شبیه سازی تصادفی حرکت قوی زمین و بر مبنای کاتالوگ مصنوعی زلزله ها

در نواحی با لرزه خیزی کم و متوسط ، فعالیت های لرزه ای به خوبی تعریف نشده اند. در این مناطق امکان رخ داد زلزله های پیش بینی نشده ی بزرگی وجود دارد. از آن جا که معمولا در این گونه مناطق سازه ها فقط با در نظر گرفتن بار وزن طراحی شده اند، رخ دادن چنین زلزله هایی باعث ایجاد آسیب فراوان و یا فروریختگی در سازه های موجود در منطقه خواهد شد. شهر اصفهان در مرکز ایران، شرایط لرزه خیزی ویژه ای دارد. ناحیه ی لرزه خیز زاگرس با تعداد زیاد زلزله ی متوسط و مقدار کمتر از آن زلزله ی بزرگ در فاصله ی دور در سمت غرب و ناحیه ی ایران مرکزی با لرزه خیزی کم و متوسط در فاصله ی نزدیک در سمت شرق این شهر قرار دارد. این شرایط، پیچیدگی هایی را در تحلیل خطر لرزه ای منطقه ایجاد کرده است. برای حل این مشکل، این مطالعه دو رویکرد متفاوت در تحلیل خطر لرزه ای را برای غرب و شرق این شهر اتخاذ کرده است. روش متداول در تحلیل خطر لرزه ای با در نظر گرفتن زلزله های رخ داده در 200 کیلومتری شهر در قسمت غرب انجام شده است. در قسمت شرق، هدف تولید خطر یکنواخت از حرکات زمین مصنوعی در یک ساختگاه با لرزه خیزی کم و متوسط است. برای دستیابی به این هدف، رومرکز و بزرگای زلزله های آینده در طی 50000 سال بر مبنای زلزله های ثبت شده ی گذشته، شبیه سازی شد. زلزله های رخ داده در استان لرزه زمین ساخت ایران مرکزی (طبق تعریف کمیته ی ملی سدهای بزرگ ایران) به عنوان پایه ای برای انجام این کار در نظر گرفته شد. در این مطالعه فرض شد که ساختگاه فقط تحت تاثیر زلزله هایی قرار می گیرد که تا فاصله ی 200 کیلومتری از آن رخ داده اند. همچنین فرض شد در هر نقطه ای که زلزله ای با بزرگای mw 3.5 رخ داده است، امکان رخ دادن زلزله هایی با هر بزرگا وجود دارد. برای 50000 سال، تعداد 121622 زلزله در استان لرزه زمین ساخت ایران مرکزی شبیه سازی شد. از این تعداد، 8560 زلزله در فاصله ی 200 کیلومتری سایت انتخاب شده قرار دارند. حرکات زمین ایجاد شده در سایت در اثر این زلزله ها با در نظر گرفتن مدل گسل های محدود (finite fault model)، و با در نظر گرفتن 5 امتداد مختلف برای هر گسل محدود، به روش تصادفی بور شبیه سازی شد. در هر شبیه سازی پارامتر شدت تشعشع که مقدار استاندارد آن 1.68 است، اما در زلزله های مختلف مقادیر بیشتر و یا کمتر از این مقدار استاندارد نیز مشاهده می شود، بصورت عددی تصادفی بین 1 و2 و با توزیع نرمال با میانگین 1.5 و انحراف معیار 0.5 در نظر گرفته شد. به این ترتیب 42800 حرکت زمین با در نظر گرفتن کاهندگی مسیر و شرایط محلی ساختگاه (سنگ بستر) شبیه سازی شد که شتابنگاشت حاصل از هر کدام از این زلزله ها نیز در صورت نیاز در دسترس خواهد بود. به کمک این داده ها منحنی یکنواخت خطر برای ساختگاه مورد نظر بدست آمد. در پایان نتایج حاصل از شبیه سازی زلزله برای قسمت شرق و روش متداول تحلیل خطر در قسمت غرب شهر با همدیگر ترکیب شد تا منحنی خطر برای شهر اصفهان حاصل شود. در فصل اول این پایان نامه، روش های تحلیل خطر رایج و مزایا و معایب هریک مرور خواهد شد. همچنین اصول رویکرد مونت کارلو در تحلیل خطر لرزه ای و نیز تاریخچه ای از مطالعات گذشته در این زمینه بیان شده است. در فصل دوم به ویژگی های لرزه خیزی منطقه ی اصفهان و معرفی گسل های موجود در منطقه و نیز بیان استان های لرزه زمین ساخت مختلف ایران که در گذشته توسط محققین تعریف شده اند، پرداخته شده است. در فصل سوم نیز جزئیات و مراحل انجام کار برای سایت مورد نظر بیان شده است. فصل چهارم نیز شامل نتیجه گیری پایان نامه و پیشنهاداتی برای مطالعات آینده است.