فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

پاسخ لرزه‌ای عوارض توپوگرافی دو بعدی نیم‌سینوسی متقارن و نامتقارن در برابر امواج مهاجم قائم SV

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
نیلوفر باباآدم 1
علی ارومیه ای 2
عبداله سهرابی بیدار 3
ابراهیم حق شناس 4
شهرام مقامی 5
1 دانشجوی دکتری، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 استاد، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
3 دانشیار، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران
4 دانشیار، پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران
5 دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران
10.48303/bese.2021.244471
چکیده
در این پژوهش رفتار لرزه‌ای عوارض توپوگرافی شامل دره‌ها و تپه‌های نیم‌سینوسی دو بعدی به دو صورت متقارن و نامتقارن با نسبت شکل‌ و نسبت‌ تقارن متفاوت مورد بررسی قرار گرفته‌ است. در عوارض متقارن، ارتفاع/عمق و در عوارض نامتقارن، نیم‌پهنا فاکتور متغیر می‌باشد. عوارض توپوگرافی به‌صورت همگن در نظر گرفته شده‌اند و مدل‌سازی عددی تحت موج مهاجم قائم SV ریکر با فرکانس‌های غالب 3 و 5 هرتز و با استفاده از روش اجزای مرزی انجام شده است. در این مطالعه تحلیل‌ها همگی در سطح زمین و در حوزه زمان به‌دست آمده است که با اعمال تبدیل فوریه به حوزه فرکانس منتقل شده است. نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش حاکی از آن است که در عوارض متقارن، افزایش نسبت شکل سبب تشدید در بزرگ‌نمایی تاج در تپه‌ها و کوچک‌نمایی در کف دره‌ها می‌شود؛ درحالی‌که در عوارض نا‌متقارن، افزایش نسبت تقارن موجب کاهش بزرگ‌نمایی بالای تپه‌ها و همچنین کوچک‌نمایی کف دره‌های مورد مطالعه می‌شود. همچنین در پایان اشاره‌ای به چگونگی بررسی عوارض توپوگرافی در آیین‌نامه‌های ساختمانی شده است که بیان می‌کند، مقادیر بزرگ‌نمایی‌های به‌دست‌آمده برای عوارضی با نسبت شکل‌های مختلف با مقادیر پیشنهاد شده توسط آیین‌نامه‌های ساختمانی مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج، گواه بر این موضوع است که میزان تأثیر ابعاد عارضه و عدم تقارن، بر پاسخ لرزه‌ای عوارض توپوگرافی به مقدار چشمگیری بیش از ضرایب در نظر گرفته شده در این آیین‌نامه‌هاست.
کلیدواژه‌ها
عوارض توپوگرافی
نسبت شکل
نسبت تقارن
دو بعدی
موج مهاجم SV
موضوعات
  1. Mayoral, J.M., Asimaki, D., Tepalcapa, S., Wood, C., Roman-de la Sancha, A., Hutchinson, T., and Franke, K. (2019) Site effects in Mexico City basin: Past and present. Soil Dyn. Earthq. Eng., 121, 369-382.
  2. Panji, M. and Yasemi, F. (2017) Pattern of ground magnification in the presence of subsurface circular heterogeneity against invading SH waves. Civ. Environ. Res., 3(2).
  3. Ehsani, N., Ghaemian, M., Fazlavi, M., and Haghshenas, E. (2017) Investigation of the site effects using experimental and numerical methods in Karaj. Eng. Geol., 11(1).
  4. Spudich, P., Hellweg, M. and Lee, W.H.K. (1996) Directional topographic site response at Tarzana observed in aftershocks of the 1994 Northridge, California, earthquake: Implications for mainshock motions. Seismol. Soc. Am., 86(1B), 193-208.
  5. Çelebi, M. (1987) Topographical and geological amplifications determined from strong-motion and aftershock records of the 3 March 1985 Chile earthquakes. Seism. Soc. Am., 77(4), 1147-1167.
  1. Babaie Mahani, A. and Kazemian, J. (2018) Strong ground motion from the November 12, 2017, M 7.3 Kermanshah earthquake in western Iran. Seismol., 22(6), 1339-1358.
  2. Athanasopoulos, G.A., Pelekis, P.C., and Leonidou, E.A. (1999) Effects of surface topography on seismic ground response in the Egion (Greece) 15 June 1995 earthquake. Soil Dyn. Earthq. Eng., 18(2), 135-149.
  3. Bouckovalas, G.D. and Kouretzis, G.P. (2001) Stiff soil amplification effects in the 7 September 1999 Athens (Greece) earthquake. Soil Dyn. Earthq. Eng., 21, 671-687.
  4. Sohrabi-Bidar, A., Kamalian, M., Maghami, S., and Ghaed-amini, M. (2016) Effects of Quaternary Alluvium on Seismic Response of Qom City. GSI Conference, 2016, February.
  5. Shareghi, A., Amelsakhi, M., and Sohrabi-Bidar, A. (2015) Investigation of magnification of earthquake waves caused by a trapezoidal hill in one-dimensional and two-dimensional state in the time J. Eng. Geol. Kharazmi Univ., 4 (in Persian).
  6. Amelsakhi, M., Sohrabi-Bidar, A., and Shareghi, A. (2014) Spectral Assessing of Topographic Effects on Seismic Behavior of Trapezoidal Hill. International Journal of Environmental, Earth Science and Engineering, 8, 6-13.
  7. Anggraeni, D. (2010) Modelling the Impact of Topography on Seismic Amplification at Regional Scale. International Institute for Geo-information Science and Earth Observation, M.Sc. Thesis, Enschede, the Netherlands.
  8. Geli, L., Bard, P., and Jullien, B. (1988) The effect of topography on earthquake ground motion: a review and new results. Seismol. Soc. Am., 78(1), 42-63.
  9. Kamalian, M., Jafari, M.K., and Sohrabi-Bidar, A. (2007) Seismic behavior of two-dimensional semi-sin hills adjacent vertical incident waves. Methods Eng., 26(1).
  10. Semblat, J.F., Dangla, P., Kham, M., and Duval, A.M. (2002) Seismic site effects for shallow and deep alluvial basins: In-depth motion and focusing effect. Soil Dyn. Earthq. Eng., 22(9), 849-854.
  11. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2013) Transient analysis of wave propagation problems by half-plane BEM. J. Int., 194(3), 1849-1865.
  12. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2014) Analysing seismic convex topographies by a half-planetime-domain BEM. J. Int., 197(1), 591-607.
  13. Meunier, P., Hovius, N., and Haines, J.A. (2008) Topographic site effects and the location of earthquake induced landslides. Earth Planet. Sci. Lett., 275(3-4), 221-232.
  14. Maghoul, P., Gatmiri, B., le Pense, S., Amini, D., and Foroutan, Talat (2015) A Review of Seismic Site Amplification by Considering Geometrical and Geotechnical Characteristics of Sites. Geo Quebec Conference, September.
  15. Kamalian, M., Jafari, M.K., Sohrabi-Bidar, A., and Razmkhah, A. (2008) Seismic response of 2-D semi-sine shaped hills to vertically propagating incident waves: Amplification patterns and engineering applications. Spectra, 24(2), 405-430.
  16. Poursartip, B., Fathi, A., and Kallivokas, L.F. (2017) Seismic wave amplification by topographic features : A parametric study. Soil Dyn. Earthq. Eng., 92, 503-527.
  17. Kamalian, M. (2001) Time Domain Two-Dimen-sional Hybrid FEM / BEM Dynamic Analysis of Non-Linear Saturated Porous Media.D. Dissertation.
  18. Kamalian, M., Jafari, M.K., Sohrabi-bidar, A., Razmkhah, , and Gatmiri, B. (2006) Time-domain two-dimensional site response analysis of non-homogeneous topographic structures by a hybrid BE/FE method. Soil Dyn. Earthq. Eng., 26(8), 753-765.
  19. Kamalian, M., Jafari, M.K., Sohrabi-Bidar, A., and Razmkhah, A. (2008) Seismic response of 2-D semi-sine shaped hills to vertically propagating incident waves: Amplification patterns and engineering applications. Spectra, 24(2), 405-430.
  20. Kamalian, M., Gatmiri, B., and Sohrabi-bidar, A. (2003) On Time-Domain Two-Dimensional Site Response Analysis of Topographic Structures by BEM. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 5(2), 35-45.
  21. Standing Committee for Review of Earthquake Design Regulations (2014) Earthquake Design Code, Standard 2800 (in Persian).

XML
اصل مقاله 18.4 M
فایل‌های تکمیلی/اضافی
2-1024-Babaadam-ed1-ly1.pdf

  • تاریخ دریافت 25 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری 14 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش 23 خرداد 1400