بسمه تعالی

        
پروژه درس مهندسی زلزله



نویسنده:reza zarey
موضوع:تخمین خطر زمین لرزه

مقدمه

منطقه مازندران در ایالت البرز مرکزی ودر کمربند کوهزایی آلپ-هیمالیا قرار دارد.این کمربند زلزله یکی از
 زلزله خیز ترین مناطق جهان است.و در سال شاهد زمین لرزههای زیادی در منطقه البرزمرکزی می باشیم.و حتی
زلزله های بزرگتر از 6 نیز در منطقه اتفاق افتاده است. منطقه مازندران بدلیل تراکم جمعیتی و لرزه زمین ساختی که دارد از لحاظ زلزله خیزی بسیار حایز اهمیت می باشد.منطقه مورد بررسی در شرقی ترین قسمت استان مازندران و در شهرستان بهشهر قرار دارد.یکی از روشهای بررسی زلزله یک منطقه روش تخمین خطر زمین لرزه  می باشد.روش تخمین خطر نیز به سه صورت  انجام می شود که در این پروژه از روش احتمالاتی استفاده گردید.

  لرزه خیزی منطقه بهشهر
 منطقه بهشهر در استان مازندران ودر البرز مرکزی قرار دارد و از شمال به دشت و دریای خزر
و از جنوب به رشته کوههای البرز و از شرق به شهر گلوگاه و از غرب به شهرستان نکا محدود می شود.از نظر زون زمین شناسی در زون زمین شناسی البرز مرکزی(غرب زون البرز شرقی)
قرار دارد. مرکز شهر بهشهر در طول جغرافیایی53/541درجه شرقی و عرض جغرافیایی36/694درجه شمالی قرار دارد.وگسلهای منطقه در جنوب شهرستان قرار دارند.از
مهمترین گسلهای منطقه عبارتند از گسل خزر،گسل البزر،گسل عطاری،گسل بادله،گسل آستانه و....

 روش کار تحلیل خطر زمین لرزه با روش احتمالاتی
1-ساختگاه را انتخاب می کنیم و ساختگاه مورد نظر در شهر بهشهر ساختمان بیمارستان
شهدای بهشهر می باشد که این مکان در طول541/53درجه شرقی و عرض 69/36
درجه شمالی قرار دارد که این مختصات ساختگاه با توجه به نقشه گوگل ارس یا
ARC GIS مشخص شده است.
2-ایالت لرزه زمین ساختی که ساختگاه در آن قرار دارد را تعیین میکنیم که با توجه به تقسیم بندی
انجام شده ایا لت های ایران منطقه بهشهر در ایالت لرزه زمین ساختی البرز مر کزی قرار دارد.در شکل 1 موقعیت ساختگاه در نقشه هوایی GOOGEL EARTH و مختصات مکان آورده شده و
 در نقشه 2 که از پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی تهران گرفته شده گسلهای منطقه مشخص
شده اند.که این گسلها بسیا ر فعال می باشند که مهمترین آنها گسل خزر با طول 523 کیلومتر و
گسل البرز با طول 360 کیلومتر می باشند.
برای تعیین چشمه های بالقوه زمین لرزه روش خاص و استانداری وجود ندارد و از نقشهای تکتونیکی و نقشه رو مرکز زمین لرزه به عنوان راهنما برای تعیین چشمه های بالقوهی زمین لرزه ا ستفاده می شود.و در سرزمین ایران با توجه به ساختار زمین شناسی بهترین روش تعیین
چشمه های بالقوه زمین لرزه ای به صورت پهنه های هم پتانسیل ا

3-برای این که زلزله ا ی ارزیابی شود مستلزم تخمین میزان جنبش زمین در فاصله مشخص از محل زلزله  می باشد. و تخمین حرکت زمین با استفاده از روابط تضعیف انجام می شود. و برای هر منطقه ای یک رابطه تضعیف مخصوص آن منطقه تعیین می شود.
هدف ما از بر آورد خطر زمین لرزه ارزیابی پارامترهای حرکت زمین در ساختگاه مورد نظر
(بیمارستان شهدای بهشهر)در اثر وقوع زلزله احتمالی در مدت زمان عمر مفید سازه (50 یا 100 سال) می باشد.
4– مهمترین پارامترهای حرکت زمین عبارتند از :1-بیشینه شتاب زمین     PGA   2-بیشینه سرعتPGV 3-بیشینه جابه جاییِِPGHِ

5- در روش احتمالاتی اثر هم زمان چشمه های لرزه ای متعد د و ساختگاه بررسی می شود و عدم قطعیت پارامترهای مختلف به نحوی در محاسبات دخالت داده می شود.
6-برای مشخص کردن دوره بازگشت زلزله که یکی از کارهای اساسی تخمین خطر است مراحل زیر را انجام می دهیم.
الف-تا شعاع 250 کیلومتری منطقه تعداد زلزله ها را از لحا ظ بزرگی از سال 1910 تا سال 2010 میلادی  بررسی می کنیم که با استفاده از سایت پژوهشگاه زلزله شناسی ایران اطلاعات
جدول زیر را استخراج کردم.
 

 

 

 

 

 جدول زیر مربوط به کاتوگ زلزله ها در شعاع 250 کیلومتری بهشهر و ساختگاه مورد نظر می باشد

  کاتالوگ زلزله ها در شعاع 250 از 1/1/1910تا1/1/2010کیلومتری بهشهر

محل بیمارستان شهدای بهشهر بر گرفته از googel earth

 

 

 

 

 

 

رو مرکز 64 زلزله بالای 5 ریشتری در مختصات مورد نظر در شعاع 250 کیلومتری بهشهر

 

 

 

 

کاتالوک 9 زلزله بالای 6 ریشتری در مختصات مورد نظر(پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی ایران)

 

--International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES)

--This search was done on 2012/04/03 08:50

--Earthquake Catalogue Search with following parameters:

--Start Date: 1910/1/1

--End Date: 2010/1/1

--Square Search

--Latitude(Min): 34.438

--Latitude(Max): 38.942

--Longitude(Min): 51.289

--Longitude(Max): 55.793

--Magnitude(Min): 6

--Magnitude(Max): 8

--Order by: Date, Ascending

--Found : 9

 

Date(yyyy/mm/dd) Time(UTC Time(Local Lat.  Lon.  Depth Mag.    Ref.       Region                                      

---------------- -------- ---------- ----- ----- ----- ------- ---------- ---------------------------------------------

1927/07/22       03:55:00 07:25:00   34.72 53.64       mb:6.9  AMB        Semnan, South-East of Semnan                

1935/04/11       23:14:00 02:44:00   36.36 53.32       mb:6.8  AMB        Mazandaran, South of Neka                   

1953/02/12       08:15:00 11:45:00   35.39 55.08   10  mb:6.9  A28        Semnan, South-East of Shahrud               

1957/07/02       00:42:00 04:12:00   36.07 52.47       mb:7    AMB        Mazandaran, South-East of Amol               

1985/10/29       13:13:41 16:43:41   36.68 54.77   15  Mw:6.1  EHB        Golestan, South of Ali Abad                 

1985/10/29       14:23:05 17:53:05   36.90 54.90   13  Mw:6.2  EHB        Golestan, Ali Abad                          

1990/01/20       01:27:12 04:57:12   35.90 52.97   30  Mw:6    EHB        Mazandaran, South of Pol-E-Sefid            

2004/05/28       12:38:45 17:08:45   36.26 51.57   27  Ms:6.4  EHB        Mazandaran, South of Nowshahr               

2004/10/07       21:46:15 01:16:15   37.40 54.58   17  ML:6.2  IIEES      Golestan, North-East of Aq Qaleh     

 

نمونه کار آماده سازی شده کاتالوک زلزله برای اجرا در نرم افزار zmap که توسط موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران از سال 1995 شروع شده و بزرگی بالای2.5ML=راشامل می شود.

                                                                  دقیقه-ساعت-عمق-  بزرگی- روز-ماه-سال-        عرض -طول

54.17  36.33  2000 08 13 2.80 3.70  05 25 

54.76  36.97  2000 08 15 3.50 0.00  11 12 

53.43  35.88  2000 08 16 3.10 28.70 07 18 

54.68  36.47  2000 08 16 4.80 9.40  12 52 

54.69  36.28  2000 08 19 2.50 13.60 07 03 

54.31  36.75  2000 08 20 2.60 0.80  09 25 

54.59  36.91  2000 12 08 3.00 3.10  23 01 

52.16  35.31  2001 02 16 3.40 0.00  01 43 

53.92  35.99  2001 03 29 2.50 16.60 18 57 

53.75  35.90  2001 05 04 2.80 17.10 18 37 

52.69  36.38  2001 05 16 4.00 27.60 07 24 

53.21  35.79  2001 10 19 2.50 2.00  01 11 

51.80  35.98  2001 11 12 3.30 18.00 20 44 

54.89  36.56  2001 11 14 2.70 0.00  18 25 

53.84  37.47  2001 11 15 3.40 3.90  19 02 

53.25  35.83  2001 11 17 3.30 16.00 21 19 

53.24  36.70  2001 11 23 3.30 30.90 20 46 

54.82  37.33  2001 12 01 3.10 1.20  04 17 

54.90  36.76  2002 01 05 2.70 0.00  17 35 

54.50  37.40  2002 01 06 2.90 10.30 06 41 

54.97  37.85  2002 01 19 3.00 18.00 15 51 

54.22  37.25  2002 01 21 2.60 14.00 06 31 

55.22  37.28  2002 01 22 2.50 23.30 12 47 

55.72  37.55  2002 02 06 3.20 3.10  20 45 

52.06  35.75  2002 02 12 3.20 35.70 05 27 

52.78  35.48  2002 02 17 2.90 4.60  13 05 

53.57  37.38  2002 03 03 4.50 10.30 12 11 

54.22  37.41  2002 03 03 2.70 18.50 20 43 

52.90  35.85  2002 03 09 3.40 13.50 18 28 

52.69  38.34  2002 03 26 3.50 32.10 21 05 

53.91  36.92  2002 03 31 2.70 18.70 03 22 

51.77  36.38  2002 04 08 5.00 10.90 18 30 

51.86  36.36  2002 04 08 2.50 0.00  20 46 

51.81  36.38  2002 04 09 2.90 5.90  10 10 

51.70  36.30  2002 04 10 2.50 12.30 23 06 

51.74  36.20  2002 04 13 3.30 19.30 11 51 

51.73  36.14  2002 04 14 2.70 19.20 01 02 

53.18  36.72  2002 04 14 2.70 14.50 02 07 

52.01  36.29  2002 04 14 2.80 18.30 09 04 

55.21  37.12  2002 05 08 2.50 0.90  21 23 

53.10  37.23  2002 06 28 3.60 24.40 17 28 

54.57  36.21  2002 06 28 4.50 0.00  19 27 

54.46  37.31  2002 07 03 2.70 0.40  06 01 

55.19  36.95  2002 07 03 2.90 15.30 22 12 

55.45  36.74  2002 07 12 2.90 0.00  12 55 

54.52  36.82  2002 07 21 2.70 23.80 13 05 

55.21  37.41  2002 07 24 2.90 0.10  02 25 

54.86  36.84  2002 08 01 2.50 0.60  04 10 

54.07  37.48  2002 08 17 3.50 5.30  05 45 

54.43  35.47  2002 09 06 3.10 4.00  16 36 

54.85  37.31  2002 10 25 3.00 28.60 14 01 

53.25  35.90  2002 10 26 2.60 8.50  09 10 

55.29  36.41  2002 10 31 3.00 1.00  09 23 

54.54  36.93  2002 10 31 2.60 0.30  19 29 

53.64  34.85  2002 11 02 2.90 35.70 09 55 

52.89  35.60  2002 11 18 3.10 23.90 07 06 

52.02  35.57  2002 12 19 3.10 15.40 06 38 

55.39  37.05  2002 12 28 3.50 13.00 15 32 

55.71  36.87  2003 01 26 2.60 18.00 10 55 

54.68  36.32  2003 02 15 2.70 1.30  03 37 

55.56  37.16  2003 03 12 4.60 18.00 00 30 

54.44  37.24  2003 03 30 4.80 11.60 19 08 

52.95  36.79  2003 04 27 3.20 6.50  12 51 

 

 

 

می توانیم با قرار دادن بزرگی زلزله در منطقه ،تعداد زلزله در یکسا ل تعیین شده و
دوره باز گشت زلزله با آن بزرگی  یا بزرگتر مشخص شود.
رابطه گوتنبرگ –ریشتر به صورت زیر است که در این رابطه aثابت لرزه خیزی منطقه وb ثابت تکتونیک
می باشد.که با قرار دادن اطلا عات فراوانی –بزرگی می توانیم این ثابت ها را در نرم افزار zmap محاسبه کنیم.

پ-در روش احتمالاتی از درصد وقوع استفاده می شود که این احتمال وقوع برای یک ساختمان با عمر مفید 50 سال یا 100 سال ودوره های بازگشت 50-500-2500-5000 ساله در نظر گرفته می شود. اگر دوره بازگشت زلزله 50 سال و عمر مفید ساختمان نیز 50 سال باشد احتمال وقوع زلزله 64 درصد خواهد بودو برای زلزله های با دوره بازگشت 500 ساله برای سازه ای با عمر مفید 50 سال احتما ل وقوع 10 درصد
می باشدکه  از لحاظ مهند سی زلزله MPE نامیده می شود.و در تحلیل خطر به روش احتمالاتی بیشتر با دوره
بازگشت 500 ساله کار می شود.در بررسی رابطه احتمال وقوع رابطه زیر استفاده می شود.

Tدوره بازگشتlogn=a-bM
   
tمدت زمان کل کاتالوگ زلزله
Nتعداد زلزله ها در مدت زمان کلT=
nتعداد زلزله در یکسال
اگر nرا داشته باشیم عکس آن Tرا مشخص می کند.که مدت زمان برگشت اولین زلزله با بزرگیMوبزرگتر
ازآن رانشان می دهد.به عنوان مثال در منطقه بهشهر ودر شعاع 200 کیلومتری آن ازسال 1935 تا2004
شاهد 7زلزله 6ریشتر به بالا بودیم(1935-1957-1985-1985-1990-2004-2004)که تقریبا دوره بازگشت 10 ساله خواهد بود.و احتمال وقوع 99/3درصد در مدت عمر مفید یک سازه خواهد بود.

موضوعات مرتبط: فیزیک و زلزله، ،
برچسب‌ها: