دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

تحلیل خطر زلزله و تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر گلپایگان

اساتید راهنما :

دکتر غلامرضا قدرتی امیری

دکتر سید علی رضویان امرئی

چکیده

شهر گلپایگان به دلیل وجود مراکز مهم تاریخی و صنعتی از شهرهای مهم کشور به شمار میرود. با درنظر گرفتن سابقه لرزه خیزی و فعالیت گسلهای فعالی چون جوان زاگرس ، زفره کاشان و گسل اصلی زاگرس به جرات می توان این منطقه را از مناطق لرزه خیز دانست. لذا مطالعه حاضر تحت عنوان تحلیل خطر زلزله و تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر گلپایگان انجام شده، که در آن بیشینه شتاب روی سنگ بستر (PGA) ، طیف خطر یکسان و طیف با شکل ثابت در دو سطح خطر تهیه گردیده است. مجموعه ای از منابع لرزه زا و داده های لرزه خیزی تاریخی ودستگاهی با پوشش زمانی از قرن سیزدهم میلادی تا به امروز در شعاع 200 کیلومتری به کار گرفته شده است . با توجه به کمبود داده های مناسب لرزه خیزی و دقت کم اطلاعات موجود و نیز عدم قطعیت در بزرگا در زمان های مختلف ، جهت برآورد پارامترهای لرزه خیزی روش Kijko[2000]  استفاده شده است. تعیین بیشینه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با پنج رابطه کاهندگی مختلف,Ghodrati et al(2007) Akkar-bommer(2010)، Campbell-Bozorgnia(2000,2008) ، Ambraseys et al (1996) انجام گرفته که از روش درخت منطقی و با وزنهای به ترتیب 3/0 ، 2/0 ،  15/0 ، 15/0 و 2/0ترکیب شده اند. در ضمن از روابط کاهندگی طیفی Ambraseys et al (1996)  و ,Ghodrati et al(2010) ,Campbell (1997) Berge-Thierry et al(2003) به دلیل طیفی بودن و تناسب بیشتر با شرایط منطقه با استفاده از روش درخت منطقی و با وزنهای به ترتیب 3/0 ،2/0 ،3/0 و 2/0 جهت تعیین طیف های شتاب استفاده شده است. تحلیل احتمالاتی خطر زلزله گلپایگان با استفاده از برنامه SEISRISK III (1987) انجام شده است. نتایج این تحلیل توسط نقشه های شتاب طیفی ، طیف خطر یکنواخت و نیز طیف با شکل ثابت برای %10 و %2  احتمال رویداد در 50 سال ارائه شده است

1. مقدمه

با وجود تکاپوی وسیعی که به وسیله دانشمندان در سراسر جهان به جهت تعیین خطرات زلزله انجام شده است امکان پیش بینی دقیق زمان ، مکان و بزرگای زلزله های آینده و تکان های حاصل از آن در سطح زمین میسر نگه داشته است و رسیدن به نتیجه ای دقیق در آینده نزدیک نیز پیش بینی نمی شود . مهم ترین علت این موضوع وجود پیچیدگی های فراوان در مکانیزم زلزله و شرایط حاکم به وجود آورنده ی آن و نیاز عبور موج ها از لایه های مختلف زمین با خصوصیات کاملا متفاوت می باشد .البته بیان مفهوم فوق به این معنی نیست که پیش بینی خطرات زلزله در حد قابل قبول و ایمن سازی سازه ها در مقابل آن ممکن نیست. تجربه و یافته های علمی به خوبی نشان داده است که بر اساس اطلاعات قابل دسترس و با استفاده از روش های آماری و احتمالی می توان ایمنی سازه ها را در مقابل زلزله ها تا حد مطلوب برآورد نمود .

در امکان یابی ، تحلیل ، ساخت و نگهداری سازه ها در برابر زلزله دو عامل اساسی ایمنی ساختگاه مورد بررسی قرار می گیرد .ایمنی ساختگاه بستگی به مخاطرات ژئوتکنیکی و زمان شناسی قابل رخداد در ساختگاه دارد ، از قبیل زمین لغز ، روانگرایی و تشدید حرکات زمین به علت اثر شرایط ساختگاهی .رویداد زلزله های گذشته نشانگر این مطلب هستند که تاثیر شرایط ساختگاهی نقش بسیار اساسی و مهم در میزان و نوع تخریب سازه ها به عهده دارد .اثرات نامطلوب زلزله ها که سبب خرابی سازه ها و تاسیسات می گردد مربوط به دو پدیده زیر است:

الف) تکان های زمین در اثر عبور امواج لرزه ای

ب) جابجایی برشی ناشی از جنبش برشی گسل ها

عبور امواج لرزه ای سبب ایجاد ارتعاش شده که می تواند به صورت مستقیم سبب تخریب سازه ها شود و یا در اثر پدیده هایی مثل فرو نشست ، روانگرایی و لغزش پی سازه تخریب گردد . شدت تکان های لرزه ای بستگی به بزرگای زلزله ها ، فاصله کانونی ، خصوصیات میرایی ساختگاه ، نوع و ضخامت نهشته های رسوبی و شرایط توپوگرافی دارد.هدف از برآورد خطر زلزله ، ارزیابی منطقی پارامتر های جنبش زمین ) بیشینه شتاب ، بیشینه سرعت ، بیشینه جابجایی و غیره ( درساختگاه مورد نظر ، بر اثر رویداد زلزله در چشمه های لرزه ای بالقوه در مدت زمان معینی ، که معمولا عمرمفید سازه است ، می باشد .در واقع تحلیل خطر زلزله ، محاسبه احتمال رویداد تراز های معین لرزه زمین در واحد زمان ، به سبب وقوع زلزله می باشد . این تحلیل اغلب توسط یک منحنی خطر زلزله ، که نشانگر احتمال تجاوز سالانه در قبال دامنه نوسان تکان زمین می باشد ، خلاصه می گردد . در واقع تحلیل خطر زلزله مبنای ورود به فرآیند تصمیم گیری جهت کاهش خسارات زلزله می باشد .هدف نهایی در تحلیل خطر و مهندسی زلزله تعیین میزان شدت لرزه است که منجر به کمی سازی اثر زلزله بر سازه ها می شود که این فرآیند در طیف پاسخ نمود می یابد .

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید