فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی تأثیر پارامترهای طیفی رکوردهای حوزه نزدیک دارای پالس پیوسته سرعت بر ساختار تحلیلی طیف پاسخ نرمال دوسویه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
صفورا مرشد شکرچی 1
افشین مشکوه الدینی 2
علی معصومی 3
1 دانشجوی دکتری عمران- سازه، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
3 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
10.48303/bese.2021.535973.1040
چکیده
در این مقاله، به‌منظور بررسی ساختار تحلیلی و مبانی طیف پاسخ شتاب نرمال دوسویه (BNRS) و طیف پاسخ سه‌جانبه نرمال دوسویه بر پایه رکوردهای حوزه نزدیک حاوی اثرات جهت‌داری پیشرو، از مؤلفه‌های شتاب افقی ثبت شده در 16 ایستگاه لرزه‌نگاری در هنگام دو زلزله بزرگ رخ داده در کالیفرنیا با نام نورثریج (1994) و امپریال‌ولی (1979) استفاده شده است. همچنین، پیکره تحلیلی طیف پاسخ شتاب نرمال (NRS) و طیف پاسخ سه‌جانبه نرمال سیستم تک درجه آزادی با طیف پاسخ شتاب نرمال دوسویه نیز مقایسه و ارزیابی گردیده است. ساختار محاسباتی مربوطه بر پایه معیارسازی طیف پاسخ شبه‌شتاب تدوین شده است. با توجه به شناسایی مشخصات رکوردهای نیرومند حوزه نزدیک توسط پارامترهای بیشینه شتاب (PGA) و سرعت(PGV)  زمین و همچنین قابلیت آزادسازی انرژی زیاد در یک بازه زمان کوتاه، در این مقاله برای بررسی تأثیرات آنها بر طیف‌های پاسخ مذکور از پارامترهای طول     گام­های زمانی پالس سرعت و ساختار اصلی آن، نسبت‌های انرژی دو مؤلفه افقی، بیشینه‌های طیفی استفاده شده است. ارزیابی محاسباتی صورت گرفته در این تحقیق نشان داد که طیف پاسخ شبه‌شتاب نرمال دوسویه با معیار پریود غالب BNPRS(Tp) دارای ساختار هموارتری است و تغییرات پارامترهای طیفی، تأثیرات کوچک‌تری بر آن دارد.
کلیدواژه‌ها
طیف پاسخ نرمال
طیف پاسخ نرمال دو سویه
رکورد حوزه نزدیک
پالس سرعت
گام زمانی پالس
پریود غالب
موضوعات
  1. Wuchuan, P., Ming, W., Huang, B., and Zhang, H. (2018) Quantification of response spectra of pulse-like near-fault ground motions. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 104, 117-130.
  2. Cork, T.G., Kim, J.H., Mavroeidis, G.P., Kim, K., Halldorson, B., and Papageorgiou, A.S. (2016) Effects of tectonic regime and soil conditions on the pulse period of near-fault ground motions. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 80, 102-118.
  1. Bray, J.D. and Rodriguez-Marek, A. (2004) Characterization of forward-directivity ground motions in the near-fault region. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 24(11), 815-828.
  2. Li, S., Zhai, C., and Xie, L. (2009) Analysis on response of dynamic systems to pulse sequence excitations. International Journal of Advanced Structural Engineering, 1(1), 3-15, Islamic Azad University, South Tehran Branch, Tehran, Iran.
  3. Sehhati, R., Rodriguez-Marek, A., ElGawady, M., and Cofer, W.F. (2011) Effects of near-fault ground motions and equivalent pulses on multi-story structures. Engineering Structures, 33(3), 767-779.
  4. Tehranizadeh, M. and Hamedi, F. (2002) Influence of earthquake source parameters and damping on elastic response spectra for Iranian earthquakes. Engineering Structures, 24(7), 933-943.
  5. Pavel, F., Vacareanu, R., and Lungu, D. (2014) Bi-normalized response spectra for various frequency content ground motions. Journal of Earthquake Engineering, 18(2), 264-289.
  6. Yaghmaei-Sabegh, S. and Rupakhety, R. (2020) A new method of seismic site classification using HVSR curves: A case study of the 12 November 2017 Mw 7.3 Ezgeleh earthquake in Iran. Engineering Geology, 270, https://doi.org/10.1016/ j.enggeo.2020.105574.
  7. Sedghi, M., Dorostian, A., Zare, M., and Pourkermani, M. (2020) A strong ground motion catalogue of selected records for shallow crustal, near field earthquakes in Iran. Iranian Journal of Earth Sciences, 12(2), 141-150.
  8. Zafarani, H., Jafarian, Y., Eskandarinejad, A., Lashgari, A., Soghrat, M., Sharafi, H., and Haji-Saraei, M.A. (2020) Seismic hazard analysis and local site effect of the 2017 Mw 7.3 Sarpol e Zahab, Iran earthquake. Natural Hazards, https://doi.org/10.1007/s11069-020-04054-0.
  9. Chopra, A.K. and Chintanapakdee, C. (2001) Comparing response of SDF systems to near-fault and far-fault earthquake motions in the context of spectral regions. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30, 1769-1789.
  10. Khansefid, A. (2020) Pulse-like ground motions statistical characteristics, and GMPE development for the Iranian plateau. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 134, https://doi.org/10. 1016/j.soildyn.2020.106164.
  11. Rupakhety, R. and Sigbjörnsson, R. (2011) Can simple pulses adequately represent near-fault ground motions. Journal of Earthquake Engineering, 15(8), 1260-1272.
  12. Hoseini Vaez, S.R., Sharbatdar, M.K., Ghodrati Amiri, G., Naderpour, H., and Kheyroddin, A. (2013) Dominant pulse simulation of near fault ground motions. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 12, 267-278.
  13. Ghayamghamian, M. and Nojavan, A. (2007) An evaluation of Iranian design response spectra using data of recent earthquake in Iran. JSCE Japan, 29, 132-138.
  14. Xu, L. and Xie, L. (2004) Bi-normalized response spectral characteristics of the 1999 Chi-Chi earthquake. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 3(2), 147-155.
  15. Pavel, F., Vacareanu, R., Neagu, C., and Pricopie, A. (2014) Bi-normalized response spectra and seismic intensity in Bucharest for 1986 and 1990 Vrancea seismic events. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 13(1), 125.
  16. Xu, L. and Xie, L. (2004) Study on bi-normalized earthquake acceleration response spectra‏. 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, Paper No. 2592.
  17. Lu, Y., Li, B., Xiong, F., Dai, K., Liu, Y., and Mei, Z. (2019) Bi-normalized Newmark–Hall spectra for seismic design and assessment. Bulletin of Earthquake Engineering, org/10.1007/s10518-019-00712-2.
  18. Zhao, G., Xu, L., Gardoni, P., and Xie, L. (2019) A new method of deriving the acceleration and displacement design spectra of pulse-like ground motions based on the wavelet multi-resolution analysis. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 119, 1-10.
  19. Rajasekaran, (2009) Structural Dynamics of Earthquake Engineering: Theory and Application using Mathematica and MATLAB. Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering.
  20. Mohraz, B. and Sadek, F. (2001) Earthquake ground motion and response spectra. The seismic design handbook (47-124), Frazad Naeim, California, Berkeley.
  21. Zhai, C., Chang, Z., Li, S., Chen Z.Q, and Xie, L. (2013) Quantitative identification of near-fault pulse-like ground motions based on energy. Bulletin of the Seismological Society of America, 103(5), 2591-2603.
  22. Kohrangi, M., Vamvatsikos, D., and Bazzurro, P. (2019) Pulse-like versus non-pulse-like ground motion records: Spectral shape comparisons and record selection strategies. Earthquake Engineer-ing and Structural Dynamics, 48(1), 46-64.
  23. Ghodrati Amiri, G. and Manouchehri D. (2005) Introduction of the most suitable parameter for selection of critical earthquake. Computers and Structures, 83(8-9), 613-626.

  • تاریخ دریافت 23 مرداد 1400
  • تاریخ بازنگری 05 آبان 1400
  • تاریخ پذیرش 13 آذر 1400