بخشی از مقاله
چکیده
کاهش خطرپذیری لرزهای یا ایمنی در مناطق زلزله خیز، از جمله ایران، بوسیله کنترل رفتار ساختمانها و سازههای زیربنایی ضروری است. در این مقاله یکی از پلهای در دست احداث راهآهن مسیر قزوین – رشت – انزلی بر روی رودخانه سفیدرود در استان گیلان مورد بررسی لرزهای ساختگاهی قرار گرفت. ابتدا گسلهای فعال منطقه شناسایی شد، سپس با استفاده از روابط کاهندگی، مقدار بیشینه شتاب زمین از روش تعینی - DSHA - محاسبه و برحسب احتمال وقوع سالیانه از روش احتمالاتی - PSHA - نمودارهای بیشینه شتاب زمین ترسیم گردید. نهایتاﹰ طیف خطر یکنواخت - UHS - که کاربرد آن در طراحی براساس عملکرد - PBD - و تحلیل آسیبپذیری سازههای مهم میباشد برای زمین لرزهای با احتمال وقوع ۰۱% در ۰۵ سال ترسیم گردید.
۱- مقدمه
گسلش و درنتیجه وقوع زلزلهها به خودی خود سبب خسارات جانی و مالی نمیشود، بلکه اندرکنش نامطلوب حرکات زمین با محیط زیست و مستحدثات موجب تلفات میگردد، به عبارتی مستحدثات ناسازگار با زلزله باعث ایجاد خطر و ویرانی میگردد. از آنجا که کشور ایران در منطقه زلزلهخیز قرار دارد،کنترل و کاهش خطرپذیری لرزهای و یا ایمنی لرزهای در مناطق مختلف بوسیله کنترل رفتار مستحدثات ساختمانی و زیربنایی ضروری است. خطرپذیری لرزهای عبارت از پیامدهای محتمل خطر زلزله است که برابر با احتمال افزایش خسارات و اثرات اجتماعی یا اقتصادی زلزلهها بیش از ارزش تعیین شده برای سرمایههای موجود در یک یا چند منطقه در فاصله زمانی مشخص میباشد
در این مقاله یکی از پلهای در دست احداث راه آهن مسیر قزوین – رشت – انزلی بر روی رودخانه سفیدرود در استان گیلان و در فاصله ۶ کیلومتری از گسل لاهیجان، مورد بررسی لرزه ای ساختگاهی قرار گرفت.
- اولین مرحله مطالعه بر پایه آمار زلزلههای رخ داده در یکصد سال اخیرکه پتانسیل ایجاد خطر لرزهای و آسیب را داشتهاند، قرار گرفت.
- مرحله بعد محاسبه کاهش شدت حرکات زمین با استفاده از روابط کاهندگی شتاب زمین باتوجه به فاصله پل مذکور تا چشمهها، جنس خاک و عمق کانونی بود.
- سومین مرحله، محاسبه بیشینه شتاب زمین با استفاده از روش تعینی 1 - DSHA - و ترسیم نمودارهای بیشینه شتاب زمین برحسب احتمال وقوع سالیانه زلزله با استفاده از روش احتمالاتی - PSHA - بود.
- نهایتاﹰ طیف خطر یکنواخت - UHS - ٣، که کاربرد آن در طراحی براساس عملکرد - PBD - ٤ و تحلیل آسیبپذیری سازههای مهم میباشد، براساس نمودارهای شتاب طیفی و برای زمینلرزهای با احتمال وقوع ۰۱% در ۰۵ سال ترسیم گردید.
۲- معرفی ساختگاه موردمطالعه و مشخصات چشمههای لرزهای
ساختگاه مورد مطالعه در این مقاله یکی از پلهای در دست احداث راهآهن مسیر قزوین – رشت – انزلی بر روی رودخانه سفید رود در استان گیلان با موقعیت جغرافیایی تقریبی ۵/۹۴ درجه شرقی و ۹/۶۳ درجه شمالی میباشد - شکل ۱ - . این پل در فاصله ۶ کیلومتری گسل لاهیجان قرار دارد. از سایر چشمههای لرزهای - گسلهای - مهم در شعاع ۰۱۱ کیلومتری ساختگاه میتوان به گسل آستارا و گسل سلطانیه اشاره کرد.
از کاتالوگهای زلزله، زمین لرزههای با بزرگای بیش از ۴ در مقیاس امواج درونی زمین در شعاع ۰۱۱ کیلومتری ساختگاه استخراج و باتوجه به محل وقوع آنها به نزدیکترین چشمه لرزه ای خطی - لاهیجان، آستارا و سلطانیه - و یا سطحی - شامل گسلهای کوچک واقع درشمال شرق پل مذکور - نسبت داده شد
شکل ۱: موقعیت جغرافیایی پل مورد مطالعه
شکل ۲: موقعیت گسلهای واقع در فاصله ۰۱۱ کیلومتری ساختگاه
۳- معرفی روابط کاهندگی جنبش شدید زمین
کاهندگی١ یا کاهش شدت زلزله تابعی از متغیرهای متعددی همچون ساختار چشمه، مسیر حرکت امواج و شرایط محل است. ساختار چشمه شامل عواملی نظیر شرایط تنش و کرنش زمین، ابعاد گسیختگی و عمق چشمه، مسیر حرکت شامل گسترش هندسی، انعکاس و انکسار امواج، جذب انرﮊی و ساختار زمین میباشد. توپوگرافی و اندرکنش خاک – سازه از جمله شرایط محلی میباشند.
رابطه کاهندگی تابعی است که خواص زلزله - از جمله بیشینه شتاب زمین - یا کمیتهای پاسخ - مانند مقادیر طیفی - را به متغیرهای اشاره شده مرتبط می سازد - رابطه ۱ - .
اگرچه ارائه یک رابطه کاهندگی که شامل همه عوامل مذکور باشد از لحاظ تئوری امکانپذیر است، لیکن در اکثر روابط کاهندگی دو عامل مهم گسترش هندسی - فاصله - و بزرگای زلزله درنظرگرفته میشود.
۴- محاسبه بیشینه شتاب از روش تعینی - DSHA -
در این روش با استفاده از روابط کاهندگی؛ مقادیر ثابت R، فاصله ساختگاه از گسل؛ Mmax،
بیشترین بزرگای گشتاوری زلزلههای رخ داده مرتبط با آن گسل - مندرج در جدول ۱ - ؛ مقادیر PGA بدست میآید که در جدول - ۲ - ارائه شدهاند. بیشینه مقدار PGA، 0/738 g است که از رابطه - Battis - بدست آمده است.
جدول ۱: مقادیر R و Mmax برای چشمههای لرزهای منطقه
