بررسی پاسخ لرزه ای آبرفت های عمیق
- رشته تحصیلی
- زمین شناسی- مهندسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4904;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55803
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- لیلا جاسم پور
- استاد راهنما
- عبداله سهرابی بیدار
- چکیده
- مطالعه بر روی توزیع آسیبهای ناشی از زلزله در مناطق مختلف نشان میدهد که میزان خسارات در ساختگاههایی بیشتر است که امواج زلزله به علت شرایط خاک محل تقویت شدهاند. شهر قم یکی از کلان شهرهای مهم کشور است که بر روی نهشتههای آبرفتی واقع شده است. به منظور ریزپهنه بندی شهر قم، پیش از این مطالعات جامعی به انجام رسیده است. در این مطالعات از تحلیلهای عددی یک بعدی پاسخ آبرفت و تحلیل تجربی دادههای برداشت شده خردلرزه، جهت محاسبه توابع بزرگنمایی ساختگاه استفاده شد. نتایج به دست آمده از بررسیهای تجربی، نشان داده بود که در محدوده فرکانسی حدود 2/1- 6/0 هرتز، بزرگنمایی واضحی در اغلب ساختگاههای مطالعه شده شهر قم دیده میشود، که این موضوع با نتایج حاصل از تحلیل عددی یک بعدی، در آبرفتهای با عمق کم و با در نظر گرفتن لایههای سطحی خاک، سازگاری نداشت. این پژوهش به بررسی اثرات آبرفتهای عمیق شهر قم و اثرات انتشار دو بعدی امواج بر پاسخ لرزهای سطح زمین در سطوح پایین کرنش و مقایسه آن با نتایج تجربی پیشین پرداخته است. تحلیلهای یک بعدی پاسخ لرزهای آبرفتهای عمیق با استفاده از نرم افزار Deepsoil و مدلسازی عددی دو بعدی نیز با استفاده از بسته نرم افزاری Geostudio صورت گرفته است. در هر دو تحلیل با توجه به اینکه پاسخ لرزهای آبرفتها در سطح کرنشهای پایین مد نظر بوده است، از رفتار الاستیک خطی استفاده شد. به علت عدم دسترسی به دادههای دقیق ژئوتکنیکی آبرفتهای عمیق قم، بدین منظور از تجربیات حاصل از محیطهای زمین شناسی مشابه و خواص توصیفی نهشتههای رسوبی استفاده شده و عدم قطعیت مشخصات مصالح با مطالعه پارامتری لحاظ گردید. بر اساس نتایج تحلیلهای یک بعدی، بزرگنمایی لایههای آبرفتی در محدوده فرکانسهای 2/1- 6/0 هرتز، که در تحلیلهای یک بعدی آبرفتهای کم عمق و با در نظر گرفتن سنگ بستر مهندسی مشاهده نشده بود، با در نظر گرفتن آبرفتهای عمیق در تحلیلهای پاسخ لرزهای، قابل پیگیری و مشاهده است. این موضوع نشان میدهد، فرضیه ارتباط بزرگنمایی شاخص محدوده فرکانسهای پایین مشاهده شده در مطالعات تجربی با اثرات ناشی از آبرفتهای عمیق شهر قم میتواند مقرون به صحت باشد. نتایج تحلیلهای دوبعدی نیز وجود بزرگنمایی در محدوده فرکانسهای پایین، با در نظر گرفتن اثرات آبرفتهای عمیق شهر قم را تأیید مینماید. همچنین در تحلیلهای دوبعدی، غلبه اثرات ضخامت آبرفت بر اثرات توپوگرافی حوضه رسوبی (حداقل در نقاط بررسی شده) مشهود است، که با توجه به شکل کشیده حوضه رسوبی قم و ناهمواری پایین سنگ کف مورد انتظار میباشد. واژههای کلیدی: شهر قم، نهشتههای آبرفتی، ریزپهنهبندی، بزرگنمایی، مدلسازی عددی، پاسخ لرزهای
- Abstract
- Studies on the distribution of earthquake damages in different regions show that the damage in the sites that seismic waves are intensified due to soil conditions is more than others. Qom is one of the major metropolises of Iran which is located on alluvial deposits. Many studies have been carried out on the topic of microzonation of Qom. In these studies, one-dimensional numerical analysis of alluvium and empirical analysis of the micro-seismic data, were used to calculate the site amplification functions. The results from the empirical studies had shown that at the frequencies ranging from 0.6 to 1.2 Hz, a clear amplification can be seen in the most of the studied sites of Qom. These results didn’t confirm those from one-dimensional numerical analysis of the shallow alluviums, considering the surface layers of the soil. This study examines the effects of deep alluviums of Qom and those of two-dimensional propagation of waves on the seismic response of the Earth's surface at low strain and compares them with the empirical results of the previous studies. One-dimensional seismic response analysis of deep alluviums was carried out using the software Deepsoil and two-dimensional numerical modeling was performed using the software package Geostudio. Regarding to the seismic response of alluviums at low strain in both analyses, the linear elastic behavior was used. Due to the lack of accurate geotechnical data on deep alluviums of Qom, experiences from similar geological settings and properties of sedimentary deposits were applied and uncertainty of material properties in parametric study was considered. Based on the results of one-dimensional analysis, amplification of alluvial layers at frequencies ranging from 0.6 to 1.2 Hz, wasn’t observed by the one-dimensional analysis of shallow alluviums, considering the engineering bedrock. However, considering the deep alluviums in the seismic response analysis, amplification of alluvial layers at frequencies ranging from 0.6 to 1.2 Hz can be observed and tracked. This shows that the assumption of the relation between amplification index at low frequencies observed by empirical studies and the effects of deep alluviums of Qom, could be effective. The results from the two-dimensional analysis confirm the existence of amplification at low frequencies, considering the effects of deep alluviums of Qom. In the two-dimensional analysis, overcoming effects of thickness of alluviums on the topographical effects of sedimentary basin are evident (at least in the studied points), which is expected regarding to the elongated shape of the sedimentary basin and low roughness of the stone floor. Keywords : Qom city, alluvial deposits, microzonation, amplification, numerical modeling, seismic response