9990

9990

بررسي پارامتريك رفتار لرزه اي تپه هاي دوبعدي نيم سينوسي شكل تحت امواج لرزه اي SV

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش خاك و پي

تير ماه 1390

تير ماه 1390

دكتر محمد حسن بازيار-دكتر حبيب شاه نظري

چكيده تأثير عوارض توپوگرافي و لايه بندي مصالح بر بزرگنمايي امواج لرزه اي بخوبي در زلزله هاي مختلف مشاهده گرديده است. با اين حال، به دليل پيچيدگي پراكندگي امواج ناشي از بي نظمي هاي توپوگرافي، تحليل عددي است كه امكان بررسي دقيق اثرات توپوگرافي را بطور مجزا و در شرايط نسبتاً واقعي فراهم مي آورد. در اين تحقيق، به كمك روش تفاضل هاي محدود نرم افزار FLAC2D به بررسي رفتار لرزه اي تپه¬هاي نيم سينوسي دو بعدي كه در معرض امواج برشي قائم صفحه اي دور از محل قرار گرفته اند پرداخته شده است. اثرات عوارض توپوگرافي، بويژه توپوگرافي هاي مجاور، و لايه بندي مصالح بر بزرگنمايي حركات زمين مد نظر قرار گرفته است. بدين منظور، يك مطالعه پارامتريك گسترده صورت پذيرفت كه در آن به بررسي پارامترهاي گوناگون مانند محتواي فركانسي و طول موج حركت، نسبت شكل تپه ها، لايه بندي هاي زيرسطحي و اختلاف امپدانس (جنس مصالح)، نسبت پواسون و وجود تپه ها و دره هاي مجاور، كه اثرات آنها به ندرت به شكل تابعي از طول موج و نسبت شكل عوارض مورد بررسي قرار گرفته است، پرداخته شد. صحت عملكرد نرم افزار مورد استفاده در اين تحقيق به كمك مقايسه با نتايج تحليل هاي عددي مختلف و داده هاي ثبت شده در سايت هاي ابزارگذاري شده مورد مطالعه قرار گرفته و تأييد گرديد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان دادند كه وجود تپه هاي منفرد باعث تغييرات قابل توجه در بزرگنمايي امواج زلزله مي گردند. به علاوه، نتايج نشان دادند كه حداكثر بزرگنمايي همواره بر روي نوك تپه بوقوع نمي پيوندد بلكه در فركانس هاي بالا به نقطه اي روي دامنه منتقل مي شود. همچنين ملاحظه گرديد كه تغييرات ضريب پواسون تأثير چنداني بر بزرگنمايي امواج لرزه اي ندارد. نتايج تحليل هاي عددي نشان دادند كه شكل لايه بندي مصالح در عمق، در مقايسه با لايه سطحي از درجه اهميت كمتري برخوردار است و بنابراين، مي توان براي لايه هاي عميق از متوسط جنس مصالح به عنوان نماينده اي از مصالح تشكيل دهنده در عمق استفاده نمود. مشاهده گرديد كه وجود تپه هاي مجاور در حركات افقي، در فركانس هاي بدون بعد متوسط تا بالا موجب افزايش بزرگنمايي و كوچكنمايي در تاج تپه مي گردد. به علاوه، در تپه هاي مجاور با نسبت شكل هاي مختلف، در فركانس هاي بدون بعد بالا، تأثير پذيري از تپه با ضريب شكل بيشتر، با افزايش مقادير بزرگنمايي همراه مي باشد. از نتايج بدست آمده مي توان دريافت كه حضور تپه و دره توخالي مجاور، همواره سبب افزايش مقادير بزرگنمايي در حركات افقي تپه در كليه فركانس ها، و در دره توخالي در فركانس هاي بدون بعد بالا مي شود. همچنين مشاهده گرديد كه در تمامي حالات عوارض توپوگرافي مجاور، مؤلفه قائم حركت با افزايش بزرگنمايي نسبت به حالات منفرد همراه است. واژه هاي كليدي: تپه دو بعدي نيم سينوسي؛ توپوگرافي هاي مجاور؛ لايه بندي؛ نسبت شكل؛ روش تفاضل هاي محدود