تحقیق روش های شبیه سازی زلزله

قسمتی از متن:

امروزه با افزایش توان محاسبات، توسعه ابزارهای تحلیل غیرخطی سازه ها و همچنین پیدایش روش مهندسی زلزله بر اساس عمکرد، استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی در بین مهندسان کاربرد گسترده ای پیدا کرده است (به خصوص زمانی که انتظار رفتار غیر خطی از سازه وجود دارد). با این حال، این روش تحلیل نیازمند تاریخچه زمانی تحریک زمین لرزه به عنوان ورودی تحلیل می باشد. سوال اساسی این است که از چه تاریخچه زمانی تحریکی برای ورودی تحلیل استفاده شود که خصوصیات زمین لرزه آینده وارده به سازه را منعکس نماید. برای این منظور، مهندسان بر اساس معیار های انتخاب مخصوص ساختگاه (مانند بزرگا، فاصله، نوع خاک، وضعیت تکتونیکی منطقه و...)، از مجموعه ای از شتابنگاشت هایی که در زلزله های گذشته ثبت شده است استفاده می نمایند[34, 35]. این در حالیست که مشخصات زمین لرزه برای سناریوهای مختلف بسیار متفاوت است و تعداد کافی زمین لرزه ثبت شده برای سناریوها و ساختگاه های متفاوت در دسترس نمی باشد. در اثر محدود بودن تعداد زمین لرزه های ثبت شده، مهندسین اغلب مجبور به انتخاب رکورد از مکان هایی غیر از مکان پروژه و اصلاح آن با روش های مقیاس کردن یا تطبیق دادن با طیف طرح می باشند [34]. با افزایش آگاهی در مورد مشخصات خطر در منطقه و در نتیجه افزایش تعداد پارامترهایی که خصوصیات خطر زمین لرزه در ساختگاه را مشخص می نمایند، تعداد شتابنگاشت هایی که می توان از زمین لرزه های ثبت شده انتخاب نمود، کاهش می یابد. برای اینکه تعداد رکوردهای انتخاب شده معقول باشد (از نظر آماری معقول و مناسب باشد)، مهندسان مجبورند که یا معیارهای جستجو را کاهش دهند و یا محدوده جستجوی خود را گسترش دهند. علاوه بر این، رکوردها اغلب بایستی مقیاس و اصلاح شوند. برای سازه ای که قرار است بر روی یک شرایط ساختگاه (نوع خاک) به خصوص ساخته شود، مقیاس کردن رکوردی که روی سنگ واقع شده است، به هیچ عنوان نمی تواند اطلاعات خاک را منعکس نماید. همچنین مطالعات زیادی [36, 37]، نشان داده اند که در فواصل نزدیک به گسل و در فرکانس های مورد علاقه مهندسی، اثرات زلزله نزدیک گسل غیر قابل چشم پوشی است. توجه شود که امروزه با رشد مراکز عمده جمعیتی در نزدیکی گسل های فعال، به طور قابل توجهی احتمال وقوع یک زمین لرزه قوی نزدیک به یک شهر بزرگ در آینده افزایش پیدا کرده است. مقیاس کردن رکوردی که در منطقه ای دور از گسل ثبت شده است، به هیج عنوان اثرات زلزله نزدیک گسل را در خود انعکاس نمی دهد. از طرفی به دلیل آن که تحلیل غیر خطی دینامیکی به مشخصات بار لرزه ای حساس می باشد، در ارائه واقعی زمین لرزه بایستی دقت لازم لحاظ شود. برای اجتناب از این مشکل، رویکرد دیگر استفاده از زمین لرزه مصنوعی به صورت مکمل یا به جای نگاشت های ثبت شده می باشد. نگاشت های تولید شده به کمک روش های شبیه سازی زمین لرزه، بر خلاف رکوردهای مقیاس شده که مشخصات فیزیکی زمین لرزه را در خود ندارند، خصوصیات فیزیکی چشمه، مسیر و سایت زمین لرزه را انعکاس می دهد. به همین علت استفاده از آن ها در تحلیل می تواند مشکل کمبود تعداد رکورد زمین لرزه برای ساختگاه را حل نماید.