مقایسه روش های مختلف تحلیل پاسخ لرزه ای زمین های نرم مستعد روانگرایی در برابر زلزله های میدان دور و نزدیک

با توجه به اهمیت روزافزون زمین شناسی محلی و شرایط زمین ریخت شناسی بر پاسخ لرزه ای زمین، در این مقاله به بررسی جزئیات مربوط به اثر وجود لایه های روان گرا بر پاسخ لرزه ای سطح زمین می پردازیم. به منظور بررسی تفاوت روش های مختلف تحلیل پاسخ زمین، ابتدا تحلیل بر مبنای روش معادل خطی مبتنی بر مدل تنش کل در حوزۀ فرکانس و سپس بر اساس روش غیرخطی با مدل های تنش کل، تنش موثر و اعمال افزایش اضافه فشار آب حفره ای در حوزۀ زمان انجام شده است. در این راستا از ویرایش پنجم نرم افزار deepsoil بر مبنای جدیدترین دستاوردها و تکنیک های مختلف در هردو حوزۀ حل، استفاده شده است. محل بررسی شده برای انجام این تحقیق، پروژۀ بندر lng عسلویه واقع در جنوب ایران است. با توجه به پژوهش های رایج لرزه خیزی انجام شده و عدم ثبت داده های واقعی زلزله میدان نزدیک در محل پروژه به ویژه برای گسل محتمل آن، از روش شبیه سازی مصنوعی زلزله برای گسل مولد استفاده شده است. همین طور بر اساس بررسی های عرف لرزه خیزی در محل، سه زلزله میدان دور نیز برای انجام تحلیل های پاسخ زمین انتخاب شده اند. سپس به منظور درک بهتر از پاسخ های به دست آمده، طیف پاسخ های حاصل با طیف طرح شتاب ارائه شده در برخی از آیین نامه های معتبر مقایسه شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که در نظر گرفتن اثر پالس در مولفۀ افقی شتاب در جهت عمود بر راستای گسل برای زلزله های میدان نزدیک، پاسخ سطح زمین و محتوای فرکانسی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. به طوری که پاسخ های به دست آمده در سطح زمین در حوزۀ زمان با توجه به در نظر گرفتن ماهیت رفتار غیرخطی خاک و اعمال افزایش اضافه فشار آب حفره ای با مقایسۀ پاسخ ها در حوزۀ فرکانس مبتنی بر روش معادل خطی، تفاوت های زیادی دارند.

Comparison the Different Methods of Seismic Response Analysis in Liquefiable sites against Near and Far-Field Earthquakes

Due to the increasing importance of geomorphologic conditions on the seismic ground response, the effect of liquefiable soils on seismic ground surface response is discussed. At first, the equivalent linear analysis based on total stress model in the frequency domain is carried out and then the nonlinear analyses based on total stress, effective stress model and considering the pore water pressure development in time domain are done in order to evaluate the differences between the several types of ground response analysis methods. DEEPSOIL.Ver5 software is used based on the latest achievements and various techniques in both solution domains. LNG port project in Assaluyeh, situated in south of Iran, is considered as a case study. Due to lack of the real data recorded nearfield fault at the project site, the simulated method is used in order to create the artificial earthquake. Also three farfield earthquakes have been selected based on conventional seismic hazard studies for the seismic ground response analysis. Then, in order to better understanding of the obtained responses, the resulted responses spectra are compared with the acceleration design spectra provided in some valid codes. The result of this study indicates that the pulse effect in the horizontal component of acceleration perpendicular to the fault plane direction, affects severely the surface ground response of the nearfield earthquake. The obtained results of the nonlinear modeling of the soil with excess pore water pressure buildup in the timedomain are extremely different from those of frequencydomain responses based on the equivalent linear method. In addition, because of the inherent linearity of equivalent linear analysis which can lead to spurious resonances in ground responses, the peak ground acceleration in the timedomain is lower than the frequencydomain.