش هاي خطی و غیر خطی مورد بررسی قرار گیرد.
تعریف مسئله و مدل سازي ساختگاه
در این تحقیق جهت بررسی تاثیر مشخصات ساختگاه و حرکت ورودي بر روي پاسخ لرزه اي زمین و سازه مستقر بر آن ، یک سري آنالیز هاي پاسخ لرزه اي زمین با استفاده از روش هاي خطی معادل و غیر خطی توسط نرم افزار Deep Soil انجام یافته است. در این راستا جهت بررسی تاثیر نهشت هاي سطحی و عمیق بر روي پاسخ لرزه اي زمین ستون خاکی با عمق هاي نسبتا سطحی تا عمیق در نظر گرفته شد. همچنین جهت بررسی تاثیر محتواي فرکانسی حرکت ورودي تعداد 6 رکورد لرزه اي با بزرگاي و شدت لرزه اي متفاوت و فاصله از گسل متفاوت در نظر گرفته شده است.
مشخصات ساختگاه
در این تحقیق نهشت رسوبی یکنواختی از جنس ماسه که مشخصات آن در جدول 1 آمده است در نظر گرفته شده است. به منظور اجتناب از تاثیر اضافه فشار آب حفره اي ایجاد شده در حین زلزله و به دنبال آن تاثیرات ناشی از روانگرایی بر روي پاسخ لرزه اي زمین که باعث پیچیده شدن تحلیل نتایج حاصله میشود همچنین به علت اینکه یکی از اهداف این تحقیق بررسی تاثیر روش آنالیز بوده و نیز به دلیل اینکه روش آنالیز معادل خطی به دلیل فرضیات و مدل رفتاري در نظر گرفته شده قادر به محاسبه آنالیز پاسخ زمین ر حالت تنش موثر نمی باشد کل ستون خاکی در حالت کاملا خشک در نظر گرفته شده است.
مشخصات حرکت ورودي و حالات مختلف آنالیز
برخی از این زلزله ها بر روي سایت نوع - vs>750m/s - A و برخی دیگر بر روي نوع B و C ثبت گردیده اند. در این تحقیق شتاب نگاشت هایی که بر روي سایت B وC قرار گرفته اند ابتدا توسط نرم افزار DEEPSOIL به شتاب نگاشت واقع بر روي سایت A تبدیل و سپس به عنوان حرکت ورودي به برنامه معرفی گشته اند. مشخصات شتاب نگاشت هاي بکار رفته آورده شده است.
نتایج آنالیز ساختگاه
تاریخچه زمانی شتاب حرکت ورودي و پاسخ لرزه اي زمین را براي دو مورد از رکورد هاي لرزه اي براي ساختگاه M1 تحت روش هاي آنالیز معادل خطی و غیر خطی را نشان می دهد. همانطور که مشاهده میشود براي زلزله که یک زلزله حوزه دور و با حداکثر شتاب 0.04g می باشد نتایج حاصله از آنالیز هاي خطی و معادل خطی پاسخ سطح زمین شباهت بسیاري از لحاظ محتواي لرزه اي و حداکثر شتاب ورودي به هم دارد.
با مقایسه نتایج پاسخ لرزه اي زلزله که زلزله حوزه نزدیک با ماکزیمم شتاب 1.24g می باشد می توان دریافت علاوه بر اینکه آنالیز به روش معادل خطی باعث افزایش شتاب ماکزیمم حرکت ورودي می شود قسمت هایی از زلزله با محتواي فرکانسی بالا هم در پاسخ لرزه اي زمین فیلتر می گردند این درحالی است که در آنالیز غیرخطی ضمن کاهش ماکزیمم شتاب ورودي و اختلاف فاحشی که با آنالیز معادل خطی دارد محتواي فرکانسی در فرکانس هاي بالاتر نیز حفظ می گردد.
