بخشی از مقاله
چکیده
از مهمترین فاکتورهایی که در تحلیل دینامیکی اندرکنش خاک - سازه تحت نیروی زلزله مورد توجه قرار میگیرد فرکانس رزونانس و بزرگنمایی دامنه طیف در سطح زمین - بررسی تأثیر سایت بر نیروی زلزله - میباشد. در این مطالعه 4 آرایه هم مرکز با قطر 100 تا 1000 متر در جوار حرم امام خمینی - ره - در جنوب شهر تهران جهت استخراج پروفیل سرعت موج برشی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از برهم نهی منحنیهای پاشندگی سرعت موج برشی در یک نمودار، علاوه بر مود پایه مود بالاتری در فرکانسهای بالای 4 هرتز به وضوح رؤیت گردید. در قدم اول پروفیل سرعت موج برشی تنها با استفاده از کوچکترین آرایه با قطر 100 متر استخراج گردیده است که در آن تحلیل منحنی پاشندگی منطبق بر مود پایه فرض گردیده است. این فرض در حالت برداشتهای معمول کوچک مقیاس طبیعی خواهد بود. در تحلیل دوم عملیات وارونگی با استفاده از منحنی تجمعی پاشندگی با در نظر گرفتن مود های پایه و اول انجام گردیده است که حاصل آن پروفیل سرعت موج برشی برای منطقه مورد مطالعه میباشد. آنچه مورد توجه قرار گرفته است تفاوت اساسی در محتوای این دو پروفیل است که اثبات میکند اکتفا به تک آرایه های کوچک مقیاس در ساختار عمیق نتایج تحلیل را دچار خطای فاحش خواهد کرد.
1 مقدمه
منطقه مسکونی تهران در حصار چندین گسل بزرگ در شمال - شمال تهران و مشا - و جنوب - ری و کهریزک - قرارگرفته است. - بربریان، - 1985 علاوه بر پتانسیل بالای خطر وقوع زلزله، اطلاعات زمین شناسی آبرفتهای ساختار تهران را عمیق - بیش از 1000 متر - خصوصاً در بخشهای جنوبی شهر تخمین زنده است - ریبن - 1960 که سبب مشاهده رزونانس در فرکانسهای کم و با دامنه طیفی زیاد در مطالعات بررسی اثر ساختگاه به روشهای تجربی شده است - حق شناس، - 2005 هر چند که ممکن است شکل 2 و یا 3 بعدی مدل ساختار آبرفت در این مشاهده بی اثر نباشد. از آنجایی که روشهای معمول ژئوفیزیکی همانند برداشتهای درون گمانه ای، شکست و انکسار و ...عموماً پر دردسر و در شناسایی های عمیق ناکارآمد بودهاند، در چند سال اخیر به روشهای آرایه ای برداشت خردلرزه ها در تهران توجه ویژه ای شده است - شعبانی و همکاران، 2008، داودی و همکاران 2009 و حق شناس و همکاران . - 2012 علیرغم پیش بینی ساختار عمیق، در این مطالعات عموماً از آرایههایی با دهانه های کوچک مقیاس - کوچک تر از 100 متر - استفاده شده است. در مطالعه جدیدی که در پژوهشگاه زلزله شناسی و مهندسی زلزله تعریف و در حال انجام میباشد، 11 مجموعه آرایه های چندگانه بزرگ مقیاس در دو پروفیل با راستا های شمال-جنوب و شرق- غرب با تقاطع در بوستان ولایت تعریف شده است. این مقاله به بررسی یکی از این آرایهها در ایستگاه HRM در حوالی مرقد مطهر امام خمینی - ره - در جنوب شهر تهران پرداخته است. محاسبه منحنی پاشندگی و بیضیواری امواج رایلی و نسبت طیف افقی به قائم نگاشتهای زلزله و میکروترمور و در نهایت ترسیم ساختار منطبق بر واقع در این منطقه در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته شده است. همچنین تاثیر مشارکت مود های بالاتر منحنیهای پراکندگی در تحلیلهای وارون پذیری به این سؤال پاسخ خواهد داد که آیا استفاده از آرایه های کوچک مقیاس در ساختار عمیق - رویه معمول - نتایج قابل اعتمادی به دست خواهد داد؟
شکل .1 موقعیت ایستگاه HRM نزدیک حرم امام خمینی - ره - در جنوب تهران. در تصویر سمت چپ موقعیت دستگاه های لرزه نگار در دستگاه مختصات UTM و نسبت به هم نشان داده شده است.
2 برداشت دادهها
- ره - در جنوب شهر تهران با مختصات 3935780و 534428 بر مبنای UTM میباشد. 4 آرایه دایروی هم مرکز با 8 دستگاه لرزه نگار سه مؤلفه ای - CMG-6TD - با پاسخ دستگاهی 0/1 تا 50 هرتز در محی و یک دستگاه در مرکز در 4 روز مختلف متوالی چیده شده است - شکل . - 1 دادهها به طور هم زمان - قفل توس - GPS در بازه زمانی 1 تا 3 ساعت برداشت شده و بعد از انجام عملیات مقدماتی پردازش سیگنال آماده تحلیل گردیدهاند.
3 تحلیل و پردازش دادهها
نسبت طیف افقی به قائم تمام داده های میکروترمور که توس دستگاه های لرزه نگار برداشت شده است به روش ناکامورا، 1989 و با ملاحظات SESAME تحلیل گردیدهاند. همچنین این روش برای
نگاشتهای زلزله کهک 2007 و شهر ری 2009 در ایستگاه های BHRC مستقر در حوالی حرم امام - ره - به کار گرفته شد که در شکل 2 پیک منحنیهای متوس هر دو تحلیل حدود فرکانس 0/65 0/1 مشاهده میگردد.
شکل .2 تصویر سمت راست: منحنیهای تئوری پاشندگی را نشان میدهد. همان طور که در این تصویر دیده میشود منحنیهای پاشندگی مشاهده مشده بر مود پایه و مود اول منطبق هستند. تصویر سمت چپ: منحنیهای خاکستری خ چین و سیاه ضخیم به ترتیب متوس منحنیهای نسبت طیف افقی به قائم در برداشتهای زلزله و میکروترمور و منحنی سیاه نازک نیز منحنی بیضیواری تئوری بهترین مدل منطقه مورد مطالعه میباشد که با منحنی مشاهده شده که تنها بخشی قابل استفاده آن به رنگ سبز نشان داده شده است هم خوانی دارد.
