مدلسازی واقع‌گرایانه جنبش نیرومند زمین برای شهرتهران
مجری پروژه:
حسین حمزه‌لو
همکاران:
فرانکو واکاری
جولیانو پانزا
چکیده
جنبش نیرومند زمین در فاصله R از چشمه زمین‌لرزه تحت تأثیر پارامترهای مختلفی از جمله اثر چشمه، مسیر و ساختگاه قرار می‌گیرد. به منظور برآورد پارامترهای جنبش نیرومند زمین و تاریخچه زمانی، این پارامترها باید تا حد امکان به صورت واقع‌گرایانه مدلسازی شود. روش ترکیبی جمع‌بندی مدها و اختلافات تفاضلی با در نظر گرفتن این اثرها، شرایط برآورد واقع‌گرایانه پارامترهای جنبش نیرومند زمین را در مناطق شهری امکانپذیر می‌سازد. در این‌پروژه پژوهشی با توجه به اهمیت سیاسی، اقتصادی، علمی، فرهنگی و نظامی شهر تهران، برای برآورد واقع‌گرایانه جنبش نیرومند زمین از چشمه نقطه‌ای استفاده شده است. بدین منظور، سناریو زمین‌لرزه‌های اخیر فیروزآباد کجور، کهک-قم و تهران-ری در نظر گرفته شد. با توجه به سناریو زمین‌لرزه فیروزآباد کجور و مقایسه با شتابنگاشتهای ثبت شده، همخوانی مناسبی بین بیشینه شتاب، سرعت و تغییر مکان بین نگاشتهای شبیه‌سازی و مشاهده شده در ایستگاههای شتابنگاری که نگاشت زمین‌لرزه فیروزآباد کجور را ثبت کرده‌اند وجود دارد با توجه به سناریو زمین‌لرزه تهران-ری و مقایسه با شتابنگاشتهای ثبت شده، بین بیشینه شتاب، سرعت و تغییرمکان بین نگاشتهای شبیه‌سازی و مشاهده شده در ایستگاههای حرم مطهر امام خمینی (ره) و استادیوم آزادی همخوانی مناسبی دارد.
خلاصه نتایج این پژوهش بر اساس مدلسازی روش مرکب جمع‌بندی مدها و تفاضلهای متناهی و با در نظر گرفتن زمین‌لرزه‌های فیروزآباد کجور، کهک- قم و تهران- ری عبارتند از:
- همخوانی مناسب بین مقادیر بیشینه دامنه و طیف پاسخ بر اساس زمین‌لرزه‌های فیروزآباد کجور و تهران- ری بین نگاشتهای مشاهده و شبیه‌سازی شده؛
- تطابق بزرگنمایی به دست آمده بین ۶-۹ در امتداد مقاطع انتخابی با مقادیر به دست آمده از مطالعات آزمایشگاهی؛
- بزرگنمایی زیاد در تهران و در نتیجه، ضرورت تهیّه نقشه بزرگنمایی ساختگاه برای تهران بر اساس این روش برای ریز پهنه‌بندی لرزه‌ای.
واژه‌های کلیدی
جنبش واقع‌گرایانه، ریز پهنه‌بندی، بزرگنمایی، تهران، اثر ساختگاهی
Modeling of Realistic Ground Motion for Tehran
Authors: H. Hamzehloo, F.Vaccari, G.F.Panza
Abstract
A hybrid method for the calculation of realistic synthetic seismograms in laterally heterogenous, anelastic media has been used to model the ground motion in Tehran city. The computation of synthetic seismograms has been carried out by the hybrid method. In this method, synthetic signals are first computed by the modal summation along the bedrock (1D) model, which is defined as a stack of horizontal layers, each characterized by its thickness, longitudinal and transversal wave velocity, density, and Q-factor, controlling the an elastic attenuation. Then, these signals are numerically propagated through the laterally varying local structure by the finite-difference scheme. The resulting signals are used for the seismic micro zoning, using as zoning criteria the “response spectra ratio” (RSR).
The satisfactory comparison between observed and synthetic waveforms allowed us to propose a possible pattern of amplification of seismic waves along a representative north-south profile in the west part of Tehran. The high amplification in Tehran city clearly indicates that a seismic microzonation map, based on the described methodology, is necessary for sound and sustainable land use planning and for the specifications of building codes and practice to be used by city planners and civil engineers. Our results indicate that this very important preventive planning tool can be readily implemented for Tehran city, which experienced large historical earthquakes in the past, simply by extending the analysis, made so far, in space and to different scenario earthquakes, consistent with the local and regional tectonics.
Keywords:
Realistic ground motion, Site amplification, Tehran
مدلسازی واقع‌گرایانه جنبش نیرومند زمین برای شهرتهران
/در نشریات /توسط adminحسین حمزه‌لو
همکاران:
فرانکو واکاری
جولیانو پانزا
چکیده
جنبش نیرومند زمین در فاصله R از چشمه زمین‌لرزه تحت تأثیر پارامترهای مختلفی از جمله اثر چشمه، مسیر و ساختگاه قرار می‌گیرد. به منظور برآورد پارامترهای جنبش نیرومند زمین و تاریخچه زمانی، این پارامترها باید تا حد امکان به صورت واقع‌گرایانه مدلسازی شود. روش ترکیبی جمع‌بندی مدها و اختلافات تفاضلی با در نظر گرفتن این اثرها، شرایط برآورد واقع‌گرایانه پارامترهای جنبش نیرومند زمین را در مناطق شهری امکانپذیر می‌سازد. در این‌پروژه پژوهشی با توجه به اهمیت سیاسی، اقتصادی، علمی، فرهنگی و نظامی شهر تهران، برای برآورد واقع‌گرایانه جنبش نیرومند زمین از چشمه نقطه‌ای استفاده شده است. بدین منظور، سناریو زمین‌لرزه‌های اخیر فیروزآباد کجور، کهک-قم و تهران-ری در نظر گرفته شد. با توجه به سناریو زمین‌لرزه فیروزآباد کجور و مقایسه با شتابنگاشتهای ثبت شده، همخوانی مناسبی بین بیشینه شتاب، سرعت و تغییر مکان بین نگاشتهای شبیه‌سازی و مشاهده شده در ایستگاههای شتابنگاری که نگاشت زمین‌لرزه فیروزآباد کجور را ثبت کرده‌اند وجود دارد با توجه به سناریو زمین‌لرزه تهران-ری و مقایسه با شتابنگاشتهای ثبت شده، بین بیشینه شتاب، سرعت و تغییرمکان بین نگاشتهای شبیه‌سازی و مشاهده شده در ایستگاههای حرم مطهر امام خمینی (ره) و استادیوم آزادی همخوانی مناسبی دارد.
خلاصه نتایج این پژوهش بر اساس مدلسازی روش مرکب جمع‌بندی مدها و تفاضلهای متناهی و با در نظر گرفتن زمین‌لرزه‌های فیروزآباد کجور، کهک- قم و تهران- ری عبارتند از:
واژه‌های کلیدی
جنبش واقع‌گرایانه، ریز پهنه‌بندی، بزرگنمایی، تهران، اثر ساختگاهی
Authors: H. Hamzehloo, F.Vaccari, G.F.Panza
Abstract
A hybrid method for the calculation of realistic synthetic seismograms in laterally heterogenous, anelastic media has been used to model the ground motion in Tehran city. The computation of synthetic seismograms has been carried out by the hybrid method. In this method, synthetic signals are first computed by the modal summation along the bedrock (1D) model, which is defined as a stack of horizontal layers, each characterized by its thickness, longitudinal and transversal wave velocity, density, and Q-factor, controlling the an elastic attenuation. Then, these signals are numerically propagated through the laterally varying local structure by the finite-difference scheme. The resulting signals are used for the seismic micro zoning, using as zoning criteria the “response spectra ratio” (RSR).
The satisfactory comparison between observed and synthetic waveforms allowed us to propose a possible pattern of amplification of seismic waves along a representative north-south profile in the west part of Tehran. The high amplification in Tehran city clearly indicates that a seismic microzonation map, based on the described methodology, is necessary for sound and sustainable land use planning and for the specifications of building codes and practice to be used by city planners and civil engineers. Our results indicate that this very important preventive planning tool can be readily implemented for Tehran city, which experienced large historical earthquakes in the past, simply by extending the analysis, made so far, in space and to different scenario earthquakes, consistent with the local and regional tectonics.
Keywords:
Realistic ground motion, Site amplification, Tehran