‌روشی برای تعیین مدت زمان جنبش نیرومند زمین بر اساس شدت و انرژی، مطالعه موردی: زلزله سرپل ذهاب

در مواجهه با رکورد یک زلزله، شناسایی لحظه ای که در تاریخچه زمانی، هنگام ورود انرژی اصلی به سازه است، اهمیت ویژه ای دارد. شدت و پارامترهای نشان دهنده آن به خوبی، میزان اثرگذاری زلزله را نشان می دهند. از نظر فنی، یافتن و تعریف پارامتری که شدت زلزله را نشان دهد بسیار مهم است. هرچند بیشینه شتاب و همچنین بیشینه های سرعت و جابه‌جایی، پارامترهای بسیار مهمی در مهندسی زلزله هستند ولی آگاهی از میزان شدت و زمان شدیدترین جنبش در تاریخچه زمانی زلزله، اهمیت زیادی دارد. با نگاه عمیق و هوشمندانه به تاریخچه زمانی زلزله می توان درک و تخمین مناسبی از زمان شدیدترین جنبش داشت. در این مقاله با مطالعه موردی تاریخچه زمانی زلزله سرپل با استفاده از نرم‌افزار سایزموسیگنال[i]، روش ساده و تخمین مناسبی از شدت و توزیع آن در طول رکورد ارائه گردیده است، همچنین تلاش شده است روشی مبتنی بر مشتق شدت آریاز[ii] و شار انرژی، جهت تعیین دقیق بخشی از رکورد زلزله که عملاً مهم ترین سهم انرژی در آن بازه به سازه منتقل می شود، ارائه گردد. نتایج مطالعات نشان می دهد ارتباط دقیق و حساب شده ای بین تاریخچه زمانی و ویژگی های آن با شدت وجود دارد. همچنین با بررسی روش ارائه شده جهت تعیین مدت موثر پیشنهادی و مقایسه طیف های حاصل، می توان نتیجه گرفت که در اغلب مواقع نیازی به درنظر گرفتن کل تاریخچه زمانی زلزله برای تحلیل های دینامیکی نبوده و به این ترتیب صرفه‌جویی قابل ملاحظه ای در زمان و هزینه ایجاد خواهد شد.  با استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله برای مدت زمان موثر رکورد مورد نظر، تا 15 برابر زمان تحلیل دینامیکی کاهش می یابد. 

a method for determining the duration of a strong ground motion based on intensity and energy, a case study: sarpol-e-zahab earthquake

in studying the earthquake record, it is very important to identify the moment when the main energy enters the structure. from a technical point of view, it is very important to find a parameter that shows the intensity of an earthquake. although the pga as well as the pgv and pgd are very important parameters in earthquake engineering, but it is very important to know the time of the most intensive ground motion in the time history of earthquake. by taking a careful and deep look at the time history of the earthquake, a good understanding of the time of the most intensive ground motion can be achieved. in this paper, through a case study of the time history of the sarpol-e-zahab earthquake, a simple method and a suitable estimation of intensity and its distribution during the record is presented, also, a method based on the derivative of arias intensity and energy flux has been developed to accurately determine the part of the earthquake record where the most important part of the energy is transferred to the structure. the results of this study show that there is an accurate relationship between the time history and the intensity. also, by considering the proposed method for determining the effective duration and comparing the resulting response spectra, it can be concluded that in most cases, there is no need to use the entire time history of the earthquake for dynamic analysis, and a significant saving in time and cost can be achieved.