مقایسه طیف‌های طراحی آیین‌نامه با طیف‌های خطر یکنواخت در گستره شهر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 استاد، پژوهشکده مدیریت خطرپذیری و بحران، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

چکیده

آیین‌نامه‌های طراحی لرزه ­ای ساختمان‌ها در ایران (استاندارد 2800) در پی تأمین حاشیه ایمنی مطلوب در عملکرد سازه‌های طراحی‌شده می‌باشد. ویرایش‌های مختلف آیین‌نامه طراحی لرزه­ای ساختمان‌ها در برابر زلزله ایران با رویکرد تحلیل طیف‌های پاسخ حاصل از شتاب‌نگاشت‌ها و مقیاس‌سازی نسبت به ‌شتاب پاسخ طیفی در دوره تناوب صفر ثانیه (PGA)، طیف­ های طراحی برحسب نوع خاک را ارائه نموده است. در ارائه این طیف‌ها، هدف تأمین حاشیه ایمنی بوده است، ولی عملاً تأمین حاشیه ایمنی به‌صورت کیفی لحاظ شده و به‌صورت کمّی قابل ‌تعیین نمی­ باشد. به‌منظور بررسی دقت طیف‌های ارائه شده در استاندارد 2800، در یک مطالعه موردی، طیف­ های خطر یکنواخت برای گستره شهر تهران با طیف‌های پیشنهادی در استاندارد 2800 برحسب انواع خاک (I تاIV) مقایسه شده است. بدین‌منظور، شهر تهران به 632 نقطه در یک شبکه 1 در 1 کیلومتر تقسیم شده و به کمک تحلیل خطر احتمالاتی، منحنی‌های خطر به همراه مقادیر شتاب طیفی2  برای دوره تناوب‌های مختلف و برحسب نوع خاک در هر نقطه محاسبه‌ شده است. سپس میانگین طیف‌های نقاط مختاف با خاک یکسان به‌عنوان طیف طرح نماینده آن نوع خاک با طیف‌های پیشنهادی در استاندارد 2800 مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصل، شتاب­های طیفی آیین‌نامه برای خاک‌های نوع I و II به‌ویژه در دوره تناوب‌های بالاتر از 0/5 ثانیه مقادیر بالاتری را نسبت به طیف‌های خطر یکنواخت محاسبه شده با 10% احتمال وقوع در 50 سال را نشان می­ دهد. علاوه بر این برای خاک‌های نوع III و IV مقادیر شتاب ­های طیفی آیین‌نامه در دوره تناوب‌های زیر 5/0 ثانیه تقریباً معادل مقادیر طیف‌های خطر بوده و برای دوره تناوب‌های بالاتر از 0/5 ثانیه مجدداً طیف‌های طراحی مقادیر بالاتری را نسبت به طیف‌های خطر یکنواخت ارائه می­ نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abbasnejadfard, M., Bastami, M., Jarari, M.K., & Azadi, A. (2023). Spatial correlation models of VS30 values: A case study of the Tehran region, Engineering Geology, 325.
Abrahamson, A., Silva, W.J., & Kamai, R. (2014). Update of the AS08 Ground-Motion Prediction Equations Based on the NGA-West2 Data Set. Technical Report 2013/04, Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California, Berkeley.
BHRC (1987). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800 (IS 2800-05)), 1st Edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran.
BHRC (1999). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800 (IS 2800-05)), 2nd edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran.
BHRC (2005). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800 (IS 2800-05)), 3rd edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran.
BHRC (2014). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800 (IS 2800-05)), 4th edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran.
Boore, D.M., Stewart, J.P., Seyhan, E., & Atkinson, G.M. (2014). NGA-West 2 equations for predicting PGA, PGV, and 5%-damped PSA for shallow crustal earthquakes. Earthquake Spectra, 30(3), 1057-1085.
Campbell, K.W., & Bozorgnia, Y. (2014). NGA-West2 ground motion model for the average horizontal components of PGA, PGV, and 5%-damped linear acceleration response spectra. Earthquake Spectra, 30(3), 1087-1115.
Chiou, B.S.J., & Youngs, R.R. (2014). Update of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra. Earthquake Spectra, 30(3), 1117-1153.
Delavaud, E., Cotton, F., Akkar, S., Scherbaum, F., Danciu, L., & Beauval, C. (2012). Toward a ground-motion logic tree for probabilistic seismic hazard assessment in Europe. Journal of Seismology, 16, 451-473.
Ghayamghamian, M.R., Behroo, R., & Gavahi, N. (2011). Final report of estimation of magnification factor of soil and extraction of fragility curves and human casualties relations of Tehran buildings due to earthquake (in Persian). Tehran Crisis Prevention and Management Organization.  
Ghodrati Amiri, G., Razavian Amrei, S.A., & Mirhashemi, S.M. (2011). Horizontal uniform hazard spectra for different southern part of Tehran. Sharif Civil Engineering Journal, 26(3), 51-60 (in Persian).
Ghodrati Amiri, G., Razavian Amrei, S. A., Motamed, R., & Ganjavi, B. (2007). Uniform hazard spectra for different northern part of Tehran, Irab. Journal of Applied Sciences, 7(22), 3368-3380.
Hamednia, Y., & Ghayamghamian, M.R. (2022). Soil classification based on empirical earthquake data analysis in. 8th International Congress on Civil Engineering, Architecture and Urban Development, Tehran, Iran.
Hesami, K., Jamali, F., & Tabasi, H. (2003). Active Faults Map of Iran. International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), Tehran.
Kale, Ö. Akkar, S., Ansari, A., & Hamzehloo, H. (2015). A ground-motion predictive model for Iran and Turkey for horizontal PGA, PGV, and 5% damped response spectrum: Investigation of possible regional effects. Bulletin of the Seismological Society of America, 105(2A), 9631980.
Loh, C.H., Jean, W.Y., & Penzien, J. (1994), Uniform-hazard response spectra–an alternative Approach. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 23(4), 433-445.
McGuire, R.K. (1977). Seismic design spectra and mapping procedures using hazard analysis based directly on oscillator response. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 5, 211-234.
Shapira, A., & Van Eck, T. (1993). Synthetic uniform hazard site specific response spectrum. Natural Hazards, 8(3), 201-215.
Tehranizade, M., & Seirafian Pour, M. (2010). Determination of uniform hazard spectra with respect to the near field effects for Tehran Region, Amir Kabir Journal of Civil Engineering, 42(1), 47-54.
Wesnousky, S.G. (1994) The Gutenberg-Richter or characteristic earthquake distribution, which is it? Bull. Seismol. Soc. Am., 84, 1940–1959.
Zafarani, H., Luzi, L., Lanzano, G., & Soghrat, M. R. (2017). Empirical equations for the prediction of PGA and pseudo spectral accelerations using Iranian strong-motion data.  Journal of Seismology, 22(1), 263-285.
Zaman, M., & Ghayanghamian, M.R. (2019). Risk‑adjusted design basis earthquake: a case study of Tehran megacity. Bulletin of Earthquake Engineering, 17(7), 3777.