بخشی از مقاله
چكيده
تحليل ديناميكي حركت زمين در برآورد آسيب پذيري لرزه اي و مقاوم سازي سازه ها نقش اساسي دارد. در اين مقاله حركت زمين در بافت تاريخي شهر يزد با استفاده از اطلاعات گمانه فهادان و شتابنگاشتها در حوزه فركانس انجام و براي تحليل، از داده هاي ژئوتكنيكي، پروفيلهاي لرزه اي درون چاهي و بيشينه شتاب جنبش زمين بر روي سنگ بستر لرزه اي براي دوره بازگشت ٤٧٥ سال، g٢٢./ استفاده شد. در اين بخش از شهر يزد، فركانس تشديد٨/٥ هرتز و ضريب تشديد آبرفت ٧/١ به دست آمد. بر اساس ميانگين ضرايب و فركانسهاي تشديد به دست آمده از تمام مدلها، دامنه امواج برشي در فركانس بين ٥ تا ٦ هرتز با ضريب ٥/١ دچار تشديد مي گردد.
١ مقدمه
در ژئوتكنيك لرزهاي، از مدلسازي مكانيزم شكست زمين در محل وقوع زلزله و ارزيابي انتشار موج در زمين براي تعيين تأثير حركت سنگ بستر روي پروفيل خاك و توليد نقشه آسيبپذيري منطقه ناشي از زلزله استفاده ميشود . - Dobry and Vucetic., 1987 - در انتشار امواج لرزهاي از سنگ كف تا سطح زمين، محتواي موج تغير مييابد و نهشتههاي رسوبي نرم، فركانس هاي خاصي از حركات زمين را تقويت و باعث ميشوند تا اثرات مخرب زلزله و خسارات آن بيشتر شوند.
اين تقويت با آناليز پاسخ زمين كه نشان دهنده چگونگي رفتار رسوبات نرم به حركت سنگ كف تحتاني است را تشديد مي نامند. در تشديد خاك، شتابهاي بزرگ به سازهها منتقل ميشوند و هنگامي كه فركانس موج لرزهاي حاصل با فركانسهاي تشديد سازهها يكسان شود، اين شتابها بسيار مخربتر مينمايند - . - Kramer., 1996 براي مدلسازي پاسخ زمين، فرض شده كه، مرز لايه هاي خاك افقي تا بينهايت گسترش دارند و پاسخ نهشتههاي خاك با موج SH ايجاد و به طور عمودي در لايهها منتشرميشود.
٢ روش تحقيق
خصوصيت غيرخطي مدول برشي خاك، با استفاده از يك فرآيند تكرار شونده براي يافتن مقادير مدول و ميرائي سازگار با استرينهاي مؤثر در هر لايه به كار ميرود. در اين روش، يك سري حركت معلوم در حوزه فوريه و تابع تبديل براي لايههاي مختلف با استفاده از خواص موجود پروفيل خاك به دست ميآيد. توابع تبديل ضريب تقويت را برحسب فركانس براي يك پروفيل خاك مشخص و طيف فوريه در تابع تبديل پروفيل خاك براي يافتن طيف تشديد به لايه خاصي از خاك ضرب ميشود. سري زماني شتاب با استفاده از تبديل عكس فوريه تعيين و با استفاده از شتاب بيشينه و با توجه به خصوصيات لايه خاك، استرس و استرين برشي به دست ميآيد و مقادير جديد ميرائي خاك و مدول برشي از نسبت ميرايي و منحنيهاي كاهش مدول برشي متناظر با استرين مؤثر از سري زماني استرين مشخص مي شود.
مهمترين پارامتر پروفيل نماينده خاك كه در بررسي هاي تخمين رفتار خاك در حالت ديناميك مورد نياز است ، ضخامت ، واحد وزن خاك ، بيشينه مدول برشي ، سرعت موج برشي، شتاب گرانش زمين در محل گمانه و نوع خاك است - Seed, et .al., 1986 - تحليل حركت زمين در بافت تاريخي شهر يزد با استفاده از اطلاعات ژئوتكنيكي، پروفيل سرعت خاك در گمانه فهادان، شتابنگاشتها و استفاده از الگوريتم FFT و Inverse-FFT انجام گرفت. براي بررسي رفتار خاك از منحني كاهش مدول - توصيف رفتار خاك - ، منحني ميرايي - رفتار ناشي از نسبت ميرايي به دامنه استرين برشي - و منحني حركت زمين كه با منحني شتاب، سرعت و جابه جايي به عنوان تابعي از زمان مشخص مي شود، استفاده مي شود.
٣ بحث و نتايج
نهشتههاي آبرفتي بخش مركزي شهر يزد از رس، سيلت و ماسه تشكيل شده است. تغييرات وزن واحد حجم خاك جزئي و مقدار ميانگين آن در حدود ٩/١ گرم در سانتيمتر مكعب است. ميانگين عمق سطح آب زيرزميني ٦٥ متر، بيش از عمق سطح سنگ بستر لرزه اي و وجود آب در اين عمق تاثيري در ميزان تشديد يا كاهش انرژي زلزله و تغيير در شتاب زلزله در سطح زمين ندارد. در شكل - ١ - و جدول - ١ - سرعت موج برشي لايههاي خاك و توزيع رسوبات آبرفتي در ناحيه ارائه مي گردد.
بر اساس جدول - ١ - حداكثر سرعت موجS، ٥٤٩ متر برثانيه در عمق ٣٠ متري و لايه معرف سنگ بستر لرزه اي در عمق ٤٠ متري متري قرار دارد. به دليل پايين بودن سرعت موج S در اين گمانه ضرايب پواسون در محدوده ٤٣/٠ تا ٣٨/٠ مي-باشد - اديب .، ١٣٨٨ - . براي تخمين رفتار خاك در حوزه فركانس با لحاظ نمودن شتاب زلزله در دوره بازگشت انتخابي و اعمال آن به ستون خاك، رفتار ديناميكي خاك در يك بعد - عمق - و به روش خطي معادل بر اساس نگاشت جنبش زمين مستقر روي بستر سنگي در ايستگاه ديهوك و زمينلرزه ١٩٧٩ طبس به عنوان زمين لرزه مبنا، طيف پاسخ زمين در سطح، فركانس تشديد دامنه موج لرزه اي، ضريب تشديد و مقدار شتاب با احتساب رخداد زمين لرزه با شتاب g٢٢.٠ بر روي سنگ بستر لرزه اي براي دوره بازگشت ٤٧٥ سال تعيين گرديد.
