پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی زلزله با عنوان تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر بابل

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی زلزله با عنوان تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر بابل

 


برای دانلود استارت دانلود و بعد کریت لینک دانلود رو زده

download

عنوان پایان نامه :

تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر بابل برای دریافت مدرک کارشناسی ارشد مهندسی زلزله 

فایل word قابل ویرایش تعداد صفحات 105

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات

1 -1 – مقدمه................................................................................................................................................. 2

1 – 2 – تحلیل قطعی خطر زلزله (Deterministic Seismic Hazard Analysis ) .............. 4

1 – 3 – تحلیل احتمالی خطر زلزله (Probablistic Seismic Hazard Analysis ) .............. 8

1 – 4 – منحنی های خطر لرزه ای (( Seismic Hazard Curves ( SHC )............................... 10

1 – 5 – نقشه های خطر لرزه ای................................................................................................................. 13

1 – 6 – طیف خطر یکسان (Uniform Hazard Spectrom )...................................................... 13

فصل دوم : لرزه زمینساخت گستره

2 – 1 – مقدمه............................................................................................................................................... 17

2 – 2 – لرزه زمین ساخت پهنه استان مازندران.................................................................................... 17

2 – 2 –1 گسل شمال البرز ، گسل مینو دشت ، و گسل مراوه تپه....................................................... 20

2– 2 –2 گسل خزر و گسل بهشهر – خطواره های آمل و بابل............................................................. 21

2 – 2 –3 گسل گرگان.................................................................................................................................... 22

2- 3 تاریخچه لرزه خیزی در استان مازندران........................................................................................... 23

2 –3 – 1 – زمین لرزه 252 ه.ش گرگان ( 874 م. ).................................................................................. 24

2 – 3 – 2– زمین لرزه 505 ه.ش فریم – چهاردانگه ( 1127 م. )............................................................. 24

2 – 3 – 3 – زمین لرزه 814 ه.ش گرگان ( 1436 م. )............................................................................... 24

2 – 3– 4 – زمین لرزۀ 848 ه.ش گرگان ( 1470 م. )................................................................................ 24

2 – 3 – 5 – زمین لرزه 876 ه.ش گرگان ( 1498 م. ).............................................................................. 24

2 – 3– 6 – زمین لرزه 1066 ه.ش مازندران ( 1687 م. )........................................................................... 25

2 – 3 – 7 – زمین لرزه 1183 ه.ش هراز ( 1805 م.).................................................................................. 25

2 – 3– 8 – زمین لرزه 26 آذر 1187 ه.ش طالقان ( 16 / 12 / 1808 م. )............................................... 25

2 – 3– 9 – زمین لرزه 16 آذر 1187 ه.ش آمل ( 7 / 12 / 1809 م.) ....................................................... 25

2 – 3 – 10 – زمین لرزه 1203 ه.ش هراز ( 1872 م. )................................................................................ 26

2 – 3 – 11 – زمین لرزه 21 تیر 1296 ه.ش تاش– شاهرود (11/ 7 / 1890 م)........................................ 26

2 – 3 – 12 زمین لرزه 15 اسفند 1313 ه.ش تالار رود ( 5 / 3/ 1935 م)............................................. 26

2 – 3 – 13 – زمین لرزه 23فروردین1314 ه . ش کسوت–مازندران( 11 / 4 / 1935 م. )................. 27

2 – 3 – 14 – زمین لرزه 11 تیر 1336 ه.ش بندپی – مازندران ( 2 / 7 / 1957م )............................... 28

2 – 3– 15 – زمین لرزه 18 مرداد 1350 ه.ش بابل کنار ( 9 / 8 / 1971 م.) .......................................... 28

2- 4 – نتیجه گیری از لرزه خیزی استان مازندران............................................................................... 29

2 – 5 – بزرگای زمین لرزه ها..................................................................................................................... 31

فصل سوم : برآورد پارامترهای لرزه خیزی

3 – 1 – مقدمه............................................................................................................................................... 33

3 – 2 – حذف پیشلرزه ها و پسلرزه ها از فهرست زمینلرزه ها.......................................................... 33

3 – 2 – 1 – حذف پیشلرزه ها و پسلرزه ها به روش دستی ................................................................. 34

3 – 2 – 2- حذف پسلرزه ها و پیشلرزه ها به روش پنجره های زمانی و مکانی............................... 34

3 – 3 – برآورد پارامترهای لرزه خیزی.................................................................................................... 36

3 -3 -1 – برآورد پارامترهای لرزه خیزی به روش (2000) Kijko...................................................... 37

3 -3 -2 – برآورد پارامترهای لرزه خیزی به روشTavakoli........................................................... 42

فصل چهارم: تحلیل خطر احتمال مولفه افقی زلزله

4 – 1 – مقدمه .............................................................................................................................................. 45

4 – 2 – رابطه کاهندگی .............................................................................................................................. 46

4-2-1 – انتخاب رابطه کاهندگی............................................................................................................... 47

4 – 2 -2 رابطه کاهندگیGhodrati (2007)........................................................................................ 51

4 -2-3- رابطه کاهندگی Khademi (2002)....................................................................................... 52

4 -2-4- رابطه کاهندگی Ambraseys & Simpson (1996) ....................................................... 53

4 – 2 -5 – رابطه کاهندگی Sarma & Srbulov (1996)................................................................ 54

4 – 2 -6 –رابطه کاهندگی Ambraseys & Simpson & Bommer (1996)........................ 54

4 – 3 – تحلیل خطر زمینلرزه به روش احتمالاتی.................................................................................. 55

4 – 4 – تهیه طیف خطر یکسان یرای مناطق شهر بابل....................................................................... 63

4 –4 –1 رابطه کاهندگی Ambraseys & Bommer (1996)برای مولفه افقی و قائم................ 63

4 – 4 – 2 تابع بیشینه بزرگای زمینلرزه و طول گسیختگی گسل....................................................... 68

4 – 4 –3 نوع خاک ساختگاه..................................................................................................................... 69

4 – 5 – نقشه های شتاب طیفی ............................................................................................................... 69

4 – 6 – طیف خطریکسان .......................................................................................................................... 70

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد

5 – 1 – نتیجه گیری................................................................................................................................... 102

5 – 2 – ارائه پیشنهاد برای تحقیقات آتی.............................................................................................. 103

منابع ............................................................................................................................................................. 104

فهرست اشکال

عنوان

فصل اول

شکل ( 1 – 1 ) : چهار مرحله از روش تحلیل قطعی خطر زلزله ................................................................................................................... 7

شکل(2 – 1): چهار مرحله از روش تحلیل احتمالی خطر زلزله...................................................................................................................... 8

فصل دوم

شکل (1-2):گسل های اصلی و فرعی در گستره 200 کیلومتری شهر بابل................................................................................................ 19

فصل سوم

شکل (1 – 3 ) : نرخ رویداد سالیانه ......................................................................................................................................................................... 40

شکل ( 2 – 3 )‌: دوره بازگشت بزرگای زمینلرزه در گستره 200 کیلومتری شهر بابل .......................................................................... 41

شکل (3 – 3 ) : احتمال رویداد زمینلرزه در دوره های زمانی 5/9 و 475 و 2475 ساله .................................................................. 42

شکل (4-3 ) :‌تقسیمات نواحی لرزه خیز ایران ( توکلی ، 1996 )................................................................................................................ 43

فصل چهارم

شکل (1 – 4 ) : درخت منطقی.................................................................................................................................................................................... 50

شکل ( 2-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و 10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل............................ 57

شکل (3-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل ............................ 58

شکل ( 4-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و 10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل............................ 59

شکل ( 5-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل............................. 60

شکل ( 6-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل............................. 61

شکل ( 7-4) : نقشه شتاب روی سنگ بستر (PGA) با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای شهر بابل............................. 62

شکل ( 8-4) : نقشه شتاب طیفی 1/0 ثانیه با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل ......................... 71

شکل (9-4 ) : نقشه شتاب طیفی 2/0 ثانیه با 2٪ و 10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل ......................... 72

شکل (10-4 ) : نقشه شتاب طیفی 3/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل.......................... 73

شکل (11-4 ) : نقشه شتاب طیفی 4/0 ثانیه با 2٪ و 10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل......................... 74

شکل (12-4 ) : نقشه شتاب طیفی 5/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 75

شکل (13-4 ) : نقشه شتاب طیفی 6/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 76

شکل (14-4 ) : نقشه شتاب طیفی 7/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 77

شکل (15-4 ) : نقشه شتاب طیفی 8/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل....................... 78

شکل (16-4 ) : نقشه شتاب طیفی 9/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 79

شکل (17-4 ) : نقشه شتاب طیفی 0/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل......................... 80

شکل (18-4 ) : نقشه شتاب طیفی 2/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 81

شکل (19-4 ) : نقشه شتاب طیفی 5/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 82

شکل (20-4 ) : نقشه شتاب طیفی 8/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل........................ 83

شکل (21-4 ) : نقشه شتاب طیفی 0/2 ثانیه با 2٪ و10% احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه افقی شهر بابل....................... 84

شکل (22-4) : نقشه شتاب طیفی 1/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل........................... 85

شکل ( 23-4) : نقشه شتاب طیفی 2/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل........................ 86

شکل (24-4) : نقشه شتاب طیفی 3/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل......................... 87

شکل (25-4) : نقشه شتاب طیفی 4/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 88

شکل (26-4) : نقشه شتاب طیفی 5/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 89

شکل (27-4) : نقشه شتاب طیفی 6/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 90

شکل (28-4) : نقشه شتاب طیفی 7/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل......................... 91

شکل (29-4) : نقشه شتاب طیفی 8/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 92

شکل (30-4) : نقشه شتاب طیفی 9/0 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 93

شکل (31-4) : نقشه شتاب طیفی0/1ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.............................. 94

شکل (32-4) : نقشه شتاب طیفی 2/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل.......................... 95

شکل (33-4) : نقشه شتاب طیفی 5/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل......................... 96

شکل (34-4) : نقشه شتاب طیفی 8/1 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل......................... 97

شکل (35-4) : نقشه شتاب طیفی 0/2 ثانیه با 2٪ و10%احتمال رویداد در 50 سال برای مولفه قائم شهر بابل......................... 98

نمودار(1-4):طیف خطر یکسان افقی با2% احتمال رویداد در 50 سال مربوط به شهر بابل.................................................................. 99

نمودار(2-4):طیف خطر یکسان افقی با10% احتمال رویداد در 50 سال مربوط به شهر بابل............................................................... 99

نمودار(3-4):طیف خطر یکسان قائم با2% احتمال رویداد در 50 سال مربوط به شهر بابل.................................................................. 100

نمودار(4-4):طیف خطر یکسان قائم با2% احتمال رویداد در 50 سال مربوط به شهر بابل.................................................................. 100

فهرست جداول

فصل دوم

جدول(4-2):فهرست از خلاصه مطالب زلزله های تاریخی................................................................... 23

فصل سوم

جدول ( 1 – 3 ) – مقایسه پارامترهای لرزه خیزی با استفاده از روش کیکو 2000 ............................... 39

جدول ( 2 – 3 ) : پارامترهای لرزه خیزی پیشنهاد شده برای شهر بابل ( توکلی ، 1996 ) ................. 42

فصل چهارم

جدول (1-5):جدول ضریب وزنی........................................................................................................... 50

جدول(1-4):ضرایب برای مولفه های افقی............................................................................................ 66

جدول(2-4):ضرایب برای مولفه های قائم............................................................................................. 67

1 -1 – مقدمه

گسترۀ استان مازندران از نواحی لرزه خیز ایران است .این ناحیه اثر بسیار مهمی در تاریخ تکوین و تحولات این بخش از سرزمین ما داشته است . زمین لرزه های تاریخی و زلزله های سده بیستم در گرگان ، آمل ، بابل ، قائم شهر ، ساری ، تنکابن ، مینو دشت ، مراوه تپه و همچنین کیاسر ، مقری کلا ، شیرگاه موجب گردیده است که این استان به عنوان یکی از لرزه خیزترین مناطق ایران شناخته شود .

در این نوشتار مهمترین ویژگی های لرزه خیزی و خطر زمین لرزه در پهنه استان مازندران به طور خلاصه ارائه شده است . به طور کلی گسل های شمال البرز ، خزر ، گرگان ، بهشهر ، مینودشت ، مراوه تپه و قره بیل و خطواره های باختری تا خاور ، شمال خاوری – باختر ، جنوب باختری با روندهای ساختاری شمال باختری ، جنوب خاوری در البرز مرکزی و هم چنین تغییر روندهای ساختاری تقریباً خاوری – باختری به روند شمال خاوری – جنوب باختری به عنوان مهمترین پهنه های لرزه خیز در کل گسترۀ استان مازندران معرفی می شوند . بنابراین انتظار می رود که در آینده مهمترین رویدادهای مهم لرزه ایی استان در اثر فعالیت مجدد این پهنه های گسلی رخ می دهد . در نوشتار حاضر با اشاره به ویژگی های زمین ساخت و لرزه زمین ساختی در گسترۀ استان مازندران ، به معرفی رویدادهای مهم لرزه ایی تاریخی و سده بیستم و هم چنین بررسی گسل های بنیادی جنبا و کواترنر پرداخته ایم . در خاتمه خطر زمین لرزه برای هر یک از شهر ها و بخش های این استان مورد بررسی قرار گرفته است .

در این بخش خلاصه ای از مهم ترین ویژگی های زمین ساختی و لرزه زمین ساختی مورد بحث و بررسی قرار می گیرند تا بتوانیم به کمک آن ها ویژگی های لرزه خیزی و خطر زمینلرزه را در پهنه استان مازندران تشریح کنیم . آنچه که موقعیت این استان را از نظر خطرات زمینلرزه بارز می کند تغییر روند ساختاری است که در کف پوسته شبه اقیانوسی دریای خزر آشکار شده است . ادامه این تغییر شکل فعال را می توان در خشکی در امتداد گسل خزر و خطواره های بابل و آمل با آن جستجو کرد . موتور این فعالیت های تکتونیکی حرکت صفحه عربی با سرعت 3 سانتی متر در سال است . بخش شمال غربی این صفحه محل قرار گیری استان های آذربایجان شرق ، غربی و اردبیل هستند که به طرف خاور و شمال خاوری فشرده می شوند . این فشردگی در مرز پوسته صلب خزر با تجمع تنش در استان مازندران منتج می شود . بدین خاطر گسل های معرفی شده در این پهنه دارای فعالیت های لرزه ای هستند و انتظار می رود در آینده نیز این حرکت های تکتونیکی در امتداد گسل های فعال باعث ویرانی شوند .

برای بدست آوردن برآوردی از خسارت احتمالی زلزله ابتدا لازم است که تخمینی از زلزله های محتمل در منطقه را بدست آوریم که برای رسیدن به این هدف نیاز به تحلیل طیفی خطر زلزله در منطقه می باشد که در این مطالعه به این مهم پرداخته شده است . تحلیل طیفی خطر زلزله در اصل روشی است که با اتکا به آن و با توجه به شرایط زمین شناسی و تکتونیکی منطقه و زلزله های ثبت شده گذشته می توان به تخمینی از زلزله های آینده رسید ، بنحوی که می توان برای پریودهای مختلف با توجه به دوره بازگشت های متفاوت ، خطر زلزله را در نقاط مختلف پهنه تخمین زده و سپس برای هر پریود و هر سطح خطر نقشه پهنه بندی لرزه خیزی ( نقشه نقاط هم شتاب ) را تهیه کرده که این امر را می توان بعنوان ابزار مناسبی جهت تهیه طیف های خطر یکنواخت به شمار آورد .

تحلیل های خطر به تخمین کمی خطرات زلزله در یک محل خاص مربوط می شود . خطرات لرزه ای در شرایطی که یک زلزله مشخصی مدنظر باشد ، بصورت قطعی و در شرایطی که اندازه ، زمان و مکان زلزله ، قطعی نباشد بصورت احتمالی بررسی می شود . در اینجا به بررسی و توضیح این دو روش می پردازیم :

1 – 2 – تحلیل قطعی خطر زلزله(Deterministic Seismic Hazard Analysis )

چون منشاء اکثر زلزله ها ، پدیده زمین ساختی می باشد و همانطور که دیده شد عامل اصلی در پدیده فوق ، وجود گسل بوده لذا کسب اطلاعات در این رابطه حیاتی است .

در مرحله مطالعاتی تعیین لرزه خیزی یک منطقه که سازه مورد نظر قرار است در آنجا بنا شود ، ابتدا با توجه به اهمیت سازه ، منطقه ای با وسعت معین جهت بررسی پتانسیل گسل های موجود انتخاب می شود . معمولاً شعاع منطقه انتخاب شده عدد ثابتی نبوده و بستگی به نظر کارشناسان طرح و لرزه خیزی گذشته دارد . برای مثال برای سدها منطقه ای در حدود شعاع دویست کیلومتری و در مورد نیروگاه های هسته ای منطقه ای به شعاع پانصد کیلومتر معمول می باشد .

اقدام اساسی در مرحله نخست ، شناسائی گسل های فعال می باشد . فعال بودن یا نبودن یک گسل احتیاج به بررسی دقیق محل و آثار محل و آثار قبلی و همینطور تخمین زمان وقوع زلزله های گذشته دارد و هرچه اهمیت سازه مورد نظر بیشتر و حساس تر باشد ، نحوه ارزیابی فوق نیز دقیقتر خواهد بود . در این ارتباط سازمان ها و مراکز علمی نظرات کاملاً متفاوتی را مد نظر قرار می دهند .

 



download