تحلیل خطر احتمالاتی با درنظرگرفتن اثرات جهت‌پذیری حوزه نزدیک (مطالعه موردی منطقه کرمانشاه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی‌

نویسندگان

1 آزاد

2 عضو هیات علمی موسسه ژئوفیزیک

3 عضو هیات علمی، شبکه ملی شتابنگاری، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

4 فارغ التحصیل رشته زلزله شناسی موسسه ژئوفیزیک

چکیده

شتاب‌نگاشت‌های حوزه نزدیک به علت داشتن پالس بزرگ در تاریخچه زمانی نسبت به شتاب‌نگاشت‌های حوزه دور ماهیت متفاوتی دارند که وجود این پالس باعث خسارات زیادی در سازه می‌شود. به دلیل نزدیک بودن شهرهای کشور به گسل‌های لرزه‌زا، توجه به این موضوع امری حیاتی می‌باشد، شکست از نقطه‌ای بر امتداد گسل شروع شده و بسته به مکان شروع گسیختگی، به ابتدا، انتها و یا هر دو جهت انتشار می‌یابد. به گسترش شکست در امتداد گسل و تأثیر سرعت شکستگی سنگ بر سرعت موج برشی، جهت‌پذیری می‌گویند. زمانی که جهت انتشار گسیختگی به سمت ساختگاه باشد، سرعت گسیختگی گسل، نزدیک به‌سرعت موج‌برشی زلزله است و امواج آزاد شده به دلیل لغزش‌های متوالی گسل در جلوی مسیر گسیختگی به شکل سیلی از امواج جمع شده و به صورت یک شوک قوی به ساختگاه می‌رسند که دلیل پالس قوی در جهت عمود بر امتداد گسل که در ابتدای لرزه‌نگاشت نمایان هست همین لرزش قوی می‌باشد که به ساختگاه رسیده است، درنتیجه یکی از ویژگی‌های اثرات جهت‌پذیری پیش‌رونده، پالس‌های با دامنه بزرگ و دوره تناوب متوسط تا بلند می‌توانند باشند. در واقع اثر جهت‌پذیری، توزیع انرژی در برابر زمان را تغییر داده است و در زمین‌لرزه‌های متوسط و کوچک نیز می‌تواند رخ دهد. به‌عبارت‌دیگر علاوه بر فاصله تا گسل، جهت انتشار گسیختگی نیز دارای اهمیت می‌باشد. به منظور بررسی اثرات جهت‌پذیری در تحلیل خطر لرزه‌ای احتمالاتی، از شتابنگاشت های زلزله 12 نوامبر 2017 سرپل ذهاب کرمانشاه استفاده شد و نشان داده شد که با افزایش دوره سازه و دوره بازگشت، مقدار شتاب جنبش زمین نیز افزایش می‌یابد، بیشترین افزایش شتاب در دوره 4 ثانیه و دوره بازگشت 2475 رخ داده است، بنابراین در دوره بازگشت‌های 2475 و 475 میزان درصد افزایش شتاب درصد بیشتری را تجربه کرده است و اثر جهت‌پذیری در دوره بازگشت 2475 نسبت به 475 بیشتر نمود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Probabilistic seismic hazard assessment by, considering the effects of near-field directivity (A case study of Kermanshah region)

نویسندگان [English]

  • Vahid Vahediasl 1
  • Mohammad P.M. Shahvar 3
  • Nima Dolatabadi 4
1 Nothing
2
3 Faculty Member, Iranian strong motion network, Road , Housing & Urban Development Research Center
4 Graduated Student in Seismology, Institute of Geophysics, University of Tehran
چکیده [English]

The near-fault zone movements exhibit long-period pulses in the time history diagram of their velocity and displacement, causing changes in displacements and large velocities. The acceleration reflection spectrum of the earthquakes recorded in the stations located near the fault is out of the usual shape, and in the period of intervals greater than 7 seconds, the amplitudes of the reflection spectrum increase significantly. The orientation of the structure near the fault is crucial, and the directionality effect should be considered due to the high relative risk in the studied area. Near-field records have a different nature compared to far-field records due to having a large pulse in the time history, and the existence of this pulse causes significant damage to the structure. Rupture starts from a point along the fault and propagates in the beginning, end, or both directions. The propagation of rupture along the fault and the effect of rock fracturing velocity on shear wave velocity is called directivity. When the direction of rupture propagation is towards the site, the directivity effect can cause pulses with large amplitudes and medium to long periods. Directivity changes the energy distribution over time and can also occur in moderate and small earthquakes. Therefore, in addition to the distance to the fault, the direction of rupture propagation is also important.

A study on the probabilistic seismic hazard analysis in Kermanshah province showed that increasing the structural period and return period increases the ground motion acceleration. The greatest acceleration increase occurs in the 4-second period and 2475-year return period. In return periods of 2475 and 475, the percentage increase in acceleration experiences a higher percentage, and the directivity effect is more pronounced in a return period of 2475 compared to 475. The Abrahamson and Silva attenuation relationship was used in the study.

Near-field records have a different nature compared to far-field records due to having a large pulse in the time history, and the existence of this pulse causes significant damage to the structure The differences between near-field and far-field earthquakes are significant, and the characteristics of seismic parameters of earthquake ground motion records obtained in near-fault records are compared with far-field records

In summary, near-field and far-field are two terms used to describe the distance between a microphone and the sound source, and the differences between near-field and far-field earthquakes are significant. The direction of rupture propagation is also important, and the directivity effect can cause pulses with large amplitudes and medium to long periods. Increasing the structural period and return period increases the ground motion acceleration, and the greatest acceleration increase occurs in the 4-second period and 2475-year return period.

کلیدواژه‌ها [English]

  • near-fault
  • pulse
  • directivity
  • Rupture
  • probabilistic seismic hazard