پیش بینی سرعت موج برشی و نوع خاک منطقه دارای شتابنگاشت ثبت شده در فلات ایران با استفاده از نسبت های طیفی مؤلفه ی قائم و افقی زمین لرزه

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشگاه صنعتی شاهرود

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22065/jsce.2021.281059.2456
چکیده

زلزله از پدیده‌های مخرب و غیرقابل پیش بینی است که خسارات جانی و مالی بسیاری در پی دارد. ارزیابی کلی از خسارات وارده به سازه‌ها و تاسیسات در زلزله‌ها نشان می‌دهد که شرایط ساختگاهی تاثیر قابل توجهی بر نحوه‌ی توزیع خرابی‌ها داشته است. لذا شناسایی اثر ساختگاه و نوع خاک در طراحی و ساخت سازه‌های مقاوم، امری ضروری به شمار می‌آید. با توجه به اینکه نوع خاک در بسیاری از مناطق فلات ایران تعیین نشده است، در این پژوهش، پیش‌بینی رابطه‌ای برای تعیین سرعت موج برشی و تعیین نوع خاک منطقه با استفاده از روش نسبت طیفی مؤلفه‌ی افقی به قائم (H/V) و الگوریتم توسعه‌ی ژنی(GEP) مدنظر قرار گرفته است. عوامل مؤثر در این پیش‌بینی، بزرگای زلزله، فاصله‌ی منبع زلزله‌ تا ساختگاه، نسبت طیفی مؤلفه‌ی افقی به قائم (H/V) و پریود زمانی نسبت طیفی حداکثر در نظرگرفته شده‌اند. در این تحقیق، داده های 480 شتابنگاشت مورد استفاده قرار گرفت. اصلاحات مورد نیاز روی این داده‌ها صورت گرفته و سپس پارامترهای مورد نظر برای تعیین رابطه‌ی سرعت موج برشی از آن استخراج شده است. پس از آماده سازی مقادیر ورودی الگوریتم از کاتالوگ زلزله، در نهایت برای به‌دست آوردن رابطه‌ی پیش‌بینی از روش هوشمند الگوریتم توسعه‌ی ژنی استفاده شده است. مزیت این الگوریتم در این است که از مدل رگرسیونی ثابتی استفاده نشده است و مدل به صورت هوشمند محاسبه می-گردد. نتایج نشان می‌دهند که مدل دارای برازندگی 57/911 بوده و مقادیر پیش‌بینی شده مطابقت 73 درصدی با وضعیت موجود خاک مطابق با استاندارد 2800 دارند. از تعداد 480 رکورد مورد استفاده، روش ارائه شده توانست نوع خاک 350 ایستگاه را به درستی پیش بینی نماید. همچنین مقایسه با سایر روشهای طبقه بندی نشان داد که کمترین تطابق هم دارای دقت بیش از 55 درصدی است.