بخشی از مقاله
چکیده:
اهمیت بار زلزله با توجه به طبیعت تصادفی آن ازنظر مکانی و زمانی و بررسی خطرپذیری ساختمانها هنگام وقوع و طی زمانی زلزلهها باعث گردیده که پدیده زلزله یکی از مهمترین پارامترها در طراحی انواع سازهها بشمار آید. یکی از مشخصههای اساسی در مهندسی زلزله، تعیین بزرگترین زلزلهای است که انتظار وقوع آن در یک منطقهی معین و طی یک دوره زمانی معین وجود دارد. میزان شتاب افقی زمین بهطورمعمول در دو حد با احتمال رویداد 10% و 64% انتخاب میشود که حد اول را در اصطلاح حداکثر شتاب محتمل و حد دوم را زلزله مبنای طرح مینامند. بدیهی است که در اغلب نقاط ایران برای حد کمتر؛ یعنی فقط 10% احتمال رویداد به نسبت سنگین و پرهزینه خواهد بود لذا بر اساس توصیههای مهندسی تجربی میتوان سازههای متعارف را بر پایه احتمال وقوع زیادتر، یعنی 50% خطر یا کمی بیشتر طراحی نمود و سپس با قبول امکان خسارت محدود وضعیت پایداری عمومی سازهها را در صورت وقوع زلزله بیشینه، کنترل و پیشبینی کرد. طرح آییننامهی زلزلهی ایران موسوم به استاندارد2800 در مبحث حرکات حوزه نزدیک گسل که به نوع و چگونگی قرارگیری ساختگاه و گسل بسیار حساس میباشد، ساکت است؛ گرچه این ضعف تا حدودی با بالا بردن سطح طیف در زمان تناوبهای بالا جبران شده است. نتایج حاصل از این پژوهش و تطبیق نتایج با ویژگیهای ثبتشده از خواص زلزلههای نزدیکی گسل - توسط محققین - نشان میدهد که، گسل گایلاتو-سیاهچشمه-خوی یک گسل حوزهی نزدیک بوده و دارای اثرات جهتدهی و پیشرونده میباشد.
واژه های کلیدی: گسل سیاهچشمه-خوی، آییننامه 2800 - ویرایش چهارم - ، رگرسیون حوزه نزدیک، طیف ویژه طرح
-1مقدمه
گسل گایلاتو-سیاهچشمه-خوی - GSCK - در بخش شمال غرب ایران و کشور ترکیه قرار دارد. ویکی از گسلهای اصلی منطقهی خوی میباشد؛ که در طی فازهای مختلف فشارشی فعالیت امتدادلغز راستگرد داشته است. این گسل با طولی در حدود 165 کیلومتر یک گسل چندپاره است که از هفت جز منحنی شکل با گسترش در سوی - NS-SE - دارد. فعالیت لرزهای منطقه خوی در طول چند گسل کواترنری جوان مانند گسل GSCK و چالداران-خوی با بزرگای متوسط و زیاد و دوره بازگشت بلندمدت به همراه وقفههای لرزهای پراکندهشده است .[1] دادههای لرزهای مورداستفاده برای تحلیل خطر لرزهای ساختگاه و نقشه - پلان - به ترتیب در جدول - 1 - و نقشه - پلان - 1 آورده شده است. برای تحلیل دادههای لرزهای و ترسیم طیف ویژهی ساختگاه به ترتیب از نرمافزار KNOPOFF برای حذف پسلرزهها و پیشلرزهها و برای استخراج پارامترهای لرزهخیزی و دورهی بازگشت زلزلهی ساختگاه از نرمافزار Kijko و نرمافزار SEISRISK III که فرآیند انتگرالگیری پیچیده را برای برآورد نتیجه تحلیل خطر ساختگاه در کنار نیاز به واردکردن عدم قطعیتها در برآورد خطر را تسهیل میبخشد استفاده شده است. در ادامه برای پردازش دادهها و پارامترهای زمین حرکتی و تحلیل یکبعدی پاسخ زمین به ترتیب از نرمافزارهای Seismosignal و EERA استفاده کردیم؛ و در پایان و برای ترسیم گرافها از نرمافزار اکسل استفاده گردیده است.
-2تحلیل خطر و روش احتمالی تعیین زلزله طرح
در این روش بر اساس زلزلههای قبلی - تاریخی - و با استفاده از یک مدل ریاضی مناسب نسبت بهاحتمال وقوع زلزله با بزرگای مشخص در آینده اقدام میشود - مدل پواسون - ؛ بنابراین مهمترین نقطه درروش احتمالاتی داشتن آمار معتبر پیرامون زلزلههای تاریخی یک منطقه میباشد. هدف اصلی درروش بالا برآورد احتمال وقوع یک زلزله با بزرگای مشخص در یک نقطه میباشد. پارامترهای مؤثر در تعیین زلزلهی طرح عبارت از بزرگی، دوره بازگشت، فاصله کانونی، فاصله از مرکز زلزله، محل گسلها و نوع آنها و مجموعهای از پارامترهای غیرمستقل از قبیل شتاب، سرعت و بیشینه تغییر مکان زمین و طول گسلهای فعال میباشد.[2] مقادیر دوره بازگشت با احتمال وقوع 10% در 50 سال بر اساس بزرگاهای متناسب ساختگاه برحسب مرکالی در جدول - 2 - آورده شده است.
-1-2 تحلیل تاریخچه-زمانی - لحظهبهلحظه -
ضوابط مربوط به انتخاب شتابنگاشتها برای استفاده دربند 3-3-5-2 آییننامه2800 ویرایش چهارم آورده شده است. در گام نخست شتابنگاشتهای خام مورد پردازش قرار میگیرد و تصحیحاتی از قبیل اصلاح خط پایه و اصلاح باند فرکانس مناسب روی آن صورت میپذیرد سپس با استفاده از نرمافزار Seismosignal زمان حرکت شدید زمین در آنها موردبررسی قرار میگیرد. برای تعیین دورهی شدیدلرزهای برای شتابنگاشتها از روش پیشنهادی آییننامه مرسوم به - توزیع تجمع انرژی - استفاده میشود که در رابطهی - 1 - آورده شده است. در این روش دوره حرکت شدید زمین، مدتزمانی است که طی آن سهم زیادی از انتگرال مربع شتاب که بهشدت شتابنگاشت نیز موسوم است وجود داشته باشد. که در آن a شدت شتابنگاشت؛ g شتاب ثقل زمین و [ - - ]2 طیفهای پاسخ هر زوج شتابنگاشت با در نظر گرفتن میرایی 5% و با استفاده از روش جذر مجموع مربعات با یکدیگر ترکیبشده و طیف ترکیبی واحد برای هر زوج شتابنگاشت ساخته میشود - بهصورت کمی فاصله زمانی بین سهمهای 5% و 95% دوره حرکت شدید زمین در نظر گرفته میشود - .
-2-2 انتخاب روابط کاهندگی یا روابط برآورد جنبشهای شدید زمین
یکی از عناصر کلیدی در برآورد احتمالی خطر در یک ساختگاه روابط کاهندگی انتخابی است بر اساس یافتههای تحقیقاتی، انتخاب روابط کاهندگی بیشترین عدمقطعیت نهایی در برآورد خطر در ساختگاه را رقم میزند؛ بنابراین برخورد مناسب با این عدمقطعیت که جنس آن از نوع عدمقطعیت ذاتی است بهطور کامل ضروری میباشد 3] و 4 و .[5
-3-2 طیف طرح ویژهی ساختگاه
طیف طرح نمودار همواری است که بر اساس توجیه آماری - میانگین، واریانس، انحراف معیار و... - از رکوردهای مختلف ثبتشده در یک منطقه به دست میآید. این طیف طبق بند - 2-5-2 - آییننامه2800 با استفاده از مشخصات ثبتشده در منطقهی ساختگاه و با توجه به ویژگیهای زمینشناسی و نظریه تکتونیکی، میزان خطرپذیری، لرزهشناسی و ویژگی خاک در لایههای مختلف خاک ساختگاه و با بکار گیری نسبت میرایی 5% قابلتعیین است که در تحلیل سازه مورداستفاده قرار می-گیرد. طبق آییننامهی2800 مقادیر طیف طرح نباید کمتر از 80% مقادیر طرح استاندارد اختیار شود. طیف حرکت زمین باید حداقل شرایط زلزلهی طرح مطابق تعریف بند - 2-1 - آییننامهی2800 باشد. آثار حرکت زمین باید به یکی از صورتهای - طیف بازتاب شتاب - و یا - تاریخچه-زمانی شتاب - و یا از - طیف طرح ویژه ساختگاه - مطابق ضوابط بندهای - 1-5-2 - و -5-2 - - 2 استاندارد2800 استفاده نمود و برای - تاریخچه-زمانی شتاب - باید ضوابط بند - 3-5-2 - آییننامهی2800 را ملحوظ داشت
