تأثیر توپوگرافی سطحی بر پاسخ لرزه ای ساختگاه

ارزیابی پاسخ زمین، یکی از معمول ترین و مهم ترین مسائلی است که در ژئوتکنیک لرزه ای مطرح است. تحلیل پاسخ زمین جهت پیش بینی حرکات سطح زمین و تدوین طیف پاسخ به منظور تعیین تنشها و کرنشهای دینامیکی خاک برای ارزیابی مخاطرات ژئوتکنیکی (انواع ناپایداری های زمین) و محاسبه نیروهای ناشی از زلزله که می تواند سبب ناپایداری زمین و سازه های حائل گردد، بکار می رود. از آنجا که استاندارد2800 زلزله ایران در مورد تأثیر توپوگرافی برای طراحی لرزه ای، بحثی را به میان نیاورد و تنها در دو آیین نامه فرانسه و ec-8 به صورت کلی صحبت شد، در این پایان نامه تلاش گردید تا با مدلسازی و تحلیل عددی، تأثیر توپوگرافی سطحی بر پاسخ لرزه ای ساختگاه بررسی شود. در اینجا با مدلسازی عوارض مختلف زمین برای سه هندسه سطح شیبدار، دره و تپه تحت شتابنگاشت های واقعی زلزله نورثریدج و طبس و همچنین حوزه دور و نزدیک هریک از آنها، تأثیر توپوگرافی بررسی شد. بدین منظور پارامترهایی چون ارتفاع، زاویه شیب و جنس مصالح ساختگاه، زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل و همچنینpga های مختلف برای ارزیابی لرزه ای قرار گرفت و پاسخ ها بصورت جداول و نمودارهایی برای تغییرات شتاب های سطحی، ضرایب بزرگنمایی شتاب، طیف پاسخ، طیف فوریه و همچنین بررسی تغییرات حداکثر سرعت، جابجایی و انرژی در سطح زمین ارائه شده است. در این مطالعه مشاهده شده است که با افزایش ارتفاع و زاویه شیب، مقادیر بزرگنمایی شتاب و طیف پاسخ بیشتر شده و این مقدار در تاج شیب بیشتر از دیگر نقاط روی سطح می باشد. همچنین با سخت تر شدن جنس مصالح ساختگاه، شتاب های سطحی افزایش می یابند. علاوه بر آن، ضرایب بزرگنمایی ناشی از شتاب های کوچک بستر، مقادیر بزرگتری را نسبت به ضرایب بزرگنمایی ناشی از شتاب های بزرگ زلزله بستر نشان می دهند. مدلسازی و آنالیز توپوگرافی در نرم افزار quake/w که یک نرم افزار اجزاءمحدودی است، به روش دوبعدی خطی معادل انجام شد.