شبیه سازی رکورد مصنوعی زلزله

معرفی

در این مقالۀ کوتاه سعی شده است تا دلیل استفاده از شبیه سازی رکورد مصنوعی زلزله بیان شود. شبیه سازی رکورد زلزله با مفاهیم دیگری از قبیل تولید رکورد مصنوعی نیز شناخته می­شود.

در حال حاضر غالباً از رکوردهای ثبت شدۀ زمین­ لرزه­ها که در حوزه نزدیک در دو گروه پالس­دار و بدون پالس قرار می­گیرند برای بررسی رفتار دینامیکی سازه­ ها استفاده می­شود. علی‌رغم توسعۀ همیشگی پایگاه­های ثبت زلزله، رکوردهای معمولی و رکوردهای دربردارندۀ پالس در حوزه­ ی نزدیک که ویژگی­های سرچشمه و سایت خاصی را برای اهداف عملکردی دارا باشند کمیاب است؛ بنابراین غالباً مهندسان طراح مجبور به ایجاد تغییرات اساسی رکوردها از طریق مقیاس نمودن یا تغییرات محتوای فرکانسی رکوردهای واقعی موجود می­شوند. این تغییرات به‌خصوص بر روی رکوردهای حوزه نزدیک باعث غیرواقعی شدن آن‌ها و در نتیجه انحراف پاسخ­های دینامیکی سازه‌ها می‌گردد. در واقع به دلیل عدم تطابق مشخصات لرزه‌ایِ سایتِ مورد نظر، با مشخصات لرزه‌ای سایت‌هایی که رکورد‌های طبیعی در آن‌ها ثبت شده‌اند، استفاده از این رکورد‌ها برای سایت مورد نظر جواب‌های درستی برای تحلیل سیستم سازه‌ای بدست نخواهند داد.

کاربرد در طراحی عملکردی

همچنین یکی از مباحث به روز در طراحی سازه­ ها، بحث قابلیت اطمینان و طراحی عملکردی سازه می‌باشد. برای بدست آوردن قابلیت اطمینان نیاز است تا پارامترهای مختلفِ تاریخچه زمانیِ زلزله به نحوی به صورت احتمالاتی در نظر گرفته شوند تا بتوان تاثیرات آن‌ها را در قابلیت اطمینان سازه مورد نظر لحاظ کرد. در واقع به نحوی باید تمامی حالات مختلف محتمل در رویداد زلزله را در احتمال شکست سازه در نظر گرفت که با استفاده از رکورد‌های طبیعیِ ثبت شده، چنین کاری اساسا ناممکن است.

در واکنش به این نیاز مهندسی، بهره­ گیری از رکوردهای شبیه‌سازی شده مصنوعی زلزله یکی از راهکارهای جایگزین است. مهم‌ترین نکته در استفاده از رکورد‌های مصنوعی، به‌کارگیری مدلی است که بتواند بیشترِ پارامترهای مؤثر در تولید زلزله را به نحو مناسبی در تاریخچه‌زمانیِ تولیدی دخیل نماید. در این صورت با بدست آوردن عدم قطعیت‌های مربوط به پارامتر‌های مؤثر در آن مدل، می‌توان به تولید تصادفی زلزله دست یافت.

معرفی نرم افزار

نرم افزار Seismosignal یکی از نرم افزارهایی است که به خوبی توانایی تولید این دست از طیف ها را دارد.

لینک دانلود

نمونه طیف تولید شده

در زیر نمونه ای از شبیه سازی رکورد مصنوعی زلزله chichi تایوان که توسط گروه فنی، مهندسی ایدسا تولید شده است قابل مشاهده است. علاقمندان می توانند جهت تولید طیف لرزه ای مورد نظر با ما تماس گیرند.

مقایسه طیف جابجایی پاسخ رکوردهای تصادفی تولید شده به همراه طیف جابجایی پاسخ رکورد ثبت شده چی‌چیِ شرقی غربی (رنگ زرد) و شمالی جنوبی (رنگ سیاه)، با در نظر گرفتن میرایی 5 درصد

مقایسۀ طیف شبه شتاب پاسخ رکوردهای تصادفی تولید شده به همراه طیف شبیه شتاب پاسخ رکورد ثبت شده چی‌چیِ شرقی غربی (رنگ زرد) و شمالی جنوبی (رنگ سیاه)، با در نظر گرفتن میرایی 5 درصد