بخشی از مقاله
چکیده
سد امیرکبیر یکی از منابع مهم جهت تامین آب تهران میباشد. لذا در این مطالعه به بررسی طیف طراحی زلزله در محدوده انتقال آب از سد امیرکبیر به تهران پرداخته شده است. به منظور تهیه طیف
طراحی، از میان رکوردهای ثبت شده زلزله های گذشته در ایران توس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مجموعاً پانزده تاریخچه زمانی شتاب مناسب انتخاب گردید. بدلیل عدم وجود اطلاعات ژئوتکنیکی در مورد ساختگاه مورد مطالعه، طیف طراحی بر روی سنگ کف لرزهای ارائه گردید. لذا سعی شد تا از شتابنگاشتهای ثبت شده بر روی خاک نوع I استفاده گردد.بعد از انتخاب شتابنگاشتهای مورد نظر طیف پاسخ تمامی شتابنگاشتها محاسبه گردید. بدلیل قرارگیری محل تونل در فواصل نزدیکی - حدود 1/5 تا 7 کیلومتر - از سه گسل شمال تهران ، تکه گسلی فرحزاد و پورکان وردیج، لذا تونل در میدان نزدیک - Near field - واقع شده است و توجه به این امر در ارائه طیف طراحی اهمیتی خاص مییابد. واقع شدن قسمت پیک تمامی طیفهای پاسخ در محدوده پریودهای کوتاه حاکی از صحت شرای ساختگاه محل ثبت شتابنگاشت ها مطابق با خاک نوع I میباشد.
واژههای کلیدی: طیف طراحی زلزله، تونل، سد امیرکبیر، تصفیه خانه، گسل شمال تهران
1 مقدمه
در تهیه طیفهای طراحی، از طیفهای میانگین و متوس حاصل از دادههای آماری زلزلههای گذشته استفاده میشود. از دیدگاه انتخاب حاشیه اطمینان لازم برای عدم تجاوز مقادیر شتاب زمین، یا دامنه طیف پاسخ از مقادیر انتخاب شده برای آنها، استفاده از مقادیر حداکثر قابل رویداد و یا طیف پاسخ بصورت پوش طیفی منطقی و اقتصادی نمیباشد چرا که زلزله های طراحی و مشخصات آنها خود معمولاً تا حدی محافظه کارانه انتخاب میگردند و از طرفی ضرایب اطمینان مورد استفاده در طراحی سازه حاشیه ایمنی مناسبی را تأمین خواهد نمود. با این حال اهمیت سازه مورد نظر در این میان نقشی تعیین کننده خواهد داشت. بطوریکه برای سازه های معمولی ارائه طیف پاسخ نزدیک به مقادیر متوس حاصل از اطلاعات آماری - میانگین یا متوس با اطمینان 50 درصد - حاشیه اطمینان لازم را خواهد داشت.
در حالیکه برای سازه های مهم و بحرانی نظیر سدها و نیروگاههای هستهای استفاده از مقادیر متوس به اضافه یک انحراف معیار استفاده میگردد. 2 روش تحقیق مطالعات و محاسبات آماری بر روی شتابنگاشتها و طیفهای پاسخنکته قابل توجه این است که در محاسبات آماری مربوط به تهیه طیف نمیتوان از طیفهای پاسخ بصورت مطلق استفاده نمود و لذا طیفهای پاسخ بایستی بنحوی همپایه شوند. تا کنون روشهای مختلفی بدین منظور پیشنهاد گردیده است ولی در این مطالعه از مقدار حداکثر شتاب حرکت زمین برای همپایه کردن شتابنگاشتها استفاده گردیده است. طیفهای بازتاب همپایه شده شامل مؤلفههای افقی شتابنگاشتها میباشد.
مشخصات کلی شتابنگاشتهای مورد استفاده در جدول 1 ارائه شده است. در مرحله بعد محاسبات آماری با استفاده از توزیع نرمال انجام گرفته و نتایج بصورت مقادیر میانگین و مقدار متوس به اضافه انحراف معیار 84/1 - درصد اطمینان - و مقدار متوس منهای انحراف معیار و برای نسبت میرایی 5 درصد بدست آمد. بایستی توجه نمود که طیف طراحی به صورت نرمال ارائه شده و در صورتیکه بخواهیم به ازای PGA معین طیف طراحی متناظر را بدست آوریم بایستی مقادیر شتاب طیفی را در PGA مورد نظر ضرب نماییم. طیفهای پاسخ شتاب میانگین و متوس به علاوه انحراف معیار مؤلفه افقی به همراه طیف طراحی - نرمال شده - در شکل - 1 - نشان داده شده است. طیف نرمال شده با خ قرمز نشان داده شده است. شکل - 2 - طیف طراحی میدان دور شتاب مؤلفه افقی - نرمال شده - نشان میدهد.
شکل : - 1 - طیفهای پاسخ شتاب میانگین و متوس به علاوه شکل : - 2 - طیف طراحی میدان دور شتاب مؤلفه افقی
انحراف معیار مؤلفه افقی به همراه طیف طراحی - نرمال شده - - نرمال شده - علاوه بر طیف طراحی در میدان دور، طیف طراحی در میدان نزدیک نیز محاسبه میگردد. طیف طراحی که در این مطالعه با توجه به حداکثر زلزله قابل انتظار ناشی از گسیختگی سه گسل شمال تهران، فرحزاد و پورکان - وردیج میباشد. لذا طیف طراحی بصورت مطلق و مطابق با مقادیر بیشینه شتاب زمین بدست آمده از آنالیز تعینی میباشد. طیفهای پاسخ شتاب افقی میانگین و متوس به علاوه انحراف معیار در میدان نزدیک به همراه طیف طراحی در شکل 3 نشان داده شده است. شکل 4 طیف طراحی میدان نزدیک شتاب مؤلفه افقی را نشان میدهد.
