تحلیل خطر لرزه ای احتمالاتی با استفاده از الگوریتم لنگر دوم – مرتبه اول برای تهران و حومه

یکی از پرخسارت‌ترین حوادث طبیعی، زمین‌لرزه است که فرآیند تصادفی آن پیش‌بینی و یا پیشگیری وقوع را در شرایط حاضر ناممکن کرده است. ولی امروزه کاهش خسارات زمین‌لرزه‌ها با مطالعات تحلیل خطر لرزهای ممکن شده است. ایران از مناطقی است که همواره در معرض آسیب این پدیده طبیعی قرارگرفته است. اما تجربه بسیاری از کشورهای مشابه ایران که در معرض زمین‌لرزه‌های متعدد قرار دارند، ولی تلفات و خساراتی به مراتب کمتر را متحمل می‌شوند، نشان داده است که با مطالعات بروز زمین‌لرزه‌ها و بهره‌گیری از این مطالعات در احداث سازه‌ها می‌توان خسارات ناشی از زمین‌لرزه‌ها را کاهش داد. تحلیل خطر لرزهای نیازمند داده‌های زلزله است، که هرچه این اطلاعات بروزتر باشند، نتایج حاصل نیز با دقت بیشتری حاصل خواهند شد. از اساسی‌ترین داده‌هایی که نیازمند به‌روزرسانی هستند، بزرگای زمین‌لرزه‌ها، محل وقوع زمین‌لرزه‌ها، ژرفای کانونی و... با دقت کافی می‌باشد. این پارامترها در برآورد تحلیل خطر زمین‌لرزه احتمالاتی در مناطق مختلف نقش اساسی دارند. این تحقیق تهران را به‌عنوان پایتخت و پرجمعیت‌ترین شهر ایران به‌عنوان منطقه مطالعاتی خود در نظر گرفته است. پژوهش حاضر دربرگیرنده سابقه بیش از 300 زمین‌لرزه در 117 سال گذشته برای تهران و اطراف آن می‌باشد. هدف تحقیق حاضر ارزیابی خطر لرزه‌ای احتمالاتی جدید به وسیله الگوریتم لنگردوممرتبه اول با استفاده از عدم قطعیت بر روی چهار رابطه کاهندگی با وزن یکسان است. همچنین با توجه به سطوح لرزه‌ای برای طراحی و استاندارد 2800 ایران، پژوهش حاضر بیشینه شتاب زمین‌لرزه را در دو سطح مورد بررسی قرار داده است. زلزله مبنای طرح 1 ،زلزله‌ای با احتمال فراگذشت 10 %در50 سال )دوره بازگشت 475 ساله( که در عمر مفید سازه رخ می‌دهد و همچنین زلزله مبنای طرح 2 ،زلزله‌ای با احتمال فراگذشت 2 %در50 سال )دوره بازگشت 2475 ساله( که احتمال رخ‌دادن آن در عمر مفید سازه محتمل می‌باشد. نتایج این پژوهش مبین آن است که بیشینه شتاب زمین‌لرزه به ترتیب اعداد g0/30061 و0/55666g برای دو سطح فوق طبق الگوریتم لنگردوممرتبه اول است و همچنین استاندارد 2800 ایران در این زمینه محافظه کارانه‌تر عمل کرده است.

Probabilistic Seismic Hazard Analysis for Tehran and Suburbs by Using of First Order Second Moment Algorithm

One of the most damaging natural disasters is an earthquake which random process of its motions has made predicting and preventing its occurrence impossible, but it is possible to reduce the probable damages caused by earthquakes through probabilistic seismic hazard studies. Iran is one the countries that always has been exposed to the damages of this natural phenomenon. The experiments of many countries that are at high risk of earthquakes, has shown that damages can be reduced when seismic hazard analysis is achieved in structural design process. Seismic hazard analysis requires the earthquake data and obviously more accurate data can lead to results with more precision. The magnitude, location and focal depth of the earthquakes are the most basic data that needs to be updated carefully. These parameters have a major role in the estimation of the probabilistic seismic hazard analysis in the different regions. The city of Tehran which is the capital and the most populous city of Iran was chosen as our study area. The current research includes a history of more than 300 earthquakes in the past 117 years, which has been analyzed for Tehran and its suburbs with the aim of conducting a new FOSM (First Order Second Moment) algorithm. In this method, four ground motion relationships with the same weight were also used. Based on given design seismic levels and the Iranian Standard No.2800, the present study had the PGA in two levels. The first level which is, Design Basis Earthquake (DBE) defines the peak horizontal accelerations with 10% probability of exceedance in 50 years that was expected to occur once in approximately 475 years. The second is Maximum Considered Earthquake (MCE) that defines the peak horizontal accelerations with 2% probability of exceedance in 50 years which was expected to occur once in approximately 2,475 years. According to the FOSM algorithm, the estimated PGA for both levels was 0.30061 g and 0.55666 g, respectively.