پردازش عددی بر پایه مدل‌های فرم بسته در ساخت نگاشت‌های همپایه رکوردهای نیرومند حوزه نزدیک گسل
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-9 (9)
اصل مقاله (1.85 MB)
کد مقاله : 1149-ISAV2022 (R2)
نویسندگان
1گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی تهران، تهران، ایران
2عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی
چکیده
مشخصات فیزیکی جنبش‌های حوزه نزدیک ثبت شده در مجاورت گسل‌های فعال، دارای تفاوت‌های عمده‌ای با موارد متناظر در ساختار تحلیلی نگاشت‌های حوزه دور هستند. این تفاوت‌ها در ساختار رکورد شتاب و همچنین تاریخچه تغییرمکان جنبش زمین نیز قابل مشاهده هستند. افزون بر این مورد نیز وجوه تمایز در تاریخچه زمانی سرعت جنبش‌های حوزه نزدیک و حوزه دور، دارای توجهات خاص می‌باشد. این تفاوت‌ها به ویژه برای رکوردهای حوزه نزدیک حاوی اثرات جهت‌داری پیش‌رونده، بیش از سایر ویژگی‌های شتاب‌نگاشت‌های زلزله قابل مشاهده هستند. نمود و پدیدار شدن پالس‌های مشخص پردامنه در تاریخچه زمانی رکوردهای نیرومند زلزله، درگاه اصلی این بحث می‌باشد. تلاش‌های گسترده‌ای در موضوع تدوین فرمول‌های ریاضی جامع و فراگیر برای پردازش هرچه دقیق‌تر این ساختارهای پالس‌گونه و نیز اسپایک‌های پردامنه پیش و پس از پالس اصلی انجام شده است. هدف این پژوهش، تلاش برای شبیه سازی پالس‌های موجود در تاریخچه زمانی سرعت رکوردهای حوزه نزدیک، بر پایه پیاده‌سازی محاسباتی و نگرش تحلیلی بر ساختارهای ریاضی فرم بسته می‌باشد. انجام این روند محاسباتی و پردازش توابع ریاضی نیز از دیدگاه مدل‌سازی و برازش نگاشت‌های همپایه صورت گرفته است.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Generation of Equivalent Wave-Like Functions for Near-Field Earthquake Records according to Mathematical Closed-Form Models
Authors
Ali Nadim, Afshin Meshkat Dini
Abstract
The physical characteristics of near-field and far-field earthquake records differ significantly. These differences can be seen in both the recorded acceleration and the ground motion displacement time-histories. The differences in the time-histories of the ground velocity corresponding to far-field and near-field records also require special considerations.
These differences stand out more than other characteristics in the physical nature of the near-field records containing forward directivity effects. The appearance of high-amplitude distinct pulses in the time history of strong earthquake records is the main subject of this discussion.
Significant efforts have been made to develop comprehensive mathematical models to handle coherent pulses as well as high-amplitude spikes before and after the main coherent wave-form, as accurately as possible.
The aim of this research is to approximate and simulate the distinct pulses displayed in the velocity time history of near-field earthquake records, according to computational implementations and analytical considerations with regards to closed-form mathematical models.
Yet, performing this calculation approach and processing the mathematical functions has been accomplished from the point of views of modeling and matching the companion algebraic statements.
These differences stand out more than other characteristics in the physical nature of the near-field records containing forward directivity effects. The appearance of high-amplitude distinct pulses in the time history of strong earthquake records is the main subject of this discussion.
Significant efforts have been made to develop comprehensive mathematical models to handle coherent pulses as well as high-amplitude spikes before and after the main coherent wave-form, as accurately as possible.
The aim of this research is to approximate and simulate the distinct pulses displayed in the velocity time history of near-field earthquake records, according to computational implementations and analytical considerations with regards to closed-form mathematical models.
Yet, performing this calculation approach and processing the mathematical functions has been accomplished from the point of views of modeling and matching the companion algebraic statements.
Keywords
Strong ground motion, Closed-Form Model, Near-Fault Zone, Forward Directivity
مراجع
<p dir="ltr">1. Somerville, P.G., (1993). “Conditions that give rise to unusually large long period ground motions”, The Structural Design of Tall Buildings, 2(3), 211-232.</p>
<p dir="ltr">2. Bolt B.A., and Abrahamson N., (2003). “Estimation of strong seismic ground motions”, IASPEI International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, Part B & Chapter 59.4, 983-1012, Academic Press, New York.</p>
<p dir="ltr">3. Menun, C., and Fu, Q., (2002). “An analytical model for near-fault ground motions and the response of SDOF systems”, The 7th US National Conference on Earthquake Engineering.</p>
<p dir="ltr">4. Alavi, B., Krawinkler, H., (2004). “Behaviour of moment-resisting frame structures subjected to near-fault ground motions”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 33, 687-706, DOI: 10.1002/eqe.369.</p>
<p dir="ltr">5. Agrawal, A.K., and He, W. L., (2002). “A closed-form approximation of near-fault ground motion pulses for flexible structures”, The 15th ASCE Engineering Mechanics Conference, Columbia University, New York.</p>
<p dir="ltr">6. Rodriguez-Marek, A., Xu, L., Xie L., (2005). “Representation of near-fault pulse-type ground motions”, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 4(2), DOI: 1671-3664(2005)02-0191-09.</p>
<p dir="ltr">7. Mavroedis G.P., Papageorgiou A.S., (2003). “A mathematical representation of near-fault ground motions”, Bulletin of the Seismological Society of America, 3(3), 1099-1131.</p>
<p dir="ltr">8. Dickenson, B.W., Gavin, H.P., (2010). “Parametric statistical generalization of uniform-hazard earthquake ground motions”, Journal of Structural Engineering, 137(3), 410-422.</p>
<p dir="ltr">9. Hong, H.P., Liu, Y.X., Cui, X.Z., (2022). “Stochastic modelling of the pulse-like near-fault ground motions with time-frequency representation”, Journal of Seismology, 26, 287-414.</p>
<p dir="ltr">10. Raissi Dehkordi, M., Ghodrati Amiri, G., Ezzodin, A., (2021). “Simulation of fling step pulse of near-fault ground motion by using wavelet smoothening and improved bell-shaped function”, Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 140, DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2020.106462.</p>
<p dir="ltr">11. Amindavar, H.R., Ramazi, H.R., Khoshnoudian, F., Elyasi, N., Koopialipoor, M.R., Rahimi, R., Sharbati, R., (2021). “Detection and extraction of velocity pulses of near-fault ground motions using asymmetric Gaussian chirplet model”, Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 133, DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2020.106123.</p>
<p dir="ltr">12. Li, X. and Zhu, X. (2004). Study on equivalent velocity pulse of near-fault ground motions, Acta Seismologica Sinica, 17(6), 697-706.</p>
<p dir="ltr">13. Baker, J.W. (2007). Quantitative classification of near-fault ground motions using wavelet analysis, Bulletin of the Seismological Society of America (BSSA), 97(5), 1486-1501.</p>
<p dir="ltr">14. Standard No. 2800 (4th Edition), Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings, Tehran, Iran, 2014</p>