برای اهداف طراحی مهندسی، ویژگی برجستهی جنبش زمین در اثر زلزله، بوسیلهی “پارامترهای مشخصهی مهندسی” ارزیابی میشود. با توجه به اینکه بدلیل پیچیدگی پروسهی گسلش و ایجاد زلزله، انتشار موج زلزله، پاسخ سایت و…، استخراج یک معادلهی قطعی با دقت بالا برای پیشبینی پارامترهای جنبش نیرومند زمین در اثر زلزله غیرممکن است، روابط پیشبینی مشخصهی جنبش زمین نوعاً با استفاده از تحلیلهای آماری اطلاعات زلزلهها بدست میآیند. این روابط پیشبینی تجربی نقشی اساسی در تخمین ویژگیهای مهندسی جنبش زمین در زلزلههای احتمالی آینده بازی میکنند. در این پایاننامه پارامترهای محتوای فرکانسی (پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین)، مدت تداوم زلزله (مدت تداوم اصلی، مدت تداوم ناحیهای و مدت تداوم مؤثر) و شدت ایریاس مورد محاسبه و بررسی قرار گرفته است.
با توجه به اهمیت وجود یک منبع واحد و معتبر در کاربردهای مهندسی و تحلیل خطر که مجموع اطلاعات لرزهای آژانس های معتبر را در بر بگیرد، در این پایاننامه ابتدا سعی بر این بود که چنین مرجعی تهیه شود. در این راستا، اطلاعات لرزه ای مربوط به آژانسهای مختلف در کاتالوگی بنام کاتالوگ حوادث با هم ترکیب و جمع آوری شده است. این آژانسها عبارتند از NEIC، ISC، EHB، CSEM، CMT، IIEES، IGTUو کاتالوگ انگدال. از ترکیب این کاتالوگها دو کاتالوگ تهیه شده است که یکی در برگیرنده کل اطلاعات موجود از رویدادهای مختلف که توسط آژانسهای مختلف گزارش شدهاند، است که در تهیه ی آن سعی بر این بوده که هیچ داده ای حذف نشود و دیگری با اولویت بندی آژانسهای مختلف بدست آمده، به این صورت که کل رویدادها حفظ شدهاند اما برای هر رویداد فقط اطلاعات رومرکز و زمان رسید یک آژانس و میانگین هر واحد بزرگای گزارش شده قرار داده شده است.
همچنین به منظور استخراج روابط مشخصه ی پارامترهای جنبش نیرومند زمین، که هدف اصلی این پایاننامه میباشد، کاتالوگ جنبش نیرومند زمین از رکوردهای شتابنگاشت سازمان تحقیقات ساختمان و مسکن تهیه شد. پس از جمع آوری رکوردهای شتاب ثبت شده توسط سازمان تحقیقات ساختمان ومسکن، تصحیح آن ها توسط دکتر انصاری انجام شد و برای محاسبهی پارامترهای مشخصه مهندسی که در تحلیل خطر زلزله نقش مهمی بازی میکنند مورد استفاده قرار گرفتند. این پارامترها عبارتند از سه تعریف از مدت تداوم زلزله که عبارتند از مدت تداوم اصلی، مدت تداوم ناحیه ای و مدت تداوم مؤثر، همچنین چهار تعریف محتوای فرکانسی که عبارتند از پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین و در آخر مقیاسی کمی از شدت زلزله بنام شدت ایریاس که تعاریف این پارامترها در جای خود ارائه شده اند. سپس مقادیر محاسبه شدهی این پارامترها در کاتالوگ جنبش نیرومند زمین قرار گرفت. همچنین این کاتالوگ با دادههایی از کاتالوگ ترکیبی حوادث مثل بزرگا، محل، مکانیزم کانونی و… مربوط به حوادث و مقادیر فاصلهی Joyner & Boore (1981) تکمیل شد. این دادههای تکمیلی پارامترهای مورد نیاز برای استخراج روابط مشخصهی پارامترهای مهندسی زلزله ها هستند.
در نهایت در این پایان نامه روابط مشخصه مهندسی پارامترهای ذکر شده در بالا استخراج شدند. این روابط، روابط ارائه شده در مرجع Jongwon Lee 2009 هستند که ضرایب مربوطه به روش رگرسیون جذر مربعات کمترین خطا محاسبه شدند؛ به روش رگرسیون جذر مجموع مربعات خطا روی دادههایی مثل بزرگای زلزله و فاصلهی چشمه تا ایستگاه، ضرایب روابط مشخصهی پارامترهای جنبش نیرومند زمین استخراج شد و نتایج آن با نتایج مرجع Jongwon Lee 2009 -که مربوط به دادههای غرب امریکا است- برای دو شرایط ایستگاهی سنگ و خاک مقایسه شد. طبق روابط پیشبینی بدست آمده مدت تداوم اصلی دادههای ایران و دادههای آن مرجع با افزایش فاصله از چشمه و با افزایش بزرگا افزایش مییابد. ولی مدت تداوم اصلی دادههای ایران از داده های WUS در هر بازهی بزرگا بیشتر است. طبق روابط پیش بینی هر دو مدت تداوم ناحیه ای و مؤثر با فاصله گرفتن از چشمه کاهش مییابند ولی با افزایش بزرگا افزایش مییابند. در روابط پیش بینی این دو مدت تداوم برای خاک تا قبل از۴۰ کیلومتر مقدار ناحیه غرب امریکا بیشتر از ایران است ولی در مناطق با شرایط ایستگاهی سنگ، مقدار ایران برای مدت تداوم ناحیهای تقریباً برابر غرب امریکا است و برای مدت تداوم مؤثر، ایران کلاً مقدار بیشتری دارد.
در مورد محتوای فرکانسی، روابط تجربی بدست آمده نشان داد که هر چهار محتوای فرکانسی پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین با افزایش فاصله از چشمه و با بزرگا افزایش مییابند. مقادیر محتوای فرکانسی مرجع مذکور و این پایاننامه تقریباً باهم مطابقت خوبی در خاک و سنگ و به ازای بزرگاهای مختلف نشان میدهد فقط در فواصل دورتر کمی اختلاف بیشتر میشود. افزایش مقادیر پریود ناحیه غرب امریکا در فواصل دورتر از چشمه سریعتر از مقادیر ایران است. شدت ایریاس نیز با فاصله از چشمه کاهش و با افزایش بزرگا افزایش مییابد. همچنین داده های ایران شدت ایریاس کمتری نسبت به داده های WUS نشان دادند.
این پایان نامه شامل ۵ فصل است که در فصل اول مراحل تشکیل متاکاتالوگ ترکیبی حوادث شرح داده شده است. فصل دوم مراحل جمع آوری و تکمیل کاتالوگ جنبش نیرومند زمین را شرح میدهد. در فصل سوم پارامترهای مشخصه جنبش نیرومند که در این پایان نامه استفاده شده اند معرفی و تعریف می شوند. در فصل چهارم روابط پیش بینی این پارامترها استخراج می شوند و نتایج بدست آمده با نتایج مرجع نامبرده مقایسه میشود و در فصل آخر نتیجه گیری و پیشنهاد مطالعات آینده ارائه میشود.
تعیین روابط مشخصه مهندسی پارامترهای جنبش نیرومند زمین و شدت ایرباس برای کاتالوگ ایران/زرگران مریم
/توسط Arash Eslamiبرای اهداف طراحی مهندسی، ویژگی برجستهی جنبش زمین در اثر زلزله، بوسیلهی “پارامترهای مشخصهی مهندسی” ارزیابی میشود. با توجه به اینکه بدلیل پیچیدگی پروسهی گسلش و ایجاد زلزله، انتشار موج زلزله، پاسخ سایت و…، استخراج یک معادلهی قطعی با دقت بالا برای پیشبینی پارامترهای جنبش نیرومند زمین در اثر زلزله غیرممکن است، روابط پیشبینی مشخصهی جنبش زمین نوعاً با استفاده از تحلیلهای آماری اطلاعات زلزلهها بدست میآیند. این روابط پیشبینی تجربی نقشی اساسی در تخمین ویژگیهای مهندسی جنبش زمین در زلزلههای احتمالی آینده بازی میکنند. در این پایاننامه پارامترهای محتوای فرکانسی (پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین)، مدت تداوم زلزله (مدت تداوم اصلی، مدت تداوم ناحیهای و مدت تداوم مؤثر) و شدت ایریاس مورد محاسبه و بررسی قرار گرفته است.
با توجه به اهمیت وجود یک منبع واحد و معتبر در کاربردهای مهندسی و تحلیل خطر که مجموع اطلاعات لرزهای آژانس های معتبر را در بر بگیرد، در این پایاننامه ابتدا سعی بر این بود که چنین مرجعی تهیه شود. در این راستا، اطلاعات لرزه ای مربوط به آژانسهای مختلف در کاتالوگی بنام کاتالوگ حوادث با هم ترکیب و جمع آوری شده است. این آژانسها عبارتند از NEIC، ISC، EHB، CSEM، CMT، IIEES، IGTUو کاتالوگ انگدال. از ترکیب این کاتالوگها دو کاتالوگ تهیه شده است که یکی در برگیرنده کل اطلاعات موجود از رویدادهای مختلف که توسط آژانسهای مختلف گزارش شدهاند، است که در تهیه ی آن سعی بر این بوده که هیچ داده ای حذف نشود و دیگری با اولویت بندی آژانسهای مختلف بدست آمده، به این صورت که کل رویدادها حفظ شدهاند اما برای هر رویداد فقط اطلاعات رومرکز و زمان رسید یک آژانس و میانگین هر واحد بزرگای گزارش شده قرار داده شده است.
همچنین به منظور استخراج روابط مشخصه ی پارامترهای جنبش نیرومند زمین، که هدف اصلی این پایاننامه میباشد، کاتالوگ جنبش نیرومند زمین از رکوردهای شتابنگاشت سازمان تحقیقات ساختمان و مسکن تهیه شد. پس از جمع آوری رکوردهای شتاب ثبت شده توسط سازمان تحقیقات ساختمان ومسکن، تصحیح آن ها توسط دکتر انصاری انجام شد و برای محاسبهی پارامترهای مشخصه مهندسی که در تحلیل خطر زلزله نقش مهمی بازی میکنند مورد استفاده قرار گرفتند. این پارامترها عبارتند از سه تعریف از مدت تداوم زلزله که عبارتند از مدت تداوم اصلی، مدت تداوم ناحیه ای و مدت تداوم مؤثر، همچنین چهار تعریف محتوای فرکانسی که عبارتند از پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین و در آخر مقیاسی کمی از شدت زلزله بنام شدت ایریاس که تعاریف این پارامترها در جای خود ارائه شده اند. سپس مقادیر محاسبه شدهی این پارامترها در کاتالوگ جنبش نیرومند زمین قرار گرفت. همچنین این کاتالوگ با دادههایی از کاتالوگ ترکیبی حوادث مثل بزرگا، محل، مکانیزم کانونی و… مربوط به حوادث و مقادیر فاصلهی Joyner & Boore (1981) تکمیل شد. این دادههای تکمیلی پارامترهای مورد نیاز برای استخراج روابط مشخصهی پارامترهای مهندسی زلزله ها هستند.
در نهایت در این پایان نامه روابط مشخصه مهندسی پارامترهای ذکر شده در بالا استخراج شدند. این روابط، روابط ارائه شده در مرجع Jongwon Lee 2009 هستند که ضرایب مربوطه به روش رگرسیون جذر مربعات کمترین خطا محاسبه شدند؛ به روش رگرسیون جذر مجموع مربعات خطا روی دادههایی مثل بزرگای زلزله و فاصلهی چشمه تا ایستگاه، ضرایب روابط مشخصهی پارامترهای جنبش نیرومند زمین استخراج شد و نتایج آن با نتایج مرجع Jongwon Lee 2009 -که مربوط به دادههای غرب امریکا است- برای دو شرایط ایستگاهی سنگ و خاک مقایسه شد. طبق روابط پیشبینی بدست آمده مدت تداوم اصلی دادههای ایران و دادههای آن مرجع با افزایش فاصله از چشمه و با افزایش بزرگا افزایش مییابد. ولی مدت تداوم اصلی دادههای ایران از داده های WUS در هر بازهی بزرگا بیشتر است. طبق روابط پیش بینی هر دو مدت تداوم ناحیه ای و مؤثر با فاصله گرفتن از چشمه کاهش مییابند ولی با افزایش بزرگا افزایش مییابند. در روابط پیش بینی این دو مدت تداوم برای خاک تا قبل از۴۰ کیلومتر مقدار ناحیه غرب امریکا بیشتر از ایران است ولی در مناطق با شرایط ایستگاهی سنگ، مقدار ایران برای مدت تداوم ناحیهای تقریباً برابر غرب امریکا است و برای مدت تداوم مؤثر، ایران کلاً مقدار بیشتری دارد.
در مورد محتوای فرکانسی، روابط تجربی بدست آمده نشان داد که هر چهار محتوای فرکانسی پریود طیفی غالب، پریود طیفی غالب هموار شده، پریود طیفی میانگین و پریود میانگین با افزایش فاصله از چشمه و با بزرگا افزایش مییابند. مقادیر محتوای فرکانسی مرجع مذکور و این پایاننامه تقریباً باهم مطابقت خوبی در خاک و سنگ و به ازای بزرگاهای مختلف نشان میدهد فقط در فواصل دورتر کمی اختلاف بیشتر میشود. افزایش مقادیر پریود ناحیه غرب امریکا در فواصل دورتر از چشمه سریعتر از مقادیر ایران است. شدت ایریاس نیز با فاصله از چشمه کاهش و با افزایش بزرگا افزایش مییابد. همچنین داده های ایران شدت ایریاس کمتری نسبت به داده های WUS نشان دادند.
این پایان نامه شامل ۵ فصل است که در فصل اول مراحل تشکیل متاکاتالوگ ترکیبی حوادث شرح داده شده است. فصل دوم مراحل جمع آوری و تکمیل کاتالوگ جنبش نیرومند زمین را شرح میدهد. در فصل سوم پارامترهای مشخصه جنبش نیرومند که در این پایان نامه استفاده شده اند معرفی و تعریف می شوند. در فصل چهارم روابط پیش بینی این پارامترها استخراج می شوند و نتایج بدست آمده با نتایج مرجع نامبرده مقایسه میشود و در فصل آخر نتیجه گیری و پیشنهاد مطالعات آینده ارائه میشود.