توليد شتابهاي غير يكنواخت تكيه گاهي با استفاده از يك شتاب نگاشت ثبت شده بر روي ساختگاه

Generation of Non-uniform support accelerations of topographic site using one recorded accelerogram

در اين پژوهش، امكان توليد شتاب هاي غير يكنواخت تكيه گاهي روي ساختگاه واقعي با استفاده از يك شتاب نگاشت ثبت شده مورد بررسي قرار گرفت. عوامل مختلفي روي تحريكهاي غير يكنواخت ايجاد شده در روي يك ساختگاه موثر مي باشند، از جمله اين عوامل :تاخير زماني بين امواج رسيده به كف دره و نقاط در ترازهاي بالاترمي باشدكه موجب اختلاف فاز و اختلاف دامنه در امواج رسيده به سطح زمين مي شود. يكي ديگر از عوامل مهم در توليد شتابهاي غير يكنواخت، توابع بزرگنمايي مي باشند. تاكنون توابع بزرگنمايي مختلفي براي سطوح توپوگرافيك ارائه شده اند. در پژوهش حاضر ابتدا با استفاده از روش المان مرزي در حوزه زمان (كد هيبريد)، مدلهاي دو بعدي از ساختگاه تهيه و تحت امواج ريكر در فركانسهاي غالب مختلف، سرعتهاي موج برشي مختلف ، نسبت شكلهاي مختلف بررسي و خروجي هاي نقاط در ترازهاي مختلف به دست آمد. سپس با استفاده از تحليل هاي آماري بسيار، روابط آماري براي محاسبه تاخير زماني بين ركوردهاي تكيه گاهي روي سطوح دره اي شكل به دست آمد. براي بررسي دقت اين روابط از ركوردهاي ثبت شده در طي زلزله هاي مختلف روي ساختگاه پاكويما استفاده شد. سپس در ادامه با استفاده از يك روش عددي در كنار يك تابع بزرگنمايي موجود، شتابهاي غير يكنواخت روي اين ساختگاه واقعي توليد شد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه روابط ارائه شده مي تواند با دقت مناسبي براي محاسبه تاخير زماني بكار گرفته شود. علاوه براين با داشتن يك تابع بزرگنمايي متناسب با ساختگاه، براي توليد شتابهاي غير يكنواخت بر روي يك ساختگاه از روي يك ركورد واقعي ثبت شده بكار گرفته شود و هر چه قدر اين تابع بزرگنمايي دقيق تر باشد، نتايح به واقعيت نزديك تر خواهد بود.

This study investigates method of producing non-uniform support acceleration in actual site condition. Factors affecting the non-uniform excitation of topographic site include time delay between the arrival time of incident wave at the canyon floor and any particular point at higher elevation, causing phase difference. Another important factor in generating non-uniform accelerations is the topography amplification. Therefore, in the present study, two dimensional models of a canyon site subjected to Ricker wave with different predominant frequencies, shear wave velocities, shape ratios have been developed and the results of boundary element analyses in time domain (HYBRID code) were obtained in different elevations on the canyon surface. Then, by conducting a series of statistical analyses (Symbolic Regression and Genetic Programming) on the results from numerous presumed cases, the relationships for calculating the time delay between support responses of V-shaped canyons was obtained. To verify the accuracy of the proposed relationships, the results were compared with the records from Pacoima dam site during two different earthquakes and good agreement of the results was observed. Eventually, by implementing the presented relationships into random vibration method, non-uniform acceleration of the site was simulated. The results indicate that the proposed relationships have an appropriate level of accuracy to calculate time delay on the V-shaped canyons.