بررسی اثرات زاویه بر پاسخ لرزه‌ای شیب‌های دارای لایه‌بندی افقی در اثر انتشار امواج SV

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی قم

2 دانشگاه تهران

چکیده

در این تحقیق، تأثیر زاویه شیب‌های ناهمگن بر پاسخ لرزه‌ای سطح زمین در برابر امواج مهاجم قائم SV با استفاده از برنامه تفاضل محدود  دو بعدی و در قالب مطالعات پارامتریک مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل رفتاری استفاده شده در مدل‌سازی عددی، خطی الاستیک در نظر گرفته ­شد. در این راستا، به‌منظور بررسی تأثیر زاویه شیب‌های ناهمگن، شیب‌های با مشخصات لایه‌بندی مختلف در زوایای 25، 30، 35، 45 و 60 درجه مبنای مطالعات قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق وابستگی اثر زاویه به پارامترهای ارتفاع شیب و فرکانس مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند تأثیر زاویه بر مقادیر پاسخ لرزه‌ای در مقایسه با پارامترهای دیگر کم است و تغییر موقعیت قرارگیری لایه‌ها اثر زاویه بر پاسخ لرزه‌ای را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. مشاهدات نشان داد تأثیر زاویه بر پاسخ لرزه‌ای در فرکانس‌های پایین و ارتفاع کم ناچیز است و افزایش فرکانس و ارتفاع سبب افزایش تأثیر زاویه بر پاسخ لرزه‌ای می‌شود. همچنین در انتها، با توجه به وابستگی اثر زاویه به هر دو پارامتر ارتفاع عارضه و فرکانس غالب موج مهاجم، تأثیر زاویه بر بزرگ‌نمایی تاج شیب‌های ناهمگن به‌ازای مقادیر مختلف (ارتفاع نرمالیزه شده) مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


Trifunac, M.D., and Hudson, D.E. (1971) Analysis of the Pacoima dam accelerogram San Fernando, California, earthquake of 1971. Bulletin of the Seismological Society of America, 61, 1393-1411.
Boore, D.M. (1973) The effect of simple topography on seismic waves: implications for the accelerations recorded at Pacoima Dam, San Fernando Valley, California. Bulletin of the Seismological Society of America, 63, 1603-1609.
Spudich, P., Hellweg, M., and Lee, W. (1996) Directional topographic site response at Tarzana observed in aftershocks of the 1994 Northridge, California, earthquake: implications for main shock motions. Bulletin of the Seismological Society of America, 86, 193-S208.
International Council of Building Officials (UBC) (2000) Uniform Building Code.
Building Seismic Safety Council (BSSC) Edition (2003) The NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures, Part 1: Provisions (FEMA 368).
International Council of Building Officials (IBC) (2012) International Building Code.
Bouckovalas, G., and Kouretzis, G. (2001) Stiff soil amplification effects in the 7 September 1999 Athens (Greece) earthquake. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 21, 671-687.
Bouchon, M. (1973) Effect of Topography on Surface Motion. Bull. Seism. Soc. Am., 63, 615-632.
Ashford, S.A., Sitar, N., Lysmer, J., and Deng, N. (1997) Topographic effects on the seismic response of steep slopes. Bulletin of the Seismological Society of America, 87, 701-709.
Geli, L., Bard, P.Y., and Jullien, B. (1988) The effect of topography on earthquake ground motion: a review and new results. Bulletin of the Seismological Society of America, 78, 42-68.
Bouckovalas, G.D., and Papadimitriou, A.G. (2005) Numerical evaluation of slope topography effects on seismic ground motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 25, 547-558.
Nguyen, K.V., and Gatmiri, B. (2007) Evaluation of seismic ground motion induced by topographic irregularity. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 27, 183-188.
Gatmiri, B., Arson, C. (2008) Seismic site effects by an optimized 2D BE/FE method II. Quantification of site effects in two-dimensional sedimentary valleys. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 28, 646–661.
Zhang, Z., Fleurisson, J.A., and Pellet, F. (2018) the effects of slope topography on acceleration amplification and interaction between slope topography and seismic input motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 113, 420-431.
Tripe, R., Kontoe, S., Wong, TKC. (2013) Slope topography effects on ground motion in the presence of deep soil layers. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 50, 72– 84.
Rizzitano, S., Cascone, E., and Biondi, G. (2014) Coupling of topographic and stratigraphic effects on seismic response of slopes through 2D linear and equivalent linear analyses. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 67, 66-84.
Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J. and Jafari, M.K. (2014a) Analyzing seismic convex topographies by a half-plane time-domain BEM. Geophysical Journal International, 197(1), 591-607.
Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J. and Jafari, M., K. (2013) Transient analysis of wave propagations problems by half-plane BEM. Geophysical Journal International, 194, 1849-1865.
Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J. and Jafari, M.K. (2014b) Antiplane seismic response from semi-sine shaped valley above embedded truncated circular cavity: a half-plane time-domain BEM. International Journal of Civil Engineering, 12(2), 193-206.
Pelekis, P., Batilas, A., Pefani, E., Vlachakis, V., and Athanasopoulos, G. (2017) Surface topography and site stratigraphy effects on the seismic response of a slope in the Achaia-Ilia (Greece) 2008 Mw6.4 earthquake. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 100, 538-554.
Wong, H.L. (1982) Effect of Surface Topography on the Diffraction of P, SV and Rayleigh Waves. Bull. Seismol. Soc. Am., 72(4), 1167-83.
Kuhlemeyer, R.L., Lysmer J. (1973) Finite Element Method Accuracy for Wave Propagation Problems, J. Soil Mech. & Foundations, Div. ASCE, 99(SM5) 421-427.