زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

مقایسۀ تحلیل معادل خطی و غیرخطی در پاسخ ساختگاه (مطالعۀ موردی طبس)

نویسندگان
دانشگاه یزد
چکیده
تأثیرات زمین‌شناسی سطحی بر حرکت‌های لرزه‌ای، قابل قبول و شناخته شده است و این آثار را می‌توان عاملی مهم در جنبش ناشی از زمین‌لرزه قلمداد کرد. بررسی شدت و پراکندگی خرابی‌ها در زلزله‌های دهه‌های اخیر، اهمیت اثرات ساختگاهی و شرایط زمین‌شناسی سطحی را بیش از پیش نمایان ساخته است. از دیدگاه مهندسی اهمیت زلزله‌ها به‌دلیل تأثیراتی است که این زلزله‌ها در سازه‌هایی نظیر سدها، نیروگاه‌ها، پل‌ها، مناطق مسکونی و تأسیسات صنعتی ایجاد می‌کند که در اکثر موارد این سازه‌ها نه در سطح توده‌های سنگی بلکه بر سطح زمین یعنی روی لایه‌های آبرفتی واقع بر سنگ بستر بنا می‌شوند. اثر لایه‌های خاک بر امواج زمین لرزه ماحصل یک فرایند پراکنشی پیچیده است که تحت شرایط پایدار خاک این اثر می‌تواند به‌صورت بزرگ‌نمایی دینامیکی باشد که از آن به‌عنوان تشدید یاد می‌شود. به‌منظور تعیین اثر ساختگاه و تأثیر دادن آن در ویژگی‌های جنبش نیرومند زمین روش‌های متعددی وجود دارد، که از میان آن‌ها روش‌های عددی، کم هزینه‌تر و بازه مکانی بیش‌تری را تحت پوشش قرار می‌دهند و به‌همین دلیل معمولاً از این روش‌ها برای ارزیابی تحلیل پاسخ در برابر ارتعاشات زلزله استفاده می‌شود. در این مقاله سعی شده است با استفاده از داده‌های حاصل از حفاری 5 گمانه در ساختگاه شهر طبس به بررسی اثر ساختگاه در این شهر و هم‌چنین مقایسه روش‌های عددی تحلیل ساختگاه نظیر تحلیل خطی معادل و غیرخطی برای دوره‌های بازگشت‌ زلزله 75، 475 و 2475 سال با استفاده از نرم‌افزارهای EERA و NERA پرداخته شود. با جمع‌بندی میزان تقویت و هم‌چنین حداکثر شتاب در سطح زمین می‌توان این نکته را بیان کرد که منطقه

دیهشک و نواحی مرکزی شهر طبس بیش‌ترین شرایط تشدید را دارد. از طرف دیگر منطقۀ جنوب محله سرآسیاب و سپس ناحیۀ امام‌زاده بیش‌ترین سختی و کم‌ترین تشدید دارد. براساس پژوهش‌های صورت گرفته، پیشنهاد می‌شود تا برنامه توسعۀ شهری بیش‌تر به‌سمت امام‌زاده حسین‌بن‌موسی الکاظم (ع) هدایت شود تا ضمن برخورداری ار ساختگاه مناسب‌تر رعایت فاصله‌داری از زون گسلش نیز اعمال شود. با توجه به برآورد دست بالای EERA و همچنین رفتار غیرخطی خاک برای زلزله با دوره بازگشت بالا (2475 سال) از نرم‌افزار NERA برای تحلیل اثر ساختگاه استفاده شد تا بتوان حداکثر شتاب سطح واقع‌بینانه‌تری را به‌دست آورد.
کلیدواژه‌ها

1. یزدان‌پرست م.، "بررسی اثر ویژگی‌های زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی بر بزرگ‌نمایی لرزه‌ای ساختگاه (مطالعه موردی)"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد عمران، گرایش خاک و پی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره) (آذرماه1391). ## 2. صحرائی م.، "بررسی مشخصات دینامیکی خاک منطقۀ میبد با استفاده از نتایج مطالعات ژئوتکنیک لرزه‌ای"، عمران-خاک و پی، دانشگاه یزد (1389). ## 3. دهقانی ز.، "بررسی پتانسیل تشدید خاک ساختگاه شهر اردکان با استفاده از روش زئوفیزیکی امواج نزولی"، پایان نامۀ کارشناسی ارشد، زمین‌شناسی‌مهندسی، دانشگاه یزد (1390).## 4. عصاری م.، "بررسی خصوصیات زمین‌شناسی‌مهندسی ساختگاه با استفاده از روش ژئوفیزیکی امواج نزولی در منطقه شهری طبس"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، زمین‌شناسی‌مهندسی، دانشگاه یزد (1387). ##5. ادیب ا.، مهرنهاد ح.، "گزارش مطالعات ریز پهنه‌بندی ژئوتکنیکی لرزه‌ای شهر طبس"، جلد اول، لرزه‌زمین‌ساخت و برآورد خطر زمین‌لرزه، پژوهشکدۀ سوانح طبیعی (1386). ##6. قلندرزاده ع.، معتمد ر.، سدیدخوی ا.، "ریزپهنه‌بندی لرزه شهر ارومیه با استفاده از اندازه‌گیری‌های میکروترمور"، اردیبهشت، تهران (1382) 22-24.## 7. Arsalan H., Siyahi B., "A comparative study on linear and nonlinear site response analysis" Environ Geol (2006) DIO 10.1007/s00254-006-0291-4.## 8. Arsalan H., Siyahi B., "Effect of nonlinearity on site response and ground motion due to earthquake excitation", Bull Eng Environ (2009) DIO 10.1007/S 10064-009-0254-6. ## 9. Bardet J. P., Ichii K., Lin C. H., "EERA, A computer program for Equivalent-linear Earthquake site Response Analyses of layered soil deposits", Department of Civil Engineering, August (2000).## 10. میرحسینی م.، عارف‌پور ب.، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای" انتشارات پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، چاپ اول (1378).## 11. Segelman D. J., Star M. J., "Inversion of Masing models via continuous Iwan systems", International Journal of Non-Linear Mechanics, 43 (2008) 74-80. ## 12. Yoshida N., "Seismic Ground Response Analysis", Department of Civil and Environment Engineering, Tohoko Gakuin University, Miyagi, Japan (2015).## 13. Bardet J. P., Tobita T., "NERA, A computer program for Nonlinear Earthquake site Response Analyses of layered soil deposits", Department of Civil Engineering, April (2001). ##