بررسی عددی مخاطرات گسلش سطحی معکوس بر ساختمان‌ها

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه مازندران، بابلسر

2 پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله

چکیده

خرابی­های به‌جامانده از زلزله‌های سال ۱۹۹۹ ترکیه و تایوان علاقه­مندی به بررسی رفتار ساختمان­ها در برخورد با گسیختگی سطحی ناشی از گسل­ها را بیشتر نمود. در این خصوص تحقیقات زیادی برای پی بردن به وضعیت اندرکنش موجود بین گسیختگی گسل و پی­های سطحی انجام شد؛ هم ‌اکنون در ایران و بسیاری از کشورهای دنیا ساختمان­های ساخته شده و یا در حال ساختی هستند که احتمال برخورد گسیختگی ناشی از گسل­ها با آنها با توجه به وجود عدم قطعیت­ها در رخنمون محل دقیق گسلش سطحی وجود دارد. از این‌رو با بررسی هر چه بیشتر خطرات ناشی از گسلش در اندرکنش با پی­های سطحی می­توان به ساخت‌وساز بر روی یا مجاور گسل­ها کمک نمود و ابهامات موجود در این زمینه را تا حد زیادی مرتفع نمود. در تحقیق حاضر با توجه به محدودیت‌هایی که آیین­نامه­های لرزه‌ای جهت ساخت‌وساز در پهنه­های گسلی در نظر گرفته­اند و ارزیابی شواهد میدانی موجود از زلزله­های گذشته به بررسی عددی مخاطرات گسلش سطحی معکوس بر ساختمان‌ها پرداخته می‌شود. با توجه به شواهد میدانی برداشت شده در زلزله‌های گذشته، موقعیت قرارگیری ساختمان­ها و بار سازه از نقش ویژه­ای در ایجاد خسارت در سازه­ها هنگام وقوع گسلش سطحی برخوردار است که در تحقیق حاضر، مورد بررسی قرار گرفته‌ است. نتایج مطالعات حاضـر نشان می­دهـد که محدودیت­های آیین­نامه­ای از قبیل فاصله مجاز جهت ساخت­و­ساز در پهنه­های گسلی فعال، الزاماً منجر به حصول ساخت و سازی ایمن نمی‌گردد.Numerical Analysis of Reverse Fault Rupture Hazards on BuildingsMahtab Shiravi1, Mojtaba Moosavi2* and Mohsen Ahmadnezhad31. M.Sc. Graduate of Earthquake Engineering, University of Mazandaran, Babolsar, Iran2. Assistant Professor, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), Tehran, Iran,* Corresponding Author, email: Moosavi@iiees.ac.ir3. Lecturer, University of Mazandaran, Babolsar, Iran Keywords: Surface Fault Rupture, Foundation, Interaction, Setback, Numerical Analysis.--English abstract is in the final page of the pdf file--

کلیدواژه‌ها


Kelson, K.I., Kang, K.H., Page, W.D., Lee, C.T., and Cluff, L.S. (2001) Representative styles of deformation along the Chelungpu fault from the 1999 Chi-Chi (Taiwan) earthquake: Geomorphic characteristics and responses of man-made structures. Bulletin of Seismological Society America, 91(5), 930-952.
Building and Housing Research Center (2012) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings: Standard No. 2800-91. Iran, 4th Edition.
Eurocode E. (1994) Structures in Seismic Regions. Part 5: Foundations, Retaining Structures and Geotechnical Aspects. Commission of the European Communities, Brussels.
Anastasopoulos, I. and Gazetas, G. (2007) Foundation-structure systems over a rupturing normal fault: Part I. Observations after the Kocaeli 1999 earthquake. Bulltion of Earthquake Engineering, 5(5), 253-275.
Bray, J.D., Seed, R.B., Cluff, L.S., and Seed, H.B. (1994a) Earthquake Fault Rupture Propagation through Soil. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 120(3), 543-561.
Bray, J.D. (2009) Designing Buildings to Accommodate Earthquake Surface Fault Rupture. 41084 ed. San Francisco, California, ASCE.
Faccioli, E., Anastasopoulos, I., Callerio, A., and Gazetas, G. (2008) Case histories of fault-foundation interaction. Bulletin of Earthquake Engineering, 6(4), 557-583.
Jafari, M.K. and Moosavi, S.M. (2008) Lessons to be learned from surface fault ruptures in Iran earthquakes. Sixth International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering and Symposium in Honor of Professor James K. Mitchell, Arlington, VA, USA.
Lazarte, C.A, Bray, J.D., Johnson A.M., and Lemmer, R.E. (1994) Surface breakage of the 1992 Landers earthquake and its effects on structures. Bull. Seismol. Soc. Am., 84(3), 547-561.
Lettis, W. and Associates (2003) Surface Deformation Produced by the 1999 Chi-Chi (Taiwan) Earthquake and Interactions with Built Structures. U.S. Geological Survey, National Earthquake Hazards Reduction Program.
Bransby, M.F., Davies, M.C.R., El Nahas, A., and Nagaoka, S. (2008) Centrifuge modelling of reverse fault-foundation interaction. Bulletin of Earthquake Engineering. 6(4), 607-628.
Cole, D.A., Jr. and Lade, P.V. (1984) Influence Zones in Alluvium Over Dip-Slip Faults. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 110(5), 599-615.
Lee, J.W. and Hamada, M. (2005) An experimental study on earthquake fault rupture propagation through A sandy soil deposit. Structural Engineering, Earthquake Engineering, 22(1), 1s-13s.
Moosavi, S.M., Jafari, M.K., Kamalian, M., and Shafiee, A. (2010) Experimental Investigation of Reverse Fault Rupture - Rigid Shallow Foundation Interaction. International Journal of Civil Engineering, 8(2), 85-98.
Tani, K., Ueta, K., and Onizuka, N. (1996) Discussion on "Earthquake fault rupture propagation through soil" by J.D. Bray, R.B. Seed, L.S. Cluff and H.B. Seed. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 122(1), 80-82.
Bray, J.D., Seed, R.B., and Seed, H.B. (1994b) Analysis of earthquake fault rupture propagation through cohesive soil. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 120(3), 562-580.
Anastasopoulos, I., Gazetas, G., Bransby, F., Davies, M.C.R., and Nahas, El.A. (2007) Fault rupture propagation through sand: finite-element analysis and validation through centrifuge experiments. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. American Society of Civil Engineers (ASCE). 133(8), 943-958.
Zanjani, M.M. and Soroush, A. (2014) Numerical modeling of fault rupture propagation through two-layered sands. Scientia Iranica, Transaction A, Civil Engineering, 21(1), 19.
Fadaee, M., Jafari, M.K., Kamalian, M., and Mustafa, S.A. (2012) Fault Rupture Propagation in Alluvium and Its Interaction with Foundation: New Insights from 1g Modelling via High Resolution Optical Image Processing Techniques. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 14(4), 271.
Moosavi, S.M. (2010) Earthquake Fault Rupture Propagation through Soil: Reduction of Seismic Risk through the Application of Geotechnical Engineering Techniques. Ph.D. Thesis, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran (in Persian).
Plaxis 2016 (1987) Netherlands: Technical University of Delta.
Anastasopoulos, I., Callerio, A., Bransby, M., Davies, M., Nahas, A., Faccioli, E., Gazetas, G., Masella, A., Paolucci, R., Pecker, A., and Rossignol, E. (2008) Numerical analyses of fault–foundation interaction. Bulletin of Earthquake Engineering, 6, 645-675.