21135

۲۱۱۳۵

تحليل خطر احتمالاتي زلزله با رويكرد فازي

دكتراي تخصصي

سازه

1390 مهر

۱۳۹۸/۵/۱

دكتر شايانفر - دكتر برخورداري

دكتر جهاني

عمران

در اين پژوهش تحليل احتمالاتي خطر زمين لرزه با در نظرگيري عدم قطعيت در پارامترهاي اوليه به صورت فازي مورد بررسي قرار مي گيرد. در قسمت ابتدايي با توجه به اهميت روابط كاهندگي در تحليل خطر احتمالاتي زلزله و تاثير چشمگير اين روابط در نتايج بيشينه شتاب زمين نهايي، يك روش نوين در جهت انتخاب رابطه كاهندگي مناسب در هر بزرگا (بزرگاي زلزله) و فاصله (فاصله چشمه تا ساختگاه) به دست آمده است. يكي از روش هاي مورد استفاده در انتخاب رابطه كاهندگي مناسب، روش درختي مي باشد. در اين روش ابتدا روابط كاهندگي مناسب براي منطقه مورد بررسي انتخاب مي شود و سپس با قضاوت مهندسي به هر كدام از آن روابط با توجه به انتخاب كارشناس، وزن مناسب داده شده كه در نهايت جواب نهايي از مجموع نتيجه وزن دار شده هر يك از روابط حاصل مي شود. ليكن اين روش داراي دو ضعف بزرگ است، اول اين كه براي وزن¬دهي هر يك از روابط كاهندگي انتخاب شده نياز به نظر متخصص مي باشد و در اين مسير اختلافات و اشتباهات فراواني رخ مي دهد. دوم آن كه هر يك از روابط انتخاب شده در آن روش براي تمام بزرگاي زلزله و همچنين تمام فواصل گسل از ساختگاه داراي يك تاثير خواهد بود. بدان معني كه در اين روش يك رابطه نسبت به رابطه ديگر از لحاظ وزني ارجحيت مي يابد اما بزرگاهاي مختلف و فواصل مختلف در آن رابطه نسبت به هم داراي هيچ تفاوتي نيستند كه اين خود باعث نتايجي مي شود كه دقت پاييني خواهند داشت. از آنجا كه بيشتر روابط كاهندگي با استفاده از روش هاي آماري و رگرسيون با روش هاي مختلف از داده هاي اوليه ورودي بدست آمده اند، لذا قدرت و دقت هر رابطه در آن بزرگا و فاصله اي است كه اطلاعات ورودي آن رابطه در آنجا داراي فراواني بيشتر است. لذا به جاي استفاده از يك رابطه كاهندگي در تحليل خطر و يا به جاي استفاده از چندين رابطه با وزن هاي مختلف و با تاثير يكسان در بزرگا و فواصل مختلف (روش درختي)، اين روش افزايش دقت نتايج تحليل خطر در هر بزرگا و فاصله را در بين روابط كاهندگي انتخابي اوليه بدون قضاوت مهندسي ايجاد مي كند. در قسمت دوم روش پيشنهادي در قسمت اول با استفاده از نظريه فازي توسعه مي يابد و رابطه كاهندگي فازي ارايه مي شود . در اين قسمت به ازاي هر بزرگا (بزرگاي زلزله) و فاصله (فاصله چشمه تا ساختگاه) ، يك نمودار فازي با قطعيت هاي مختلف جايگزين يك عدد مي شود و در نهايت نمودار تحليل خطر به شكل يك رويه با قطعيت هاي مختلف ارايه مي شود كه به ازاي امكان هاي دلخواه نمودار تحليل خطر مورد نظر از آن استخراج مي شود . در بحث سوم از تحقيق به استقلال روش مذكور نسبت به انتخاب روابط كاهندگي اوليه پرداخته مي شود. در اين قسمت، 10 رابطه‌ي كاهندگي ديگر به صورت تصادفي با همان شرايط مطالعه‌ي قبلي، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. پس از انتخاب 10 رابطه كاهندگي و ارائه رابطه كاهندگي تركيبي، با كمك روش فازي نتايج گسترده تري نيز در رابطه با تفسير خطر لرزه اي ارايه خواهد شد . سپس نتايج حاصل از تحليل احتمالاتي خطر زلزله در اين مطالعه با مطالعات قبلي بر روي 7 رابطه كاهندگي ديگر مورد مقايسه قرار مي گيرد.

1398/07/14

Fuzzy probabilistic seismic hazard analysis

10/6/2019 12:00:00 AM

Recently, seismic hazard analysis has become a very significant issue. New systems and available data have been also developed that could help scientists to explain the earthquakes phenomena and its physics. Scientists have begun to accept the role of uncertainty in earthquake issues and seismic hazard analysis. However, handling the existing uncertainty is still an important problem and lack of data causes difficulties in precisely quantifying uncertainty. Ground Motion Prediction Equation (GMPE) values are usually obtained in a statistical method: regression analysis. Each of these GMPEs uses the preliminary data of the selected earthquake. Here, a new fuzzy method was proposed to select suitable GMPE at every intensity (earthquake magnitude) and distance (site distance to fault) according to preliminary data aggregation in their area using α cut. The results showed that the use of this method as an GMPE could make a significant difference in probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) results instead of selecting one equation or using logic tree. Also, a practical example of this new method was described in Iran as one of the world's earthquake-prone areas. After this step, fuzzy magnitude–distance method as a new approach for choosing GMPEs in the process of PSHA, is developed through the selection of the ruling peak ground acceleration (PGA) of each common cell (the combined cell of earthquake intensity and site to source distance). The presented method reduces the need for engineering judgments in seismic analysis based on a newly developed benchmark. It enables designers to not only determine the range of acceptable fuzzy results but also introduces a concept which ensures the selection of initial well-suited GMPEs for the analysis.