زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تولید زلزله‌های مصنوعی غیریک‌نواخت در یال دره‌های دوبعدی مثلثی با در نظرگیری اثرات توپوگرافی

نویسندگان
دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر، گروه عمران
چکیده
نتایج حاصل از پژوهش‌های متعددی نشان داده است که در خلال وقوع یک زلزله مشخصات لرزه­ای حرکت زمین در فواصل نزدیک به ابعاد سازه­های مهندسی طویل به‌طور چشم‌گیری تغییر می­باید. تعیین دقیق مشخصات حرکت زمین در نقاط واقع بر یال دره­ها به‌دلیل قرارگیری تکیه­گاه‌های سازه­های طویلی مانند سدها و پل‌ها روی آن‌ها اهمیت خاصی در مهندسی زلزله دارد. هدف این مقاله تولید زلزله­های مصنوعی غیریک‌نواخت در یال دره‌های مثلثی با درنظرگیری اثرات توپوگرافی دره است. به‌منظور تولید زلزله­های مصنوعی غیریک‌نواخت از روش بازنمایش طیفی که یکی از پرکاربردترین روش‌های موجود در زمینۀ تولید تاریخچه­های زمانی غیریک‌نواخت است، استفاده می‌شود. در اکثر پژوهش‌های موجود در ادبیات فنی توابع نبود انسجام لرزه­ای برای ساختگاه‌های مسطح ارائه شده­اند،از این‌رو، نمی­توانند الگوی مناسبی برای تولید زلزله­های مصنوعی در سازه­های طویلی مانند پل‌ها و سدها که تکیه­گاه‌های آن‌ها درون عوارض توپوگرافی دره قرار دارند باشند. به‌منظور درنظرگیری اثرات توپوگرافی ابتدا الگوی تقویت طیفی امواج لرزه­ای در عارضۀ دره از طریق انجام تحلیل دینامیکی تاریخچۀ زمانی به‌وسیلۀ برنامه Flac2D به‌دست آمده و سپس از توابع تقویت به‌دست آمده در تولید رکوردهای متغیر در یال دره استفاده می‌شود. مقایسۀ مشخصات رکوردهای تولید شده با توابع تقویت دره نشان می­دهد روش پیشنهادی این مقاله به‌طور موفقیت‌آمیزی قادر به تولید تحریکات غیریک‌نواخت تکیه­گاهی در یال دره است.
کلیدواژه‌ها

1. Rice S. O., "Mathematical analysis of random noise" Bell Syst. Tech. J., Vol. 23 (3) (1944) 282-332, and Vol. 24 (1) 46-156.## 2. Shinozuka M., "Monte Carlo solution of structural dynamics", Comput. Struct., Vol. 2 (1972) 855-874. ## 3. Hao A., Oliveira C. S., Penzien J., "Multiple-station ground motion processing and simulation based on SMART-1 array data" Nucl. Eng. Des., Vol. 111 )1989) 293-310. ## 4. Zerva A., and Katafygiotis L. S., "Selection of simulation scheme for the nonlinear seismic response of spatial structures", Proc. of 4th Int. Colloquium on Computation of Shell and Spatial Structures, IASSIACM 2000, Chania, Greece (2000). ## 5. Ramadan O., Novak M., "Simulation of spatially incoherent random ground motions" J. Eng. Mech., Vol. 119 (1993) 997-1016. ## 6. Ramadan O., Novak M., "Simulation of multidimensional anisotropic ground motions" J. Eng. Mech., Vol. 120 (1994) 1773-1785. ## 7. Spanos P. D., Zeldin B. A., "Efficient iterative ARMA approximation of multivariate random processes for structural dynamics applications" Earthquake Eng. Struct. Dyn., Vol. 25 (1996) 497-507. ## 8. Vanmarcke E. H., Heredia-Zavoni E., Fenton G. A., "Conditional simulation of spatially correlated earthquake ground motion" J. Eng. Mech., Vol. 119 (1993) 2333-2352. ## 9. Shinozuka M., Jan C. M., "Digital simulation of random processes and its applications" J. Sound Vib., Vol. 25 (1972) 111-128. ## 10. Shinozuka, M., "Stochastic fields and their digital simulation, Stochastic Methods in Structural Dynamics", Martinus Nijhoff, Dordrecht, The Netherlands (1987). ## 11. Shinozuka M., Deodatis G., "Simulation of stochastic processes by spectral representation" Appl. Mech. Rev., Vol. 44 )1991( 191-203. ## 12. Shinozuka M., Deodatsi G., "Simulation of multidimensional Gaussian stochastic fields by spectral representation" Appl. Mech. Rev., Vol. 49)1996( 29-53. ## 13. Yang J. N, "Simulations of random envelope processes" J. Sound Vib. Vol.25)1972( 73-85. ## 14. Shinozuka M., "Digital simulation of random processes in engineering mechanics with the aid of FFT technique, Stochastic Problems in Mechanics" ST Ariaratnam and HHE Leipholz)eds(, Univ of Waterloo Press., 56) 1974(.## 15. Grigoriu M., "on the spectral representation method in simulation", Probab. Eng. Mech. Vol.8(1993) 75-90. ## 16. Razmkhah R., Kamalian M., Sadrolddini S. M. A., "Time Domain Modeling of Topographic Effects on the Seismic Response of Slopes" 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (2008) 2940-47. ## 17. Razmkhah A., Kamalian M., Sadroddini S. M. A., "Application of Boundary Element Method to Study the Seismic Response of Triangular Hills" 14th World Conf. on Earthq. Eng., Beijing, China, (12-17 October); (2008) 04-02-0068. ## 18. Razmkhah A., Kamalian M., Sadroddini S. M. A. "A Direct Boundary Element Method Applied to Study the Seismic Response of Triangular Valleys" 14th World Conf. on Earthq. Eng., Beijing, China (12-17 October) (2008) 04-02-0067. ## 19. Kaiser A. E., Massey A. E., Holden C., "Site amplification, polarity and topographic effects in the port Hills during the Canterbusy earthquake sequence", GNS Science Consultancy Report 2014/121, New Zealand, (2014). ## 20. Jeong S., Bradley B. A., "Amplification of strong ground motion at Heathcote Valley during the 2010-2011 Canterbury earthquake: observation and 1D site response analysis", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 100 (2017) 345-356 ## 21. Soltani N., Bagheripour M. H, "Non-linear seismic ground response analysis considering two-dimensional topographic irregularities", Scientia Iranica, Vol. 25 (3) (2018) 1083-1093## 22. Itasca Consulting Group., FLAC, 2011, "Fast Lagrangian Analysis of Continua, Version 7.0, Itasca Consulting Group, Minneapolis, Minnesota" (2011). ## 23. Jafari M. K., Davoodo M., "Dynamic characteristics evaluation of Masjed Soleiman Dam using in situ dynamic tests", Canadian Geotechnical Journal,Vol. 43 (10) (2006) 997-1014. ## 24. Mahab-Godss Consulting Engineer, "Final Report of Seismic Hazard Analysis of Godar-E-Landar Site" (1994). ## 25. Harichandran R. S., Vanmarcke E. H., "Stochastic variation of earthquake ground motion in space and time", Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 112 (2) (1986) 154-174. ##