سلام...خوب از زلزله هممون یه تعریف خاصی رو داریم...اما از دراین تاپیک قصد داریم از دید مهندسین عمران بهش بپردازیم....میدونم خیلی تاپیک جامعی هست اما فعلا مطالب..عکس یا فیلم هارو باهم قرار میدیم...تا بعدا که مطالب بیشتر شد هرکدوم رو تفکیک کنیم...
Printable View
سلام...خوب از زلزله هممون یه تعریف خاصی رو داریم...اما از دراین تاپیک قصد داریم از دید مهندسین عمران بهش بپردازیم....میدونم خیلی تاپیک جامعی هست اما فعلا مطالب..عکس یا فیلم هارو باهم قرار میدیم...تا بعدا که مطالب بیشتر شد هرکدوم رو تفکیک کنیم...
روشهای تحلیل دینامیکی
در این روشها نیروی جانبی زلزله با استفاده از بازتاب دینامیکی که سازه در جریان حرکت زمین ناشی از زلزله از خود نشان می دهد تعیین میگردد. این روشها شامل روش تحلیل طیفی و روش تحلیل تاریخچه زمانی است. کاربرد هر یک از این دو روش در ساختمانهای مشمول این مقررات اختیاری است. اثرات حرکت زمین به یکی از صورتهای طیف بازتاب شتاب و تاریخچه زمانی تغییرات شتاب مشخص می شود. طیف بازتاب شتاب برای این زلزله طیف طرح نامیده می شود. در این آیین نامه برای طیف طرح استاندارد و یا از طیف طرح ویژه ساختگاه مطابق ضوابط خاص خود استفاده نمود. استفاده از هر یک از طیفها برای کلیه ساختمانها اختیاری است. تنها در مورد استفاده از طیف طرح ویژه ساختگاه باید توجه داشت که مقدار آن نباید کمتر از دو سوم مقدار نظیر در طیف طرح استاندارد باشد.
الف : طیف طرح استاندارد
این طیف از حاصلضرب مقادیر ضریب بازتاب ساختمان در پارامترهای نسبت شتاب مبنا، ضرایب اهمیت ساختمان و عکس ضریب رفتار بدست می آید.
این طیف با فرض نسبت میرائی 5 درصد تعیین شده است.
ب : طیف طرح ویژه ساختگاه
این طیف با توجه به ویژگیهای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزه شناسی، میزان ریسک و مشخصات خاک در لایه های مختلف ساختگاه و با در نظر گرفتن نسبت میرائی 5 درصد تعیین می شود . در صورتیکه نوع ساختمان و سطح زلزله مورد نظر منظور نمودن میرائی متفاوتی را ایجاب نماید می توان آن را مبنای تهیه طیف قرار داد . مقادیر محاسبه شده این طیف باید در ضریب اهمیت ساختمان و عکس ضریب رفتار ساختمان ضرب گردد. مقادیر طیف حاصل نباید از 3/2 مقادیر نظیر طیف طرح استاندارد کمتر باشد.
پ : تاریخچه زمانی تغییرات شتاب ( شتاب نگاشت )
شتاب نگاشت باید حد امکان نمایانگر حرکت واقعی زمین در محل احداث بنا در هنگام زلزله باشد . بدین منظور باید حداقل سه شتابنگاشت با ویژگیهای زیر در تحلیل مورد استفاده قرار گیرد
در صورتیکه شتاب نگاشت ها مربوط به زلزله های واقعی اتفاق افتاده در منطق دیگر باشند باید حتی المقدور سعی شود ویژگیهای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزه شناسی و به خصوص مشخصات لایه های خاک در محل شتاب نگار با محل ساختمان مورد نظر مشابهت داشته باشند
مدت زمان حرکت شدید در شتاب نگاشتها باید زمانی حداقل برابر 10 ثانیه و یا 3 برابر زمان تناوب اصلی سازه مورد نظر هرکدام بیشتر است باشد.
شتاب نگاشتهای انتخاب شده باید به مقیاس در آیند. به مقیاس در آوردن باید به گونه ای باشد که طیف بدست آمده از هر از شتاب نگاشتها با نسبت میرایی 5 درصد در محدوده زمان تناوبی ثانیه با طیفی که مطابق ضوابط قسمتهای (الف) یا (ب) بالا به دست می آید تقریباً مطابقت نماید . m شامل شماره کلیه مدهایی است که با میزان حداقل 10 درصد در جرم موثر سازه مشارکت دارند.
در به مقیاس درآوردن شتاب نگاشتها باید اثر نسبت شتاب مبنا، ضریب اهمیت ساختمان و عکس ضریب رفتار (در صورتیکه سازه با روش الاستیک خطی تحلیل می شود) منظور شوند.
به مقیاس درآوردن شتاب نگاشت در صورت غیر خطی بودن روش تحلیل باید با استفاده از روشهای تحقیقاتی قابل قبول انجام گیرد.
روش تحلیل دینامیکی طیفی با استفاده از آنالیز مدها :
در این روش تحلیل دینامیک با فرض رفتار الاستیک خطی سازه و با استفاده از حداکثر بازتاب کلیه مدهای نوسانی سازه که در بازتاب کل سازه اثر قابل توجهی دارند انجام می گیرد.
حداکثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طیف طرح به دست می آید و بازتاب کلی سازه از ترکیب آماری بازتابهای حداکثر هر مد تخمین زده می شود
الف : تعداد مدهای نوسان
در هریک از دو امتداد متعامد ساختمان باید حداقل سه مد اول نوسان یا تمام مدهای نوسان با زمان تناوب بیشتر از 4 درصد ثانیه یا تمام مدهای نوسان که مجموع جرمهای موثر ساختمان در آنها بیشتر از 90 درصد جرم کل سازه است هر کدام که تعدادشان بیشتر است در نظر گرفته شود.
ب : ترکیب اثرات مدها
حداکثر بازتابهای دینامیکی سازه از قبیل نیروهای داخلی اعضا، تغییر مکانها، نیروهای طبقات، برشهای طبقات و عکس العمل پایه در هر مد را باید با روشهای آماری شناخته شده مانن روش جذر مجموع مربعات و یا روش ترکیب مربعی کامل تعیین نمود. ترکیب اثرات حداکثر مدها در ساختمانهای نامنظم در پلان و یا در مواردی که زمانهای تناوب دو یا چند مد سازه با یکدیگر نزدیک باشند، باید صرفاَ با روشهایی که اندرکنش مدهای ارتعاشی را در نظر می گیرد مانند روش ترکیب مربعی کامل انجام شود.
روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی :
روش تحلیل دینامیکی ( محاسبه لحظه به لحظه بازتابهای ساختمان تحت تاثیر شتاب نگاشت های واقعی زلزله ) را می توان در مورد کلیه ساختمانها به کار برد . به طور کلی برای ساختمانهای کاملاً منظم و یا ساختمانهایی که در ارتفاع منظم هستند در صورتیکه از این روش استفاده شود می توان آنرا در دو امتداد متعامد ساختمان به طور جداگانه ای انجام داد ولی چنانچه ساختمان در پلان به حدی نامنظم باشد که نوسان آن در بعضی و یا تمام مدها عمدتاً به طور توام در دو امتداد متعامد انجام پذیرد یعنی ساختمان مدهای نوسانی داشته باشد که در آن مدها حرکت در یک امتداد توام با حرکت در امتداد عمود بر آن باشد برای ملحوظ نمودن اثرات این حرکات توام ساختمان باید بوسیله روش تحلیل دینامیکی و با استفاده از یک مدل سه بعدی محاسبه شود . در این روش بازتابهای سازه در هر مقطع زمانی در مدت وقوع زلزله با تاثیر دادن شتابهای ناشی از حرکت زمین (شتاب نگاشت) در تراز پایه ساختمان و انجام محاسبات دینامیکی مربوطه تعیین می گردد. این روش را می توان در تحلیل خطی الاستیک و یا تحلیل غیر خطی سازه های مورد استفاده قرار داد. مقایسه بین نتایج تحلیل الاستیک سازه با استفاده از طیف طرح استاندارد و یا طیف طرح ویژه ساختگاه یا آنچه از تحلیل تاریخچه زمانی خطی به دست می آید الزامی بوده و دلائل احتمالی بین آنها باید طی یک گزارش فنی جامع توجیه گردد.
__________________
طیف عکس العمل :
پیدا کردن تمام تاریخچه تغییر مکان ها و نیروها در اثر ارتعاشات زلزله با استفاده از معادلات دینامیکی کار پر زحمت و پر هزینه ای می باشد. برای بسیاری از سازه ها کافی است که فقط جواب ماکزیمم ها را ارزیابی کنیم.
طیف های طرح :
منحنی های ثبت شده شتاب زمین در حین وقوع زلزله های مختلف و طیف هایی که از آنها بدست می آیند اساس یک روش منطقی را برای طرح زلزله ای سازه ها فراهم می کنند. با وجود اینکه طیف های مختلف با یکدیگر اختلاف دارند در هر منطقه ای می توان بعضی خصوصیات مشترک در آنها پیدا کرد. با استفاده از خصوصیات مشترک و صاف کردن منحنی ها می توان برای هر منطقه ای طیف های طرح را رسم نمود که طراح سازه بتواند از آنها برای طرح سازه های مقاوم در مقابل زلزله استفاده کنند. این منحنی ها اساس تحلیل زلزله ای سازه ها به روش طیفی یا شبه دینامیکی را تشکیل می دهند.
هاوزنر بر اساس منحنی های شتاب ثبت شده در چهار تا از بزرگترین زلزله ها ی امریکا منحنی های ایده آل و صاف شده را برای طیف های تغییر مکان سرعت و شتاب رسم نموده است .
شکل منحنی های مزبور با حرکات زمین در جاهای دیگر ممکن است سازگاری نداشته باشد بلکه برای هر منطقه ای این منحنی ها شکل خاصی خواهند داشت. معمولاً این منحنی ها را برای مقدار معینی از شتاب ماکزیمم زمین (شتاب در t=0 ) میزان و مقیاس می کنند.
تحلیل سازه ها به روش شبه دینامیکی یا طیفی :
روش دینامیکی برای تعیین تغییر مکانها و نیروهای ناشی از زلزله در سازها پر زحمت و وقت گیر است و معمولاً باید به وسیله حسابگرهای الکترونیک صورت گیرد . اگر مابه جای تمام تاریخچه تغییر مکان فقط مقادیر ماکزیمم ناشی از مودهای مختلف را در بگیریم تحلیل دینامیکی سازه ها به مقدار قابل ملاحظه ای ساده می شود.
مقدار ماکزیمم Yn از انتگرال دوهامل بدست می آید.
چون ماکزیمم های مودهای مختلف در کی زمان اتفاق نمی افتد و همچنین لزوماً علامت یکسان ندارند نمی توان مقادیر ماکزیمم ها را با یکدیگر جمع نمود. بهترین کاری که در یک تحلیل شبه دینامیکی یا طیفی می توان انجام داد این است که جوابهای ماکزیمم بدست آمده از مودهای مختلف را بر اساس تئوری احتمالات ترکیب نود. فرمولهای تقریبی مختلفی برای ترکییب کردن ماکزیمم ها بکار می رود که متداولترین آنها فرمول جذر مجموع مربعات می باشد.
بیشتر انرژی ناشی از زلزله در چند مود اول جذب می شود. از این رو برای سازه های با درجات آزادی خیلی زیاد معمولاً کافی است که 3 تا 6 مد اول با یکدیگر ترکیب شود و بدین ترتیب در محاسبات صرفه جویی قابل ملاحظه ای نمود.
مقدمه ای بر زلزله....
=============
زمين لرزه يكي از وحشتناك ترين پديده هاي طبيعت محسوب مي شود. اغلب زميني را كه روي آن ايستاده ايم، به صورت تخته سنگ هاي صلب و محكمي تصور مي كنيم كه از استحكام زيادي برخوردار است. هنگامي كه زمين لرزه اي روي مي دهد براي لحظه اي اين تصور بر هم مي ريزد، اما طي همان لحظه كوتاه خسارت هاي شديدي وارد مي شود. با توجه به پيشرفت هايي كه در حوزه علوم مختلف صورت گرفته است، دانشمندان توانسته اند نيروهايي را كه باعث زمين لرزه مي شود، شناسايي كنند. علاوه بر آن با استفاده از فناوري هاي نوين مي توان شدت يك زلزله و مكان آن را حدس زد. مهم ترين كار باقي مانده آن است كه راهي براي پيش گويي زمين لرزه بيابيم تا مردم هنگام وقوع آن غافلگير نشوند.
تكان هاي زمين:
زمين لرزه در واقع ارتعاشي است كه در طول پوسته زمين به حركت در مي آيد. اگر يك كاميون بزرگ از نزديكي منزل شما عبور كند، خيابان را به لرزه مي آورد و شما احتمالاً لرزه هاي خانه را احساس مي كنيد، در اين حالت مي توان گفت كه زمين لرزه كوچكي رخ داده است، اما كلمه زمين لرزه معمولي به حوادثي اطلاق مي شود كه در آن منطقه بزرگي همانند يك شهر تحت تأثير اين لرزش قرار گيرد.
براي وقوع يك زمين لرزه چند دليل مي توان ذكر كرد:
- فوران گدازه هاي آتشفشاني
- برخورد يك شهاب سنگ
- انفجارهاي زيرزميني (براي مثال يك آزمايش هسته اي زيرزميني)
- فرو ريختن يك سازه (همانند تخريب يك معدن)
اما اصلي ترين دليل وقوع زمين لرزه را مي توان حركات صفحه هاي (Plates) زمين دانست.هر از گاهي در اخبار مي شنويم كه زمين لرزه اي روي داده است، اما بايد دانست كه زمين لرزه پديده اي است كه هر روز در كره زمين روي مي دهد. براساس تحقيقات جديد هرساله حدود سه ميليون زمين لرزه روي مي دهد، يعني هشت هزار زمين لرزه در روز يا هر 11 ثانيه يك زمين لرزه.
- حركت صفحه ها در خلاف جهت يكديگر و دور شدن از هم.
- ضمن حركت در خلاف جهت به همديگر بمالند.
اگر دو صفحه از يكديگر دور شوند گدازه هايي كه از سنگ هاي مذاب تشكيل شده اند، از بين صفحه هاي پوسته زمين خارج مي شوند (اين عمل اغلب در كف اقيانوس ها روي مي دهد) هنگامي كه اين گدازه ها سرد شوند، سخت شده و به شكل پوسته هاي جديد در مي آيند كه فاصله بين دو صفحه را پر مي كنند. اگر دو صفحه به سمت يكديگر به حركت درآيند، معمولاً يك صفحه به زير صفحه ديگر مي خزد. در بعضي موارد، هنگامي كه دو صفحه به يكديگر فشار مي آورند، براي هيچ كدام از صفحه ها امكان ندارد كه به زير صفحه ديگر برود، در اين صورت اين دو صفحه ضمن فشار آوردن به همديگر يك رشته كوه را به وجود مي آورند. در بعضي مواقع نيز صفحه ها ضمن عبور از كنار يكديگر به همديگر فشار وارد مي كنند. براي مثال تصور كنيد يك صفحه به سمت شمال و ديگري به سمت جنوب حركت كند. در اين صورت اين صفحه ها از محل تماس به يكديگر نيرو وارد مي سازند.
در جايي كه اين صفحات به يكديگر مي رسند، گسل تشكيل مي شود. در حقيقت گسل ترك هايي در پوسته زمين است كه در دو طرف صفحه هايي كه در خلاف جهت يكديگر در حال حركت هستند، مشاهده مي شود. احتمال وقوع زلزله در اطراف خطوط گسل بيشتر از هر جاي ديگر است. گسل ها انواع مختلفي دارند كه براساس موقعيت خط گسل و چگونگي حركت دو صفحه نسبت به هم تقسيم بندي مي شود. در تمام انواع گسل ها، صفحه ها كاملاً به يكديگر فشار وارد مي سازند و در نتيجه هنگام حركت آنها اصطكاك شديدي به وجود مي آيد. اگر نيروي اصطكاك بسيار شديد باشد مانع حركت آنها مي شود در اين حالت فشاري كه باعث ايجاد گسل مي شود افزايش مي يابد. اگر ميزان اين فشار از حد معيني بيشتر شود، بر نيروي اصطكاك غلبه مي كند و صخره ها ناگهان مي شكنند.به عبارت ديگر، هنگامي كه صخره ها به يكديگر فشار وارد مي كنند، انرژي پتانسيل به وجود مي آيد و هنگامي كه صخره ها به حركت درمي آيند، انرژي پتانسيل به جنبشي تبديل مي شود. اغلب زمين لرزه ها در اطراف مرز صفحه هاي زمين ساختي روي مي دهد زيرا در اين منطقه در اثر حركت صفحه ها منطقه گسل به وجود مي آيد كه داراي گسل هاي متعدد و به هم پيوسته اي است. در منطقه گسل، آزاد شدن انرژي جنبشي در يك گسل ممكن است باعث افزايش انرژي پتانسيل در گسل كناري شود كه اين عمل به زمين لرزه ديگري منجر مي شود. به همين دليل است كه گاهي در يك منطقه كوچك زلزله هاي متعددي در فاصله هاي زماني كم روي مي دهد.البته گاهي اوقات زمين لرزه هايي در وسط اين صفحه ها نيز روي مي دهد. يكي از شديدترين زمين لرزه هاي ثبت شده زمين لرزه اي است كه در صفحه قاره اي آمريكاي شمالي در سال 1811 و 1812 اتفاق افتاد. دانشمندان در دهه 1970 دريافتند كه احتمالاً منشاء اين زمين لرزه يك منطقه گسل 600 ميليون ساله است كه زير لايه هاي متعدد سنگ و صخره مدفون شده بود.
امواج زمين لرزه :
درست مثل هنگامي كه درسطح آب اغتشاش روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج منتقل مي شود، وقتي كه شكست يا جابه جايي در پوسته زمين روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج زمين لرزه منتقل مي شود. در هر زمين لرزه اي چند نوع موج مختلف مشاهده مي شود. امواج اصلي از لايه هاي داخلي زمين عبور مي كنند، در حالي كه امواج سطحي از سطح مي گذرند. اغلب ويراني هاي زلزله توسط امواج سطحي - كه امواج L هم ناميده مي شوند _ به وجود مي آيد، زيرا اين امواج ارتعاشات شديدي را به وجود مي آورند. هنگامي كه امواج اصلي به سطح زمين رسيدند، امواج سطحي را به وجود مي آورند.امواج اصلي خود به دو گروه مهم تقسيم بندي مي شوند:
امواج اوليه كه امواج P نيز ناميده مي شوند، با سرعت 5/1 تا 8 كيلومتر در ساعت حركت مي كنند. سرعت حركت اين امواج به جنس زميني كه اين امواج از آنها عبور مي كنند بستگي دارد. سرعت اين امواج از موج هاي ديگر بيشتر است و بنابراين سريع تر به سطح زمين مي رسند. اين امواج قابليت عبور از جامدات، مايعات و گازها را دارند و به همين دليل به طور كامل از زمين عبور مي كنند. وقتي كه اين امواج از صخره ها عبور مي كنند، در مسير حركت خود به آنها به سمت جلو و عقب فشار وارد مي كنند.
امواج ثانويه امواج S ناميده مي شوند و مدت كوتاهي بعد از امواج P مي رسند. اين امواج هنگام حركت خود، صخره ها را به سمت بالا فشار مي دهند، يعني ارتعاش صخره ها عمود بر مسير حركت اين امواج است. امواج S برخلاف امواج P نمي توانند در داخل زمين به خط مستقيم حركت كنند. اين امواج فقط از مواد جامد مي گذرند و به همين دليل هنگامي كه در مركز زمين به مايع برسند، متوقف مي شوند.با اين همه هر دو نوع موج از سطح زمين مي گذرند و بنابراين مي توان آنها را در آن سوي نقطه اي كه زمين لرزه روي داده است، شناسايي كرد. در هر لحظه تعداد زيادي امواج زلزله اي ضعيف در قسمت هاي مختلف زمين قابل شناسايي است.
امواج سطحي را مي توان تا حدودي به امواج آب تشبيه كرد. چرا كه امواج سطحي حين حركت، سطح زمين را به سمت بالا و پايين مي رانند. حركت اين امواج باعث ويراني هاي شديدي مي شود، چرا كه صخره ها و پي ساختمان ها را به ارتعاش مي آورد. امواج L از همه كندتر هستند به همين دليل شديدترين لرزش ها در پايان يك زمين لرزه روي مي دهد.
شناسايي كانون زلزله :
همان طور كه ذكر شد سه نوع مختلف موج زلزله وجود دارد كه هر كدام با سرعت مشخصي حركت مي كند. به رغم آنكه سرعت دقيق امواج P و S بسته به جنس و نوع ماده اي كه اين امواج از آن عبور مي كنند، متغير است، نسبت سرعت حركت آن دو در تمام زمين لرزه ها تقريباً ثابت باقي مي ماند.معمولاًسرعت امواج P،حدود6/1برابرسرعت امواج S است.
دانشمندان مي توانند با استفاده از اين نسبت، فاصله بين هرنقطه از سطح زمين را با كانون زمين لرزه محاسبه كنند. كانون زلزله مكاني است كه امواج زمين لرزه از آنها شروع شده اند. براي تشخيص كانون زلزله از ابزاري استفاده مي شود كه زلزله نگار ناميده مي شود. زلزله نگار دستگاهي است كه امواج مختلف را ثبت مي كند. براي يافتن فاصله بين زلزله نگار و كانون زلزله، دانستن زمان رسيدن اين امواج نيز ضروري است. با در اختيار داشتن اين اطلاعات، اختلاف زماني بين رسيدن اين امواج محاسبه شده و سپس نمودار ويژه اي رسم مي شود كه در آن فاصله اي را كه موج مي تواند طي مدت اختلاف زماني محاسبه شده طي كند، به دست مي آيد.
اگر اطلاعاتي از اين دست را از سه يا چند نقطه مختلف به دست آوريم، مي توان مكان كانون زلزله را به دست آورد. براي اين كار كافي است كه كره اي فرضي حول هر يك از زلزله نگار ها رسم كرد كه در آن مكان اندازه گيري به عنوان مركز كره و فاصله محاسبه شده تا كانون زلزله به عنوان شعاع كره در نظر گرفته مي شود. پس سطح كره مورد نظر نشان دهنده تمام نقاطي است كه از زلزله نگار به اندازه مورد نظر فاصله دارد. بنابراين كانون زلزله مورد نظر بايد در جايي در سطح اين كره قرار داشته باشد. اگر دو كره را بر اساس اطلاعات به دست آمده از دو زلزله نگار مختلف رسم كنيد، از تقاطع دو كره يك دايره به دست مي آيد. از آنجايي كه كانون زلزله بايد در سطح هر دو كره قرار گرفته باشد، محيط دايره اي كه از تقاطع دو كره به دست مي آيد، نشان دهنده تمام كانون هاي ممكن براي زلزله مورد نظر است.
از تقاطع كره سوم با اين دايره فقط دو نقطه حاصل مي شود كه نشان دهنده كانون هاي محتمل براي زلزله است. از اين دو نقطه يكي در سطح زمين قرار دارد و ديگري در هوا، با توجه به آنكه كانون زلزله هميشه در سطح زمين قرار دارد، نقطه موجود در هوا كنار گذاشته شده و نقطه موجود در سطح زمين نشان دهنده مكان واقعي كانون زلزله است.
درجه بندي دامنه و شدت زلزله :
در هنگام وقوع زلزله بارها با كلمه مقياس ريشتر مواجه مي شويم. شايد كلمه مقياس مركالي هم به گوشتان رسيده باشد هرچند كه كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دو مقياس قدرت يك زلزله را از دو جنبه مختلف بيان كنند.
از مقياس ريشتر براي بيان بزرگي يك زمين لرزه يعني مقدار انرژي آزاد شده طي يك زمين لرزه استفاده مي شود. اطلاعات مورد نياز براي محاسبه بزرگي زمين لرزه را از لرزه نگار به دست مي آورند. مقياس ريشتر لگاريتمي است يعني افزايش يك واحد در مقياس ريشتر نشان دهنده افزايش ده واحدي در دامنه موج است. به عبارت ديگر دامنه موج در زلزله 6 ريشتري ده برابر دامنه موج زلزله 5 ريشتري است و دامنه موج 7 ريشتر 100 برابر زلزله 5 ريشتري است. مقدار انرژي آزاد شده در زلزله 6 ريشتري 7/31 برابر زلزله 5 ريشتري است.
بزرگترين زلزله ثبت شده 5/9 ريشتر شدت داشت، هرچند كه مطمئناً زلزله هاي شديدتري در تاريخ طولاني زمين روي داده است. عمده زلزله هايي كه روي مي دهد كمتر از 3 ريشتر قدرت دارند. زمين لرزه هايي كه كمتر از � ريشتر شدت داشته باشند، نمي توانند ويراني هاي چنداني به بار آورند. زلزله هايي كه 7 ريشتر يا بيشتر قدرت داشته باشند، زلزله هاي شديدي محسوب مي شوند.مقياس ريشتر فقط يكي از عواملي است كه تبعات يك زلزله را بيان مي كند. قدرت تخريبي يك زلزله علاوه بر قدرت آن به ساختار زمين در منطقه مورد نظر و طراحي و مكان سازه هاي ساخت بشر بستگي دارد. ميزان ويراني هاي به بار آمده را معمولاً با مقياس مركالي بيان مي كنند.دانشمندان مي توانند درجه مقياس ريشتر را درست پس از زمين لرزه و زماني كه امكان مقايسه اطلاعات از ايستگاه هاي مختلف زلزله نگاري به وجود آمده، معين كنند. اما درجه مركالي را نمي توان به اين سرعت مشخص كرد و لازم است كه محققان زماني كافي براي بررسي اتفاقاتي كه حين زمين لرزه روي داده است، در اختيار داشته باشند. هنگامي كه تصور دقيقي از ميزان خسارت هاي وارده به عمل آمد، مي توان درجه مركالي مناسب را تخمين زد.
مقابله با زمين لرزه :
طي پنجاه سال اخير اطلاعات زيادي در مورد زلزله كسب كرده و فرآيند وقوع آن را بهتر از پيش درك مي كنيم، اما هنوز هم براي مقابله با آن كاري نمي توانيم انجام دهيم. زمين لرزه ها توسط فرآيندهاي بنيادين و قدرتمند زمين شناختي كه خارج از حيطه كنترل ما هستند، به وجود مي آيند. اين فرآيندها نسبتاً غير قابل پيش بيني است، بنابراين در حال حاضر اين امكان وجود ندارد كه به مردم گفت دقيقاً چه وقت زلزله روي مي دهد. اين امواج زلزله اي ثبت شده، مي تواند به ما اطلاع دهد كه ارتعاش هاي بسيار قويتري در راه است، اما اين اطلاعات مي تواند فقط چند دقيقه پيش از وقوع زلزله به ما اخطار دهد. دانشمندان مي توانند برپايه حركت هاي صفحه ها در زمين و موقعيت منطقه هاي گسل، پيش بيني كنند كه در كدام مناطق احتمال وقوع زلزله زياد است. همچنين با تحقيق در تاريخ زمين لرزه هاي روي داده در منطقه مورد نظر، زمان احتمالي وقوع زلزله را پيش بيني كنند. با اين همه اين پيش بيني ها معمولاً بسيار ضعيف هستند. اما پيش بيني دانشمندان در مورد پس لرزه ها دقيق تر است. پس لرزه ها، لرزه هايي است كه پس از زلزله اوليه روي مي دهد. اين پيش بيني ها براساس تحقيق هاي بسيار وسيعي كه در مورد الگوهاي پس لرزه ها انجام شده است، صورت مي گيرد.زلزله شناسان در اين مورد كه چگونه زمين لرزه هايي كه از يك گسل شروع شده اند، مي توانند زلزله هاي ديگري را در گسل هاي متصل به يكديگر به وجود آورند، پيش بيني هاي دقيقي انجام مي دهند.
زمينه ديگر تحقيق ارتباط بين بارهاي الكتريكي و مغناطيسي در صخره ها و زمين لرزه است. بعضي از دانشمندان بر اين عقيده اند كه اين ميدان الكترومغناطيسي پيش از زمين لرزه تغيير مي كند. علاوه بر اين زلزله شناسان خروج گاز از زمين و تغيير شكل زمين را به عنوان علائم اخطار دهنده زمين لرزه مي شناسند. با اين همه در بسياري از موارد نمي توان زمين لرزه را با دقت كافي پيش بيني كرد.
پس براي مقابله با زمين لرزه چه كاري مي توان انجام داد؟ عمده پيشرفت هايي كه طي 50 سال گذشته حاصل شده است به آمادگي براي زلزله و مخصوصاً حيطه مهندسي عمران مربوط مي شود. طي چند دهه اخير استانداردهايي براي ساخت ساختمان ها در نظر گرفته شده است تا مقاومت آنها در برابر نيروي امواج زمين لرزه افزايش يابد. از استانداردهاي جديد مي توان به تقويت مصالح اشاره كرد. طراحي بناها به شيوه اي كه از انعطاف پذيري لازم براي جذب ارتعاش ها برخوردار باشند بدون آنكه تخريب شوند،يكي ديگر از اين روش هاست. طراحي ساختمان ها به شيوه اي كه بتوانند اين ضربه ها را بگيرند، مخصوصاً در مناطقي كه زلزله خيز هستند، از اهميت بسياري برخوردار است.يكي ديگر از مولفه هاي آمادگي، آموزش مردم است. امروزه بسياري از سامان هاي دولتي در اغلب كشورها دفترچه هاي راهنمايي منتشر مي كنند كه در آن چگونگي وقوع زلزله، راهنمايي هايي در مورد حفاظت خانه در برابر زلزله هاي احتمالي و فعاليت هايي كه در زمان وقوع زلزله بايد انجام داد، گردآوري شده است.
اندازه گيري زلزله
معمولاً وقتي از شدت درجه ريشتر - Richter- صحبت مي شود، تمام اطلاعات مربوط به شدت يك زلزله ارائه مي شود. زلزله اي كه در تابستان سال 1998 قسمتي از افغانستان را كه در 28 فوريه همان سال به واسطه زمين لرزه اي ديگر ويران شده بود، ويران كرد، طبق گزارشها شدتي معادل 1/7 درجه ريشتر داشت كه از جمله زمين لرزه هاي مهيب به حساب مي آيد.
شدت زلزله در واحد ريشتر، كه برگرفته از اسم زلزله نگار امريكايي، چارلز فرانسيس ريشتر (Charles Francis Richter)، مي باشد، يك جدول شدت لگاريتمي شناخته شده بين المللي است. تك تك اين اطلاعات با يك زلزله سنج اندازه گيري مي شود.ريشتر در سال 1935، زماني كه او كار درجه بندي خود را تكميل كرد، Magnitude را كه به اختصار (M) مي نامند و برگرفته از كلمه لاتين Magnitudo به معناي اندازه و مقدار است، به عنوان مقياس اندازه گيري زلزله معرفي كرد.
درجه بندي ريشتر با M1 شروع مي شود كه اين مقدار براي لرزشهاي قابل حس زمين است. هر نقطه و مكاني روي اين درجه بندي، به معني شدت زمين لرزه به ميزان ده برابر است. M8 نشان دهنده زمين لرزه هاي بسيار شديد است. ريشتر حد و مرزي را براي مقادير M8 در نظر نگرفته است.
مقياس هاي درجه بندي ريشتر
شدت 2-1 ريشتر: فقط به واسطه ابزار و تجهيزات قابل تشخيص است.
شدت 3 ريشتر: در نزديكي محل زلزله به سختي قابل احساس است.
شدت 5-4 ريشتر: تا شعاع 30 كيلومتري از مركز زلزله قابل حس بوده و همراه با خرابي هاي مختصري است.
شدت 6 ريشتر: زمين لرزه اي قوي است كه تلفات جاني در بر دارد و خسارتهاي سنگيني را در مناطق پر سكنه و جمعيت بار مي آورد.
شدت 7 ريشتر: زلزله اي با قدرت بسيار بالاست كه مي تواند منجر به بروز فاجعه شود.
شدت 8 ريشتر: عظيم ترين و مخوف ترين نوع زلزله است. تاكنون شديد ترين زلزله اي كه ثبت شده ، شدتي معادل 6/8 ريشتر داشته است.
مقدار Moment
مقياس ريشتر، زمين لرزه هاي بسيار شديد يعني حدوداً از 8 ريشتر به بالا را به سختي اندازه گيري مي كند. به همين خاطر در سال گذشته زلزله نگاران آمريكايي مقياس اندازه گيري Moment را برگزيده اند. در اين مقياس به جاي انرژي آزاد شده، طول شكستگي بر روي پوسته زمين محاسبه مي شود. در اينجا Moment يك مقياس مكانيكي براي حركتهاي (تكان هاي ) بدني به عنوان پيامد تأثير نيروست. مقياس Moment مانند مقدار ريشتر بوسيله زلزله سنج مشخص مي شود. دستگاه زلزله سنج همه انواع امواج را كه در مدت زلزله بروز مي كنند، مورد توجه قرار مي دهد.
زمين لرزه هاي خفيف حداكثر چند صد متر شكاف روي پوسته زمين ايجاد مي كنند. در زمين لرزه هاي با شدت بالا اين شكاف مي توانند بالغ بر چند صد كيلومتر شود. در طول و امتداد چنين شكستگي هايي، امواج زلزله به صورت بي قاعده و قانون گسترش پيدا مي كنند. زلزله كلمبيا در 25 ژانويه 1999 طبق حـــدسيات، شكــــافي بــــه طول 10 كيـــــلومتر ايجادكرد. مقياس Moment در اين زلزله 0/6 بود. دانشمندان براي زلزله اي در ماه مه 1960 در شيلي، شديدترين زلزله براساس مقياس Moment كه مقدار 5/9 را داشت، ثبت كردند.
مقياس Mercalliدر اين تقسيم بندي زمين لرزه مانند مقياس ريشتر بر اساس شدت آن اندازه گيري نمي شود، بلكه براساس تأثيرات قابل حس و قابل ديد توصيف مي شود. اين مقياس براساس نام محقق ايتاليايي در زمينه آتشفشان،(1914-1850) G. Mercalli، نامگذاري شد. او اين مقياس را با شروع قرن جديد ميلادي ارائه كرد، يعني زماني كه هنوز هيچ گــــونه ابــــزار دقيق اندازه گيري و قانون اندازه گيري بين المللي وجود نداشت. ايـــن مقــــياس امــــروزه در اروپــــا در قــــالبي تـــغيـــــير شــكل داده شـــده بـــه عنــــوان مقــــياس Medvedev-Sponheuer-Karnik) MSK) متداول و رايج است. با مقياس MSK شدت يك زلزله براي مكانهاي مورد نظر اندازه گيري مي شود. اين شدت در 12 درجه تقسيم بندي و براي هر تقسيم بندي توصيفات مفصلي داده مي شود. به عنوان مثال سطح يا درجه ششم باعث بروز شكافهايي در ديوار مي شود و با درجه 7، دودكش ها از روي سقفها به زمين مي افتند و در درجه 8، گوشه هاي بنا فرو مي ريزد. در اين نوع درجه بندي، درجه مقياسهاي مكاني مناطق زلزله زده بر روي نقشه ثبت مي شوند، سپس نواحي با درجه تخريب يكسان از طريق خطوطي به هم متصل مي شوند. اين نقشه ها به عنوان مبنايي براي اينكه بيمارستانها يا نيروگاهها كجا ساخته شوند محسوب مي شود. همچنين براي كاهش خسارات ناشي از زلزله، اين نقشه ها كاربرد ويژه اي دارند.
دستگاه ثبت پيش نشانگرهاي زلزلهيكى از روش هاى پيش بينى زلزله استفاده از روش تغييرات ميدان مغناطيسى، پيش از وقوع زمين لرزه است كه اين تغييرات مى تواند كارشناسان را در مطالعه هر چه بهتر مكان و زمان احتمالى زلزله يارى رساند.
مهندس كورش لطيفى كارشناس گروه لرزه زمين ساخت سازمان زمين شناسى و اكتشافات معدنى كشور تصريح كرد: دستگاهى كه در سازمان زمين شناسى تهيه شده در چند نقطه از امتداد گسل ها نصب مى شود كه فعلاً براى شروع، گسل شمال تهران جهت مطالعات اوليه در نظر گرفته شده است.
وى از اين دستگاه تحت عنوان دستگاه مغناطيس سنج نام برد و افزود: سه عدد سنسور با ابعاد دو متر در هشتاد سانتى متر در اين دستگاه وجود دارد كه علت ابعاد بزرگ اين سنسور ها بالا بردن حساسيت آن نسبت به تغييرات ميدان مغناطيسى زمين است. اين سنسور ها در سه جهت شرق به غرب و شمال به جنوب و در راستاى قائم نصب مى شود كه اغتشاشات مغناطيسى را در سه جهت ثبت كرده و به طور همزمان توسط آنتن هاى نصب شده به سازمان زمين شناسى جهت مطالعه و بررسى انتقال مى يابد.
لطيفى با بيان اينكه در تهيه دستگاه مغناطيس سنج ابتكار هايى صورت گرفته، خاطرنشان كرد: دستگاه نسبت به مغناطيس سنج هاى موجود برترى قابل توجهى دارد و به لحاظ عمق يكصد مترى كه دستگاه در آن نصب مى شود بالطبع اطلاعات دقيق ترى نيز مى توان از آن دريافت كرد.وى ضمن تشريح اجزاى تشكيل دهنده اين دستگاه خاطرنشان كرد: اين دستگاه شامل گيرنده اوليه، تقويت كننده، گيرنده بعدى كه در سازمان زمين شناسى نصب شده و در نهايت قسمت كامپيوتر است كه اطلاعات حاصل را به ثبت مى رساند.
گفتنى است طرح اين دستگاه توسط مهندس كورش لطيفى كارشناس گروه لرزه زمين ساخت تهيه شده و مهندس بهروز امينى از گروه سنگ شناسى و متخصص الكترونيك قطعات الكترونيكى اين دستگاه را طراحى كرده و با بودجه اى كه از سوى سازمان زمين شناسى جهت ساخت و تجهيز اين دستگاه اختصاص يافته، قطعه زمينى نيز در تله كابين توچال بين ايستگاه 1 و 2 جهت انجام عمليات فعاليت هاى حفارى و نصب دستگاه در عمق 100 مترى در نظر گرفته شده است. فعاليت اين دستگاه فعلاً در حد آزمايشى انجام مى شود كه در صورت موفقيت آميز بودن آن و جمع آورى اطلاعات جهت بررسى هاى بيشتر در آينده مى توان از اين اطلاعات در راستاى پيش بينى زمين لرزه بهره برد.
لازم به ذكر است كه اين اطلاعات هنوز در مراحل اوليه است و پيش بينى دقيق زمان زمين لرزه در حال حاضر امكان پذير نيست.
چند مقاله در مورد مقاومسازی ساختمانها در برابر زلزله
1 - تقویت قابهای خمشی فولادی با استفاده از مهاربند (نویسنده فرامرز عالمی)
کد:http://www.4shared.com/document/rMEFOzeA/article1.html
2 - ترمیم زلزله ای قابهای بتن آرمه به وسیله مهار کننده های GFRP
کد:http://dc101.4shared.com:8080/img/hO8Libgs/article2.pdf
3 - پش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتنی مسلح.
کد:http://dc127.4shared.com/img/XV6GPWuk/article3.pdf
چند مقاله در مورد مقاومسازی ساختمانها در برابر زلزله
4 - تاثیر تیر سخت کننده فوقانی بر رفتار دیوار برشی کوپله (نویسنده فریبرز ناطق الهی و کیومرث زند پارسا).
کد:http://dc127.4shared.com/img/-TzezODg/article4.pdf
5 - مقایسه تطبیقی آیین نامه طراحی و دستورالعمل مقاومسازی (2) (سمینار کارشناسی ارشد، دانشجو محمدهادی جلیلی، استاد دکتر شهرام وهدانی)
کد:http://dc127.4shared.com/img/S4wUSli7/article5.pdf
6 - تقویت اتصالات بتن آرمه با کامپوزیتهای FRP به منظور جبران کمبود فولادهای عرضی در ناحیه اتصال (داود مستوفی نژاد و سید بهزاد طلائی طبا)
کد:http://dc127.4shared.com/img/zEnkvfFv/article7.pdf
طراحی سازه هایی که در برابر زلزله مقاوم باشند
حتما تا به حال به این نکته توجه کرده اید که بعضی سازه‌ها در برابر زلزله دوام می‌آورند و بعضی دیگر کاملا نابود می‌شوند. فاکتورهای متعددی بر کارکرد سازه‌ها در طول زلزله تاثیر می‌گذارد. بعضی از مهم ترین آنها، از این قرارند:
1- شکل ساختمان: ساختمانهایی با اشکال متفاوت رفتارهای متفاوتی دارند. شکلهای هندسی مانند مربع یا مستطیل معمولا بهتر از ساختمانهایی با اشکال شبیه L، T، U، H، +، O یا ترکیبی از اینها، مقاومت می‌کنند.
2- مواد مختلف به کار رفته در ساختن بناها: فولاد، بتون، چوب، آجر و ترکیب اینها. در اکثر ساختمانهای دنیا از بتون استفاده می‌شود. بتون متشکل از ماسه، شن و سنگ خرد شده است که توسط سیمان در کنار هم نگه داشته می‌شوند. هر ماده رفتار متفاوتی دارد. مواد منعطف بهتر از مواد شکننده رفتار می‌کنند. برای مثال فولاد و آلومینیوم که منعطف هستند بهتر از مواد شکننده ای مانند آجر، سنگ و بتون غیر مسلح مقاومت می‌کنند.
3- ارتفاع ساختمان: ساختمانهایی با ارتفاعهای مختلف، با فرکانسهای متفاوتی ارتعاش می‌کنند.
4- خاک زیر بنا
5- جغرافیای ناحیه
6. بزرگی و مدت طول کشیدن زلزله
7- جهت و فرکانس لرزه
8- تعداد لرزه هایی که ساختمان قبلا از سرگذرانده است و خسارات احتمالی ناشی از آنها
9- کاربری ساختمان (مانند بیمارستان، آتش نشانی، اداره و ....)
10- نزدیکی به سایر ساختمانها
از ساختن سازه‌ها چه چیزی می‌آموزید؟
1- اثر متغیرهای مختلف بر کارکرد و رفتار ساختمان در زلزله شبیه سازی شده
2- روشهای مقاوم سازی ساختمانها
3- نیروهای فیزیکی موثر در جریان زلزله
ساختن سازه های چوبی
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مواد لازم: چوب بستنی، گل رس، یک قطعه یونولیت و میزلرزه برای آزمایش کردن
روند کار: با استفاده از چوب بستنی و گل به عنوان چسب، ساختمانهای یک یا دو طبقه بسازید صبر کنید تا گل خشک و سفت شود.
اگر دوست داشتید با یونولیت برای ساختمانتان پی بسازید و با چسب یا گیره پی را به ساختمان وصل کنید. حالا مثل مهندسها از میزلرزه یا ابزار شبیه ساز زلزله برای آزمایش کردن ساختمانها استفاده کنید.
ساختمانتان را مقاوم کنید.
حالا با استفاده از بادگیر ساختمانتان را مقاوم کنید. بادگیر، سازه ای به شکل X است که بین دو دیوار نصب می‌شود. برای ساختن بادگیر از مواد متفاوتی مثل چوب بستنی، نخ بادبادک، نی و .... استفاده کنید و ببینید کدام بهتر کار می‌کند.
شبیه سازی معماری دیوارها
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مواد لازم: قند حبه، کره بادام زمینی، چسب دو طرفه، یونولیت، مقوا، ورق آلومینیومی
روند کار:
دو ساختمان یک و دو طبقه یکبار به شکل L و یک بار به شکل مستطیل روی پایه یونولیتی و با استفاده از قند به (جای آجر) بسازید. برای کف و سقف از مقوا استفاده کنید. بین سازه های یک طبقه و دوطبقه کدام یک پایدارترند؟ زاویه قائمه در ساختمانL شکل ، روی پایداری سازه چه تاثیری می‌گذارد؟
مقاوم سازی این سازه:
با دقت از ورق آلومینیومی قطعاتی کوچکتر از اندازه هر دیوار ببرید. روی هر دو سوی هر صفحه مقداری کره بادام زمینی بمالید و آن را به دیواره داخلی طبقه اول وصل کنید. کنج‌ها را با کره اضافی از داخل مقاوم کنید. این مدلی از ساختمان مقاوم شده یک طبقه است. حالا با ورقهایی با اندازه های متفاوت و با فواصل متفاوت از هم آزمایش کنید. پاسخ ساختمان به لرزه چه تغییری می‌کند؟
ساختمانهایی با اسکلت فولادی
مواد لازم: شیشه شور، پین T شکل، یونولیت، مقوا، کاغذ
روندکار:
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مدلی از برجهای با اسکلت فولادی با استفاده از میله شیشه شور بسازید. برای این کار انتهای یک میله را به دیگری وصل کنید اما آنها را به هم نچسبانید. بلکه برای اتصال از پینهای T شکل استفاده کنید. دوباره سازه را آزمایش کنید. با اضافه کردن دیوارهایی از جنس های متفاوت و بادگیر بهترین نوع بنا را پیدا کنید.
پروژه بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود
بر مبناي دستور العمل بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود ايران
خلاصه عناوين پروژه
- بهسازي مبنا بر اساس روش استاتيكي خطي براي سازه هاي بتني
- بهسازي مطلوب بر اساس روش استاتيكي خطي براي سازه هاي بتني
- بهسازي مبنا بر اساس روش استاتيكي غير خطي براي سازه هاي بتني
- بهسازي مطلوب بر اساس روش استاتيكي غير خطي براي سازه هاي بتني
کد:http://www.freewebtown.com/mmcsoft_new/Seismic%20Rehabilitation%20of%20Buildings.zip
پروژه سازه هاي بتني مقاوم در برابر زلزله
خلاصه عناوين پروژه
- طراحي شبه ديناميكي (استاتيكي) و ديناميكي طيفي سازه دو جهت خمشي
- طراحي شبه ديناميكي (استاتيكي) و ديناميكي طيفي سازه يك جهت خمشي و يك جهت سيستم دوگانه (خمشي - ديواربرشي)
- طراحي شبه ديناميكي (استاتيكي) و ديناميكي طيفي سازه دو جهت سيستم دوگانه (خمشي - ديواربرشي)
کد:http://www.freewebtown.com/mmcsoft_files/earthquake%20resistance%20design%20project-concrete.zip
خطر زلزله در تهران
زلزله تهران
برای بررسی زلزله تهران باید دو مورد لرزه خیزی شهر تهران و آسیب های وارده بر شهر تهران در اثر زلزله را مورد بررسی قرار داد.
۱. زلزله خیزی تهران و گسل های آن :
تهران از كوهپایه های جنوبی البرز آغاز می شود و تا دشت ری امتداد پیدا می كند . در كوهپایه تهران با دو فرونشست و سه رشته بلندی مواجه هستیم :
بلندی ها :
۱. سعادت آباد ، شمیران ، دزاشیب
۲. تپه های امانیه ، الهیه ، قیطریه ، فرماینه
3. طرشت ، عباس آباد
فرونشست های :
۱. اوین ، تجریش ، نیاوران
۲. داوودیه
بلندهای شماره یك یعنی سعادت آباد و شمیران و دزاشیب توسط گسل نیاوران روی فرونشست اوین تجریش رانده شده است ، بلندی های شماره دو یعنی امانیه ، الهیه ، فرمانیه توسط گسل محمودیه از شمال بروی فروشست های اوین تجریش نیاوران قرار گرفته اند ، این تپه ها از سمت جنوب بروی فرونشست داوودیه قرار می گیرند ، بلندی های طرشت و عباس آباد از سمت شمال بوسیله گسل داوودیه بروی فرونشست داوودیه رانده شده اند .
و اما در سطح دشت تهران تا ری با فرونشست بزرگ ری مواجه هستیم كه در آن گسل های معروف ری و كهریزك قرار دارد .
۱۲. گسل اصلی تهران :
گسل مشا - فشم ، گسل شمال تهران ، گسل نیاوران ، گسل تلو پایین ، گسل محمودیه ، گسل شیان و كوثر ، گسل شمال ری ، گسل جنوب ری ، گسل کهریزك ، گسل گرمسار ، گسل پیشوا ، گسل پارچین البته گسلهای فرعی زیادی در سطح شهر تهران موجود می باشد مانند نارمك ، شادآباد ، داوودیه ، عباس آباد ، باغ فیض و ...
با توجه به تعداد بسیار زیاد گسل ها در سطح تهران و سوابق تاریخی فعالیت این گسل ها به این نكته كه روزی نه چندان دور تهران با زلزله عظیم مواجه خواهد شد پی می بریم ، در سوابق تاریخی شهر تهران زلزله های بزرگی مانند زلزله ۱/۷ دماوند در 1830 ، ۲/۷ ریشتری سال 1117 میلادی در كرج ، 7/7 ریشتری طالقان در سال 958 میلادی ، ۱/۷ ریشتری ری در سال 855 میلادی و بسیاری دیگر زلزله های بالای 7 ریشتر در تاریخ شهر تهران ثبت شده است . دوره بازگشت زلزله های تهران در حدود 150 الی 200 سال می باشد ، بخاطر اینكه از آخرین زلزله نیرومند بیش از 170 سال گذشته است خطر زلزله در تهران بسیار بالا می باشد .
۲. آسیب های وارده بر شهر تهران :
بصورت تیتروار می توان آسیب ها را بصورت زیر بیان كرد
ریزش ساختمان های مسكونی ، تجاری ، اداری - قطع و خرابی لوله های آب و گاز - قطع شبكه برق -خرابی و مسدود شدن راهها و پلها
بیشتر ساختمان های شهر تهران جزو ساخت و سازهای قدیمی می باشد كه مقاومت چندانی در برابر زلزله ندارند و حتی در میان ساخت و سازهای جدید بعلت سودجویی و ساخت وسازه های غیرمجاز بیشتر این ساختمانها در برابر زلزله پایدار نخواهند بود ، حتی در بسیاری از ساخت و سازهایی كه در آن اصول مهندسی عمران و پایداری در برابر زلزله را رعایت كرده اند بخاطر پدیده هایی چون روانگریی بعلت بالا بودن سطح تراز آب در شهر تهران و نوع خاك بعضی مناطق شاهد خرابی ساختمانها بر اثر زلزله خواهیم بود.
سطح آب های زیرزمینی و مشكل زلزله در تهران :
شاید یكی از مهم ترین عوامل خرابی در زلزله پدیده روانگرایی در خاك در زیر پی سازه ها می باشد ، بعلت اینكه جلوی خرابی سازه بر اثر نیروی افقی زلزله را می توان با تدابیری گرفت ، اما در خاك های ماسه ای و از آنجایی كه بیشتر خاكهای سطح شهر تهران از نوع آبرفتی و ماسه ای می باشند بعلت عدم وجود كانال های فاضلاب و بالا آمدن سطح تراز آب ، لایه ای سست ماسه ای و اشباع از آب را تشكیل داده است كه بر اثر زلزله این لایه حالت خمیری گرفته و ساختمانی كه حتی بر اثر نیروی افقی زلزله خراب نمی شود را در خود واژگون می كند و ساختمان بر حسب میزان زلزله كج یا كاملا" واژگون می شود . این مسئله از آنجا مهم است كه در قسمت های جنوبی تهران تراكم جمعیت بسیار بالا می باشد و همینطور سطح تراز آب های زیرزمینی بسیار بالا بوده ، بطوریكه در بعضی مناطق مانند بازار با كندن زمین تا عمق 5 متر به آب خواهیم رسید . بهترین چاره برای این مشكل احداث كانالهای فاضلاب می باشد كه موجب پایین رفتن سطح آب زیرزمینی می گردد ، البته سطح آبهای زمینی به آرامی پایین خواهد رفت و مدت زمان زیادی نسبتا برای این موضوع مورد نیاز می باشد ، البته با پایین رفتن سطح آب احتمال پدید آمدن نشست هایی در سازه ها وجود دارد .
یكی دیگر از عوامل تخریب سازه ، احداث سازه ها در شیب بسیار زیاد و همچنین احداث ساختمانها در لبه شیروانی ها بخصوص در نواحی شمالی تهران می باشد كه خطرهای زمین لغزش و سنگ ریزش را در پی دارد ، بطوریكی كه خاك زیر ساختمان به حركت در آمده و در زیر ساختمان می لغزد.
نشست های ناگهانی در اثر زلزله یكی دیگر از خطرهای زلزله می باشد ، در خاكهای سست و دستی مانند یوسف آباد و نواحی جنوب تهران خاك دارای پتانسیل بسیار بالایی برای نشست می باشد كه نیروی زلزله این پتانسیل را فعال می سازد ، این مشكل در نواحی مانند میدان ونك ، گاندی ، خیابان مطهری و عباس آباد كه در اثر تسطیح تپه ها بوجود آمده اند بسیار جدی می باشد .
پیامدهای زلزله در تهران آنقدر زیاد است كه حوصله ای خواننده خارج است مشكلاتی چون ناامنی و آشوب بعد از زلزله نیز وجود دارد كه مربوط به حوزه روانشناسی و جامعه شناسی می باشد . عدم وجود گروه های امداد و نجات ، قطع لوله های آب و شبكه برق ، آتش سوزی ناشی از تركیدن لوله های گاز و بسیاری مشكلات دیگر بر خود مشكل زلزله دامن زده و بحران را جدی تر می كند.
مازیار الف - دانشجوی سال آخر مهندسی عمران
منابع :
گود و برداری و ایمن سازی از انتشارات شهرداری تهران
توان لرزه خیزی گستره تهران و پیرامون - قریشی
مجله عمران شریف
شدت زمين لرزهدر هنگام وقوع زلزله بارها با كلمه مقياس ريشتر مواجه ميشويم. شايد كلمه مقياس مركالي هم به گوشتان رسيده باشد. هر چند كه كمتر مورد استفاده قرار ميگيرد. اين دو مقياس قدرت يك زلزله را از دو جنبه مختلف بيان كنند. از مقياس ريشتر براي بيان بزرگي يك زمين لرزه يعني مقدار انرژي آزاد شده طي يك زمين لرزه استفاده ميشود.
مقياس ريشتر
اطلاعات مورد نياز براي محاسبه بزرگي زمين لرزه را از لرزه نگار به دست ميآورند. مقياس ريشتر لگاريتمي است يعني افزايش يك واحد در مقياس ريشتر نشان دهنده افزايش ده واحدي در دامنه موج است. به عبارت ديگر دامنه موج در زلزله 6 ريشتري ده برابر دامنه موج زلزله 5 ريشتري است و دامنه موج 7 ريشتر 100 برابر زلزله 5 ريشتري است. مقدار انرژي آزاد شده در زلزله 6 ريشتري 7.21 برابر زلزله 5 ريشتري است.
بزرگترين زلزله ثبت شده
بزرگترين زلزله ثبت شده 9.5 ريشتر شدت داشت، هرچند كه مطمئناً زلزله‌هاي شديدتري در تاريخ طولاني زمين روي داده است. عمده زلزله‌هايي كه روي ميدهد كمتر از 3 ريشتر قدرت دارند. زمين لرزه هايي كه كمتر از 4 ريشتر شدت داشته باشند، نميتوانند ويرانيهاي چنداني به بار آورند. زلزله هايي كه 7 ريشتر يا بيشتر قدرت داشته باشند، زلزله هاي شديدي محسوب ميشوند. مقياس ريشتر فقط يكي از عواملي است كه تبعات يك زلزله را بيان ميكند.
قدرت زلزله
قدرت تخريبي يك زلزله علاوه بر قدرت آن به ساختار زمين در منطقه مورد نظر و طراحي و مكان سازه‌هاي ساخت بشر بستگي دارد. ميزان ويرانيهاي به بار آمده را معمولاً با مقياس مركالي بيان ميكنند. دانشمندان ميتوانند درجه مقياس ريشتر را درست پس از زمين لرزه و زماني كه امكان مقايسه اطلاعات از ايستگاه‌هاي مختلف زلزله نگاري به وجود آمده، معين كنند.
اما درجه مركالي را نمي توان به اين سرعت مشخص كرد و لازم است كه محققان زماني كافي براي بررسي اتفاقاتي كه حين زمين لرزه روي داده است، در اختيار داشته باشند. هنگامي كه تصور دقيقي از ميزان خسارت هاي وارده به عمل آمد، مي توان درجه مركالي مناسب را تخمين زد.
منظور از mb، Ms، ML
منظور از mb، Ms، ML در زلزله شناسي و ژئوفيزيک چيست؟ و مشخص کننده چه چيزها و چه کميتهايي هستند؟ و واحد آنها چيست؟
- Ms: عبارتست از اندازه گيري بزرگاي زلزله بر اساس امواج سطحي در فواصل دور از محل وقوع زلزله ( چرا که امواج سطحي فقط در فواصل دور حالت غالب دارند ). که اين امواج داراي پريود غالب حدود 20 ثانيه دارند. اين مقياس براي بيان زلزله هايي با بزرگاي بين 5 تا 7.5 ( هفت و نيم ) مناسب است. - mb: زلزله هاي عميق ايجاد کنده امواج سطحي بسيار کمي هستند که در اين شرايط امواج P مبناي اندازه گيري بزرگا ميباشد. اين مقياس براي بزرگاهاي بين 3 تا 7 مناسب است.
- ML: يا مقياس محلي (Local) که همان مقياس ريشتر ميباشد که عبارتست از: لگاريتم در مبناي ده حداکثر دامنه امواج لرزه اي در واحد ميکرون، که بر روي دستگاه وود اندرسون که در فاصله 100 کيلومتر رومرکز زلزله قرار گرفته است. ايم مقياس براي زلزله هاي محلي مناسب ميباشد و آقاي ريشتر اين مقياس را بر اساس شرايط پوسته زمين در آمريکا تدوين نمودند. واحد ML هم براي زلزله هاي با بزرگاي 3 تا 7 مناسب است.
در حال حاضر در محافل علمي بيشتر با مقياس Mw محاسبات را انجام ميدهند که براي تمام مقياسها مناسب ميباشد و بر اساس ممان زلزله، تابعي مستقيم از ابعاد چشمه زلزله، محاسب ميباشد
روش هاي نوين كاهش شدت لرزه اي در ساختمان هاي بتنی
ميهن عزيز ما ايزان جزء كشورهاي زلزله خيز جهان محسوب مي شود. آشنايي با تغييرات روز دنيا در زمينه پيشرفت هاي تكنولوژي در كاهش شدت لرزه اي و سيستم ها جديد
سازه اي امري مهم و ضروري به نظر مي رسد؛ كه با توجه به اين امر از دستورالعمل
547-FEMA مي توان بهره گيري كرد.روش هاي بهسازي لرزه اي درپروژه هاروش هايي مانند افزايش مقاومت، افزايش سختي، تقويت مقاطع و بهبود نحوه بارگذاركي سازه
مي باشد. روش هاي ديگري در كاهش نيروي لرزه اي در ساختمان ها وجود دارد، كه كمتر رايج هستند. در اين مقاله سه روش براي كاهش نيروي لرزه اي درساختمان ها كه
شامل :كاهش وزن موثر لرزه اي،جداگر هاي لرزه اي، و ميراگرهاي غير فعال مي باشد بررسي مي گردد. هر كدام از سه پارامتر يكي از عوامل شكل دهنده معادله ديفرانسيل ارتعاش سازه mx+cx+kx=p(t) مي ياشد كه ارتعاش متاثر از آن است. روش كاهش وزن: كاهش وزن ساختمان باعث كاهش نيروي لرزه اي در ساختمان هاي موجود مي شود اما طراح بايد به اين مسئله توجه داشته باشد كه ارزيابي ديناميكي در اين روش قبل از اتخاذ طرح مقاوم سازي براي ساختمان محاسبه گردد. روش هايي كه مي توان در ساختمان احداث شده مورد استفاده قرارداد شامل جايگزين كردن ديوارهاي سنگين با ديوارهاي جدار نازك سبك، برداشتن بارهاي زنده دائمي سنگين،برداشتن كامل طبقات بالاي ساختمان مي باشد،در ساختمان بتني به دليل وزن زياد ساختمان مي توان چند طبقه بالاي ساختمان بطور كامل حذف كرد كه البته اين امر باعث كاهش فضاي مفيد در ساختمان مي شود. روش كاهش وزن لرزه اي سازه باعث ايجاد عوامل ديگري نظير كاهش نيروي وارده شده به جوش هاي اتصالات و وصله ستون هاي در ساختمان اسكلت فلزي ، كاهش جابجايي طبقات، كاهش لنگر مقاوم واژگوني سازه ،كاهش برش پايه مي شود،البته اين كاهش دقيقاً به نسبت كاهش وزن لرزه اي نمي باشد. براي مثال برداشتن طبقات بالايي ممكن است سازه را جزو ساختمان هاي كوتاه مرتبه قرار دهد كه اين امر منجر كاهش دوره نوساني سازه مي گردد.
تاثير كاهش دوره نوساني سازه بيشتر از تاثير كاهش وزن لرزه اي در ساختمان ها مي باشد،كه اين امر ميزان برش پايه را در سازه افزايش مي دهد،در ساختمان هاي بلند بتني كه بيشترين وزن ساختمان در طبقات پايين متمركز است اين روش بسيار نيازمند تحليل ديناميكي سازه است. در مثال هاي نشان داده شده زير بررسي مي شود كه چگونه ممكن است كه برداشتن طبقات بالايي ساختمان كاهش عمده اي در محاسبه كاهش برش پايه نداشته باشد.سازه مورد بررسي قاب خمشي بتني بوده وبرش پايه براساس
(2005،ASCE) 05-Ascev برآورده شده است. در مثال (شماره1) سازه بتني با ارتفاع و وزن طبقات معمولي،دوره نوساني تقريبي سازه محاسبه گرديد. مشاهده مي گردد كه برداشتن وزن طبقات بالاي ساختمان باعث كاهش برش شده است در مثال( شماره2) يك مدل مشابه سازه است كه داراي تمركز وزن در طبقات مي باشد. مشاهده مي گردد كه با ابرداشتن وزن طبقات بالاي برش پايه ساختمان در اثر كاهش ارتفاع و دوره نوسان ساختمان نه تنها كاهش نيافته بلكه افزايش يافته است.
همان طور كه در بالا مشاهده گرديد در روش كاهش وزن به وسيله برداشتن طبقات فوقاني ساختمان ها ،كه بيشتر در سازه بتني مورد كابرد قرار مي گيرد بايد تمركز وزن ساختمان را در طبقات پايين را مورد توجه و بررسي قرار داد، زيراكاهش ارتفاع سازه باعث كاهش دوره نوسان ساختمان مي شود و اين امر مي توان حتي منجر به افزايش برش پايه گردد.
اصول مهندسی زلزله
كتاب آموزش آمادگي در برابر زلزله
دكتر باقرزاده
گسل هاي لرزه زاي ايران
كانون و عمق زلزله
اندازه گيري و پيش بيني زمين لرزه
نقشه هاي جهاني خطر زلزله
تقسيم بندي ساختمان ها بر اساس مقاومت
ايمن سازي سازه و دكوراسيون
رده بندي بزرگي و شدت زلزله
چگونه خود را براي زلزله آماده كنيم
کد:http://www.persiangig.com/pages/download/?dl=http://civilbooks.persiangig.com/Earthquake.zip
بررسی رفتار ستونهای قوطی فولادی پرشده با بتن تحت بارگذاری جانبی زلزله در ساختمانهای بلندبا توجه به کاربرد روزافزون ستونهای قوطی پرشده با بتن در ساختماهای بلند و عملکرد مناسب این ستونها در برابر زلزله از یک طرف و لرزه خیزی اکثر مناطق کشور از طرف دیگر سعی شده است در این مطالعه رفتار این ستونها در برابر بارگذاری جانبی زلزله بررسی شود. در این مطالعه علاوه بر بررسی رفتار خمشی این ستونها در برابر ترکیب بارگذاری ثقلی و جانبی سیکلیک رفتار برشی آنها نیز بررسی شده است. با توجه به اهمیت شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی اعضا سازه ای در برابر زلزله، این مقادیر نیز به طور مفصل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با توجه به لزوم پیوستگی و هماهنگی فولاد و بتن در مقاطع مرکب، چسبندگی و پارامترهای مؤثر بر مقاومت چسبندگی در ستونهای مرکب نیز مورد بررسی قرارگرفته است. روشی سازگار با آیین نامه های معتبر برای طراحی ستونهای قوطی پرشده با بتن در هر دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر نیز ارائه گشته است. نشان داده شده است که ستون که ستون قوطی پرشده با بتن علاوه بر مقاومت و رفتار خمشی و برشی مطلوب شکل پذیری خوبی داشته و از ظرفیت جذب انرژی قابل توجه ای نیز برخوردار است. به علاوه از روند طراحی ساده ای برخودار بوده و برای طراحی دفتری کاملاً مناسب است. خصوصیات فوق ستونهای قوطی پرشده با بتن را به صورت اعضا سازه ای بسیار مناسب و ممتاز برای ساختمانهای بلند در مناطق زلزله خیز معرفی می کند. رفتار خمشی و شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی ستونهای قوطی پرشده با بتن، در فصول دوم و سوم مورد بررسی قرارگرفته است و نشان داده شده است که این مقادیر به پارامترهای زیادی منجمله نسبت عرض به ضخامت ورق فولادی، ضریب لاغری ستون، طول پرشدگی بتن در ستون ، نوع بتن و فولاد، تعداد سیکل بارگذاری، بار محوری، گل میخ برشگیر بر پوسته فولادی بستگی داشته و نحوه ارتباط آنها نیز بررسی شده است.
با توجه به ضخامت قوطی فولادی در ستون مرکب، این ستونها معمولاً ظرفیت برشی بسیار بالایی از خود نشان داده و عمدتاً در مورد خمشی گسیخته می شوند. رفتار برشی ستونهای قوطی پرشده با بتن در ستونهای کوتاه که در آنها برش بیشترین تأثیر را دارد، در فخصل پنجم مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است و نشان داده شده است که حتی در این حالت نیز ستونهای قوطی پرشده با بتن، از نظر برشی رفتار بسیار مناسب از خود نشان می دهند. با توجه به فرم سازگاری کرنشها در نقاط تماس بتن و فولاد، چسبندگی بین فولاد و بتن در ستونهای مرکب در فصل چهارم بررسی شده است و نحوه تأثیر پارامترهایی چون سن بتن سایز، دما، شرایط نگهداری بتن و انقباض بر مقاومت چسبندگی مشخص شده است. در فصل ششم، سعی شده است روش برای طراحی ستونهای قوطی پرشده با بتن،ارائه شود که علاوه بر هماهنگی با آیین نامه های معتبر، برای طراحی دفاتر مهندسی کاملاً عملی و مناسب باشد. بدین منظور روش گام به گام طراحی ستون قوطی پرشده با بتن در دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر آورده شده است و نشان داده شده است که با استفاده از ستون قوطی فولادی پرشده با بتن در مقایسه با قوطی فولادی از تغییرمکان جانبی کمتر و شکل پذیری بیشتری برخوردار بوده و رفتار لرزه ای مناسبتری از خود نشان می دهند. در بخش پایانی علاوه بر جمع بندی و نتیجه گیری کلی از مطالب ارائه شده در فصول قبل ، نیازهای پژوهشی آینده نیز ارائه گردیده است.
طراحی لرزه ای ساختمانهای فولادی بلند با استفاده از جاذبهای انرژی ویسکوالاستیک( VEP)
میراگرهای ویسکو الاستیک در بسیاری از کشورها همچون ایالات متحده، ژاپن، تایوان، مورد آزمایش واقع شده اند و در تعدادی از ساختمانهای بزرگ همچون مرکز تجارت جهانی نیویورک، کلمبیا سنتر، برج دوقلوی سی ونت و... به صورت موفقیت آمیزی مورد استفاده واقع شده اند. در ابتدا از این میراگر جهت مقابله با باد استفاده می شده است، اما با تحقیقات حاصله در طول سالیان اخیر، استفاده از این میراگرها در ساختمانها جهت مقابله با زلزله نیز مورد توجه واقع شده است. تحقیقات نشان می دهند که خواص مکانیکی این میراگرها وابستگی شدید به دما، فرکانس بارگذاری و کرنش برشی دارند. این مطالعه جهت بررسی رفتار لرزه ای ساختمانهای مجهز به میراگر صورت گرفته استف بدین منظور ساختمان 22 طبقه فلزی که به صورت ساختمان مقاوم خمشی در شرایط ایران طراحی گردیده است، یکبار جهت مقاوم سازی مجهز به میراگر گردیده است و یکبار با کاهش مقاطع( طرح جدید) به میراگر مجهز گردیده است و رفتار ساختمانهای مزبور در تحلیل خطی و یک قاب از آنها در تحلیل غیر خطی، تحت اثر زلزله های با محتوای فرکانسی متفاوت مورد بررسی واقع شده اند. نتایج نشان می دهند که به گارگیری میراگر باعث کاهش قابل توجه پاسخ ( خصوصاً تغییر شکلها)می گردد و احتمالاً اثر مودهای بالاتر کاهش می یابد و در ساختمان طرح جدید حدود 5/16% کل فولاد، صرفه جویی گردیده است. در بررسی اثر دما بر عملکرد میراگر و پاسخ سازه ، نتیجه گرفته شد که افزایش دما باعث کاهش جدب انرژی در میراگرهای گردیده و نتیجتاً افزاییش پاسخ را نیبت به دماهای پایین به دنبال دارد. همچنین مشاهده گردید که به کارگیری میراگرها در کاهش نیاز شکل پذیر تیرها مؤثر بوده و باعث کاهش قابل توجه این نیاز می گردند. نتایج این مطالعه نشان می دهند که انرژی پسماند سازه به علت رفتار غیر خطی اعضاء، در اثر استفاده از میراگر کاهش چشمگیری داشته است و مفمصلهای پلاستیک تحت اثر دو زلزله طبس و ال سنترو کاهش چشمگیری داشته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهند که به گارگیری روشهای طراحی میراگر براساس کنترل میرایی مودی، برای ساختمانهای بلند احتمالاً نامناسب بوده و نتایج غیر اقتصادی به همراه دارد.
مقایسه روشهای خطی و غیر خطی در تعیین آسیب پذیری سازه های موجود
تعیین آسیب پذیری و مقاوم سازی سازه های موجود فصلی است که تقریباً به تازگی ودر دو دهه اخیر مطرح سده و به سرعت پیشرفت کرده است. بسیاری از سازه های موجود ارزش فراوانی داشته و یا به علل مختلفی نمی توان آنها را تخریب کرد و مجدداً ساخت، به همین دلیل نیز باید به مقاوم سازی آنها پس از تعیین نقاط ضعفشان پرداخت. به طور کلی دو روش خطی و غیر خطی در تعیین آسیب پذیری ساختمانها در زلزله وجود دارد. استفاده از روشهای غیر خطی مستلزم صرف زمان و هزینه های زیادی است و از آنجا این برنامه های به بررسی دوبعدی قابهای ساختمان می پردازند، درسازه های با پلان نامنظم که تحت پیچشهای بزرگ قرار دارند ارزیابی با این روشها دقیق نمی باشد. اما روشهای خطی با وجود اینکه رفتار واقعی و الاستوپلاستیک سازه را در نظر نمی گیرند به واسطه نداشتن محدودیت در ابعاد ساختمان سهولت وسرعت در مدلسازی آشنایی کلیه مهندسین با این روشها، امکان تهیه مدل سه بعدی و ملحظ نمودن پیچشها دارای مزایای بسیاری هستند.
هندبوک ATC22 با ارائه ضرائب و تمهیدات خاصی به ارزیابی خسارت پذیری ساختمانهای موجود با استفاده ازروشهای خطی می پردازد که در این پایان نامه با مدلسازی ساختمان جدید موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله به مقایسه روش خطی ATC22 با روش غیر خطی پرداخت شده است. مدلسازی خطی با برنامه SAP90 و آنالیز غیر خطی نیز توسط برنامه DRAIN 2D پرداخته شده است. مقایسه کلیه نتایج در جداول و نمودارهای فصل آخر آورده شده و با توجه به تطابق خوب نتایج دو روش با یکدیگر می توان نتیجه گیری کرد که در تعیین آسیب پذیری ساختمانهای معمولی در زلزله استفاده از روشهای خطی نیز امکان پذیر بوده و نسبت به روشهای غیر خطی سرعت و قابلیتهای بیشتری دارد. البته این مسئله بدین معنی نیست که روشهای خطی نتایج دقیقتری نسبت به روشهای غیر خطی ارائه می کند زیرا همانطور که قبلا نیز اشاره شد بهترین روش مدلسازی رفتار واقعی و الاستو پلاستیک سازه هنگام زلزله می باشد که این امر تنها با آنالیز غیر خطی امکان پذیر بوده و روشهای خطی تنها به واسطه سهولت و عدم محدویت درمدلسازی توصیه می گردند. در این مقایسه و در فصل نتایج با نشان دادن المانهایی که در هر دو روش به عنوان ضعیف شناخته شده اند روی شکل شماتیک قاب، ملاحظه می شودکه تعداد المانهای بادبندی بیشتری در روش خطی دچار ضعف شده اند که این مطلب نشانگر اثرات پیچش در آنالیز خطی می باشد. همچین نمودار مقایسه پوش تغییرمکان طبقات نیز تغییرمکانهای بزرگتری را در روش خطی نشان می دهد که با توجه به قرارگرفتن قابهای تحت بررسی در روش غیر خطی روی محیط پلان، می توان این موضوع را به لحاظ شدن اثرات پیچش در روش خطی نسبت داد چراکه بیشترین تغییرمکان ها در اثر پیچش در دورترین نقطه از مرکز سختی اتفاق می افتد.
زمین‌لرزه‌ها می‌توانند باعث وقوع زلزله در آن سوی کره زمین شوند
نتایج یک مطالعه نشان می‌دهد زلزله شدیدی نظیر زلزله ویرانگر جنوب غرب چین می‌تواند باعث وقوع زمین‌لرزه‌های دیگری در مناطق دور دست در سراسر جهان شود.
به گزارش خبرگزاری فرانسه از پاریس، سرپرست این گروه تحقیقاتی گفت این کشف غیرمنتظره می‌تواند به پیش‌بینی بهتر شدت و فراوانی پس‌لرزه‌ها کمک کند.
گروهی از محققان آمریکایی دریافتند ۱۲زلزله از ۱۵زلزله شدیدی که از سال ۱۹۹۰با قدرت ۷ریشتر به بالا رخ داده است امواج سطحی ایجاد کرده‌اند که به بروز لرزه‌های ضعیف‌تر در شبکه‌های گسل در قاره‌های دور دست انجامیده است.
زلزله چین که قدرت آن ۸ ریشتر ثبت شده در این مطالعه مورد بررسی قرار نگرفته است. نتایج این مطالعه در مجله Nature Geoscience منتشر شده است. «تام پارسونز» از سازمان زمین‌شناسی آمریکا می‌گوید حرکت امواج سطحی زلزله امری اثبات شده است.
اما بیشتر دانشمندان گمان می‌کردند زلزله‌ها که به صورت پویا رخ می‌دهند و یک مورد خاص هستند درواقع همیشه و همه‌جا رخ می‌دهند.
زلزله بسیار قدرتمند سال ۲۰۰۴ در آبهای نزدیک سوماترا در اندونزی حوادث لرزه‌ای تا آلاسکا، کالیفرنیا و اکوادور ایجاد کرد.
این مطالعه نشان داد احتمال وقوع زلزله در مناطق دوردست بلافاصله بعد از یک زلزله بزرگ ۹۵درصد افزایش می‌یابد.
احتمال این که بلافاصله بعد از یک زمین‌لرزه شدید در نواحی دوردست زلزله روی دهد بیش از ۹۵درصد بیشتر از احتمال وقوع زلزله قبل یا بعد از یک زلزله بزرگ است.
با آن که حرکات زمین که در اثر زلزله‌های مناطق دور دست ایجاد می‌شود معمولا کوچکتر است و ۳تا ۵ریشتر قدرت دارند، اما هیچ دلیلی وجود ندارد که شدیدتر یا با همان شدت زلزله اولیه رخ ندهند.
«پارسونز» در تحقیقات قبلی خود هشت مورد زلزله را در ربع آخر قرن بیستم شناسایی کرده است که وقوع یک زلزله ۷ ریشتر به بالا باعث زلزله‌هایی با قدرت بیشتر شده است.
برای اندازه‌گیری تأثیر یک زلزله شدید در سایر نقاط زمین، این محققان دستگاههای لرزه نگار باند پهن را از بیش از ۵۰۰ ایستگاه که جزو شبکه نظارت جهانی هستند بررسی کردند.
محققان با جستجوی زلزله‌هایی که کمترین فراوانی را داشتند و پس از کنار گذاشتن زلزله‌هایی که بیشترین فراوانی را داشتند، به افزایش شدیدی در شمار زلزله‌های ناشی از یک زلزله شدید دور دست علیرغم قرار داشتن در دو محیط تکتونیک مستقل از هم پی بردند.
مسئله مهم، پس لرزه‌ها و اتفاقات بعد از وقوع یک زلزله شدید است. دو فرضیه در مورد نحوه وقوع این پس‌لرزه‌ها مطرح است.
تحریک ایستا که در فاصله چند گسل از پارگی گسل اصلی رخ می‌دهد اغلب به صورت اثر آبشاری است. اما این تأثیر به تدریج در یک شعاع ۱۰۰تا ۲۰۰ کیلومتر کمتر می‌شود.
افزایش فعالیت زلزله فراتر از یک منطقه را تنها می‌توان با تحریک پویایی توضیح داد. این امواج لرزه‌ای در سطح زمین حرکت کرده و دامنه خود را حفظ می‌کنند و حتی در فواصل طولانی هم ضعیف نمی‌شوند.
راز پیش‌بینی پس‌لرزه‌های یک زمین‌لرزه نظیر زلزله چین، جدا کردن نقش تحریک پویا و ایستا است.
«پارسونز» می‌گوید می‌توان مطالعه را از پس‌لرزه‌ها آغاز کرد، اما باید بدانیم چند درصد پس‌لرزه‌ها ناشی از تحریک پویا هستند زیرا این تأثیر گذراست و باقی نمی‌ماند. زمانی که این امواج عبور کنند تأثیرشان از بین می‌رود و دیگر جایی برای نگرانی وجود ندارد.
پيش بيني زلزله به وسيله ابرهای زلزله
طبق اطلاعات ثبت شده نخستين نمونه*ي مشاهده شده از اين نوع ابرها به 381 سال قبل در منطقه*ي chronide واقع در استان Lon-De چین باز مي*گردد: "هوا گرم و آفتابي بود ... آسمان آبي و شفاف بود ... ناگهان لكه*هاي سياه ابر كه همانند مار بسيار بلند بود تمام عرض آسمان را گرفت و زلزله*اي به بزرگي 7 ريشتر, در 25 اكتبر 1622 درمنطقه به وقوع پيوست." روش مورد بحث، چندی پیش در ژاپن و چين مورد استفاده قرار گرفت... بدين ترتيب در صبح 6 مارس1987 ، زلزله*اي پيش بيني گرديد كه فرداي آن روز به مورخ 7 مارس 1978 به قدرت 8.7 ريشتر به وقوع پيوست.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پس از کسب اين موفقیت، پيش بيني زلزله به وسیله این ابرها، مدتي در این دو کشور مورد استفاده قرار گرفت، اما از سال 1985 استفاده از آن منسوخ گرديد.
تئوري (شكل گيري ابرهاي مذكور):
وقتي يك صخره*ي عظيم، تحت اثر نيروهاي خارجي قرار گيرد، قطعات ضعيف آن شكسته شده و قطعات قوی آن ترک میخورند لذا منجر به ايجاد علائمي مي*گردد كه به پيش بيني زلزله كمك مي*كند. همچنين افزايش فشار آب حفره*اي، باعث بالا آمدن سطح آب مي*گردد و آب به ترك*ها وارد مي*شود. فشار و دماي بالا، به تبخير آب و نهايتا نشت آن با فشار از ميان شكاف گسل*ها منجر شده و برخورد بخار به هواي سرد به تشكيل ابر مي*انجامد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
عكس زير، مربوط به زلزله*هاي تانگشان مي*باشد كه در سال 1976 به قدرت 8.7 ريشتر به وقوع پيوست. در عکس سوراخ¬شدن سقف يك ساختمان بر اثر فوران بخار آب از زير آن قابل مشاهده است. چون اين زلزله حائز شواهد منجر به پیش¬بینی زيادي نبود، شهر تخليه نشد و زلزله جان 750 هزار نفر را گرفت.
آقاي zhonghao shou حدود 16 سال از زندگي خود رادر جهت مطالعه برروي ابرهاي زلزله صرف نموده است. وي در پيش بيني تعداد زيادي از زلزله*هاي بزرگ توفيق يافته ...
ازجمله زلزله*ي بم, كه مطالعات و پيش بيني وي دراين باب, مورد تائيد اكثر منابع ايراني قرارگرفته است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اولين پيش بيني آقاي zhou به 20 ژوئن 1990 بازمي*گردد, كه 18 ساعت پس از پيش بيني وي, زلزله*اي به قدرت 7/7 ريشتر در رودبار و منجيل حدود 35000 كشته و تعداد زيادي زخمي بر جاي گذاشت
Shou در سال 1993 به كاليفرنيا رفت و زلزله*اي ژانويه 1996 كاليفرنيا راشخصا به طوركامل احساس نمود. اين امر او را بر آن داشت كه به مطالعات خود در مورد زلزله ادامه دهد.
Shou ادعا مي*كند كه نظريه*اش تا 300 سال ديگر به اثبات خواهد رسيد و انسان به پيش بيني قاطع و كامل زلزله قادر خواهد گرديد.
در روش پيش بينی او 5 مشخصه درمورد ابرهاي زلزله بيان شده است:
1- شكل گيري ابرهاي زلزله معمولابه طور بسيار ناگهاني حتي گاهي اوقات درچند ثانيه صورت مي*پذيرد در حالي كه ابرهاي طبيعي كه درچارچوب هواشناسي مي*گنجند اين گونه نيستند.
2- ابرهاي زلزله كار, بدليل فشار زيادي كه درحين خروج از زمين دارند, داراي يك شكل خاص مي*باشند.
مثلا بعضابه فرم چند خط موازي در يك امتداد بروز مي*كنند.
درصورتي كه ابرهاي طبيعي, داراي شكل و فرم توده*اي و حجيم هستند.
3- گاهي اوقات اين ابرها برخلاف جهت باد حركت مي*كنند.
مثلا در جولاي 1999يك رشته ابر به طول 800 کیلومتر برفراز هند و سريلانكا ديده مي*شود كه نشان دهنده*ي زلزله*اي به قدرت بيش از 7 ريشتر بود.
Shou پيش بيني كرد كه مركز زلزله بين ايران تا ايتاليا مي*باشد چون شرايط جوي نامناسب از پيش بيني مركز دقيق زلزله جلوگيري می*كند. بالاخره در 17 آگوست 1999 زلزله*اي به قدرت 7.8 ريشتر در تركيه به وقوع مي*پيوندد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
4- اگر هواي اطراف مركز زلزله سرد باشد اكثرا ابرها به صورت چند رشته موازي بوجود مي*آيند. چون به محض خروج از زمين با هواي سرد برخورد مي*كنند و ابر تشكيل مي*دهند. اين ابرها توسط ماهواره*ي IndoEx در تاريخ 20 دسامبر 2003 از ايران گرفته شده است و زلزله ی بم در 25 دسامبر به وقوع مي*پيوندد.
5- اگر يك توده*ي ابر طبيعي در بالاي مركز زلزله قرار داشته باشد در ابتدا بخارهاي آب به علت گرمايي كه دارند باعث بوجود آمدن يك حفره بزرگ در داخل ابر طبيعي مي*شوند. مثلا عكس زير از زلزله*ي 6.1 ریشتریافغانستان گرفته شده است.
در اين موارد, علوم آب و هوايي نمي*توانند علت بوجود آمدن اين تغييرات را توضيح دهند و اين نشان دهنده ي غيرطبيعي بودن ابرها مي*باشد.
همچنين آقاي shou با استفاده از روشهاي زير مكان و زمان زلزله را مشخص مي*كند:
1- مركز زلزله جايي است كه ابرها از آنجا بوجود مي*آيند.
2- قدرت زلزله بستگي به سرعت ومقدار بوجود آمدن ابرها دارد.
3- زمان بوجود آمدن زلزله پس ازمشاهده*ي ابر حداكثر 107 روز است. البته درحدود 500 مورد پيش بيني اين زمان كمتر از 30 روز بوده است.
بيش از 70% از پيش بيني*هايي كه آقاي shou در طول سالهاي 1996 تا 2001 به مركز زمين شناسي آمريكا ارسال نموده كاملا درست بوده است.