بررسی تأثیرات ضخامت، عمق و تعداد لایه‏های ضعیف خاک بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

2 دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

doi
10.22075/jtie.2025.36870.1715
چکیده

شرایط ساختگاه، از جمله شکل و عمق لایه‏ها، نحوه قرارگیری آنها و توپوگرافی منطقه بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه مؤثر است که می­تواند عملکرد زیرساخت‏های حمل و نقل را تحت تأثیر قرار دهد. در این تحقیق، با استفاده از نرم‏افزار DEEPSOIL، تأثیر وجود لایه ضعیف شامل خاک رس نرم و خاک ماسه‏ای سُست بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه با تحلیل غیرخطی در حوزه زمان بررسی می‏شود. رکورد زلزله مورد استفاده در این پژوهش، زمین لرزه 4/7 ریشتری طبس است. اثر پارامترهای مختلف مانند ضخامت لایه ضعیف، موقعیت آن در اعماق مختلف و تعداد لایه‏ها در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که در حالت وجود لایه‌ ضعیف رسی با ضخامت 3 متر و لایه ضعیف ماسه‏ای با ضخامت 5 متر در سطح، شتاب بیشینه به ترتیب 7/2 و 3/2 برابر شتاب در سنگ بستر است. با بیشتر شدن ضخامت لایه ضعیف سطحی، پاسخ لرزه‌ای کمتر بوده و شتاب بیشینه در دوره‏های تناوب بالاتر رخ می‏دهد. مقایسه طیف شتاب برای موقعیت­های 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 می­گردد. اگر چه تعدد لایه‏های ضعیف موجب کاهش شتاب بیشینه می‏شود، اما طیف شتاب، پیک­های متوالی در دوره‏های تناوب مختلف، به­خصوص برای خاک ماسه‏ای سُست، را نشان می‏دهد.