شبیه‌سازی‏ حوزه نزدیک حرکات نیرومند زمین‌لرزه بم با استفاده از تابع گرین ترکیبی
عنوان دوره: هجدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران
نویسندگان
1کارشناسی ارشد ژئوفیزیک موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
2استادیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران-ایران
چکیده
در این مقاله یک روش هیبریدی برای محاسبه‌ی لرزه‌نگاشت های حرکت قوی باند پهن، در حوزه نزدیک به زمین‌لرزه‌های بزرگ ارائه می‌گردد. برای محاسبه لرزه‌نگاشت‌ها‏ی شبیه سازی شده باند پهن (0-10 هرتز) با ترکیب لرزه‌نگاشت‌ها‏ی ‌پراکندگی‌فرکانس‌بالا(HF) با لرزه‌نگاشت‌ها‏ی قطعی فرکانس پایین LF)) ارائه‌ می‌شود، مدل‌های گسیختگی زلزله گسل محدود موجود درساختار سه بعدی زمین بررسی می‌گردد. توابع گرین پراکندگی فرکانس بالا (HF) مختص سایت برای یک محیط ناهمگن با پراکنده سازهای ایزوتروپیک تصادفی پخش شده، با تابع چشمه-زمانی که مشخصه و توصیف کننده بسط فرآیندگسیختگی‌است، ترکیب(کانوالت)می‌شود‏.این پراکنده نگاشتها سپس با شکل موجهای قطعی فرکانس پایین، با استفاده از بهینه سازی حوزه فرکانس برای جور شدن دامنه و طیف فازی در محدوده فرکانس ‌فصل مشترک هدف تطابق می‌یابند پارامترهای پراکندگی محیط، تضعیف گسیختگی ηs، تضعیف ذاتی ηi ، کاپای سایت، و همانند تضعیف وابسته به فرکانس، شکل موج و خصوصیات طیفی‌لرزه نگاشت‌های مصنوعی HF)) را مشخص کرده ولذا بر لرزه‌نگاشت‌ها‏ی ترکیبی باند پهن‌تاثیر می‌گذارند. این روش برای زمین لرزه 2003بم اجرا شد و اعتبارسنجی رکورد نزدیک سطح ایستگاه بم ، نشان داد که این تکنیک شکل موج‌های باند پهن واقعی را به درستی تولید می‌کند. این روش جدید شبیه‌سازی ترکیبی جنبش زمین، برای هر مدل چشمه زمین لرزه پیچیده دلخواه، قابل اجرا است، برای آنالیز خطر لرزه‌ای و تخمین جنبش زمین مناسب است. تخمین دقیق جنبش نیرومند زمین برای زمین‌لرزه‌های آینده برای مهندسان لازم است، تا بتوانند سازه هایی را طراحی کنند که قادرباشند در سطوح لرزش مورد انتظاردوام بیاورند و مقاومت کنند.
کلیدواژه ها
 
Title
Simulation of Near-Fault Bam-Ground Motion Using Hybrid Green’s Function
Authors
Somayeh Shakiba, mehrdad pakzad
Abstract
In the present paper, a hybrid method is proposed for calculating broadband strong motion seismograms in near-field massive earthquakes. For this purpose, simulated broadband (0 – 10 Hz) seismograms were formulated by combining high-frequency scattering seismograms (HF), with low-frequency certain seismograms (LF), and finite-fault earthquake failure models existing in three-dimensional ground model were investigated. Site-specific Green functions of high-frequency scattering seismograms (HF) for a heterogeneous environment with randomly distributed isotropic scatters were convolved with source-time function which characterizes and describes the failure process expansion. Then, using optimization in the frequency domain, these scattered seismograms were correlated to (LF) certain waveforms to match their amplitude and phase spectrum within the target interface frequency. Environmental scattering, failure attenuation (ηs), inherent attenuation (ηi), and site-specific kappa determine frequency-dependent attenuation, waveform, and spectral characteristics of the synthetic seismograms (HF) and hence affect the hybrid broadband seismograms. The proposed method was implemented for the Bam Earthquake (2003) and validation of the near-surface record acquired at Bam Station showed that the proposed technique can reproduce waveform of real broadband waves appropriately. This new hybrid method for simulating ground motion offers an applicable technique to any complex earthquake source for the analysis of seismic risk and estimation of ground motion. Engineers need an accurate estimation of strong ground motions resulted from potential future earthquakes to design structures that can survive anticipated levels of vibration.
Keywords
hybrid broadband seismograms, near-source ground motion, synthetic seismograms (HF), scattering with low-frequency (LF), Bam Earthquake