پایان نامه تحلیل پارامتریک رفتار لرزه ای عوارض توپوگرافی مثلثی شکل در فضای زمان


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

پایان نامه تحلیل پارامتریک رفتار لرزه ای عوارض توپوگرافی مثلثی شکل در فضای زمان مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۱۵۸  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه تحلیل پارامتریک رفتار لرزه ای عوارض توپوگرافی مثلثی شکل در فضای زمان نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

۱ – مقدمه       . ۱
۲- تاریخچه تحقیقات و مطالعات انجام شده    ۴
۲-۱-شواهد تجربی ومطالعات درخصوص اثرات ساختگاه تیز گوشه و مثلثی شکل بر پاسخ  زمین    ۴
۲-۲- مطالعات نظری و تحلیلهای عددی عارضه مثلثی شکل              ..۱۹
۲-۳- مطالعات انجام شده در رابطه با تحلیلهای پارامتریک عوارض تیزگوشه و مثلثی شکل       . ۲۶
۳-  پدیده انتشار امواج دو بعدی و حل عددی معادلات آن .       ..۳۷
۳-۱- مقدمه     ..۳۷
۳-۲- انواع مختلف ناهمواریها     .۳۸
۳-۳- علل تقویت امواج لرزه ای         .    .۰۴
۳-۳-۱- اثر سطحی( Surface Effect)      .    ..۰۴
۳-۳-۲- اثر کانونی شدن (Focusing Effect )      ۴۲
۳- ۳ -۳- اثر گهواره ای (Rocking Effect )       ..۴۴
۳-۳-۴ – اثر عبور پراکنش موج (Scattering & Passage effect)       ..    ..۵۴
۳-۴- معادلات انتشار امواج الاستیک         ..۴۵
۳-۵- حل عددی معادله انتشار امواج     .     ۴۹
۳-۶- روش عددی مورد استفاده و دامنه مطالعات پارامتریک          .۵۴
۳-۷- تعیین ابعاد المان در روش اجزای مرزی        .۵۶
۳-۸-  معرفی نرم افزار Hybrid          ۵۹
۳-۸-۱- مقدمه           ..۵۹
۳-۸-۲- بررسی اعتبار و دقت نرم افزار Hybrid      ..۶۱
۳-۸- ۲-۱-  حرکت میدان آزاد نیم فضا      .۶۱
۳-۸-۲-۲- دره خالی با مقطع نیم دایره      ۶۲
۳-۸-۲-۳- دره آبرفتی با مقطع نیم دایره      .۶۲
۳-۸-۲-۴-  تپه با مقطع نیم سینوسی         ..۶۲
۳-۸-۲-۵- تپه با مقطع نیم دایره          ..۶۳
۴-ااف-رفتار لرزه ائی تپه های مثلثی شکل         .۶۴
۴-۱- مقدمه             .۶۴
۴-۲- متدلوژی مطالعات    ..۶۵
۴-۳- اعتبار سنجی مدل           ۶۷
۴-۳-۱-  ابعاد مش بندی                   ..۶۸
۴-۳-۲- طول گام زمانی                      ۶۸
۴ -۴- تاریخچه زمانی دامنه مولفه‌های افقی و قائم تغییر مکان برای کل محدوده   ..         .۶۹
۴-۵- تفرق امواج در حوزه زمان ( تفسیر نمودار های تاریخچه زمانی )      . .    ۶۹
۴-۶- بزرگنمایی تپه در فضای فرکانسی                     .۷۱
۴-۶-۱ تفسیر کلی نمودارهای بزرگنمایی          .۷۱
۴-۶-۲ بزرگنمایی راس تپه         .         .۷۲

  ۴-۷-تغییرات بزرگنمائی بر روی یال تپه            ۷۳
۴-۸-ضریب تقویت عوارض تپه ای مثلثی شکل         .      ۷۵
۴-ب-رفتار لرزه ائی دره های مثلثی شکل            .۱۰۴
۴-۹- متدلوژی مطالعات      ..۱۰۴
۴-۱۰- اعتبار سنجی مدل             .۱۰۵
۴-۱۰-۱-  ابعاد مش بندی   ۱۰۵
۴-۱۰-۲- طول گام زمانی                .. .۱۰۶
۴ -۱۱- تاریخچه زمانی دامنه مولفه‌های افقی و قائم تغییر مکان برای کل محدوده    . .    ۱۰۶
۴-۱۲ تفرق امواج در حوزه زمان ( تفسیر نمودار های تاریخچه زمانی )    .    ۱۰۶
۴-۱۳- بزرگنمایی دره در فضای فرکانسی    ..۱۰۸
۴-۱۳-۱ تفسیر کلی نمودارهای بزرگنمایی        .۱۰۸
۴-۱۳-۲ بزرگنمایی قعردره        ۱۱۰

۴-۱۴-تغییرات بزرگنمائی بر روی یال دره            ۱۱۱
۴-۱۵-ضریب تضعیف عوارض دره ای مثلثی شکل            ۱۱۲
۵  – جمع‌بندی و نتیجه‌گیری    ۱۴۱
۵-۱-   نتایج مطالعه پاسخ تپه ها در حوزه زمان      ۱۴۱
۵-۲-  نتایج مطالعه پاسخ تپه ها در حوزه فرکانس     ۱۴۱
۵-۳- نتایج مطالعه پاسخ دره ها در حوزه زمان         ۱۴۱
۵-۴- نتایج مطالعه پاسخ دره ها در حوزه فرکانس      ۱۴۲
۵-۵-زمینه های پیشنهادی برای ادامه این تحقیق         ۱۴۲
مراجع     ۱۴۳

مراجع

 A

1– Akamatu, K., 1961, “On microseisms in frequency range 1 c/s to 200 c/s .Bulletin of Earthquake Research Institue, Tokyo University, No. 39, pp. 23-76.

2– Aki, K., 1957, “ Space and time specrta of stationary  stochastic waves, with special reference to microtremors”, Bulletin of Earthquake Research Institute, No. 35, pp. 415-456.

3– Aki, K. & K. Larner, 1970. Surface motion of a layered medium having an irregular interface due to the incident plane SH waves. Jour. of Geoph. Res., 75.

4– Aki, K. and P.G. Richards, 1980.Quntitative seismology: theory and methods. W.H. freeman and Co., San Fransisco, California, USA.

5– Aki, K., 1984. Short period seismology. J. Comp. Phys., 54.

6– Allam, A., 1969, “An investigation in to the nature of mictotremors.”, Ph. D. Thesis, Tokyo University

7– Alterman, Z. S. & F. C. Karal, 1968. Propagation of elastic waves in layered media by finite difference methods. Bull. Seism. Soc. Am., 58.

8– Ansary, M.A. et al., 1996, “ Application of microtremor measurements to the estimaton of site  amplificaltion chararcteristics”, Bull. ERS., 29.

9– Ashford, S.A. and N. Sitar, 1994. Seismic response of steep natural slopes. Report No. UCB/EERC 94-05.

10– Ashford, S.A. and N. Sitar, 1997. Analysis of topographic amplification of inclined shear waves in a steep coastal bluff. Bull. Seism. Soc. Am., 87.

11– Ashford, S.A., N. Sitar, J. Lysmer and N. Deng, 1997. Topographic effects on the seismic response of steep slopes. Bull. Seism. Soc. Am., 87.

B

12– Banerjee, P.K. and R. Butterfield, 1977. Boundary element methods in geomechanics. In: Finite elements in geomechanics, John Wiley, London

13– Bard, P. –Y & M. Bouchon, 1980a. The seismic response of sediment – filled valleys. Part I. The case    of incident SH waves. Bull. Seism. Soc. Am., 70.

14– Bard, P. –Y & M. Bouchon, 1980b. The seismic response of sediment – filled valleys. Part II. The case    of incident P and SV waves. Bull. Seism. Soc. Am., 70.

15– Bard, P.-Y., 1982. Diffracted waves and displacement field over two-dimensional elevated topographies. Geophys. J. R. Astr. Soc. 71

16– Bard, P.-Y., M. Bouchon, 1985. The two dimensional resonance of sediment filled valleys. Bull. Seism. Soc. Am., 75

17– Bard, P.-Y. and J.-P Meneroud, 1987. Modifaction du signal sismique par la topographie. Cas de la vallee de la Roya(Alpes-Maritimes). Bull. Liaison Laboratoires des Ponts-et-Chaussees, numero special “Risques Naturels” 150-151(in French).

18– Bard, P.-Y., 1994. Discussion seission : lessons, issues, needs and prospects, special theme seission on Turkey falt and Ashigara valley experiments. In : Proc. of 10th WCEE, post conference volume.

19– Bard, P. Y., 1998, “Microtremor measurements: a tool for site effect estimation?” , Proc. Second Int. Sym. on the effect of surface geology on seismic motion, Japan

20– Bard, P.-Y. and R. Thomas, 2000. Wave propagation in complex geological structures and their effects on strong ground motion. In: Wave motion in earthquake engineering, E. Kausel and G. Manolis(eds.).

 

۲۱– Barlow, N., 1933. Charles Daewin’s Diary of the Voyage of H.M.S. Beagle. Cambridge University Press, New York.

 

۲۲– Beskos, D.E. and C.C. Spyrakos, 1984. Dynamic response of strip foundations by the time domain BEM-FEM method. Dept. of Civil &Mineral Eng.,University of Minnesota, Minneapolis, USA

 

۲۳– Boore, D.M., 1972. A note on the effect of simple topography on seismic waves. Bull. Seism. Soc. Am., 62.

24– Bouchon, M., 1973. Effect of topography on surface motion. Bull. Seism. Soc. Am.,63

25– Bouchon, M., 1985. A simple complete numerical solution to the problem of diffraction of SH waves by an irregular surface. Journal of Acous. Soc. of Am., 77

26– Bouchon, M., C.A. Scultz and M.N. Toksoz, 1995a. Effect of 3-D topography on seismic motion. Journal of Geophysical Researchs, 101.

27– Bouchon, M. et al., 1995b. A fast implementation of boundary integral equation methods to calculate the propagation of seismic waves in laterally varying layered media. Bull. Seism. Soc. Am., 85.

28– Bouchon, M. and J.S. Barker, 1996. Seismic response of a hill: the example of Tarzana, California. Bull. Seism. Soc. Am., 86.

29– Brambati, A., E. Faccioli, E.B. Carulli, F. Culchi, R. Onofri, S. Stefani and F. Ulcigrai, 1980. Studio microzonizzazione sismica dell’area di Tarcenato(Friuli), Edito da Regiona Autonoma Friuli-Venezia-Giulia 9in Italian).

30– Brebbia, C.A., 1978. The boundary element method for engineers. Pentech Press, London.

C

31– Campillo, M. et al., 1993. The incident wavefield in Mexicocity during the great Michoacan earthquake and its interaction with the deep basin. Earthquake Spectra, 4.

32– Cao, H. & V.W. Lee, 1990. Scattering and diffraction of plane P waves by circular cylindrical canyons with variable depth – to – width ratio. Soil Dyn. and Earth. Eng., 9.

33– Celebi, M. 1987. Topographical and geological amplifications determined from strong motion and aftershock records of the 3 March 1985 Chile earthquake, Bull. Seism. Soc. Am. 77.

34– Celebi, M., 1991. Topographic and geological amplification : case studies and engineering implications. Structural Safety, 10

35– Celebi, M. 1995. Northridge (California) earthquake: Unique ground motions and resulting spectral and site effects. In: Proceeding of the 5th Inter. Conf. on Seism. Zonation, Nice, France

36– Chavez-Garcia, F.J., L.R. Sanchez and D. Hatzfeld, 1996. Topographic site effects and HVSR. A comparison between observations and theory. Bull. Seism. Soc. Am., 86.

37– Chavez-Garcia, F.J. and E. Faccioli, 2000. Complex site effects and building codes:Making the leap. Journal of Seismology, 4.

38– Coutel, F. and Mora, P., 1998, “ Simulation- Based comparison of four site- response estimation techniques”, BSSA, Vol. 88, pp.30-42.

 

D

39– Davis, L.L. & L.R. West, 1973. Obsreved effects of topography on ground motion. Bull. Seism. Soc. Am., 63.

40– Deng, N., 1991. Two-dimensional site response analysis. Ph.D. Thesis, University of California at Berkeley.

41– Dineva, P.S. & G.D. Manolis, 2001. Scattering of seismic waves by cracks in multi-layered geological regions II. Numerical model. Soil Dyn. and Earth. Eng., 21

42– Douze, E.j., 1964. “Signal and noise in deep wells”, Geophysics, Vol. 29, pp. 721-732.

43– Dravinski, M., 1983. Scattering of plane harmonic SH wave by dipping layers of arbitrary shape. Bull. Seism. Soc. Am., 73.

44– Dravinski M. & Mossessian T. k.; 1987; “Scattering of plane harmonic P, SV, and Reyleigh waves by dipping layers of arbitrary shape”; Bull. Seismol. Soc. Am.; 77, PP. 212 – ۲۳۵

۴۵– Dravinski, M. & M.S. Wilson, 2001. Scattering of elastic waves by a general anisotropic basin. Part 1:   a 2D model. Earth. Eng. and   Struc. Dyn., 30.

 

E

46– England, R. et al., 1980. Scattering of SH waves by surface cavities of arbitrary shape using boundary methods. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 21.

47– Enomoto, T. et al., 1998, “Zonation on amplification factor in irregular boundary soil condition using seismic motion record”, Proc of 11 ECEE, France.

48– Enomoto, T. et al., 2000, “Study on microtremor characteristics based on simulataneous measurements between basement and surface using borehole”, Proc. of 12 WCEE

49– Eshraghi, H. & M. Dravinski, 1989. Scattering of plane harmonic SH, SV, P and Rayleigh waves by   non – axisymetric three – dimensional canyons : a wave function expansion approach. Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 18.

50– Eurocode8(EC8),1998 . Design provisions for earthquake resistance of structures,

 

 

F

51-Faccioli, E., 1991. Seismic amplification in the presence of geologic and topographic irregularities. In: Proceeding of the 2nd Inter. Conf. on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, St. Louis(USA), .

52– Faccioli, E. et al., 1996. A spectral element decomposition methods for the solution of acoustic and elastic wave equations. Geophysics.

53-Faccioli, E., M. Vanini, L. Frassine, 2002, Complex site effects in earthquake ground motion, including topography. In: Proceeding 12th European Conference of Earthquake Engineering.

54– Fah, D. et al., 1992. Variability of seismic ground motion in complex media: the case of a sedimantary basin in the Friuly(Italy) area. J. Appl. Geophs., 9

55– Fah, D. et al., 1993. A new method for the realistic estimation of seismic ground motion in megacities: the case of Rome. Eartquake Spaectra, 9.

56– Finn, W. and  D. Liam, 1991. Geotechnical engineering aspects of seismic microzonation. In: Proceeding of the 4th Inter. Conf. on Seism. Zonation, Stanford, California(USA).

57– Field, E. H. et al., 1990, “Using microtremors to assess potential earthquke site response: A case study in Flushing Meadows, New York City”, BSSA, Vol. 80, pp.1456-1480.

58– Field, E.H. and Jacob, K., 1993, “The theoretical response of sedimantary layers to ambient seismic noise”, Geophysical Research Letters, 20, pp. 2925-2928.

59– Franz, W., 1954. Uber die Greenshen Funktionen des Zylinders und der Kugel, Z. Naturforsch, 9a(in German).

60– Furumura, T. & H. Takenaka, 1996. 2.5-D modelling of elastic waves using the pseudospectral method. Geophys. J. Int., 124.

61– Fuyuki, M. and Y. Matsumoto, 1980. Finite difference analysis of Rayleigh wave scattering at a trench. Bull. Seism. Soc. Am.,70.

 

G

62-Gaffet, S. & M. Bouchon, 1989. Effect of two-dimensional topographies using the discrete wavenumber-boundary integral equation method in P-SV cases. Journal of Acous. Soc. of Am., 85.

63– Gatmiri, B. and M. Kamalian, 2002a . Time domain two-dimensional hybrid FEM/BEM dynamic analysis of non-linear saturated porous media. In : Proceeding 2nd Canadian Specialty Conference on Computing in Geotechnique.

64-Gatmiri, B. and M. Kamalian, 2002b . Combination of boundary element and finite element methods for evaluation of dynamic response of saturated porous media. In : Proceeding of 5th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering.

65-Geli, L., P.-V. Bard, B. Julien, 1988. The effect of topography on earthquake ground motion: a review and new results. Bull. Seism. Soc. Am., 78.

66– Gilbert, F. & L. Knopoff, 1960. Seismic scattering from topographic irregularities. Jour. of Geoph. Res., 65.

66-2 – Goodman, R.E. and H.B. Seed, 1966. Earthquake induced displacements in sand embankments. J. Soil Mech. And found. Div, ASCE, 92(SM2).

67– Griffith, D. & A. Bollinger, 1979. The effect of Appalachian mountain topography on seismic waves. Bull. Seism. Soc. Am., 69.

 

 

H

68– Herrera, I. and F.J. Sabina, 1978. Connectivity as an alternative to boundary integral equations. Construction of bases. In: Proceeding Nat’l. Acad. Sci.,USA

69– Herrera, I., 1984. Boundary methods: an algebric theory

70– Hudson, J.A., 1967. Scattered surface waves from a surface obstacle. Geophysics Journal, 13.

 

I

71– Idriss, I.M. and  H.B. Seed, 1967. Response of earthbanks during eartquakes. J. Soil Mech. Found. Div. ASCE, 93(SM3).

72– Idriss, I.M., 1968. Finite element analysis for the seismic response of earth banks. J. Soil Mech. Found.    Div. ASCE, 94(SM3)

73– Israil, A. S. M. & Banerjee, P. K.; 1990a; “Advanced time domain formulation of BEM for two-dimensional transient elastodynamics”; Int. J. for Num. Methods in Eng., Vol. 29, pp. 1421-1440

 

۷۴– Israil, A. S. M. & Banerjee, P. K.; 1990b; “Two- dimensional transient wave propagation by time domain BEM”; Int. J. Solids Structures; 26; pp. 851-864

 

J

75– Jafari, M.K., A. Shafiee and A. Razmkhah, 2002. Dynamic properties of fine grained soils in south of Tehran. Journal of Seismology and Earthquake Engineering (JSEE), Vol. 4, No. 1.

76– Jibson, R., 1987. Summary of research on the effects of topographic amplificationof earthquake shaking on slope stability. Open-File report 87-268, U.S.G.S.

77– Jongmans, D., M. Campillo, 1993. The response of the Ubaye valley (France) for incident SH and SV waves: comparison between measurements and modeling. Bull. Seism. Soc. Am. , 83.

78– JSCE Eartquake Reports, 2001. Recent damaging earthquakes around the world. Japan Society of Civil Engineers, Japan.

 

K

79– Kamalian, M., 2001. Time domain two-dimensional hybrid FEM/BEM dynamic analysis of non-linear saturated porous media. Ph. D. Dissertion, Tehran University.

80– Kamalian , M., M.K. Jafari, A. Sohrabi, K. Dehghan and A. Razmkhah, 2003a. Transient two-dimensional hybrid FEM/BEM response analysis of surface topographies, Accepted for BEM 25-2003.

81– Kamalian , M., M.K. Jafari, K. Dehghan,  A. Sohrabi and A. Razmkhah, 2003b . Two –dimensional hybrid response analysis of trapezoidal shaped hills in time domain. Advances in Boundary Element Techniques, R. Gallego& M.H. Aliabadi(eds), 231-236.

82– Kamalian, M. et al., 2003c. On time domain two-dimensional site response analysis of topographic structures by BEM. JSEE.

83– Kanai, K. and Tanaka, T., 1961, “On microtremors VIII”, Bulletin of Earthquake Research Institute., University of Tokyo, Vol. 39, pp. 79-114

84– Kawase, H., 1988. Time-domain response of a semicircular canyon for incident SV, P and Rayleigh waves calculated by the discrete wavenumber boundary element method. Bull. Seism. Soc. Am., 78.

 

۸۵– Kawase, H., 1990. Effects of topography and subsurface irregularities on strong ground motion, Doctoral Thesis, Kyoto University, Kyoto, Japan.

86– Kawase, H., and K. Aki, 1990. Topography effect at the critical SV wave incidence: possible explanation of damage pattern by the Whittier-Narrows, California, earthquake of 1 October 1987. Bull. Seism. Soc. Am., 80.

87– Kim, J. & A. S. Papageorgiou, 1993. Discrete wavenumber boundary-element method for 3-D scattering problems. Jour. of Eng. Mech., 119

88– Kim, J. and A.S. Papageorgiou, 1991. Application of the boundary element discrete wavenumber method in the study of diffraction of elastic waves by 3-D surface irregularities. Journal of Eng. Mec. Div., ASCE

89– Klimis, N.S. and A.J. Anastasiadis, 2002. Comparative evaluation of topography effects via code recommendations and 2-D numerical analysis. In: Proceeding 12th European Conference of Earthquake Engineering

90– Kobayashi, S. et al., 1986. Applications of boudary element-finite element combined method to three-dimensional viscoelastic problems. Boundary Elements, Pergamon Press, Oxford.

91– Kohketsu, K. and H. Takenaka, 1989. Review: Theories of wave propagation in near field of seismic sources. Zisin, SSJ, 42(in Japanese).

92– Kokusho, T., 1980,  “Cyclic Triaxial Test of Dyamic Soil Properties for Wide Strain Range”, Soils and Foundations, 22(1), pp. 45-60.

93– Komatitsch, D. and J.-P. Vilotte, 1998. The spectral element method: an efficient tool to simulate the seismic response of 2D and 3D geological structures. . Bull. Seism. Soc. Am., 88.

94– Konno, K. and Ohmachi, T., 1996, “Ground motion characteristics estimated from spectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor”, Bull. Seism. Soc. Am. , 86.

95– Kovacs, W.D. et al., 1971. Studies of seismic response of clay banks. J. Soil Mech. Found. Div. ASCE, 97(SM2)

96– Kuriyama,  T. et al., 2000.  Microzoning of seismic intensity distribution considering site effects due to irregularity of subsurface soil structures. In : Proceeding of the 12WCEE. NewZeland

 

L

97– Lachet, C. and Bard, P. Y., 1994, “ Numerical and theoretical investigations on the possibilities and limitations of Nakamura’s Techcique”, J. Phys. Earth., Vol. 42.

98– Lawson, A.C., 1908. California Earthquake of April 18, 1906. Publication No. 87, Report to the State Earthquake Investigation Committee, Vol. 1. Carnegie Institute of Washington, Washington D.C..

99– LeBrun, B., D. Hatzfeld and P.-Y. Bard, 1999. Experimental study of ground motion on a large scale topography. Journal of Seismology, 3

100– Lee, V.W., 1982. A note on the scattering of elastic plane waves by a hemispherical canyon. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 1.

101– Lermo, J. and Chavez- Garcia, F., 1992, “ Site effect evaluation using microtremors, a review”, EOS 75

102– Lermo, H. and Chavez- Garcia, F., 1993, “Site effect evaluation using spectral ratios with only one station”, BSSA, Vol. 83, pp. 1574-1594

103– Lermo, J. and Chavez- Garcia, F., 1994a,  “Site effect evaluation at Mexico City: dominant  period and relative amplification from strong motion and microtremor records”, Soil Dyn. and Earthquake Eng., Vol. 13. 413-423.

104– Lermo, J. & F.J. Chavez-Garcia, 1994. Are microtrmores useful in site response evaluation? . Bull. Seism. Soc. Am., 84

105– Levret, A., C. Loup and X. Goula, 1986. The Provence earthquake of June 11th , 1909(France):New assessment of near-field effects. In: Proceeding of the 8th Eight European Conference of Earthquake Engineering, Lisbon.

106– Loco, J.E. et al., 1990. Three-dimensional response of a cylindrical canyon in a layered half-space. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 19

107– Luco, J. E. & F. C. P. D. Barros, 1995. Three-dimensional response of a layered cylindrical valley embedded in a layered half-space. Earth. Eng. and   Struc. Dyn., 24.

108– Luzon, F.  et al., 1997. Diffraction of P, S and Rayleigh waves by three-dimensional topographies. Geophys. J. Int., 129.

 

M

109– Macdonald, H.M., 1902. Elastic waves. Cambridge University Press.

110– Manolis, G.D. and D.E. Beskos, 1988. Boundary element methods in elastodynamics. Prentice Hall

111– May, T.W., 1980. The effectiveness of trenches and scraps in reducing seismic energy. PH.D. thesis, University of California at Berkeley, California, USA.

112– Mc Ivor, I.K., 1969. Two dimensional scattering of a plane compressional wave by surface imperfections. Bull. Seism. Soc. Am., 59.

113– Moczo, P. et al., 1996. Amplification and differential motion due to an antiplane 2D response in the sediment valleys embedded in a layer over half-space. Bull. Seism. Soc. Am., 86.

114– Moczo, P., E. Bystricky, J. Kristek, J.M. Carcione and M .Bouchon,1997.Hybrid modeling of P-SV seismic motion at inhomogenous viscoelastic topographic structures. . Bull. Seism. Soc. Am., 87.

115– Mogi, H., Kawakami, H., & Ghayamghamian , M.T., 1995 , “Probability distribution of spectra and spectral ration”, Proc.  of first Int. Conf. on Earth. Geot. Eng. Pp. 573-578.

116– Moeen – Vaziri, N. & M.D. Trifunac, 1988a. Scattering and diffraction of plane SH waves by two –  dimensional inhomogenities : part I. Soil Dyn. and Earth. Eng., 7.

117– Moeen – Vaziri, N. & M.D. Trifunac, 1988b. Scattering and diffraction of plane P and SV waves by two –  dimensional inhomogenities : part II. Soil Dyn. and Earth. Eng., 7.

118– Mossessian T. K. & Dravinski M.; 1987; “Application of a hybrid method for scattering of P, SV, and Reyleigh waves by near-surface irregularities”; Bull. Seismol. Soc. Am.; 77, 1784-1803

119– Mossesian, T.K. and M. Dravinski, 1989. Scattering of elastic waves by three-dimensional surface topographies. Wave motion, 11.

120– Mossessian, T.K. and M. Dravinski, 1992. A hybrid approach for scattering of elastic waves by three-dimensional irregularities of arbitrary shape. J.  Phys. Earth, 40

 

N

121– Naganoh, M., H. Kagami, H. Muratami, 1993. Effects of surface and subsurface irregularities. In: Earthquake motions and ground conditions, The Architectural Institute of Japan, Tokyo.

122– Nakamura, Y., 1989, “ A method for dynmic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface.” QR of  RTRI, No. 30, pp. 25-33.

123– Nakamura, Y., 2000, “Clear identification of fundamental idea of Nakamura’s technique and its applications”, Proc. of 12 WCEE.

124– Nechtschein, S., P.-Y Bard, J.-C Gariel, J.-P Meneroud, P. Dervin, M. Cushing, B. Gaubert, S. Vidal and A.-M Duval, 1995. A topographic effect study in the Nice region. In: Proceeding of the 5th Inter. Conf. on Seism. Zonation, Nice, France.

 

O

125– Ohtsuki, A. and K. Harumi, 1983. Effect of topography and subsurface inhomogeneties on seismic SV waves. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 11.

126– Ohtsuki, A. et al., 1984a. Effect of topography and subsurface inhomogenity on seismic Rayleigh waves. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 12.

127– Ohtsuki, A. et al., 1984b. Effect of lateral inhomogenity on seismic waves, II. Observations and analysis. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 12

 

۱۲۸– Ohtsuki, A., 1986. A study on the dynamic behavior of the ground with irregular dipping layers. Doctoral Thesis. Chuo University, Tokyo, Japan(in Japanese).

129– Ortiz-Aleman, C., F.J. Sanchez-Sesma, J.L. Rodrigues-Zuniga and F. Luzon, 1998. Computing topographical 3D site effects using a fast IBEM/conjugate gradient approach. . Bull. Seism. Soc. Am., 88.

P

130– Paolucci, R., E. Faccioli, F. Chiesa, R. Cotignola, 2000. Searching for 2D/3D site response patterns in weak and strong motion array data from different regions. In: Proceeding of the 6th Inter. Conf. on Seism. Zonation. Palm Springs, California(USA).

131– Paolucci, R. and A. Rimoldi, 2002. Seismic amplification for 3D steep topographic irregularities.In: Proceeding 12th European Conference of Earthquake Engineering

132– Papageorgiou, A. S. & D. Pei, 1998. A discrete wavenumber boundary element method for study of the 3-D response of 2-D scatteres. Earth. Eng. and   Struc. Dyn., 27.

133– Pedersen, H., B. LeBrun, D. Hatzfeld, M. Campillo and P.-Y. Bard, 1994a. Ground motion amplitude across ridges. Bull. Seism. Soc. Am., 84.

 

۱۳۴– Pedersen, H.A., F.J. Sanchez-Sesma and M. Campillo, 1994b. Three-dimensional scattering by two-dimensional topographies. Bull. Seism. Soc. Am., 84.

135– Pedersen, H.A., M. Campillo and F.J. Sanchez-Sesma, 1995a. Azimuth depedent wave amplification in alluvial valleys. Soil dynamics and earthquake engineering, 14.

136– Pedersen, H.A. et al., 1995b. Wave diffraction in multilayered media with the Indirect Boundary Element Method: application to 3-D diffraction of long-period surface waves by a 2-D litospheric structures. Geophys. J. Int., 125 .

136-2– Pitilakis, K.D. et al., 2002. 2D vs 1D site effects with potential applications to seismic norms: the cases of EUROSEISTEST and Thessaloniki.

 

R

137– Recommandations AFPS 90, 1990 (in French)

138– Reid, H.F., 1910. The California Earthquake of April 18, 1906: Vol.2 The Mechanics of the Earthquake, Report of State Earthquake Commission, Carnegie Institute of Washington, Washington D.C.

 

S

139– Sabina, F.J. & J.R. Willis, 1975. Scattering of  SH waves by a rough half – space of arbitrary slope. Journal of Geophysical Researches, 42.

140– Sanchez-Sesma, F.J. & E. Rosenblueth, 1979. Ground motion of canyons of arbitrary shape under incident SH waves. Earth. Eng. and   Struc. Dyn., 7.

141– Sanchez-Sesma, F.J. and  J.A. Esquivel, 1980. Ground motion on ridges under incident SH waves. In: Proceeding of 7th  WCEE, Istanbul, Turkey

142– Sanchez-Sesma, F.J. et al., 1982a. A boundary method for elastic wave diffraction: application to scattering SH waves by surface irregularities. Bull. Seism. Soc. Am., 72

143– Sanchez-Sesma, F.J. et al., 1982b. A boundary method for elastic wave diffraction. Application to scattering of SH waves by surface irregularities. Bull. Seism. Soc. Am.,72

144– Sanchez-Sesma, F.J., 1983. Diffraction of elastic waves by three-dimensional surface irregularities. Bull. Seism. Soc. Am.,73.

145– Sanchez-Sesma, F.J. et al., 1984. Scattering of elastic waves by three-dimensional topographies. In: Proceeding of 8th  WCEE, San Fransisco, California, USA

146– Sanchez-Sesma, F.J., 1985. Diffraction of elastic SH waves by wedges. Bull. Seism. Soc. Am.,75

147– Sanchez-Sesma, F.L., 1987. Site effects on strong ground motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 6(2).

148– Sanchez-Sesma, F.J., 1990. Elementary solutions for the response of wedge-shaped medium to incident SH and SV waves. Bull. Seism. Soc. Am.,  ۸۰٫

۱۴۹– Sanchez–Sesma, F.J. & M. Campillo, 1991. Diffraction of P, SV and Rayleigh waves by topographical features:a boundary integral formulation. . Bull. Seism. Soc. Am., 81

150– Sanchez-Sesma, F.J. et al., 1993a. An indirect boundary element method applied to simulate the seismic response of alluvial valleys for incident P, SV and Rayleigh waves.  Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 22

151– Sanchez-Sesma, F. L. and M. Campillo. 1993b. Topographic effects for incident P, SV and rayleigh waves. Tectonophysics, 218

152– Sanchez-Sesma F.J. & Luzon F.; 1995; “Seismic response of three dimensional alluvial valleys for incident P, SV and Rayleigh waves”; Bull. Seismol. Soc. Am.; 85, 269-284

153– Sato, T. et al., 2001, “ Differences between site characteristions obtained from microtremors, S- Waves, P-Waves and Codas”, BSSA, Vol. 91, pp.313-334.

154– Seo, K. et al., 1991, “ Microtremor measurements in the San Francisco bay area, Part I: Fundamental characteristies of microtremors”, Proc. of 4th international Conference on Seismic Zonation, USA

155– Shah, A.H. & K.C. Wong, 1982. Diffraction of plane SH waves in a half – space. Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 10

156– Singh, S.K. and F.J. Sabina, 1977. Ground-motion amplification by topographic depressions for incident P waves under acoustic approximation. Bull. Seism. Soc. Am.,67

157– Siro, L. 1982. Southern Italy November 23, 1980 earthquake. In: Proceeding of the 7th European Conference on Earthquake Engineering, Athens

158– Sitar, N. and G.W. Clough, 1983. Seismic response of steep slopes in cemented soils, J. Geotech. Eng. ASCE, 109

159– Smith, W.D., 1975. The application of finite element analysis to elastic body wave propagation problems, Geophs. J. R. Astr. Soc., 42

160– Spudich, P. et al., 1996. Directional topographic site response at tarzana obsreved in aftershocks of the 1994 Northridge, California, earthquake: implications for mainshock motions. Bull. Seism. Soc. Am., 86.

 

۱۶۱– Stokes, G.G., 1849. Dynamical theory of diffraction. Math. And Phys. Papers, 1849,2

 

T

162– Taber, J. J., 2000, “Comparison of Site response determination techniques in the Wellington region, NewZeland”, Proc. of 12WCEE

163– Takenaka, H. & B.L.N. Kennett, 1996a. A 2.5-D time-domain elastodynamic equation for a general anisotropic medium. Geophys. J. Int., 127.

164– Takenaka, H. et al., 1996b. Effect of 2-D topography on the 3-D seismic wavefield using a 2.5-D discrete wavenumber-boundary integral equation method. Geophys. J. Int., 124

165– Trifunac, M.D., 1973.  Scattering of plane SH waves by a semi – cylindrical canyon. Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 1.

166– Tucker, B.E., J.L. King, D. Hatzfeld and I.J.Neresov, 1984. Observations of hard rock site effects. Bull. Seism. Soc. Am., 74.

 

U

167– Udwadia, F. E. and Trifunac, M. D., 1973, “Comparison of earthquake and microtremor ground motions in El. Centro, California”, BSSA, Vol. 63., pp. 1227-1253.

V

168– Vogt, R.F. et al., 1988. Wave scattering by a canyon of arbitrary shape in a layered half – space. Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 16.

 

 

W

169– Wolf J. P.; 1985; Dynamic Soil-Structure Interaction; Prentice Hall

170– Wong, H.L. & M.D. Trifunac, 1974. Scattering of plane SH waves by a semi – elliptical. Earth. Eng. and    Struc. Dyn., 3.

171– Wong, H.L., 1982. Effect of surface topography on the diffraction of P, SV and Rayleigh waves. Bull. Seism. Soc. Am., 72.

 

 

Z

172– Zahradnik, J., 1995. Simple elastic finite-difference scheme. Bull. Seism. Soc. Am., 85.

173– Zahradnik, J. & P. Moczo, 1996. Hybrid seismic modeling based on discrete – wavenumber and finite-difference methods. Pure Applied Geophysics, 148

174– Zhang, B., S. Papageorgiou and  J.L. Tassoulas, 1998. A hybrid numerical technique, combining the finite-element and boundary-element methods, for modeling the 3D response of 2D scatters. . Bull. Seism. Soc. Am., 88.

175– Zhao, C. et al., 1992. A numerical model for wave scattering problems in infinite media due to P and SV wave incidences. Int. Jour. of Num. Meth. in Eng., 33.

176 – جعفری، محمدکاظم، محسن کمالیان و آرش رزمخواه، ۲۰۰۲ . مطالعات تکمیلی ریزپهنه‌بندی جنوب تهران از دیدگاه شرایط ساختگاه، مجموعه مقالات سومین همایش بین‌المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک ایران، تهران، ایران.

۱۷۷ – جعفری، محمدکاظم، آرش رزمخواه و همکاران، ۲۰۰۲ . ریزپهنه‌بندی لرزه‌ای شمال تهران از دیدگاه شرایط ساختگاه ، برنامه ملی تحقیقات، کمیسیون عمران و زلزله، شورای پژوهشهای علمی کشور.

۱۷۸– جعفری، محمدکاظم، آرش رزمخواه و همکاران، ۲۰۰۲ . مطالعات تکمیلی ریزپهنه‌بندی لرزه‌ای جنوب تهران، برنامه ملی تحقیقات، کمیسیون عمران و زلزله، شورای پژوهشهای علمی کشور.

۱۷۹ – رزمخواه، آرش، محمدکاظم جعفری و محمدرضا قایمقامیان،  ۲۰۰۲ . مطالعات خردلرزه‌سنجی شمال تهران، مجموعه مقالات سومین همایش بین‌المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک ایران، تهران، ایران.

۱۸۰– جعفری، محمدکاظم، آرش رزمخواه و همکاران، ۲۰۰۲ . ارزیابی تجربی عوارض توپوگرافی بر اثرات ساختگاهی.. پروژه پژوهشی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله (در حال انجام).

۱۸۱ – جعفری، محمدکاظم و آرش رزمخواه ، ۲۰۰۳ . ریزپهنه‌بندی جنوب تهران از دیدگاه اثرهای ساختگاه، پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله، سال پنجم، شماره چهارم .

۱۸۲ – جعفری، محمدکاظم، محمد کشاورز بخشایش، عبدا… سهرابی و آرش رزمخواه، ۲۰۰۳ . ویژگیهای آبرفتهای جنوب تهران از دیدگاه ژئوتکنیک لرزه‌ای، فصلنامه علوم زمین ، پائیز و زمستان ۸۱، شماره ۴۵-۴۶٫

۱۸۳ – جعفری، محمدکاظم، آرش رزمخواه و محمد کشاورز بخشایش. پهنه‌بندی سرعت موج برشی آبرفهای گستره تهران. پذیرفته شده جهت چاپ در نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران .

۱۸۴ – دهقانی، محمدرضا، ۱۹۹۶. بررسی تحلیلی اثرات توپوگرافی بر پاسخ لرزه‌ای آبرفت. پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران – گرایش مکانیک خاک و مهندسی پی به راهنمایی دکتر محمدکاظم جعفری، دانشگاه صنعتی شریف .

۱۸۵ – کمالیان، محسن، محمدکاظم جعفری، آرش رزمخواه و عبدا… سهرابی،۲۰۰۱ . بررسی عددی تاثیرات عوارض توپوگرافی بر پاسخ لرزه ای سطح زمین. پروژه پژوهشی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله (در حال انجام).

۱۸۶– کمالیان، محسن و عبدا… سهرابی، ۲۰۰۳، تحلیل دینامیکی عوارض توپوگرافی دو بعدی در حوزه زمان با استفاده از روش اجزای مرزی، ارائه شده جهت داوری به مجله استقلال.

۱۸۷ – گتمیری، بهروز، محسن کمالیان، مهدی کریمی جعفری و عبدا… سهرابی ، ۲۰۰۳ . تحلیل لرزه‌ای دره‌های آبرفتی اشباع در فضای زمان با استفاده از ترکیب روشهای اجزائ محدود و عناصر مرزی. مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران.

۱۸۸– گتمیری، بهروز، محسن کمالیان، سیدجواد قانع‌فر و مهدی کریمی جعفری، ۲۰۰۲ . تحلیل دینامیکی محیط متخلخل اشباع ارتجاعی ـ خمیری در فضای زمان با استفاده از ترکیب روشهای اجزائ محدود و عناصر مرزی، مجموعه مقالات سومین همایش بین‌المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک ایران، تهران، ایران.

۱۸۹- جعفری، محمدکاظم، محسن کمالیان و آرش رزمخواه،- بررسی تاثیرات عوارض توپوگرافی بر رفتار لرزه‌ای سطح زمین؛ مطالعه موردی شهر تهران- رساله دکتری رشته مهندسی عمران سال تحصیلی ۱۳۸

۱- مقدمه

تجربیات بدست آمده از خرابیهای زلزله های اخیر نشان دهنده اهمیت تاثیر شرایط محلی خاک وتوپوگرافی سطحی و شرایط ساختگاه  بر شدت و وسعت خرابی ساختمانها و توزیع مکانی آنها حین زلزله می باشد. بررسی تاثیر شرایط ساختگاه در برابر امواج لرزه ای، از جمله مباحث مهم در زمینه دانش مهندسی زلزله می باشد. فلسفه اهمیت این موضوع، الگوهای رفتاری پیچیده عوارض توپوگرافی بوده که منجر به ایجاد تفاوتهای قابل ملاحظه ای بین امواج گسیل شده از چشمه و امواج رسیده به سطح زمین می شود. شرایط ساختگاه و توپوگرافی می تواند بر تمام پارامترهای مهم یک جنبش نیرومند زمین از قبیل دامنه، محتوای فرکانس، مدت و غیره اثر گذار باشد. اثرات محلی ساختگاه نقش مهمی در” طراحی مقاوم در برابر زلزله” ایفا نموده و بایستی بصورت مجزا با آن برخورد گردد.. مهندسان بطور سنتی، چنین اثراتی را با استفاده از مدلهای ساده مبتنی بر توصیف ۱D از پروفیل محلی خاک و انتشار امواج لرزه‌ای و با موفقیت ارزیابی نموده‌اند لذا ساختگاهایی برای این نوع مدلسازی مناسب خواهند بود که از گستردگی نسبتأ وسیعی در پهنای منطقه مورد مطالعه نسبت به ضخامت لایه رسوبی برخوردار باشند. لیکن حوادث اخیر نظیر زلزله هیوگوکن نانبو ژاپن با کمربند باریک خسارت تشدید یافته خود که شهر کوبه را قطع می‌نمود و سبب مرگ ۶۰۰۰ تن گردید، پیچیدگی قابل ملاحظه در الگوهای تقویت لرزه‌ای حاصل از اثرات ساختگاهی ۲D و ۳D آشکار ساخت. دقیق نبودن و تخمین دست پایین شدت زلزله های مخرب حاصل از آنالیزهای یک بعدی می تواند در تخمین خسارات وارده بحرانی و خطرساز باشد چرا که اثرات ساختگاهی ۲D و ۳D در دره‌های رسوبی پر شده و یا بر روی توپوگرافی‌هایی که شهرها آنجا واقع شده‌اند بیشتر بوقوع می‌پیوندد.

 در یک طبقه‌بندی کلی می‌توان ناهمواریهای موجود در یک ساختگاه را به “ناهمواریهای زیرسطحی” و “ناهمواریهای سطحی” طبقه‌بندی نمود. هر دو نوع ناهمواریها منجر به افزایش دامنه و نیز تداوم حرکات بر روی سطح زمین در اثر عبور امواج زلزله می‌گردند، لیکن از نقطه‌نظر مهندسی تفاوت قابل ملاحظه‌ای بین عوارض سطحی و ناهمواریهای زیرسطحی وجود دارد و از سوی دیگر حتی درون یک دسته مشخص نظیر ناهمواریهای زیرسطحی نیز الگوی تقویت بشدت به وضعیت زمین‌شناسی سطحی وابسته است.

فعالیتهای قابل توجهی از سوی محققین در جهت رسیدن به درکی جامع از رفتار ناهمواریهای سطحی در برابر امواج لرزه ای زمین صورت گرفته است ولی در این زمینه نتیجه ای قطعی و کاربردی به گونه ای که قابل استفاده در آیین نامه های مهندسی باشد ارائه نشده است.

هدف اصلی از انجام این تحقیق برطرف نمودن این کمبود و حداقل در حوزه نتایج حاصل از مدلهای عددی می‌باشد آنچه که در این تحقیق بطور مشخص مورد بررسی قرار خواهد گرفت ارزیابی رفتار لرزه‌ای عوارض روسطحی (توپوگرافی) تحت اثر بارهای لرزه‌ای از طریق انجام مطالعات پارامتریک بر روی گستره وسیعی از اشکال هندسی رایج، مرسوم و قابل تطابق با طبیعت و با فرض رفتار خطی می‌باشد. از میان پارامترهای موثر بر رفتار لرزه‌ای عوارض توپوگرافی یعنی مشخصات هندسی، ژئومکانیکی و حرکت ورودی، بیشتر تمرکز در این تحقیق بر مشخصات هندسی خواهد بود. پارامترهای هندسی را به اشکال مختلفی می‌توان در مطالعات پارامتریک مورد توجه قرار داد لیکن رویه رایج و عرف متداول آن است که با معرفی پارامترهای بی‌بعد (نظیر ضرایب شکل یا فرکانس بی‌بعد یا زمان بی‌بعد) و در واقع تلفیق تعدادی از پارامترها با هم، هم تعداد تحلیلهای لازم را کاهش داد و هم وابستگی نتایج حاصله به هندسه تحت تحلیل را برطرف نمود لذا رویکرد اصلی در این زمینه در این تحقیق هم انجام تحلیلهای مربوطه بر روی یک هندسه پایه از مسئله تحت بررسی و سپس ارائه نتایج بصورت بی‌بعد برحسب ضریب شکل و فرکانس بی‌بعد (یا زمان بی‌بعد) خواهد بود. همچنین فرضیات حرکت ورودی در قالب موج درون صفحه‌ایP وSV بصورت قائم در نظر گرفته خواهد شد. در این تحقیق، از مطالعات پارامتریک بر روی تاثیر ضریب پواسون مصالح بر طبق مطالعات انجام شده توسط استاد راهنما و استاد مشاور این تحقیق(دکتر رزمخواه و دکتر کمالیان)، به علت کم بودن تاثیر ضریب پواسون مصالح در نتایج بدست آمده، صرفنظر شده است. مدل سازی هندسی مسئله نیز بصورت نیم فضا و بدون لایه بندی انجام شده و حرکت ورودی بصورت موجک ریکراعمال می شود، نهایتاً با استفاده از نمودارهای بی‌بعد حاصله، سعی خواهد گردید سازوکاری برای ملحوظ نمودن اثرات ۲D با استفاده از نتایج تحلیلها بدست آید.

این تحقیق در پنج فصل و با تشریح مطالبی شامل مروری بر سابقه تحقیقات ومطالعات انجام شده در زمینه بررسی تاثیرات عوارض توپوگرافی بر رفتار لرزه‌ای سطح زمین، کلیاتی در مورد برنامه مورد استفاده و ارزیابی اعتبار آن و پدیده انتشار امواج در محیطهای دو بعدی و راه حل عددی آن، تحلیلهای پارامتریک عوارض توپوگرافی با اشکال مثلثی و نتایج حاصله، و نهایتاً جمع‌بندی مطالب و پیشنهاد مطالعات تکمیلی ارائه شده است.

در فصل اول (فصل حاضر)، مقدمات، ضرورت انجام تحقیق و مراحل مختلف پایان‌نامه شرح داده می‌شود. در فصل دوم که به سابقه تحقیقات و مطالعات انجام شده اختصاص دارد، ابتدا مطالعات و شواهد تجربی، سپس مطالعات نظری و تحلیلهای عددی و متعاقب آن مطالعات ریز پهنه‌بندی لرزه‌ای ۲D ارائه گردیده است.

فصل سوم ، با مروری بر پدیده انتشار امواج لرزه‌ای ومعادلات حاکم بر آن آغاز می‌گردد و روشهای حل عددی این معادله تشریح شده و آنگاه روش عددی مورد استفاده در این تحقیق معرفی می‌گردد. در بخش بعدی این فصل برخی تفاسیر فیزیکی از مسائل دو بعدی انتشار امواج که در فصول بعدی برای تفسیر و نتیجه‌گیری مورد استفاده قرار گرفته‌اند تشریح می‌شوند. همچنین در این فصل به معرفی نرم‌افزار Hybrid ، بعنوان برنامه مرجع مورد استفاده در این تحقیق پرداخته شده و نمونه‌هایی از تائید اعتبار و دقت این برنامه در مسایل مشابه ارائه گردیده است.

فصل چهارم ، شامل تحلیلهای پارامتریک تپه ها و دره های مثلثی شکل بوده، نتایج بدست آمده و تفاسیر مربوطه،  با تمرکز بر ضریب شکل می‌باشد.

فصل پنجم، جمع‌بندی و ارائه نتایج کلی تحلیلهای پارامتریک و کاربرد آنها را در بر می‌گیرد و در انتها پیشنهاداتی در زمینه ادامه این تحقیق ارائه گردیده است.

۲-تاریخچه تحقیقات و مطالعات انجام شده

۲۱-شواهد تجربی ومطالعات درخصوص اثرات ساختگاه تیز گوشه و مثلثی شکل بر پاسخ زمین

 

غالباً پس از زلزله‌های مخرب چنین گزارش شده است که ساختمانهای واقع در قلل تپه‌ها و کوهها، خسارت شدیدتری را نسبت به آنهایی که در پای تپه‌ها و کوهها قرار داشتند متحمل گردیده‌اند. از جمله نخستین مشاهدات در این زمینه می‌توان به زلزله Lambesc در کشور فرانسه به سال ۱۹۰۹ ]۱۰۵[ اشاره داشت.(Davis & West, 1973) ]39[ یکی از نخستین مطالعات انجام شده در زمینه تاثیر توپوگرافی در پاسخ ساختگاه را انجام دادند. آن چه دیویس و وست را به بررسی این پدیده کشاند، نتایج ثبت شده پس از آزمایش هسته‌ای کلارکز موبایل بود. طی این آزمایش که در صحرای نوادا و در سال ۱۹۶۸ انجام شده بود شتابنگارهای نصب شده در شهر تونوپا و خارج از آن مقادیر متفاوتی را نشان می‌دادند و این در حالی بود که شهر تونوپا در دره قرار داشت و شتابنگارهای نصب شده در حاشیه آن بر روی کوه قرار داشتند. با این وجود، بدلیل این که شیوه قرارگیری شتابنگارها به گونه‌ای نبود که بتوان از نتایج آنها جهت ارائه مقادیر بزرگنمایی طیفی استفاده کرد مجموعه تلاشهایی برای بررسی چگونگی تاثیر توپوگرافی بر پاسخ ساختگاه آغاز شد.

همانگونه که می‌دانیم امواج لرزه‌ای تا رسیدن به محل ثبت، تابع وضعیت چشمه لرزه، مسیر و ساختگاه خواهند بود و روش انجام مشاهده دیویس و وست نیز بر این اساس استوار بود که با ایجاد موجهای لرزه‌ای با مشخصات چشمه و مسیر یکسان به بررسی چگونگی تاثیر توپوگرافی بر امواج لرزه‌ای بپردازند.

باید توجه داشت که در تابع تاثیر ساختگاه پارامترهای عمده‌ای نقش دارند که وضعیت توپوگرافی تنها یکی از این پارامترها می‌باشد و به همین دلیل در انجام آزمایشهای محلی تلاش جهت انتخاب نقاطی با وضعیت لایه‌های زمین‌شناسی یکسان یا نزدیک به هم حائز اهمیت بسیاراست.

با توجه به تمامی این موارد دیویس و وست سه ناحیه جدا از هم را جهت بررسی انتخاب کردند. چگونگی ترازهای توپوگرافی و نیز وضعیت جغرافیایی نقاط انتخاب شده در شکلهای (۱-۲) تا (-۲۳) قابل مشاهده می‌باشد.

برای ایجاد امواج لرزه‌ای، در مجموع از پنج انفجار استفاده شد که امواج ایجاد شده در اثر این انفجارها مشابه زلزله‌هایی با بزرگای بین ۶/۲ تا ۲/۳ بوده است. با تبدیل این شتابنگاشت‌ها به طیف PSRV، امکان بررسی محتوای طیفی شتابنگاشتهای ثبت شده ایجاد گردید.

از دیگر نکات قابل ملاحظه در نتایج حاصله افزایش دامنه امواج در قله‌ها و افزایش مدت زمان تداوم حرکت لرزه‌ای بود که می‌توانست در نتیجه تشدید کوه یا در نتیجه انعکاس و انکسار امواج حجمی در کوه حاصل شده باشد.

 (Griffith & Bollinger, 1979)  ]۶۷[ نتایج مشاهدات خود در مورد تاثیرات توپوگرافی سطح زمین بر اثر ساختگاه را ارائه کردند. این دو، فعالیت خود را به عنوان جمع‌بندی و بررسی نهایی فعالیتهای محاسباتی و مشاهداتی پیشین مطرح نمودند و به همین دلیل در تمامی مراحل کار تلاش کردند تا به مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج موجود از تحقیقات پیشین بپردازند.

 منطقه انتخاب شده توسط این دو، قسمتهایی از کوه‌های آپالاچی بود و علت انتخاب این ناحیه را نزدیک بودن هندسه کوه‌ها با هندسه دو بعدی مورد استفاده در مطالعات عددی از جمله تحقیقات (Boore, 1972) ]23[ و نیز امکان بررسی تاثیر دو عارضه توپوگرافی مجاور هم در این ناحیه عنوان نمودند.

روش کار گریفیث و بالینگر بدین صورت بوده است که سه ناحیه مجزا با توپوگرافی‌های متفاوت را انتخاب نمودند و سپس مقدار بزرگنمایی طیفی را در قسمتهای مختلف هر یک از این نواحی سه‌گانه به روشی مشابه روش بور محاسبه نمودند. در مرحله بعد با انجام انفجارهایی در منطقه به ثبت مقدار واقعی ضرایب بزرگنمایی روی آوردند و در انتها به مقایسه نتایج پرداختند. وضعیت مناطق انتخاب شده در شکلهای (۲-۴) تا (۲-۶)، نتایج محاسبات تئوریک در شکلهای (۲-۷) تا (۲-۹) قابل مشاهده می‌باشد.

همانگونه که ملاحظه می‌شود هرچند که نتایج مربوط به روشهای محاسباتی و روشهای مشاهداتی از نظر کیفی سازگار هستند، اما از لحاظ مقدار ضریب بزرگنمایی، تفاوتهایی بین این دو روش به چشم می‌خورد.

با توجه به خروجی‌های ارائه شده، گریفیث و بالینگر نخست به مقایسه نتایج حاصل از روشهای محاسباتی و نتایج حاصل از روشهای مشاهداتی پرداختند در نتایج ارائه شده برای پاسخ های عددی، سه زاویه ۰، ۳۰ و ۶۰ درجه جهت زاویه برخورد امواج با سطح توپوگرافی فرض شد و به همین دلیل در هر ناحیه سه مقدار متفاوت به عنوان ضریب بزرگنمایی ارائه گردید.  با مقایسه ضرایب بزرگنمایی حاصل از روشهای عددی و ضرایب حاصل از شکلهای (۲-۷) تا (۲-۹) چند موضوع اساسی به عنوان نتیجه مطرح گردید؛ از جمله این که ضرایب حاصل از روش عددی مقدار کمتری را برای ضریب بزرگنمایی بر روی قله کوه بدست می‌دهد. این تفاوت هرچند در سایر نقاط نیز مشاهده می‌گردید ولی مقدار آن بر روی قله‌ بیش از سایر نقاط بوده است. در این راه هرچند استفاده از فرکانس‌هایی غیر از فرکانس‌های استفاده شده در حل عددی ممکن بود به ضرایب بزرگتری منجر گردد ولی به نظر نمی‌رسید که این افزایش مقدار در اثر تغییر فرکانس ورودی چندان قابل توجه باشد. همچنین در صورت استفاده از فرکانس‌های مختلط برای امواج مهاجم، مشابه روش (Aki & Larner, 1970) ]3[ ، از مقدار ضریب بزرگنمایی حاصل از حل عددی کاسته می‌شد زیرا در این تحقیق تنها از فرکانس‌های حقیقی استفاده شده بود.

 از سوی دیگر روشهای عددی و مشاهداتی هر دو در زمینه تاثیر زاویه برخورد به نتیجه مشترک می‌رسیدند که هرچند زاویه برخورد در مقدار ضریب بزرگنمایی موثر است ولی نوع و مقدار تاثیر آن به نحوی تقریباً غیرقابل پیش‌بینی در هر قسمت از کوه متغیر است. با این وجود، گریفیث و بالینگر چنین اظهار داشتند که با دور شدن زاویه برخورد از زاویه قائم، محل وقوع بیشترین ضریب بزرگنمایی به سوی دره دورتر از چشمه حرکت می‌نماید.

ضرایب ارائه شده توسط گریفیث و بالینگر مقداری کمتر از ضرایب ارائه شده توسط دیویس و وست بوده است. آنها با توجه به این تفاوت، علت را در بلندتر بودن کوه‌های مورد مطالعه توسط دیویس و وست می‌دانند.از سوی دیگر هرچند در آن زمان اطلاعات ثبت شده در مورد ضرایب بزرگنمایی حرکت قائم زمین چندان زیاد نبود ولی همین اطلاعات اندک با نتایج حاصل توسط دیویس و وست تطابق داشت و براساس آن چنین نتیجه گرفته شد که تاثیر توپوگرافی سطح زمین بر حرکت قائم کمتر از تاثیر توپوگرافی بر حرکت افقی می‌باشد.برای جمع‌بندی نتایج بدست آمده از ضرایب بزرگنمایی زمین براساس فاصله از قله میانگین گرفته شد و حاصل این امر در یک نمودار مجزا رسم گردید. این نمودار در شکل (۲-۱۰) قابل مشاهده است. در این نمودار خطوط نقطه‌چین، خط‌چین و توپر معرف نتایج حل عددی به روشی مشابه روش بور با زاویه هجوم متفاوت می‌باشد.

 همانگونه که ملاحظه می‌شود با توجه به نتایج گریفیث و بالینگر در بین نتایج تئوری، نتایج مربوط به زاویه هجوم ۳۰ درجه بیش از بقیه به نتایج مشاهدات نزدیک می‌باشد. این امر بیانگر این مساله است که روشهای مورد استفاده تا سال ۱۹۷۹ برای مدل کردن تمامیت یک عارضه توپوگرافی کارایی نداشته‌اند و به عبارت دیگر پارامترهای تاثیر گذاری وجود داشته‌اند که در این روشها در نظر گرفته نمی‌شدند. همچنین  (Jibson, 1987) ]76[ تشدید تقویت شده در نزدیکی تاج تپه طی پنج زلزله در Matsuzaki ژاپن را اندازه‌گیری نموده است. شکل (۲-۱۱) نشان می‌دهد که شتاب ماکزیمم نرمال شده چگونه در نقاط مختلف در امتداد تپه تغییر میکند. شتاب ماکزیمم متوسط تاج حدود ۵/۲ برابر شتاب متوسط قاعده می‌باشد.

(Finn, 1991) ]56[  نیز الگوی مشابهی از نحوه تشدید در ناهمواریها در زلزله‌های ایتالیا و شیلی را با استفاده از الگوهای خسارت پیشنهاد داده است.

(Campillo et al., 1993) ]31[ اظهار نمودند تحلیل ناهمواریهای توپوگرافی مسئله‌ای پیچیده است و اندرکنش امواج می‌تواند بسته به هندسه ناهمواری و انواع آن، فرکانس‌ها و زاویه برخورد امواج ورودی، الگوهای پیچیده‌ای از تشدید و تضعیف را ایجاد کند.

((Bard, 1994 ]18[ عنوان کرد که همخوانی خوبی میان بزرگنمایی حرکات لرزه‌ای مشاهده شده در قله کوهها و تضعیف آن در قعر دره‌ها با نتایج بدست آمده از مطالعات تئوری و عددی وجود دارد. وی اظهار داشت بزرگنمایی حرکت زمین در قله کوهها معمولاً برای مولفه‌های افقی بیشتر از مولفه قائم می‌باشد که مولفه‌های افقی ناشی از امواج S و مولفه قائم ناشی از امواج P هستند. همچنین تفاوت میان دو مولفه افقی، بسته به اینکه کدامیک در راستای توپوگرافی و کدامیک عمود بر آن باشد، نیز محسوس است. ((Bard, 1994 ]18[ نشان داده است که حداکثر بزرگنمایی با تیزی توپوگرافی ارتباط دارد و هرچه شیب توپوگرافی تیزتر باشد، بزرگنمایی حاصله بیشتر می‌شود.

  (Pedersen et al ., 1994a)  ]۱۳۳[ نتایج بررسیهای خود در زمینه تقویت موضعی و تفرق امواج بر روی یک پشته طویل در نزدیکی  Sourpi در مرکز یونان را ارائه نمودند که مربوط به تحلیل رکوردهای زلزله‌های محلی ومنطقه‌ای بود. داده‌های مورد استفاده طی عملیات صحرایی جمع‌آوری گردید که بطور خاص به این منظور طراحی شده بود. شکل (۲-۱۲) هندسه Sourpi و محل ایستگاهها را نشان می‌دهد. داده‌های جمع‌آوری شده در حوزه زمان و فرکانس تحلیل شدند. در حوزه فرکانس، نسبتهای طیفی مقادیر تقویتی برابر ۵/۱ تا ۳ را در قله پشته نسبت به قاعده پشته نشان می‌دادند. مولفه‌های افقی حرکت بیش از مولفه قائم دچار تقویت شده بودند و پایداری نسبتهای طیفی مشاهده شده برای زلزله‌های رخ داده در نواحی مختلف مشهود بود. نسبتهای طیفی نظری محاسبه شده توسط روش اجزای مرزی غیرمستقیم به محل وقوع زلزله‌ها وابسته بوده ولی از تطابق کلی با مقادیر مشاهداتی برخوردار بودند، شکل (۲-۱۳). سری دیگر داده‌ها که مربوط به Mont St. Eynard  در نواحی آلپی فرانسه بود خصوصیات مشابهی را در خصوص مقادیر طیفی دارا بود به این ترتیب که مقادیر دامنه طیفی ایستگاههای واقع بر قله پشته تا چهار برابر مقادیر مربوط به قاعده پشته نیز می‌رسید. این مقادیر تقویت نسبی در محدوده برآوردی توسط شبیه‌سازیهای عددی نیز قرار می‌گرفت. شکل (۲-۱۴) هندسهMt. St. Eynard  و موقعیت محل ایستگاهها و شکل (۲-۱۵) نتایج مقایسه بین مقادیر محاسبه شده و مشاهداتی را نشان می‌دهد. نتایج بررسیهای آنها نشان می‌داد که تطابق خوبی بین داده‌های تجربی و نتایج نظری وجود دارد و از  شبیه سازیهای عددی می‌توان برای تخمین تقویت ناشی از توپوگرافی بر قله پشته‌ها استفاده کرد. همچنین نتایج موید آن بود که مقدار تقویت ناشی از توپوگرافی برای پشته‌های تحت مطالعه، محدود و معقول بوده است.

 ](Nechtschein et al.,1995 )124 [در فوریه سال ۱۹۹۴ یازده ایستگاه لرزه‌نگاری در دو محل را در اطراف شهر Nice و حدود ۴۰ کیلومتری شمال آن به منظور بررسی برخی اثرات توپوگرافی مستقر نمودند. این اندازه‌گیریها به این منظور طراحی شده بود که تقویت و تضعیف حرکت سطح زمین در اثر عامل توپوگرافی نه فقط در قله پشته یا کف دره بلکه در امتداد پشته هم مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا پنج دستگاه درCastillon  و شش دستگاه درPiene نصب گردیدند. اندازه‌گیریها حدود یک ماه و نیم بطول انجامید و لذا تعداد زیادی زلزله‌های خفیف و انفجارهای معدنی ثبت شدند.

همانگونه که می‌دانیم محلهای در نظر گرفته شده برای انجام این نوع آزمایشات بایستی از لحاظ زمین‌شناسی هموژن باشند تا اثرات تقویت ناشی از خاک به حداقل برسند و لذا در چنین حالاتی تقویتها و تضعیفهای مشاهده شده از طریق نسبتهای طیفی بیشتر ناشی از اثرات توپوگرافی هستند. اشکال (۲-۱۶) و (۲-۱۷) مقاطع عرضی، زمین‌شناسی و موقعیت ایستگاهها برای هر دو محل انتخابی را نشان می‌دهند. برای تحلیل داده‌ها از روش نسبت طیفی استفاده شد که تقویت نسبی بین دو ایستگاه را اندازه‌گیری کرده و نشان می‌دهد. اشکال (۲-۱۸) و (۲-۱۹) منحنی‌های میانگین حاصل از تمامی نسبتهای طیفی برای دو ایستگاه مشخص را ارائه می‌دهند این محققان با توجه به نتایج اندازه‌گیریها جمع‌بندیهایی بعمل آوردند که برخی از مهمترین آنها عبارتند از : ۱) همانگونه که نتایج مطالعات قبلی نشان می‌داد اثرات ناشی از توپوگرافی می‌توانند بسیار قابل ملاحظه باشند و از لحاظ مقدار و بزرگی به بزرگی مقادیر تقویت مشاهده شده در خاکهای نرم باشند.البته این بدان معنا نیست که اثرات توپوگرافی همیشه بزرگ هستند همانگونه که  (Pedersen, 1994a) ]133[ نیز نشان داده بود؛ ۲) برای پشته‌هایی که دارای امتداد مشخصی هستند اثرات تقویت در قله پشته در امتداد افقی عمود بر محور پشته بزرگترین مقدار را دارا می‌باشد که این نتیجه با محاسبات عددی ۳D  متعدد انجام شده توسط(Bouchon et al, 1995a) ]26[ و اغلب محاسبات ۲D ساده  (Geli et al.,1988) ]65[ تطابق کیفی دارد؛۳) حرکت زمین تغییرات زیادی در امتداد شیب دارد.

 

2-2 – مطالعات نظری و تحلیلهای عددی عارضه مثلثی شکل

 

120,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

مطالب پیشنهادی:
برچسب ها : , , , , , , , , , , ,
برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید


جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

سبد خرید

  • سبد خریدتان خالی است.

دسته ها

آخرین بروز رسانی

    پنجشنبه, ۳ فروردین , ۱۳۹۶

اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.