Top Banner
Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com اردﻳﺒﻬﺸﺖ ﺗﻬﺮان، داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻤﺮان، ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻠﻲ ﻛﻨﮕﺮه ﭼﻬﺎرﻣﻴﻦ1387 1 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻫﺎي ﺳﺎزه روي ﺑﺮ ﮔﺴﻞ ﻧﺰدﻳﻚ ﻫﺎي زﻟﺰﻟﻪ اﺛﺮات ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻈﺮي ﺷﺎه ﺣﺒﻴﺐ1 ، ﻧﮕﻬﺪار ﺣﺴﻦ2 ، دﻻور ﻧﻮري اﻳﻤﺎن3 1 - ﻋﻤﺮان داﻧﺸﻜﺪه اﻳﺮان، ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ داﻧﺸﮕﺎه اﺳﺘﺎدﻳﺎر2 - داﻧﺸﺠﻮي ﻋﻤﺮان داﻧﺸﻜﺪه اﻳﺮان، ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ داﻧﺸﮕﺎه3 - داﻧﺸﺠﻮي داﻧﺸﻜﺪه اﻳﺮان، ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ داﻧﺸﮕﺎه ﻤﺮانEmail: [email protected] ﺧﻼﺻﻪ ﻣﻘﺎﻟﻪ، اﻳﻦ در ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﺳﺎزه رﻓﺘﺎر زﻟﺰﻟﻪ در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻫﺎي ﮔﺴﻞ ﻧﺰدﻳﻚ ﻫﺎي ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد. داده ﺑﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺎ و ﻋﻮاﻣﻞ اﺛﺮات دادن ﻧﺸﺎن و ﻣﻮﺟﻮد ﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺣﺮﻛﺎت ﻛﻠﻴﺪي ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺑﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻧﺰدﻳﻚ ﺣﻮزه ﻫﺎي زﻟﺰﻟﻪ در ﮔﺴﻞ ﺳﺎزه رﻓﺘﺎر ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﻪ، ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﭘﻞ، ﺟﻤﻠﻪ از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻫﺎي زﻟﺰﻟﻪ در ﺧﺎﻛﻲ ﺳﺪﻫﺎي و اﺳﺖ ﺷﺪه ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﮔﺴﻞ از دور ﻫﺎي زﻟﺰﻟﻪ ﺑﺎ ﮔﺴﻞ ﻧﺰدﻳﻚ ﻫﺎي. آﻣﺪه ﺑﺪﺳﺖ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺎ ﻫﺎي ﺳﺎزه اﻧﻮاع ﻣﺸﺎﺑﻪ رﻓﺘﺎر ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ ﭘﺮﻳﻮد ﻣﻲ ﻧﺰدﻳﻚ و دور ﺣﻮزه در ﻳﻜﺴﺎن ﻫﺎي ﺑﺎﺷﺪ. ﻠﻤ ﻛﻠﻴﺪي ﺎت: ﻫﺎي ﺳﺎزه ﻧﺰدﻳﻚ زﻟﺰﻟﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ، ﮔﺴﻞ از دور و ﺿﺮﺑﺎن ﭘﺪﻳﺪه، . 1 - ﻣﻘﺪﻣﻪ ﻧﻴﺮوﻣ ارﺗﻌﺎﺷــﺎت ﺗﺒﻴــﻴﻦ و ﺑﺮرﺳــﻲ ﻨــ ﺳــﺎزه ﻣﻬﻨﺪﺳــﻲ ﺷــﺎﺧﻪ دو در زﻣــﻴﻦ) ﺳــﺎزه رﻓﺘــﺎر ﺗﺤﻠﻴــﻞ دﻳــﺪﮔﺎه( زﻟﺰﻟــﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳــﻲ و) دﻳــﺪﮔﺎه زﻣــﻴﻦ رﻓﺘــﺎر ﺗﺤﻠﻴــﻞ( اﺳــﺖ ﻓــﺮاوان اﻫﻤﻴــﺖ داراي، . ﺣﺎﺻــﻞ ﺧﺴــﺎرت ﻛــﺮدن ﺣــﺪاﻗﻞ ﺑــﺮاي ﻛــﻪ اﺳــﺖ ﺗﻮﺟــﻪ ﺷــﺎﻳﺎن ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ از زﻣــﻴﻦ ﻧﻴﺮوﻣﻨــﺪ ارﺗﻌﺎﺷــﺎت ﺑــﻪ ﻧﺴــﺒﺖ ﺗﺤﻠﻴﻠــﻲ ﻫــﺎي دﻳــﺪﮔﺎه ﮔﺴــﺘﺮش و ﺗﻌﻤــﻴﻢ ﺗــﺪوﻳﻦ، ﺑــﻪ ﻧﻴﺎزﻣﻨــﺪي ﺑــﺰرگ،، آﺷــﻜﺎر ﭘــﻴﺶ از ﺑــﻴﺶ اﺳــﺖ ﮔﺮدﻳــﺪه. در ﭘــﮋوﻫﺶ ﺑﻨﻴــﺎن و ﺳﺮﭼﺸــﻤﻪ ﻛﺎﻟﻴﻔﺮﻧﻴــﺎ، اﻳﺎﻟــﺖ ﺷــﺪه ﺷــﻨﺎﺧﺘﻪ ﺑــﺰرگ ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ زﻣــﻴﻦ از ﻣﻌــﺮوف ﻟــﺮزه زﻣــﻴﻦ دو ارﺗﻌ و ﺣﺮﻛــﺎت ﻣﺎﻫﻴــﺖ ﺷﻨﺎﺳــﺎﻳﻲ زﻣﻴﻨــﻪ ﺑﺎﺷــﻨﺪ ﻣــﻲ ﻟــﺮزه زﻣــﻴﻦ ﻣﺮﻛــﺰ ﻧﺰدﻳﻜــﻲ در زﻣــﻴﻦ ﻧﻴﺮوﻣﻨــﺪ ﺎﺷــﺎت. ﻧــﺎم ﺑــﺎ ﻟــﺮزه زﻣــﻴﻦ دو اﻳــﻦ ﻓﻴﻠﺪ ﭘﺎرك زﻟﺰﻟﻪ ﻫﺎي1966 ﻓﺮﻧﺎﻧﺪو ﺳﻦ زﻟﺰﻟﻪ ﻧﻴﺰ و1971 اﻧﺪ ﺷﺪه ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ. ﮔﺴــﻞ ﻧﺰدﻳــﻚ ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ ﻫﻤﭽﻨــﻴﻦ) ﻧــﻮرﺗﺮﻳﺞ1994 ، ﻛﻮﺑــﻪ1995 ، ﭼــﻲ ﭼــﻲ1999 ( ً اﺧﻴــﺮا ﻛــﻪ ﺑﺒــﺎر زﻳــﺎدي ﺧﺴــﺎرات اﻓﺘﺎدﻧــﺪ اﺗﻔــﺎق آو ردﻧــﺪ. ﺑــﻮدن ﻣﺘﻔــﺎوت ﻧﻴــﺰ و ﮔﺴــﻞ ﻧﺰدﻳــﻚ ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ در زﻣــﻴﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫــﺎي ﺑــﻮدن ﻣﺘﻔــﺎوت ﻫــﺎ، ﻟــﺮزه زﻣــﻴﻦ اﻳــﻦ ﻓــﺮاوان ﺧﺴــﺎرات ﺑﺴــﻴﺎر اﻫﻤﻴــﺖ ﺷﻨﺎﺳــﻲ زﻟﺰﻟــﻪ و زﻟﺰﻟــﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳــﻲ دﻳــﺪﮔﺎه دو ﻫــﺮ از ﻧﺰدﻳــﻚ ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ ﺷــﺪه ﺑﺎﻋــﺚ ﮔﺴــﻞ، ﻧﺰدﻳﻜــﻲ در ﻫــﺎ ﺳــﺎزه رﻓﺘــﺎر ﺑﺎﺷﺪ داﺷﺘﻪ. ﺳــﺮﻋﺖ رﻛﻮردﻫــﺎي در وﻳــﮋه ﻧﻜﺘــﻪ ﮔﺴــﻞ ﻧﺰدﻳــﻚ ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ ﭘــﻲ در ﻛــﻪ اﺳــﺖ زﻣــﻴﻦ ﺑــﺰرگ ﻧﻤــﻮي ﻫــﺎي ﺳــﺮﻋﺖ وﺟــﻮد از ﻋﺒــﺎرت، ﺷــﻮد ﻣــﻲ اﻳﺠــﺎد ﺷــﺘﺎب ﻣــﺪت ﺑﻠﻨــﺪ ﭘﺎﻟﺴــﻬﺎي. در ﻛــﻪ اﺳــﺖ ﺑــﺰرگ ﻧﻮﺳــﺎﻧﻲ ﻫــﺎي ﻣﻜــﺎن ﺗﻐﻴﻴــﺮ اﻳﺠــﺎد ﺷــﻜﻞ ﺑــﻪ اﺛــﺮات اﻳــﻦ از ﻧﻤــﻮدي ﺷــﻮد ﻣــﻲ دﻳــﺪه ﻧﻴــﺰ زﻣــﻴﻦ ﻣﻜــﺎن ﺗﻐﻴﻴــﺮ رﻛــﻮرد. ﺣﺮﻛــﺎ ﻫــﺎي ﭘــﺎراﻣﺘﺮ در ﺑــﺰرگ ﻣﻘــﺎدﻳﺮ اﻳــﻦ وﺟــﻮد ﮔﺴــﻞ، ﻧﺰدﻳــﻚ در زﻣــﻴﻦ ت ﻧﺰدﻳــﻚ ﺣــﻮزه ﻫــﺎي زﻟﺰﻟــﻪ ﺑــﺮاي و ﺗــﺎﻳﻮان ﭼــﻲ ﭼــﻲ زﻟﺰﻟــﻪ ﻛﻮﺑــﻪ، زﻟﺰﻟــﻪ ﻧــﻮرﺗﺮﻳﺞ، زﻟﺰﻟــﻪ ﻧﻈﻴــﺮ ﻫــﺎ زﻟﺰﻟــﻪ رﻛﻮردﻫــﺎي ﺑــﺎرز ﻣﺸﺨﺼــﻪ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻛﻢ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﺎ ﻫﺎي زﻟﺰﻟﻪ دﻳﮕﺮ ﺑﻴﺎن ﺑﻪ ﻳﺎ ﮔﺴﻞ زا ﻟﺮزه ﮔﺴﻞ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻣﻲ] 1 [ . 2 - ﭘﮋوﻫﺶ ﭘﻴﺸﻴﻨﻪ١ اﻳﺮان ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻤﻲ ﻫﻴﺌﺖ ﻋﻀﻮ٢ ارﺷﺪ ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ داﻧﺸﺠﻮي داﻧﺸﮕﺎه اﻳﺮان ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ داﻧﺸﮕﺎه ارﺷﺪ ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ داﻧﺸﺠﻮي اﻳﺮان ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ٣
8

zelzeleh

Jun 19, 2015

Download

Documents

tosaf
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

1

بررسي اثرات زلزله هاي نزديك گسل بر روي سازه هاي مهندسي

3ايمان نوري دالور ،2حسن نگهدار، 1حبيب شاه نظري استاديار دانشگاه علم و صنعت ايران، دانشكده عمران -1

دانشگاه علم و صنعت ايران، دانشكده عمران دانشجوي - 2 مراندانشگاه علم و صنعت ايران، دانشكده ع دانشجوي - 3

Email: [email protected]

خالصههاي موجود و نشان دادن اثرات عوامل و با توجه به داده. شودمي پرداختههاي نزديك گسل هاي مهندسي در زلزلهرفتار سازه بررسي به در اين مقاله،

هاي مهندسي از جمله پل، ساختمان ، به مقايسه رفتار سازهگسل در زلزله هاي حوزه نزديك پارامترهاي مختلف بر پارامترهاي كليدي حركات زميننشانگر رفتار مشابه انواع سازه هاي با نتايج بدست آمده . هاي نزديك گسل با زلزله هاي دور از گسل پرداخته شده استو سدهاي خاكي در زلزله

.باشدهاي يكسان در حوزه دور و نزديك ميپريود .، پديده ضربانو دور از گسل مهندسي، زلزله نزديكسازه هاي : ات كليديلمك

مقدمه -1ديـــدگاه (و مهندســـي زلزلـــه ) ديـــدگاه تحليـــل رفتـــار ســـازه(د زمـــين در دو شـــاخه مهندســـي ســـازه نـــبررســـي و تبيـــين ارتعاشـــات نيروم

از زلزلـــه هـــاي شـــايان توجـــه اســـت كـــه بـــراي حـــداقل كـــردن خســـارت حاصـــل . ، داراي اهميـــت فـــراوان اســـت)تحليـــل رفتـــار زمـــينــين ــد زم ــات نيرومن ــه ارتعاش ــبت ب ــاي تحليلــي نس ــدگاه ه ــترش دي ــيم و گس ــدوين، تعم ــه ت ــدي ب ــزرگ، نيازمن ــيش آشــكار ، ب ــيش از پ ب

دو زمــين لــرزه معــروف از زمــين زلزلــه هـــاي بــزرگ شــناخته شــده ايالــت كاليفرنيــا، سرچشــمه و بنيــان پـــژوهش در . گرديــده اســت ــات و ارتع ــت حرك ــايي ماهي ــه شناس ــند زمين ــي باش ــرزه م ــين ل ــز زم ــي مرك ــين در نزديك ــد زم ــات نيرومن ــام . اش ــا ن ــرزه ب ــين ل ــن دو زم اي

. شناخته شده اند 1971و نيز زلزله سن فرناندو 1966هاي زلزله پارك فيلد اتفــاق افتادنــد خســارات زيــادي ببــار كــه اخيــراً )1999چــي چــي ، 1995 كوبــه ،1994 نــورتريج(همچنــين زلزلــه هــاي نزديــك گســل

ــدآو ــودن . ردن ــاوت ب ــز متف ــل و ني ــك گس ــاي نزدي ــه ه ــين در زلزل ــاي زم ــودن پارامتره ــاوت ب ــا، متف ــرزه ه ــين ل ــن زم ــراوان اي ــارات ف خســيار ــت بس ــي اهمي ــه شناس ــه و زلزل ــي زلزل ــدگاه مهندس ــر دو دي ــك از ه ــاي نزدي ــه ه ــده زلزل ــث ش ــل، باع ــي گس ــا در نزديك ــازه ه ــار س رفت

. داشته باشدــرعت ــاي س ــژه در ركورده ــه وي ــل نكت ــك گس ــاي نزدي ــه ه ــي زلزل ــه در پ ــت ك ــين اس ــزرگ زم ــوي ب ــاي نم ــرعت ه ــود س ــارت از وج ، عب

ــود ــي ش ــاد م ــتاب ايج ــدت ش ــد م ــهاي بلن ــه در . پالس ــت ك ــزرگ اس ــاني ب ــاي نوس ــان ه ــر مك ــاد تغيي ــكل ايج ــه ش ــرات ب ــن اث ــودي از اي نمت زمـــين در نزديـــك گســـل، وجـــود ايـــن مقـــادير بـــزرگ در پـــارامتر هـــاي حركـــا. ركـــورد تغييـــر مكـــان زمـــين نيـــز ديـــده مـــي شـــود

ــوزه نزديــك ــه هــاي ح ــايوان و بــراي زلزل ــي چــي ت ــه، زلزلــه چ ــورتريج، زلزلــه كوب ــر زلزلــه ن ــه هــا نظي ــارز ركوردهــاي زلزل ــه ب مشخص .]1[مي باشند گسل لرزه زاگسل يا به بيان ديگر زلزله هاي با فاصله كم نسبت به

پيشينه پژوهش -2

عضو هيئت علمي دانشگاه علم و صنعت ايران ١ علم و صنعت ايراندانشگاه دانشجوي كارشناسي ارشد ٢

علم و صنعت ايراندانشجوي كارشناسي ارشد دانشگاه ٣

Page 2: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

2

اخيــراً مطالعــات زيــادي بــر .جديــد مطــرح در مهندســي زلزلــه اســت ًًانســبت وضــوعاتموضــوع زمــين لــرزه هــاي نزديــك گســل از م ــا ــل ه ــاختماني و پ ــاي س ــازه ه ــار س ــا روي رفت ــه آن ب ــل ومقايس ــك گس ــاي نزدي ــرزه ه ــين ل ــال زم ــر اعم ــر در اث ــاي دور اث ــرزه ه ــين ل زم

ــل ــا از گس ــازه ه ــن س ــار اي ــر روي رفت ــده و ب ــام ش ــادي انج ــاالت زي ــز مق ــوص ار ني ــن خص ــي در اي ــت، ول ــده اس ــه ش ــن ائ ــود اي ــا وج در بســـازه هـــاي خـــاكي كمتـــر رفتـــار مهندســـي ژئوتكنيـــك لـــرزه اي بـــه موضـــوع اثـــر زمـــين لـــرزه هـــاي نزديـــك و دور ازگســـل بـــر روي

. پرداخته شده استــان ــمندان و محقق ــط دانش ــه توس ــايي ك ــرين كاره ــه مهمت ــي از جمل ــه بررس ــه ب ــر ك ــل اث ــك گس ــاي نزدي ــه ه ــر رويزلزل ــار ب ــازهرفت ــا س ه

ــربان ــه داراي ض ــع زلزل ــك منب ــين نزدي ــات زم ــر حرك ــاختمانها در اث ــار س ــي رفت ــه بررس ــوان ب ــي ت ــت م ــده اس ــام ش ــط انج ــه توس ــرو ك برتدهنـــه را پـــنج رفتـــار دينـــاميكي يـــك پـــل بتنـــي ]3[)2000(ليـــوهمچنـــين و انجـــام شـــده اســـت، اشـــاره كـــرد ]2[)1987(و آندرســـون

.ه استكرد سيبررنزديك و دور از گسل اثر زلزله هاي در اصول اساسي و مشخصات زمين لرزه هاي نزديك گسل -3

ــد ــي دهن ــرار م ــاثير ق ــت ت ــا را تح ــرزه ه ــين ل ــات زم ــيات و مشخص ــادي خصوص ــل زي ــاثير . عوام ــا ت ــي از ام ــاي بعض ــه ه ــل روي زلزل عوامســازه هــا نقــش بســيار رفتــار پارامترهــاي كليــدي حركــات زمــين كــه در برخــي از . نزديــك منبــع بســيار و بيشــتر و مهــم تــر اســت

.محتواي فركانسي دامنه هاي زلزله، مدت زمان لرزه قوي و: مهمي ايفا مي كنند عبارتند از مشخصات زمين لرزه نزديك گسل -3-1

:هنگام وقوع زلزله خصوصيات ارتعاشي هر يك از نقاط زمين تابع عوامل مختلفي به شرح زير است ي زلزلهابزرگ -1 ا شدن انرژيفاصله منطقه از مركز ره -2 )اثرساختگاه (خصوصيات زمين شناختي -3

بعضي از محققين از جمله . زلزله هاي حوزه نزديك به نقاطي از زمين اطالق مي شود كه فاصله آنها از مركز سطحي زلزله كمتر از يك حد معين است .]4[مي گيرند كيلومتر در نظر 15كيلومتر مي دانند و برخي ديگر اين فاصله را 50اكي اين فاصله را

ــي ــاتبرخ ــيم مطالع ــربان تقس ــدون ض ــربان و ب ــا ض ــش، ب ــه دو بخ ــوان ب ــي ت ــك را م ــاي نزدي ــه ه ــاي زلزل ــه ركورده ــد ك ــي ده ــان م نشــه ــرد ك ــدي ك ــع، بن ــي مواق ــتاب در بعض ــه ش ــربان در تاريخچ ــده ض ــه ،پدي ــه زلزل ــت ك ــايي اس ــي ه ــي از ويژگ ــان يك ــر مك ــرعت و تغيي س

.]5[مايز مي كندحوزه نزديك را از زلزله حوزه دور متــرات ــه تغيي ــا را ب ــوان آنه ــي ت ــه م ــد ك ــي باش ــايي م ــربان جابج ــرعت و ض ــربان س ــتاب، ض ــربان ش ــورت ض ــه ص ــرزه ب ــين ل ــربان در زم ض

راي بـــهـــاي شـــتاب، ســـرعت، و جابجـــايي را تاريخچـــه 1-شـــكل. بـــزرگ در تاريخچـــه هـــاي شـــتاب، ســـرعت و جابجـــايي تعريـــف كـــرد .امپريال والي و السنترو نشان مي دهد سيلمار، ،(synthetic)ينزديك گسل مصنوع زمين حركت چهار

مشــاهده مــي شــود، در زلزلــه هــاي نزديــك گســل، حركــت زمــين بــر اثــر گســل مصــنوعي، ســيلمار و امپريــال 1-چنانچــه در شــكل .]5[مي باشدوالي با ضربان و بر اثر گسل ال سنترو ، بدون ضربان

صـــل از ســـرعت و جابجـــايي زمـــين بـــه جهـــت اينكـــه نســـبت بـــه شـــتاب داراي پريـــود بـــه دليـــل نزديكـــي محـــل تـــا گســـل، ركـــورد حاــتند ــربه هس ــورت ض ــه ص ــي ب ــادآور تحريك ــه ي ــند ك ــي باش ــاال م ــود ب ــا پري ــد ب ــالس مانن ــكل پ ــتند داراي ش ــاالتري هس ــرزه . ب ــين ل -در زم

ــت ــل شكس ــين مح ــاه ب ــله كوت ــت فاص ــه جه ــك ب ــوزه نزدي ــاي ح ــوج (ه ــد م ــع تولي ــت ) منب ــت آن فرص ــل درياف ــدن و مح ــرا ش ــت مي ي جه .]6[فركانسهاي باال نبوده از همين رو تاريخچه زماني شتاب آنها محتواي فركانسي بااليي دارند

زه نزديك بر روي سازه هاي مهندسيبررسي زلزله هاي حو -4

و سپس با توجه به داده هاي موجود ،هاي نزديك گسل بحث مي شودهاي مهندسي در زلزلهرفتار سازه هاي انجام گرفته بر روي بررسيدر اين مقاله، در زلزله هاي نزديك گسل، با زلزله هاي دور از گسل همگن ، به مقايسه رفتار سازه هاي مهندسي از جمله پل، ساختمان و سدهاي خاكي بدست امده

.پرداخته شده است

پل ها- 1- 4دور و نزديــك بررســي شــده و در نهايــت اعــداد و در ايــن قســمت بــه طــور خالصــه نتــايج حاصــل از رفتــار پــل هــا در منــاطق حــوزه

.ارقام بدست آمده مورد بحث قرار گرفته است

Page 3: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

3

.]5[تاريخچه زمانهاي شتاب، سرعت و جابجايي براي چهار حركت زمين نزديك گسل -1شكل

بر روي پل ها تحليل هاي صورت گرفته براي مقايسه نتايج حوزه دور و نزديك -4-1-1 ــل ــه پ ــنج نمون ــاي پ ــش پريوده ــراي پوش ــا 5/0ب ــين 5/2ت ــايج ب ــف نت ــاي مختل ــيعي از پريوده ــازه وس ــوان در ب ــا بت ــده ت ــاخته ش ــه س ثاني

ــود ــه نمـ ــوزه نزديـــك و دور را مقايسـ ــايي . حـ ــخ جابجـ ــا از پاسـ ــه هـ ــن مقايسـ ــداكثر در ايـ ــده اســـت حـ ــتفاده شـ ــل اسـ ــه پـ ــراي. عرشـ بـــازي ــا اعمــ مدلس ــده ب ــتفاده ش ــا اس ــل ه ــاميكي پ ــاليز دين ــام آن ــي الو انج ــا بررس ــدل ه ــولي م ــتاي ط ــايج در راس ــته نت ــاي گذش ــه ه زلزل

ــت ــده اس ــعاع . ش ــده ش ــام ش ــن آنــاليز انج ــن فاصــله 10در اي ــاوراي اي ــك زلزلــه و م ــوزه نزدي ــوان ح ــل بــه عن ــله از گس كيلــومتري فاصــت ــده اس ــه ش ــر گرفت ــوزه دور در نظ ــتاب . ح ــه ش ــا ب ــت ه ــتاب نگاش ــام ش ــه، تم ــورت گرفت ــاي ص ــل ه ــ 4/3در تحلي ــر مج ــر ب ــه مت ذور ثاني

.بين شتابنگاشت هاي بكار برده شده وجود نداشته باشد چنداني مقياس شده اند تا به لحاظ مقدار ماكزيمم شتاب اختالف. ه استبا اعمال شتابنگاشت ها به مدل هاي ساخته شده پاسخ جابجايي اين مدل ها در طول زمان ثبت شده و ماكزيمم جابجايي آنها در نظر گرفته شد

در اين اشكال نحوه مقايسه به اين صورت بـوده كـه . دو نمونه از اين پاسخ ها به همراه شتابنگاشت اعمال شده ارائه گرديده است 3-و شكل 2-در شكليج اين نتايج حاكي از آنست كه اختالف نتـا . در حالت دور و نزديك گسل مورد بررسي قرار گرفته است پل براي يك زلزله خاص نتايج تحليلي پنج مدل

. در پريودهاي بزرگتر تشديد مي شود

.]7[مقايسه پاسخ زلزله بم در حوزه نزديك و دور براي پريودهاي مختلف -2شكل

Page 4: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

4

.]7[مقايسه پاسخ زلزله امپريال والي در حوزه نزديك و دور براي پريودهاي مختلف -3شكل

مقايسه نتايج حوزه دور و نزديك براي پريودهاي مختلف -4-1-2

ــرا ــه ب ــر ي مقايس ــود بهت ــري ش ــانگين گي ــف مي ــاي مختل ــه ه ــخ زلزل ــين پاس ــوي از ب ــه نح ــد ب ــك باي ــوزه دور و نزدي ــايج ح ــار . نت ــراي اينك بــود ــتفاده نم ــوان اس ــي ت ــي م ــهاي مختلف ــده . از روش ــت آم ــاي بدس ــخ ه ــه پاس ــط ب ــرازش خ ــت ب ــده اس ــتفاده ش ــا اس ــه در اينج ــي ك روش

ــد ــي باش ــخ . م ــه پاس ــت ك ــوده اس ــورت ب ــن ص ــه اي ــار ب ــوزه دور را روش ك ــي و ح ــور عرض ــر روي مح ــه ب ــر زلزل ــك ه ــوزه نزدي ــه ح ــرتبط ب مــردد ــي گ ــرازش م ــده ب ــت آم ــاط بدس ــر نق ــط ب ــك خ ــرار داده و ي ــولي ق ــور ط ــر روي مح ــخ . ب ــين پاس ــبت ب ــت نس ــط در حقيق ــن خ ــيب اي ش

ريودهـــاي مشـــاهده مـــي شـــود بـــراي پ 4-همـــانطور كـــه در شـــكل. حـــوزه دور و نزديـــك بـــراي پريـــود مـــورد نظـــر را نشـــان مـــي دهـــد .]7[مختلف اين مقدار بدست آمده است

.]7[مقايسه نتايج حوزه دور و نزديك گسل براي پريودهاي مختلف -4شكل

ــايدرشـــكل ــده اســـت 4و3و 2-هـ ــان داده شـ ــراي پريودهـــاي مختلـــف نشـ ــوزه نزديـــك و دور بـ ــاهده مـــي . پاســـخ حـ ــانطور كـــه مشـ همـ

ــخ ــين پاس ــتالف ب ــزان اخ ــازه مي ــود س ــزايش پري ــا اف ــود ب ــد ش ــي ياب ــزايش م ــدت اف ــك و دور بش ــوزه نزدي ــاطق ح ــا . من ــل ه ــوص پ در خصــل ــه پ ــيمن عرش ــول نش ــد ط ــود باي ــاخته ش ــل س ــك گس ــه نزدي ــوده و در منطق ــد ب ــاي بلن ــه ه ــاع پاي ــل داراي ارتف ــر پ ــت اگ ــوان گف ــي ت م

يـــود بــاال كـــه در پرداراي بنـــابراين در خصــوص ســـازه هــاي بلنــد . بــراي جابجــايي هـــاي ايجــاد شــده بـــه انــدازه كـــافي بــزرگ باشــد .مناطق حوزه نزديك اجرا مي شوند اين مطلب بايد به نحوي در نظر گرفته شود

ساختمانها -2- 4

Page 5: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

5

. طبقه فوالدي تحت اثر زلزله در نظر گرفته شده است 12گسل، آناليز تاريخچه زماني بر روي يك قاب نزديك هايساختمانها در زلزله رفتاربراي بررسي براي مدلسازي .بوده است كه بروش معادالت رياضي شبيه سازي گرديده است مصنوعيشتاب اعمالي به قاب از يك زلزله مصنوعي ناشي از يك گسل

متر مي باشد و جهت تحليل تاريخچه 38ارتفاع اين ساختمان . ي شهر تايپه تايوان استفاده شده استساختگاه اين ساختمان از خصوصيات ژئوتكنيكشتاب اعمالي به سازه مورد حداكثر .ثانيه بدست آمده است 8/1پريود طبيعي اين سازه .استفاده شده است DRAIN-2DXزماني اين سازه از نرم افزار

.نيه مقياس شده استمتر بر مجذور ثا 2/3نظر به مقدار در تمامي براي بررسي اثر زلزله بر روي ساختمان تغيير مكانهاي نقاط گرهي قاب در راستاي افق در نظر گرفته شده و حداكثر جابجايي نسبي هر طبقه

.نشان داده شده است 5- طبقات قاب مفروض بدست آمده و در شكل

.]6[اصله از گسلتغيير شكل نسبي حداكثر هر طبقه بر حسب ف -5شكل

شود تفاوت زيادي بين تغيير شكل نسبي حداكثر طبقات ديده نميمركز زلزله كيلومتر از 15ديده مي شود، در فواصل بيش از 5- همانطور كه در شكل

در نواحي نزديك گسل بايد بنابراين در طراحي ساختمانهاي بلند . اما در ناحيه نزديك گسل تفاوت زيادي بين تغيير شكل حداكثر طبقات وجود دارد .مالحظات ويژه لحاظ گردد

ي خاكي همگنسدها -3- 4

و ]8[فرض مي شود كه طول سدها در برابر ارتفاع آن به حدي است كه مي توان سدها را در حالت دوبعدي آناليز كردبراي مدلسازي در اين بررسي براي آناليز FLAC-2Dاز نرم افزار .مقطع نمونه از سدهاي مورد نظر، انتخاب مي شود براي انجام آناليز سد در حالت دو بعدي يك مقطع بحراني يا يك

.سدهاي خاكي همگن استفاده شده استبراي بدست FLAC نرم افزار درآناليزديناميكي بدليل محدوديت طول المان در. ، آناليز ديناميكي انجام مي شودمدلها بعد از انجام آناليز استاتيكي

.واب هاي واقعي تر، اندازه زون بندي بايد مناسب انتخاب شودآوردن جكيلومتري از مركز زلزله در گسل لرزه زا بعنوان زلزله حوزه نزديك شناخته شده و زلزله هاي ثبت شده فراتر از اين 10زلزله هاي ثبت شده تا فاصله

.شعاع، زلزله حوزه دور در نظر گرفته مي شود اعمال شتاب - 3-1- 4مطالعه از شتابنگاشت هاي زلزله هايي كه در سراسر دنيا اتفاق افتاده و نيز خاك محل بستر شتابنگاشت آنها در طبقه راي اعمال زلزله به سدهاي موردب

. باشد، استفاده مي شود Bيا Aنوع ) طبقه بندي يونيفايد(بندي متحد خاك ي منتخب، يكبار شتابنگاشت زلزله حوزه نزديك گسل و بار ديگر شتابنگاشت زلزله دور از گسل هازلزله هاي دور ونزديك گسل زلزله براي بررسي اثرات

متري در جهت افقي اعمال كرده و تغييرات شتاب افقي حداكثر تاج با فاصله سد از مركز سطحي زلزله مورد 60و10به زير پي سدهاي از يك زلزله را . گيردبررسي قرار مي

ها در مدل ساخته با توجه به اينكه طول المان. اندمتر بر مجذور ثانيه مقياس شده 4ردهاي زلزله براي اعمال به مدلها به شتاب شتاب پيك تمامي ركو .]10[و]9[اندهرتز مربوط به ركوردهاي زلزله، فيلتر شده10هاي بزرگتر از يك متر مي باشد، فركانس FLACشده توسط نرم افزار

نتايج آناليز - 3-2- 4

، به عنوان شاخصي براي بررسي و مقايسه منتخبتحت تحريك زلزله هاي قدر مطلق حداكثر شتاب ثبت شده در تاج اين سدها در جهت افقي،نمايش داده شده 9تا 6نتايج آناليزها برحسب فاصله اين سدهااز مركزسطحي زلزله در اشكال . رفتارسدهاي همگن رسي وماسه اي قرارگرفته است

).كيلومتر، نشانگر زلزله هاي دور است30كيلومتر، درمحورافقي نماينده زلزله هاي نزديك و عدد 10دراشكال زير براي مقايسه بهتر جوابها، عدد( .است

Page 6: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

6

.]9[براي زلزله هاي مختلف) SC(متري ماسه اي 60شتاب تاج سد -6شكل

.]10[هاي مختلف براي زلزله) CL(متري رسي 60شتاب تاج سد -7شكل

.]9[براي زلزله هاي مختلف) SC(متري ماسه اي 10شتاب تاج سد - 8شكل

Page 7: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

7

.]10[هاي مختلف براي زلزله) CL(متري رسي 10شتاب تاج سد -9شكل

ي نزديك گسل ها ، در زلزله)متر60سدهاي باارتفاع( گردد، شايد بر عكس تصورما سدهاي بلند باپريودبلند هاي باالمشاهده مي همانطوركه در شكل

) مركز سطحي زلزله( شدن انرژي زلزله آزاد مركز به عبارت ديگر با دور شدن از. باشندهاي دوراز گسل، داراي شتاب تاج بيشتري مينسبت به زلزلهتواند مي امر كه ايناي ديده مي شود اين مساله هم در سدهاي رسي و هم در سدهاي ماسه. شوند سدهاي بلند داراي شتاب ماكزيمم تاج بيشتري مي

كند و اثر ناشي از پريود بلند سدها و همچنين پريود بلند شتاب زلزله در نزديك گسل باشد، كه با دور شدن از مركز زلزله پريود شتاب كاهش پيدا مي .مي شودهاي كوتاه بيشتر شود و بر عكس اثرزلزله هاي دور از گسل بر روي سد روي سدهاي با پريود بلند كمتر ميرآن ب

مقايسه رفتار سازه ها - 5

حداكثر تغيير مكان ساختمان ) كيلومتر 15بيش از ( ثانيه در فواصل دور از گسل 85/1شود، در ساختمان با پريود ديده مي 5- همانطور كه در شكلبا ي با پريود بلند،ساختمانها ويعني در پلها . ردثانيه نيز مشاهده ك 2 طبيعي كند و اين موضوع را مي توان به نوعي در پلها با پريودكاهش پيدا مي

در نزديك ) ثانيه 2حدود ( توان گفت كه تغيير مكانهاي سازه ها با پريود هاي بلند مي پس. افزايش فاصله از گسل حداكثر جابجايي كاهش مي يابدكه اين مي تواند ناشي از نزديكي پريود ساختمان و پل مورد .گسل لرزه زا نسبت به تغيير مكان همان سازه ها در فواصل دور از گسل بيشتر هستند

. بحث به پريود ركورد زلزله حوزه نزديك باشدزا مي اي همانند پلها با پريود طبيعي بلند رفتار مشابهي را در فواصل دور از گسل و نزديك گسل لرزهبلند اعم از رسي و ماسه خاكي همگن در سدهاي

خاكي همگن با در سدهاي يابد و بطور مشابه تغييرمكان هاي حداكثر كاهش مي ،اين نحو كه در پلها با افزايش فاصله از گسلبه . توان مشاهده نمودبا پريود طبيعي تر كوتاهخاكي همگن با ارتفاع اما در سدهاي . يابدبا افزايش فاصله از گسل شتاب حداكثر ثبت شده در تاج سد كاهش مي ارتفاع بلند

رفتار اين نوع سدها مشابه رفتار .شودمي ديدهشتاب حداكثر در تاج سد افزايش گردد بطوريكه در فواصل دور از گسل اين امر مشاهده مي خالف ،كم . پلهاي با پريود طبيعي كم است كه با دور شدن از گسل لرزه زا، تغييرمكان حداكثر ايجاد شده در پلها نيز افزايش نشان مي دهد

تواند ناشي از پريود بلند سازه ها و همچنين پريود بلند شتاب زلزله در نزديك گسل باشد كه با دور شدن از مركز آزاد شدن انرژي زلزله،اين مساله مي . ي شودشود و برعكس اثر زلزله هاي دور از گسل بر روي سازه هاي كوتاه بيشتر ديده مپريود شتاب كاهش يافته و اثر آن بر روي سازه هاي بلند كم مي

نتيجه گيري -6

يكي از .رفتار مشابهي را در اثر اعمال زلزله هاي حوزه نزديك وحوزه دور از خود نشان مي دهندسازه هاي مهندسي با پريود هاي طبيعي نزديك به هم كه زلزله هاي حوزه نزديك داراي پريود بخاطر اينپس .عوامل موثر بر رفتار سازه ها در زلزله، نزديكي پريود سازه و پريود ركورد شتاب زلزله است

حوزه با پريود بلندتر در خاكي همگنسد مهندسي اعم از ساختمان، پل و بيشتري نسبت به پريود شتاب زلزله هاي دور مي باشند پس سازه هاي سازه هاي با پريد باال براي طراحي تر استپس به .مي دهند بروزرفتار بحراني تري از خود نزديك گسل و سازه هاي خاكي كوتاه درحوزه دور از گسل

زلزله هاي مورد نياز جهت آناليز لرزه اي سازه هاي و براي انتخاب شتابنگاشت .كه در نزديك گسل ساخته مي شوند مالحظات ويژه اي لحاظ گردد . مهندسي به فاصله محل ثبت ركورد زلزله منتخب از مركز زلزله و نيز پريود طبيعي سازه توجه شود

Page 8: zelzeleh

Computer For Civil Software Engineering Group : www.CCSofts.com , www.CompCivil.com

1387چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران، دانشگاه تهران، ارديبهشت

8

مراجع

1. Papageorgiou,A.S.,(1998)"The Charactrr of Near Source Ground Motion and Related Seismic Design Issues", Proc. of the Structural Engineers World Congress, San Francisco, California,pp:18-23.

2. Anderson ,J.C, BertroV.V., (1987)“Uncertainties in Establishing Design Earthquake” J. Sbrch. Eng. ASCE 113 (8): 1709-1724.

3. Lio W.I, Loh.C.H, Wan.S.,Jean. W.Y, & chai J.F., (2000) “Dynamic Responses of Bridges Subjected to Near fault Ground Motins”. Journal of the Chinese Institute of engineers. 23 (3) 455-464.

شناسي ارشد مهندسي پايان نامه كار "بررسي اثر شرايط ساختگاهي بر بيشينه شتاب سطح زمين در حوزه نزديك") 1374(، مهدي جمارانيان .4 .عمران، گرايش خاك و پي دانشگاه تهران

5.Malhotra P.K.,(1999) “Response of Building to Near-field Pulse Like Ground Motion”. Earthquake Eng. Struct. Dyn . 28:1309-1326.

6. CHAI J., TENG T., LIAO W. (2004) “Numerical Simulation of Near-Fault Ground Motions and Induced Structural Responces”, 13th World Conf.on Earthquake Engineering, Paper No.3309.

، پايان نامه كارشناسي ارشد "اي پلها تحت اثر حركات نيرومند زمين در حوزه نزديك گسلررسي پاسخ لرزهب " )1384(، محمد مهدي معمارپور .7 .مهندسي عمران گرايش زلزله ، دانشكده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران

كارشناسي ارشد مهندسي عمران ، پايان نامه "مقايسه رفتار ديناميكي سدهاي خاكي در حالت دو بعدي و سه بعدي" )1382(طاهره حيدري، .8 . گرايش خاك و پي، دانشكده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران

زلزله بر روي سدهاي خاكي مطالعه و بررسي اثرات حوزه دور و حوزه نزديك ") 1386( ،نظري، محمد حسن بازيار، حسن نگهدار حبيب شاه .9 ، سومين كنفرانس ملي مهندسي ايران، تبريز"همگن

پايان نامه كارشناسي ،"زلزله هاي حوزه دور ونزديك گسل بر روي سدهاي خاكي همگن رسي و ماسه ايبررسي اثر " )1385( ،هدارحسن نگ .10 . ارشد مهندسي عمران گرايش خاك و پي، دانشكده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران