مقایسۀ تحلیل معادل خطی و غیرخطی در پاسخ ساختگاه (مطالعۀ موردی طبس)

Abstract

تأثیرات زمین‌شناسی سطحی بر حرکت‌های لرزه‌ای، قابل قبول و شناخته شده است و این آثار را می‌توان عاملی مهم در جنبش ناشی از زمین‌لرزه قلمداد کرد. بررسی شدت و پراکندگی خرابی‌ها در زلزله‌های دهه‌های اخیر، اهمیت اثرات ساختگاهی و شرایط زمین‌شناسی سطحی را بیش از پیش نمایان ساخته است. از دیدگاه مهندسی اهمیت زلزله‌ها به‌دلیل تأثیراتی است که این زلزله‌ها در سازه‌هایی نظیر سدها، نیروگاه‌ها، پل‌ها، مناطق مسکونی و تأسیسات صنعتی ایجاد می‌کند که در اکثر موارد این سازه‌ها نه در سطح توده‌های سنگی بلکه بر سطح زمین یعنی روی لایه‌های آبرفتی واقع بر سنگ بستر بنا می‌شوند. اثر لایه‌های خاک بر امواج زمین لرزه ماحصل یک فرایند پراکنشی پیچیده است که تحت شرایط پایدار خاک این اثر می‌تواند به‌صورت بزرگ‌نمایی دینامیکی باشد که از آن به‌عنوان تشدید یاد می‌شود. به‌منظور تعیین اثر ساختگاه و تأثیر دادن آن در ویژگی‌های جنبش نیرومند زمین روش‌های متعددی وجود دارد، که از میان آن‌ها روش‌های عددی، کم هزینه‌تر و بازه مکانی بیش‌تری را تحت پوشش قرار می‌دهند و به‌همین دلیل معمولاً از این روش‌ها برای ارزیابی تحلیل پاسخ در برابر ارتعاشات زلزله استفاده می‌شود. در این مقاله سعی شده است با استفاده از داده‌های حاصل از حفاری 5 گمانه در ساختگاه شهر طبس به بررسی اثر ساختگاه در این شهر و هم‌چنین مقایسه روش‌های عددی تحلیل ساختگاه نظیر تحلیل خطی معادل و غیرخطی برای دوره‌های بازگشت‌ زلزله 75، 475 و 2475 سال با استفاده از نرم‌افزارهای EERA و NERA پرداخته شود. با جمع‌بندی میزان تقویت و هم‌چنین حداکثر شتاب در سطح زمین می‌توان این نکته را بیان کرد که منطقه دیهشک و نواحی مرکزی شهر طبس بیش‌ترین شرایط تشدید را دارد. از طرف دیگر منطقۀ جنوب محله سرآسیاب و سپس ناحیۀ امام‌زاده بیش‌ترین سختی و کم‌ترین تشدید دارد. براساس پژوهش‌های صورت گرفته، پیشنهاد می‌شود تا برنامه توسعۀ شهری بیش‌تر به‌سمت امام‌زاده حسین‌بن‌موسی الکاظم (ع) هدایت شود تا ضمن برخورداری ار ساختگاه مناسب‌تر رعایت فاصله‌داری از زون گسلش نیز اعمال شود. با توجه به برآورد دست بالای EERA و همچنین رفتار غیرخطی خاک برای زلزله با دوره بازگشت بالا (2475 سال) از نرم‌افزار NERA برای تحلیل اثر ساختگاه استفاده شد تا بتوان حداکثر شتاب سطح واقع‌بینانه‌تری را به‌دست آورد.