مقایشه درجه آسیب پذیری زمین لرزه براساس فاکتورهای لرزه ای و شهرسازی قبل و بعد از زلزله سرپل ذهاب

---

آسیب پذیری لرزه ای

ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در واقع یک نوع پیش‌بینی خسارت‌دیدگی آنها در مقابل زلزله‌های احتمالی است. روش ایده‌آل براي این منظور، انجام دادن یک سري مطالعات تحلیلی آماري براي تعداد نمونه‌های کافی از موضوعات مشابه است که در معرض عملکرد لرزه‌ای یکسانی قرار دارند.

متاسفانه چنین حالتی به ندرت پیش می‌آید و اغلب مبانی داده‌های آسیب دیدگی وجود نداشته و یا ناقص است. براي نیل به این هدف باید از تمام اجزاي مختلف اطلاعات قابل دسترس که مربوط به موضوعات تحت مطالعه می‌باشند استفاده کرد.

داده‌های ناقص آسیب دیدگی باید توسط داده‌های تجربی، پیش‌بینی عددي یا تحلیلی رفتار لرزه‌ای و اطلاعات کسب شده در حین برداشت‌های میدانی کامل شوند. با ترکیب همه این اطلاعات، پیش‌بینی آسیب‌پذیری لرزه‌ای بر پایه روش آماري و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نتایج قابل قبولی ارائه می‌دهد.

تجربه زلزله‌های گذشته، آسیب‌پذیری بسیاري از ساختمان‌های موجود در کشورمان را نشان داده است. این تجربه باعث افزایش سرعت انجام طرح‌های بهسازي و ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود شده است. بدین منظور دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای ساختمان‌های موجود تهیه شده که در امر ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و بهسازي ساختمان‌ها مورد استفاده متخصصین و مهندسین است. تجربه چند ساله مقاوم‌سازي در کشورمان نشان داده که از مهمترین مشکلاتی که در ارزیابی لرزه‌ای ساختمان‌ها با آن برخورد می‌شود، ارزیابی و بهسازي در تراز پی است.

ارزیابی لرزه‌ای پی‌های ساختمان‌ها عموماً، به گونه‌ای بوده که منجر به تهیه طرح‌های مقاوم‌سازی بسیار حجیم در این تراز شده و این گمان پیش آمده است که ارزیابی و بهسازي پی‌ها با استفاده از دستورالعمل، غیراقتصادي است. اما مطالعات نشان می‌دهد که در صورت به کارگیری صحیح از روابط و ضوابط دستورالعمل و فهم دقیق رفتار سازه، نمی‌تواند منجر به پاسخ‌های غیرواقعی و یا غیراقتصادي شود. این موضوع امروزه در برنامه های شهرسازی و طرح های تفصیلی شهری بعنوان یک عامل تاثیر گذار در نظر گرفته می شود.

زمین لرزه های گذشته

وقوع زلزله‌های گذشته، آسیب‌پذیری بسیاري از ساختمان‌های موجود در ایران و دیگر کشورهاي زلزله‌خیز جهان را نشان داده و حتی گاهی تخریب کلی شهرها را به همراه داشته است. این وقایع اهمّیت رعایت ضوابط ویژه لرزه‌ای در طراحی ساختمان‌های جدید و همچنین ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و بهسازي ساختمان‌های موجود را به روشنی نشان داده است. به همین منظور پیش‌استاندارد‌ها و دستورالعمل‌هایی براي ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در کشورهاي مختلف تهیه شده و در حال حاضر استفاده می‌شود، اما کماکان به دلیل نوپدید بودن این مباحث، کاستی‌هایی در این دستورالعمل‌ها دیده می‌شود که نیاز به انجام تحقیقات بیشتر در زمینه‌های مختلف مربوط به این موضوع را یادآوري می‌کند. از جمله این دستورالعمل‌ها، دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای ساختمان‌های موجود (نشریه 360) است.

دستور العمل بهسازی لرزه ای ساختمان ها

دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در فصول مختلف خود به ارائه روش‌هایی بر‌ای ارزیابی آسیب‌پذیری المان‌ها و بخش‌های مختلف سازه‌ای پرداخته و روش‌هایی نیز بر‌ای تقویت هر یک ارائه داده است. اصول کلی ضوابط دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای، طراحی بر مبناي عملکرد است. طراحی بر مبناي عملکرد از جدیدترین شیوه‌های طراحی سازه‌ها است که از آن می‌توان به پلی براي عبور از روش‌های قدیمی طراحی یاد کرد. روش طراحی بر مبناي عملکرد، به طراح این امکان را می‌دهد که رفتار و عملکرد سازه را تحت زلزله موردنظر پیش‌بینی کند. بدین ترتیب می‌توان سازه را به گونه‌ای طراحی کرد که تحت زلزله‌ای با بزرگی مشخص، رفتار از پیش تعیین شده‌ای داشته باشد. بدین ترتیب طراح و یا کارفرما می‌تواند بر اساس مسائل اقتصادي و اهمّیت سازه، در مورد رفتار مطلوب موردنظر تصمیم‌گیري کند. بنابراین یکی دیگر از اهداف کلی روش طراحی بر مبناي عملکرد، اقتصادي بودن طرح است که این هدف با استفاده کامل از ظرفیت شکل‌پذیری اعضا و همچنین انتخاب رفتار مورد نظر براي سازه، تحت زلزله‌های محتمل قابل دستیابی است.

با توجه به نوپا بودن روش طراحی بر اساس عملکرد و همچنین روش‌هاي ارزیابی لرزه‌ای سازه‌ها، کاستی‌ها و نواقصی در دستورالعمل‌ها و پیش استانداردهاي تهیه شده وجود دارد که باعث بروز مشکلاتی در ارزیابی لرزه‌ای سازه‌ها می‌شود. کمیته مدیریت حوادث غیرمترقبه آمریکا، بعضی از اشکال‌های دستورالعمل‌های FEMA را در روش‌های تحلیلی استاتیکی غیرخطی بررسی کرده و در قالب گزارش FEMA 440 اصلاحاتی بر آنها انجام داده است.

مشکلات ناشی از زلزله در مناطق شهری

امروزه شهرها بعنوان مراکز اصلی تمرکز جمعیت در قرن 21 محل تراکم ساختمان ها و همچنین انواع تاسیسات حیاتی و شیریان های حیاتی زندگی جامعه انسانی هستند. امروزه برنامه ریزی شهری نیازمند طراحی ساختمان ها و کاربری ها متناسب با ریسک پذیری های لرزه ای است. آسیب پذیری های زمین لرزه ای یکی از مهمترین مفاهیم شهرسازی و عناصر کلیدی برنامه ریزی شهری محسوب می شود. به همین منظور لازم است در طرح های جامع شهری و همچنین طرح های تفصیلی بتوانیم مناطق مستعد زمین لرزه را برای توسعه کاربری های شهری از جمله کاربری های مسکونی، درمانی، خدمات شهری، فضاهای سبز شهری، بلوک های کاربری های تجاری و مراکز صنعتی بعنوان یک معیار در نظر داشته باشیم.

از جمله مشکلاتی که در تجربه چندساله ارزیابی لرزه‌ای ساختمان‌ها با آن برخورد شده است، ارزیابی آسیب‌پذیری و بهسازي در تراز پی است.

نیروهاي بسیار بزرگ حاصل از تحلیل‌های خطی، باعث به وجود آمدن کشش بسیار زیاد در تراز شالوده شده که منجر به طرح‌های بهسازي با حجم زیاد در تراز شالوده می‌شود که باعث به وجود آمدن این تصور شده است که بهسازي در تراز پی با استفاده از دستورالعمل بهسازي، بسیار دست بالا بوده و حتی شالوده‌هایی که با استاندارد 2800 ایران و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و یا آیین‌نامه بتن ایران (آبا) طراحی شده‌اند، در دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای نیاز به تقویت و بهسازی دارند. خوشبختانه در این زمینه تحقیقات بسیار خوبی در کشور در حال انجام شدن است و پیشنهاداتی نیز در زمینه برطرف کردن این مشکلات ارائه شده است.

از قسمت زیر نقاط زمین لرزه های تمام استان های ایران را دانلود کنید.

تمام این لایه های GIS دارای اطلاعات مکانی دقیق هر زلزله و UTM زمین لرزه های ایران، و دارای ستون های اطلاعات توصیفی تاریخ و ساعت وقوع زلزله ها، بزرگای زمین لرزه (چند ریشتر)، عمق زلزله ها، و سازمان گزارش کننده است.

درباره زمینلرزه سرپل ذهاب

زمین لرزه 2018 سرپل ذهاب (زمین‌لرزه 1397) به بزرگی 6.3 ریشتر در ساعت 20:07 به وقت محلی (19:37 به وقت محلی عراق) یکشنبه شب، 25 نوامبر 2018، غرب ایران را در نزدیکی مرز با عراق لرزاند و بیش از 700 زخمی برجای گذاشت. این واقعه همچنین یک کشته و 45 مجروح نیز در عراق همسایه برجای گذاشته شده است. به گزارش سی ان ان، چند خانه در چند منطقه روستایی قصرشیرین و سرپل ذهاب تخریب شد. به گفته مقامات، به محض توقف زلزله، چندین تیم امدادی به سرعت به محل اعزام شدند.

گزارش ناسا از زلزله سرپل ذهاب

زلزله 7.3 مگاواتی سرپل ذهاب در 12 آبان 1396 در قوس لرستان کمربند چین خورده زاگرس (ZSFB) رخ داد. تخمین زده می شود که در این زمین لرزه 600 نفر کشته و 8000 نفر مجروح شده اند. این زمین لرزه بزرگترین زمین لرزه ثبت شده در منطقه زاگرس چین خورده بوده و لحظه وقوع آن و همچنین مکانیسم آن غیرمنتظره بوده است.

ناسا یک مطالعه منبع زلزله در زمین لرزه 7.3 Mw سرپل ذهاب، دو زمین لرزه بزرگ پس از آن در منطقه در سال 2018 و توالی پس لرزه های متناظر آنها را برای دستیابی به بینش لرزه زمین ساختی کمربند چین خورده و رانش قوس لرستان ارائه شد. در این مطالعه، موارد قبلی تکمیل شد.

مطالعات بر روی این زلزله، با بهینه‌سازی احتمالی غیرخطی داده‌های زمین‌شناسی و لرزه‌ای متصل با استفاده از یک طرح بهینه‌سازی جدید و کارآمد مبتنی بر راه‌انداز بیزی برای استنباط هندسه گسل محدود و لغزش گسل همراه با تخمین‌های عدم قطعیت معنی‌دار پارامترهای مدل. بهینه‌سازی ما مبتنی بر مدل‌سازی داده‌های ماهواره‌ای Sentinel-1 صعودی و نزولی، شکل موج لرزه‌شناسی شبکه‌های لرزه‌ای جهانی و شبکه حرکت قوی ایران است.

مدل میانگین خلفی زلزله سرپل ذهاب نشان می دهد که صفحه گسل مسبب در عمق 2±14 کیلومتری مرکز و دارای زاویه شیب کم 2±17 درجه و ضربه 10±350 درجه است. زاویه چنگک 144 درجه ± 4 درجه به مکانیزم رانش اریب اشاره دارد.

منطقه گسیختگی مدل مستطیل شکل لغز یکنواخت به طول 2±40 کیلومتر و عرض 2±16 کیلومتر است و لغزش گسلی 0.5±4.0 متر را نشان می دهد که منجر به برآورد بزرگی Mw7.3±0.1 می شود. بعداً در اوت و نوامبر. در سال 2018 دو زمین لرزه بزرگ با قدرت Mw 6.0 و Mw 6.4 به ترتیب در حدود 40 کیلومتری شرق و 60 کیلومتری جنوب کانون سرپل ذهاب رخ داده بود. این زمین لرزه ها می توانست با زلزله 1396 سرپل ذهاب ایجاد شود.

طبق همان مدل‌سازی وارونگی مشترک را برای استخراج راه‌حل‌های صفحه خطای مربوطه اعمال شده است.  مکانیسم‌های امتداد لغز را برای هر دو رویداد مشخص شد، اما عمق مرکز در 2±10 کیلومتر و 2±16 کیلومتر برای Mw 6.0 و Mw 6.4، به ترتیب با بیش از 133 پس لرزه بیش از Ml 4.0 تا 30 دسامبر 2019 به ایستگاه‌های باند پهن لرزه‌ای محلی و منطقه‌ای شبکه‌های دائمی ایران و عراق برای تخمین راه‌حل‌های تانسور لحظه‌ای شکل موج تمام‌موج از 70 پس لرزه تا Ml 4 متکی است.

این پس لرزه ها اعماق مرکز کم عمق بین 5 تا 12 کیلومتر است، به طوری که در بالاترین قسمت زیرزمین و/یا در پوشش رسوبی تحتانی که 8 کیلومتر ضخامت در این منطقه دارد، رخ داده است. نتایج نشان داد که زلزله‌های سرپل ذهاب باعث فعال شدن گسل‌های رانش با زاویه کم و ساختارهای امتداد لغز کم‌عمق‌تر شدند و نشان داد که تغییر شکل پوست نازک و ضخیم در کمربندهای رانش چین در قوس لرستان زاگرس رخ داده است.

چنین اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های تغییر شکل برای ارزیابی خطر و خطر زلزله‌های بزرگ آینده در این منطقه مهم است. علاوه بر این، مشخص شد که چگونه وارونگی مشترک داده‌های ژئوفیزیکی مختلف می‌تواند به حل بهتر هندسه گسل و پارامترهای منبع زلزله کمک کند.

تحلیل های سنجش از دوری زلزله سرپل ذهاب

این زمین لرزه در منطقه مرزی کوه‌های زاگرس چین‌خورده و رورانده با گرایش شمال غربی به جنوب شرقی (ایران و عراق) با بزرگای (مگاوات 7.4) با اثرات خسارت‌بار رخ داد. با استفاده از بررسی های لرزه زمین ساختی همراه با تجزیه و تحلیل داده های InSAR و GPS، چندین سناریو از تغییر شکل زمین لرزه مرتبط با هندسه گسل روراندگی با زاویه بالا (76 درجه) با غرب یا گسیختگی زمین لرزه فرورفتگی ملایم (~ 16 درجه) بررسی شد. ظاهراً هیچ گسیختگی سطحی مشاهده نشد و با شبکه لرزه نگاری محلی ایران، شوک اصلی در عمق 2±18 کیلومتر است که مطابق با مکان‌های IPGP، GCMT، USGS GFZ و IRSC است. اینترفروگرام‌های به‌دست‌آمده از تصاویر Sentinel-1A-1B صعودی و نزولی، لوب‌های تغییر شکل با روند NNW-SSE را با برآمدگی تا 0.9 متر در بلوک آویزان WSW و فرونشست 0.4-0.4 متر در دیواره پا ENE نشان می‌دهند.

مکانیسم‌های کانونی رانش شوک اصلی همگی قابل مقایسه هستند، مدل وارونگی رو به جلو و مناسب‌تر با هندسه برآمدگی بلوک WSW و عقب رانش مطابقت دارد و به لغزش لرزه‌ای در عمق ۱۱ متر می‌رسد. هر مدل خطر لرزه‌ای آتی برای این مرز صفحه باید یک کمربند چین‌خوردگی و رانشی زاگرس تقسیم‌بندی شده با زمین‌لرزه‌های بزرگ بر روی گسل‌های لرزه‌زای پس‌راندگی را در نظر بگیرد. مطالعه این زلزله از دیدگاه تداخل سنجی راداری

عوامل موثر بر آسیب پذیری در برابر زلزله

ساختمان‌ها در حدود 80 درصد سازه‌های آسیب‌پذیر یک شهر را در مواجهه با حوادث طبیعی از قبیل زمین‌لرزه تشکیل می‌دهند. همچنین تجربه زلزله‌های گذشته، آسیب‌پذیری بسیاري از ساختمان‌های موجود در کشورمان را نشان داده است. لذا می‌بایست شرایطی فراهم شود تا میزان آسیب‌دیدگی این بناها که با مصالح گوناگونی احداث می‌گردند، ارزیابی شود.

بر این اساس ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در واقع یک نوع پیش‌بینی خسارت‌دیدگی آنها در مقابل زلزله‌های احتمالی است. روش ایده‌آل براي این منظور، انجام دادن یک سري مطالعات تحلیلی آماري و تحلیل روند براي تعداد نمونه‌های کافی از موضوعات مشابه است که در معرض عملکرد لرزه‌ای یکسانی قرار دارند. متاسفانه چنین حالتی به ندرت پیش می‌آید و اغلب مبانی داده‌های آسیب‌دیدگی وجود نداشته و یا ناقص است. براي نیل به این هدف باید از تمام اجزاي مختلف اطلاعات قابل دسترس که مربوط به موضوعات تحت مطالعه می‌باشند استفاده کرد. داده‌های ناقص آسیب دیدگی باید توسط داده‌های تجربی، پیش‌بینی عددي یا تحلیلی رفتار لرزه‌ای و اطلاعات کسب شده در حین برداشت‌های میدانی کامل شوند.

با ترکیب همه این اطلاعات، پیش‌بینی آسیب‌پذیری لرزه‌ای بر پایه روش آماري نتایج قابل قبولی ارائه می‌دهد  تجربه این حوادث ناخوشایند باعث افزایش سرعت انجام طرح‌های بهسازي و ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود شده است.

بدین منظور دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای ساختمان‌های موجود تهیه شده که در امر ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و بهسازي ساختمان‌ها مورد استفاده متخصصین و مهندسین است. تجربه چند ساله مقاوم‌سازي در کشورمان نشان داده که از مهمترین مشکلاتی که در ارزیابی لرزه‌ای ساختمان‌ها با آن برخورد می‌شود، ارزیابی و بهسازي در تراز پی است. برای مشاهده دیتاهای مورد نیاز مهندسین عمران کلیک کنید.

ارزیابی لرزه‌ای پی‌های ساختمان‌ها عموماً، به گونه‌ای بوده که منجر به تهیه طرح‌های مقاوم‌سازی بسیار حجیم در این تراز شده و این گمان پیش آمده است که ارزیابی و بهسازي پی‌ها با استفاده از دستورالعمل، غیراقتصادي است. اما مطالعات نشان می‌دهد که در صورت به کارگیری صحیح از روابط و ضوابط دستورالعمل و فهم دقیق رفتار سازه، نمی‌تواند منجر به پاسخ‌های غیرواقعی و یا غیراقتصادي شود. اما ارزیابی آسیب‌پذیري سازه‌هاي موجود، موضوعی است که در دو دهه اخیر مطرح شده و به سرعت پیشرفت کرده است.

پهنه های مستعد رانش زمین در استان تهران | نقشه گوگل

به منظور ارزیابی راهکارهاي مناسب براي کاهش خطرپذیري لرزه‌اي در نواحی شهري، پیش‌بینی آسیب‌پذیري سازه‌هاي ساختمانی موجود بر اثر زلزله‌هاي احتمالی در آینده یکی از ضروري‌ترین اقدامات مهندسی می‌باشد. این وقایع اهمّیت رعایت ضوابط ویژه لرزه‌ای در طراحی ساختمان‌های جدید و همچنین ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و بهسازي ساختمان‌های موجود را به روشنی نشان داده است. به همین منظور پیش استاندارد‌ها و دستورالعمل‌هایی براي ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود در کشورهاي مختلف تهیه شده و در حال حاضر استفاده می‌شود، اما کماکان به دلیل نوپدید بودن این مباحث، کاستی‌هایی در این دستورالعمل‌ها دیده می‌شود که نیاز به انجام تحقیقات بیشتر در زمینه‌های مختلف مربوط به این موضوع را یاداوري می‌کند.