آشنایی با تحلیل خطر زلزله

تحلیل خطر لرزه ای چیست؟

 

یکی از اولین گام های ضروری در ساخت و ساز ایمن لرزه ای، چه به صورت مقاوم سازی و چه به صورت بهسازی یا بازسازی و نوسازی، تخمین قدرت زلزله ها می باشد. این کار تحت عنوان برآورد خطر زمین لرزه ( تحلیل خطر )؛ بیشینه مقدار جنبش زمین که انتظار می رود در منطقه ی مورد نظر و در زمان مشخص (معروف به دوره بازگشت برابر با معکوس احتمال وقوع سالانه) به وقوع بپیوندد را تخمین می زند.

به بیان ساده تحلیل خطر لرزه ای یعنی تبدیل اطلاعات و مختصات گسل به پارامترهایی برای طراحی که همان PGA یا شتاب طرح می باشد که در واقع پهنه بندی شتاب طرح در آیین نامه ها (مانند 2800) به این روش بدست می­آید.

باتوجه به برنامه کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله و مقاوم سازی ساختمانها، تاسيسات زیربنایی و شریانهای حياتی در برابر زلزله، تامين اهداف بهسازی متفاوت برای ساختمانهای مهم و تاسيسات زیربنایی و به تبع آن تحليل خطر و تعيين طيف طرح در سطوح مختلف، غير قابل اجتناب است. برای طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله، شناخت جنبش نيرومند زمين که انتظار می رود در طول عمر مفيد سازه رخ دهد از اهميت ویژه ای برخوردار است .بهترین راه برای شناخت ویژگيهای جنبش نيرومند زمين، بدست آوردن نمودار حرکت زمين از جمله شتاب نيرومند زمين در هنگام رویداد زمينلرزه های متوسط تا بزرگ می باشد و این امر بوسيله دستگاه شتابنگار موجود در محل و رخداد زمين­لرزه در گستره نزدیک ميسر می شود.

با توجه به اینکه برای طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله در مناطق لرزه خيز، نمی توان برای هر محل دستگاه شتابنگار مستقر نمود و در انتظار رویداد زمين لرزه ای در گستره نزدیک به آن باقی ماند تا یک رکورد مناسب از جنبش نيرومند زمين فراهم شود، در مناطق لرزه خيز جهان اقدام به طراحی و استقرار شبکه شتابنگاری و لرزه نگاری می شود تا پس از رکورد جنبش نيرومند زمين از تعداد زیادی از زمين ­لرزه ها در گستره این شبکه ها بتوانند با پژوهش­های متعدد به نتایجی دست یابند، که منتج به تهيه نقش­های پهنه بندی لرزه ای شود و پارامترهای جنبش نيرومند زمين برای هر ساختگاهی برپایه این نقشه ها پيش بينی و برای بارگذاری زمين لرزه برروی سازه ها از آن بهره گرفته شود.

 

بررسی کلی در رابطه با تحلیل خطر لرزه ای

پس از رويداد هر زلزله ای، متخصصان امر و مسئولان هر کشور با فکر تکميل کردن اطلاعات و به روز کردن آئين نامه‌های طراحی ساختمانها در برابر زلزله تمام تلاش خود را بکار می‌گيرند. مهمترين پارامتری که پس از هر زلزله مشخص می‌گردد، لرزه خيزی ان منطقه می‌باشد که در تعيين نيروهای ناشی از زلزله برای طراحی ساختمانها از پارامترهای تاثيرگذار بشمار می‌رود. علمی‌که توانايی تعيين اين عامل مهم را دارد، «تحليل خطر زلزله» می‌باشد. بکمک اين علم، برای هر منطقه با توجه به داده‌های لرزه خيزی، گسلهای فعال منطقه و روابط کاهندگی، پارامترهای مختلف جنبش زمين تعيين می‌گردد. بديهی است آئين‌نامه‌های طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، فقط حداقل‌هايی را برای طراحی ارائه می‌نمايند و برای يک کشور در هر منطقه بصورت جزئی شتاب مبنای طرح ارائه نمی‌شود.

 

ریز پهنه بندی

به تهيه شتاب مبنای طرح برای يک منطقه با وسعت محدود «ريز پهنه‌بندي» اطلاق می‌گردد.
 از مهمترين کاربردهای ريز پهنه‌بندی، تدوين برنامه‌ريزی‌های کلان شهرها است. زيرا با تهيه ريز پهنه‌بندی، مناطق با احتمال خطر کمتر برای زلزله‌های احتمالی منطقه مشخص شده و می‌تواند در برنامه‌ريزی شهری برای شهرهای در حال ساخت و يا توسعه در تعيين ساختگاه ساختمانهای حساس و مهم (مانند: فرمانداری، بيمارستان، هلال احمر، مراکز امدادی و …) که خدمت‌رسانی آنها در حين و پس از زلزله بسيار مهم و ضروری است بکار رود. در شهرهای ساخته شده، ريز پهنه‌بندی جهت تهيه نقشه‌های مديريت بحران نقش اساسی ايفا کرده و در تعيين محل ساختمان‌های مديريت بحران، اسکان موقت و … کاربرد اساسی دارد.
از کاربردهای ديگر ريز پهنه بندی تنظيم اولويت در بهسازی بافت‌های فرسوده شهری با توجه به خطرپذيری هر منطقه است. با توجه به زلزله‌های احتمالی، بهسازی می‌ بايست از مناطقی که خطر وقوع زلزله بيشتر باشد شروع گردد.
ريزپهنه‌بندی در طراحی ساختمانها بسيار کارا و موثر می‌باشد زيرا نيروی ناشی از زلزله درنظر گرفته شده در طراحی آنها نزديک به واقعيت بوده و فقط به حداقل‌های آئين‌نامه‌ای (مثلاً در ايران استاندارد 2800) اکتفا می‌شود.
يکی ديگر از کاربردهای ريزپهنه‌بندی در مطالعات مقاوم‌سازی ساختمانها می‌باشد، زيرا طبق ضوابط و دستورالعمل‌های بهسازی، انجام مطالعات تحليل خطر ساختگاه و تهيه طيف طرح لازم می‌ باشد. لذا با انجام ريز پهنه‌بندی ديگر نياز به انجام مطالعه موردی برای ساختمانها از بين می‌رود.

 

ادامه دارد…
قسمت دوم: شامل نتایج تحلیل خطر