تأثیر فاصله گسل بر حداکثر شتاب زمین

0

تأثیر فاصله گسل بر حداکثر شتاب زمین

تأثیر فاصله گسل بر حداکثر شتاب زمین به صورت توزیع هندسی انرژی : با فرض توزیع کروی موجی با انرژی E 6 که از کانون ساطع می شود، مقدار انرژی بر واحد سطح در نقطه ای به فاصله R از کانون زلزله برابر است با :

E = E. / 4*pi*R^2

بنابر این شدت انرژی با 1 تقسیم بر R^2 متناسب است.

استهلاک محیط اطراف : موج با عبور از خاک بدلیل استهلاک محیط میرا می شود البته میزان میرایی به جنس خاک منطقه و شدت زلزله بستگی دارد.

 

رابطه PGA ، فاصله تا گسل، جنس خاک و بزرگای زلزله

تأثیر فاصله گسل بر حداکثر شتاب زمین، فاصله تا گسل، جنس خاک و بزرگای زلزله است. بامطالعه این شکل چه نکاتی قابل حصول است؟

 

مواج زلزله در هنگام عبور از لایه‌های مختلف خاک منعکس و منکسر می‌شوند و در هنگام ورود موج به لایه نرم‌تر امتدادش به محور قائم نزدیک‌تر می‌شود. هنگامی‌که ارتعاش از لایه سنگی وارد لایه نرم می‌شود، دامنه ارتعاش افزایش می‌یابد. بنابراین خسارت سازه‌ای در زمین‌های نرم آبرفتی می‌تواند شدید باشد. البته این اثر به نوع سازه، دوره تناوب آن و فاصله آن تا مرکز زلزله نیز بستگی دارد. مثلاً در (زمین‌های نرم) که دامنه امواج شدید می‌شود و به‌تبع آن پریود کمی افزایش می‌یابد، ساختمان‌های آجری کم ارتفاع کمتر آسیب می‌بینند.

 

افت فرکانس های بالا

در نواحی مرکزی زلزله، فرکانس‌های بالا از شدت زیادی برخوردارند، به همین دلیل فرکانس‌های غالب (دارای شدت زیاد) در این نواحی، فرکانس‌های بالا هستند. به‌ویژه اگر بستر سنگی به سطح زمین نزدیک باشد. با دور شدن از مرکز زلزله، همگی امواج میرا و از شدتشان کاسته می‌شود. این کاهش برای فرکانس‌های بالا شدیدتر است ولی فرکانس‌های پایین (امواج با پریود بالا) تا مسافت‌های دوردست انتقال می‌یابند و بنابراین فرکانس‌های غالب در نواحی دوردست امواج با فرکانس‌های پایین هستند. رابطه بین فاصله از مرکز با پریود غالب در جدول زیر آورده شده است.

افت فرکانس بالا

 

این موضوع ازآنجا مهم است که پدیده تشدید وقتی اتفاق می‌افتد که پریود سازه با پریود غالب زلزله یکسان باشد. در زلزله منجیل دیده شد که با توجه به فاصله زیاد 20 کیلومتری رشت از منجیل، ساختمان‌های بلند حتی فلزی و بتنی صدمه دیدند، بااین‌حال ساختمان‌های یک یا دوطبقه با مصالح نامرغوب و حتی بدون اسکلت آسیب ندیدند.

در فاصله‌های دوردست است که دوره‌های تناوب امواج زلزله بالا می‌رود ولی دامنه ارتعاشات بسیار کوچک است.

خسارت سازه‌ای درروی زمین‌های با خاک آبرفتی (alluvial soils) به دلایل زیر بیشتر است:

  • موج لرزه تقویت می شود.
  • یک سازه با پریود طبیعی مشخص به وضعیت شدید رسیده و سقوط می کند.
  • نشست غیر یکنواخت، شکافته شدن و زمین لرزه و دیگر خسارات زمینی اتفاق می افتد.

 


 

 

پاسخ دهید