مطالعات میکرو لرزه ها(مایکرو ترمور)
-
هدف مطالعه
شناسایی و برآورد فرکانس طبیعی و شاخص آسیب پذیری زمین و سازه، و برآورد شتاب مورد تحمل سازه
-
مقدمه
حفظ سازههای مختلف در سرتاسر دنيا و افزايش پايداري آنها در مقابل زمين لرزه مسئله مهمي براي بسياري از کشورهاست. بدين منظور تلاشهاي بسياري براي تسليح يا تعمير بناهاي فوق علاوه بر برآورد دقيق ميزان تخريب ناشي از زمين لرزههاي آتي انجام پذيرفته است. درجه و ميزان خرابي در حين زمين لرزهها به ويژگيهاي ديناميکي سازهها و همچنين تقويت امواج لرزهاي وابسته است. به همين علت رفتار سازهها پيش از تسليح و ترميم بايستي شناسايي گردند.
يکي از اهداف اين مطالعات ميتواند بررسي ويژگيهاي ديناميکي و شناسايي سازهها و شناسايي مکانيزم اصلي تخريب براي برآورد خطر تخريب يا واژگوني نقاط مختلف سازه باشد. از جمله روشهايي كه در سالهاي اخير مورد استفاده قرار گرفته است بکارگيري مايکروترمورها به عنوان سادهترين و ارزانترين روش و بدون ايجادهرگونه تخريب سازهاي ميباشد.
براساس تحليل مايكروترمورها ميتوان خصوصيات ديناميكي خاك سازه و نيز کرنشهاي زمين و سازه را برآورد نموده و شاخص آسيب پذيري خاك و سازه را تخمين زد. براساس پارامترهاي فوق شتابهايي که سازه در نقاط مختلف خود قادر به تحمل آنها ميباشد محاسبه ميگردد و به عنوان شاخصي از مقاومت در مقابل زمين لرزه ارائه ميگردد.
يکي از پارامترهاي ايجاد کننده بخش عمدهاي از خرابي سازهاي، ويژگيهاي ديناميکي و عملکرد لرزهاي ساختمانها مانند فرکانس طبيعي، نسبت ميرائي و شاخص آسيب پذيري آنها ميباشد. اين پارامترها از اندازهگيريهاي انجام شده روي سازه يا يک ساختمان قابل اندازهگيري ميباشند. مزيت اصلي تحليل مايکروترمورها در مقايسه با ساير روشها اجراي ساده، سريع و ارزان و نتايج قابل اعتماد و دقيقي از فرکانس ميرائي و شاخص آسيب پذيري مدهاي ارتعاشي سازه از دامنههاي کوچک تحريک ميباشد.
نسبت ميرايي پارامتري است که نشان دهنده کاهش انرژي يک سامانه نوسانگر ميباشد. کاهش ميتواند داخلي (ميرايي مصالح) يا سامانه ديگر (ميرايي شعاعي) باشد. به طور کلي نسبت ميرايي براي مشخص ساختن سطح ميرايي سازه بکار ميرود و در طراحي لرزهاي سازه مهمتر ميباشد. توانايي سازه در کاهش انرژي ارتعاشي به ميرايي وابسته است که ميتواند به صورت نسبت ميرايي محاسبه گردد. در طي ارتعاش يک زمين لرزه يک سازه بلندترين دامنه پاسخ را در فرکانس بنيادي خود داراست که به جرم و سختي آن وابسته ميباشد. سطح ميرايي متغير مهمي در طراحي براي کاهش ارتعاشات و ساخت يک سازه مقاوم در مقابل زمين لرزه ميباشد.
شاخص آسيب پذيري سازه در مقابل زمين لرزه که قادر است تا مقدار زاويه انحراف را محاسبه نمايد به شتاب زمين لرزه ورودي و فرکانس بينادي هر طبقه وابسته ميباشد. اين پارامتر از فرکانس بنيادي و دامنه هر طبقه بدست آمده از تابع تقويت سازه برآورد ميگردد. تايع تقويت يک سازه از نسبت طيفي سازه و نسبت طيفي زمين طيف ميدان آزاد که نسبت طيفي کف ناميده ميشود، برآورد ميگردد.
برآورد مقاومت سازه تحمل ارتعاش لرزهاي و مشخصات سازه از طريق ثبت نوفه محيطي قابل انجام ميباشد. از اين رو دادههاي برداشت شده مورد تحليل قرار گرفتند تا فرکانس طبيعي و نسبت ميرايي سازه را محاسبه کرده و در نتيجه شاخص آسيب پذيري سازه را استخراج نمايند.
ريز ارتعاشات
ارتعاشات با دامنه كوتاه، ضعيف و با پريود پائين كه ممكن است در سطح زمين ثبت شده باشند عموماً “ريز ارتعاش” ناميده ميشوند (Okada, 2003). دامنه اين ريز ارتعاشات جز در موارد استثنائي همواره خيلي كم است. آنها ارتعاشات زمين با جابجايي بين ۱/۰ تا ۱ ميكرون و دامنه سرعت بين ۰۰۱ /۰ تا ۰۱/۰ سانتيمتر بر ثانيه، خيلي پائينتر از آستانه احساس انسان هستند و فقط توسط لرزهنگارهاي با بزرگنمايي زياد كشف ميگردند (;Dikmen & Mirzaoglu,2005 2003 & Dykmen, Mirzaoglu ).
اصطلاح ريز ارتعاش كليه ارتعاشات زمين، بجز رخدادهاي كوتاه مدت مانند زمين لرزه يا انفجار را در بر ميگيرد (Ibs-von Seht and wohlenberg,1999). ريز ارتعاشات حركات زمينه زمين قابل ربط دادن به منابع غير لرزهاي هستند (Asten, et al.,2005).
شکل۱: ارتعاشات محيطي (خردلرزهها و ريزارتعاشات)، (Yokoi, 2010)
۳- مطالعات پیشنهادی
در مطالعات ژئوفیزیک تمرکز بر شناسایی غیر مستقیم مصالح و ساختارها پرداخته معطوف میگردد. در این بخش اندازهگیریها به روش خرد لرزهسنجی پیشنهاد میگردند.
- مطالعات خرد لرزهسنجی به روش تک ایستگاهی صورت خواهد پذیرفت.
روش خرد لرزه سنجی عمدتا برای شناسایی و برآورد فرکانس طبیعی ساختگاه و سازه بکار میرود. قابلیت دیگر روش خرد لرزه سنجی استخراج پروفیل سرعتهای امواج لرزهای در محل برداشت میباشد که در صورت تمایل کارفرما این مهم نیز قابل انجام میباشد.
ابزارهاي مورد استفاده جهت برداشت ريزارتعاشات عبارت خواهند بود از لرزه سنج سه کاناله ، کامپيوتر قابل حمل، کمپاس و سيستم موقعيت ياب جهاني.

- خدمات مهندسی
سرفصلهای گزارش خدمات مهندسی به شرح ذیل میباشد:.
- جانمایی ایستگاههای مناسب برای برداشت دادههای خرد لرزهها
- پردازش و تفسیر دادههای خردلرزه سنجی
- برآرد فرکانس طبیعی زمین و بخشهای مختلف سازه
- برآورد شاخص آسیب پذیری زمین و سازه
- جمع بندی و گزارش نهایی
- شرح خدمات مطالعات به تفکیک
- تعیین محل ایستگاههای اندازهگیری
- اندازهگیری نوفه های محلی به روش خرد لرزه سنجی (در طبقات مختلف از همکف تا بام سازه)
- پردازش دادههای اندازهگیری شده
- ارائه فرکانس طبیعی ساختگاه و سازه
- ارائه شاخص آسیب پذیری زمین و سازه
شرکت زمین ساخت پویان زمان با دارابودن تجهیزات تخصصی مایکروترمور آماده همکاری با ارگان های مختلف در زمینه شناسایی و برآورد فرکانس طبیعی و شاخص آسیب پذیری زمین و سازه، و برآورد شتاب مورد تحمل سازه می باشد.
نوشتههای تازه
آخرین دیدگاهها
بایگانیها
دستهها
- هیچ دستهای پیدا نشد