تخمین احتمالاتی رده ساختگاه برای ایستگاه‌های شبکه شتابنگاری کشوری با استفاده از نسبت مولفه افقی به قائم بیشینه جنبش زمین و طیف شبه شتاب

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری؛ موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران

2 دانشیار؛ موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران

3 استادیار، مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی

چکیده

هدف از این مطالعه، تخمین کلاس سایت ، برای ایستگاه های شبکه شتابنگاری ایران، با استفاده از یک روش آماری می باشد. برای به دست آوردن ویژگی های خاک و به منظور کلاس بندی آن، متوسط سرعت موج برشی تا عمق 30 متر (VS30)، پارامتر مهم و بنیادی می باشد. VS30 به طور وسیعی در مسائل ژئوتکنیکی و لرزه ای متنوعی مانند طبقه بندی سایت و تحلیل خطر لرزه ای، تخمین میزان تخریب، مطالعات بیشترین میزان آسیب (PML) و نیز در به دست آوردن روابط کاهندگی و GMPE، به عنوان بخش اثر سایت در این روابط مورد استفاده قرار می گیرد.
بدین منظور، از داده های شبابنگاری ثبت شده در مرکز توسعه راه، مسکن و شهرسازی (BHRC) بین سال های 1975 و 2018 با بزرگای بزرگتر از 3 و فاصله رومرکزی کمتر از 300 کیلومتر با عرض جغرافیایی در محدوده 41-25 و طول جغرافیایی در محدوده 64-43 استفاده شده است. پس از اعمال محدودیت ها و فیلترها، از تمام داده های موجود، 3828 رکورد حاصل از 1636 زلزله که در 893 ایستگاه مستقل ثبت شده بود، برای به دست آوردن طبقه سایت استفاده شد. برای رسیدن به این هدف، توزیع نرمال لگاریتم طبیعی نسبت مولفه افقی به قائم (H/V)، مربوط به PGA و PSA ها (در 24 پریود) و همچنین PDF و CDF آن ها برای 388 ایستگاه ه با VS30 مشخص به دست آمد که از آن ها برای طبقه بندی سایت مربوط به مابقی 505 ایستگاه ها با VS30 نا مشخص استفاده گردید. 34 سایت در کلاس A ، 406 سایت در کلاس B، 48 سایت در کلاس C و 16 سایت در کلاس D قرار گرفتند.

کلیدواژه‌ها


Boore, D. 2004, Estimating Vs (30) (or NEHRP Site Classes) from Shallow Velocity Models (Depths < 30 m). Bulletin- Seismological Society of America. 94. 591-597, 10.1785/0120030105.
Borcherdt, R. D. 1994, Estimates of Site‐Dependent Response Spectra for Design (Methodology and Justification), Earthquake Spectra, Vol 10, No 4, 617-653, 10.1193/1.1585791
Building Seismic Safety Council (BSSC). 2009, National Earthquake Hazards Reduction Program Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures, Part 1: Provisions, Federal Emergency Management Agency (FEMA P-750), Washington, D.C., 338 pp.
Castellaro, S. and F. Mulargi. 2009, VS30 Estimates Using Constrained H/V Measurements. Bulletin- Seismological Society of America. 99. 761-773, 10.1785/0120080179.
Castro, R., M. Mucciarelli, F. Pacor and C. Petrungaro. 1997, S-wave site-response estimates using horizontal-to-vertical spectral ratio. Bulletin- Seismological Society of America. 87. 256-260.
Field, E.H. and K.H. Jacob. 1995, A comparison and test of various site-response estimation techniques, including three that are not reference-site dependent. Bulletin- Seismological Society of America. 85. 1127-1143.
Ghayamghamian, M. and R. Nojavan, A. 2008, A New Site Classification System Based on Strong Motion Analysis in Iran. Geotechnical Special Publication. 1-12, 10.1061/40975(318)32.
Jackson, J. and D. McKenzie. 1984, Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan, Geophysical Journal International, Vol 77, Issue 1, PP 185–264, 10.1111/j.1365-246X.1984.tb01931.x
Ji, K., Y. Ren and R. Wen. 2017, Site classification for National Strong Motion Observation Network System (NSMONS) stations in China using an empirical H/V spectral ratio method, Journal of Asian Earth Sciences, Vol 147, 79-94, ISSN, 1367-9120, 10.1016/j.jseaes.2017.07.032.
Kale, Ö. and S. Akkar, Anooshiravan Ansari, Hossein Hamzehloo; A Ground‐Motion Predictive Model for Iran and Turkey for Horizontal PGA, PGV, and 5% Damped Response Spectrum: Investigation of Possible Regional Effects. Bulletin- Seismological Society of America. 105 (2A): 963–980, 10.1785/0120140134
Lermo, J and F. J. Chávez-García. 1994, Site effect evaluation at Mexico City: Dominant period and relative amplification from strong motion and microtremor records, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol 3, Issue 6, Pages 413-423, ISSN 0267-7261
Lermo, J. and F.J. Chavez-Garcia. 1993, Site Effect Evaluation Using Spectral Ratio with Only One Station”, Bulletin- Seismological Society of America, 83, 1574-1594.
Nakamura Y. 1989, A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. Quart. Rep. Railway Tech. Res. Inst. (RTRI), 30, 25-33.
Nilforoushan, F., F. Masson and P. Vernant, et al. 2003, GPS network monitors the Arabia-Eurasia collision deformation in Iran. Journal of Geodesy 77: 411, 10.1007/s00190-003-0326-5.
Nowroozi, A. 2005, Attenuation relations for peak horizontal and vertical accelerations of earthquake ground motion in Iran: A preliminary analysis. J. seism. Earth. Eng. 7.
Shafiee, A., Zafarani, H., and Jahanandish, M. 2015, Model Selection for Correlating VS30 with Average Shear Wave Velocities at Lower Depths Based on the Iranian Data. Bulletin- Seismological Society of America. 106 (1), 10.1785/0120150257
Tsuboi, S., Saito, M., and Ishihara, Y. 2001, Verification of Horizontal-to-Vertical Spectral-Ratio Technique for Estimation of Site Response Using Borehole Seismographs, Bulletin- Seismological Society of America. 91 (3), 499-510.
Wang, S., H. Wang and L. Qiang Li. 2017, An alternative method for estimating Vs (30) from a shallow shear-wave velocity profile (depth <30m), Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol 99, 68-73, ISSN 0267-7261, 10.1016/j.soildyn.2017.05.002.
Yamamoto, Y. and J. Baker. 2013, Stochastic Model for Earthquake Ground Motion Using Wavelet Packets. Bulletin- Seismological Society of America. 103. 3044-3056, 10.1785/0120120312.
Yong, A., A. Martin, K. Stokoe, and J. Diehl. 2013, ARRA-funded VS30 measurements using multi-technique approach at California and central-eastern United States strong motion stations, U.S. Geol. Surv. Open-File Rept. 2013-1102, 59 pp.
Yong, A., S. E. Hough, J. Iwahashi, and A. Braverman. 2012, A terrainbased site-conditions map of California with implications for the contiguous United States, Bulletin- Seismological Society of America. 102, 114–128.
Zare, M., P.Y. Bard, M. Ghafory-Ashtiany, (1999). Site characterizations for the Iranian strong motion network, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol 18, Issue 2, 101-123, ISSN 0267-7261, 10.1016/S0267-7261(98)00040-2.