عنوان پایان‌نامه
اثرات ترکیبی توپوگرافی و رسوبات با توجه ویژگیهای موج در پاسخ لرزهای ساختگاه با استفاده از نرمافزار هیبرید
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2031;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67371
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- احسان نفیسی
- چکیده
- اطلاعات ثبت شده از زلزلههای مختلف در چند دههی گذشته نشان داده است که الگوی تخریب و پاسخ لرزهای منطقه نه تنها به مشخصات منبع و مسیر امواج زلزله، بلکه به شرایط محلی ساختگاه نیز بستگی دارد و این شرایط دامنه و محتوای فرکانسی حرکات زمین را تحت تاثیر قرار میدهد. شرایط محلی شامل اثر ژئوتکنیکی و توپوگرافی است. متاسفانه اکثر آییننامههای لرزهای تنها اثرات ژئوتکنیکی ساختگاه را در دستور کار خود قرار دادهاند، و در موارد معدودی که اثرات توپوگرافی لحاظ شدهاند، هندسههای ساده در نظر گرفته شده و به سایر پارامترها مانند ویژگیهای امواج لرزهای توجهی نشده است. علت این امرکاستیهای موجود در روشهای پیشبینی کمی بزرگنمایی در حضور توپوگرافی و نبود اطلاعات کاربردی مناسب است.در تحقیق حاضر اثرات دو بعدی ساختگاه در درههای آبرفتی، به منظور دست یافتن به معیارها و نمودارهای کاربردی،بررسی شده است. محاسبات عددی به کمک نرمافزار هیبرید انجام گرفته است. هیبرید یک کد چتد منظوره یرای حل مسائل دو بعدی غیر خطی انتشار امواج در محیط‌های دو فازه در فضای زمان است. این نرمافزار از ترکیب روشهای اجزای محدود در حوضهی نزدیک و اجزای مرزی در حوضهی دور استفاده میکند. درهها با اشکال مستطیل، ذوزنقه و مثلث، در دو حالت پر و خالی و با نسبت عمقهای 1، 0.8، 0.6، 0.4 و 0.2 مدل شدهاند. امواج SV مایل، از نوع ریکر با انتشار در جهات °90- تا °90 و هر ده درجه، به عنوان تحریک لرزهای در نظر گرفته شدهاند. در حضور رسوبات نسبت امپدانس 0.15، 0.31، 0.45 و 0.6 در نظر گرفته شده است. مصالح به صورت خشک و الاستیک فرض شده اند. پس از صحت سنجی مدل ها نتایج به صورت بزرگنمایی برای جابهجایی کل بیان شده است. مطالعات پارامتریک بر روی نقاط بحرانی انجام گرفته و تاثیر زاویهی تابش امواج در ترکیب با سایر پارامترها بررسی شده و نمودرهای کاربردی و معیارهایی جهت دستهبندی درهها ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که با تغییر زاویه انتشار امواج الگوی تشدید در دره می‌تواند تغییر کند، نقطه بحرانی لبه دره بوده و زوایای منفی تابش امواج نسبت به زوایای مثبت بحرانی‌تر می‌باشند. نمودارهای اثرات ترکیبی پارمتر‌ها شامل اثرات ترکیبی زاویه انتشار امواج و آفست، نسبت عمق و شکل نشان داده شدهاند. در انتها درباره‌ی مفهوم زاویه انشار بحرانی امواج در نیم فضا بحث و با نتایج مقایسه شده است. نشان داده شده است که در شرایط حضور توپوگرافی و امواج مایل، زاویهی بحرانی انتشار امواج با زاویه بحرانی انشار امواج در یک نیم‌فضا متفاوت بوده، اما به نظر می‌رسد مقادیری نزدیک به هم دارند.
- Abstract
- Many recorded earthquakes in last recent decades have shown that the damage distribution and seismic response of an area depends not only on Source characteristics and path of seismic waves but also on local site conditions; these conditions affect the amplitude and frequency content of strong ground motion. Local site effects include geotechnical and topographical effects. Unfortunately most modern seismic codes consider geotechnical effects, and those who consider topographical effects, focus on simple geometries but other parameters such as wave characteristics are not taken into account; the main reason is lack of quantitative amplification predicting methods and practical information in topography constructions.2D seismic site effects in alluvial valleys are evaluated in present study and its purpose is to obtain practical figures and criteria. Numerical analysis are carried out by HYBRID software. HYBRID is a general purpose, nonlinear, two phase, code for two-dimensional wave propagation problems in time domain; this software combines F.E.M in near field and B.E.M in far field. Full and empty valleys are modeled, with different shapes including rectangle, triangle and trapezoid and with depth ratios equal to 1, 0.8, 0.6, 0.4 and 0.2. Oblique SV waves of Ricker type are considered as seismic solicitation and its angle of incidence varies from -90? to 90? every 10?. For full valleys impedance ratios of 0.15, 0.3, 0.45 and 0.6 are considered. Materials are assumed to be dry and linear elastic. After the verification of models, Results are presented as the amplification of total displacement. Parametric studies are carried out on the critical points of valleys and the effect of the angle of incidence combined with other parameters is evaluated. Figures and criteria are presented to classify the valleys. The results show that the amplification pattern of the valleys could change due to change of incidence angle, the location of critical point is the edge of the valley and negative incidence angles are more critical than positive ones. Figures for combined effects, including the combined effects of incidence angle and offset, depth ratio and shape are shown. After all, the concept of critical angle of incidence in a half space is discussed and compared with the results. It is shown that in the situation of topography construction and oblique seismic waves the critical angle of incidence is different from the critical angle of a half-space but they seem to have close values.
