بررسی تأثیرات ضخامت، عمق و تعداد لایه ‏های ضعیف خاک بر پاسخ لرزه ‏ای ساختگاه

چکیده مقاله

شرایط ساختگاه، از جمله شکل و عمق لایه‏ ها، نحوه قرارگیری آنها و توپوگرافی منطقه بر پاسخ لرزه ‏ای ساختگاه مؤثر است که می تواند عملکرد زیرساخت ‏های حمل و نقل را تحت تأثیر قرار دهد. در این تحقیق، با استفاده از نرم ‏افزار DEEPSOIL، تأثیر وجود لایه ضعیف شامل خاک رس نرم و خاک ماسه‏ ای سُست بر پاسخ لرزه ‏ای ساختگاه با تحلیل غیرخطی در حوزه زمان بررسی می‏ شود. رکورد زلزله مورد استفاده در این پژوهش، زمین لرزه 7.4 ریشتری طبس است. اثر پارامترهای مختلف مانند ضخامت لایه ضعیف، موقعیت آن در اعماق مختلف و تعداد لایه‏ ها در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که در حالت وجود لایه‌ ضعیف رسی با ضخامت 3 متر و لایه ضعیف ماسه‏ ای با ضخامت 5 متر در سطح، شتاب بیشینه به ترتیب 2.7 و 2.3 برابر شتاب در سنگ بستر است. با بیشتر شدن ضخامت لایه ضعیف سطحی، پاسخ لرزه‌ ای کمتر بوده و شتاب بیشینه در دوره ‏های تناوب بالاتر رخ می‏ دهد. مقایسه طیف شتاب برای موقعیت­ های مختلف لایه ضعیف نشان داد که وجود لایه ضعیف در نزدیکی سطح زمین و عمق کمتر، بیشترین تأثیر را بر طیف شتاب دارد و موجب افزایش شتاب بیشینه می ­گردد. اگر چه تعدد لایه‏ های ضعیف موجب کاهش شتاب بیشینه می‏ شود، اما طیف شتاب، پیک­ های متوالی در دوره‏ های تناوب مختلف، به­ خصوص برای خاک ماسه ‏ای سُست، را نشان می‏ دهد.