تاثیر بافت اُرتوتروپ ناهمگنی مدفون بر پاسخ لرزه‌ای سطح زمین

در نوشتار حاضر، به تعیین پاسخ لرزه‌‌یی سطح زمین در حضور ناهمگنی مدور مدفون اُرتوتروپ در برابر امواج مهاجم قائم sh پرداخته شده است. در تعریف مدل مسئله، از روش اجزاء مرزی نیم‌فضا در حوزه‌ی زمان استفاده شده است، که مش‌بندی با تمرکز بر وجه میانی توسعه یافته است. میرایی تشعشعی و مصالح کاملاً در فرمول‌بندی روش پیشنهادی، به ترتیب به کمک رویکردهای تحلیلی و غیر‌مستقیم نهادینه شده است. ابتدا روش مذکور به اختصار معرفی و راستی‌آزمایی نتایج حاصل با تحلیل چند مثال کاربردی اعتبارسنجی شده است. سپس در قالب یک مطالعه‌ی عددی، تاثیر برخی پارامترهای اساسی از قبیل نسبت‌شکل ناهمگنی و محتوای بسامدی با تکیه‌ی ویژه بر عامل ایزوتروپی و تاثیر بافت اُرتوتروپی مصالح، حساسیت‌سنجی شده است. درنهایت، پاسخ لرزه‌‌یی سطح زمین و پیرامون ناهمگنی مدفون به صور مختلف و در حوزه‌ی زمان و بسامد نمایش داده شده است. نتایج حاصل نشان داده است که بافت اُرتوتروپی ناهمگنی مدفون در سوگیری امواج منتشرشده و متعاقباً برآورد الگوهای بزرگ‌نمایی بسیار موثر است.

the orthotropy effect of underground inclusion on the seismic response of ground surface

this paper presents a formulation of the attenuated orthotropic time-domain half-space boundary element method for analyzing the orthotropic effect of underground inclusions subjected to transient sh-waves. the stress-free boundary condition at the ground surface is satisfied using wave source image theory. to account for material damping, the barkan approach is employed to attenuate the half-space by introducing a constant logarithmic reduction into the modified boundary integral equation. this method is easily implemented in a time-domain computer code for analyzing seismic homogeneous orthotropic mediums. to model underground inclusions, a sub-structuring approach is introduced to ensure continuity conditions at interfaces based on node position and normal direction. several practical examples involving sh-waves are solved and compared with existing literature to validate surface response, particularly focusing on isotropic convergence. a favorable agreement is found between responses, confirming the capability of the proposed method for simple modeling of orthotropic subsurface features. finally, in the form of an advanced numerical study, the surface motions of orthotropic models, including an underground inclusion embedded in a linear elastic half-space were successfully obtained under transient sh-wave propagation. utilizing the time-domain boundary element approach, a simple model was developed only by discretizing the boundaries/interfaces. to illustrate responses in the time/frequency-domain, a comprehensive sensitivity analysis is performed considering parameters such as frequency, shape ratio, and isotropy factor, visualized through snapshots, seismograms, and amplification patterns. results demonstrate that orthotropic anisotropy significantly influences seismic patterns of ground surfaces, highlighting the impact of mentioned parameter variations.