أكثر

4.3: تصميم الزلازل للمنشآت الكبيرة - علوم الأرض

4.3: تصميم الزلازل للمنشآت الكبيرة - علوم الأرض


"لا أدري، لا أعرف. هذا يبدو لي وكأنه مدخنة حجرية غير مدعمة ".

سانتا كلوز ، غير مؤرخ

"تصرف المبنى كما ينبغي. إنه لمن المجدي حقًا معرفة الآلام التي تحملناها والأموال التي أنفقناها نيابة عن المبنى ، أنها نجحت ".

أنجي ديفيس ، مدير الممتلكات في مركز ستاربكس في سياتل ، الذي تم بناؤه عام 1912 ، يعلق على التحديث التحديثي للمبنى قبل زلزال نيسكوالي

1 المقدمة

من المستحيل الزلزال-دليل - إثبات مبنى. تظهر نظرة على مقياس الكثافة (الجدول 3-1) أنه بالنسبة لشدة IX وأسوأ من ذلك ، يمكن أن تفشل حتى المباني جيدة التصميم والمشيدة جيدًا. ومع ذلك ، فإن معظم الزلازل لها شدة قصوى تبلغ VIII أو أقل ، ويجب أن تتحمل المباني المشيدة جيدًا هذه الشدة. كانت أعلى شدة سجلت في زلزال شمال غرب المحيط الهادئ هي الثامنة في زلزال بوجيت ساوند عام 1949 ومحليا في جزيرة هاربور في سياتل في زلزال نيسكوالي عام 2001. ومع ذلك ، فإن وقوع زلزال في صدع سياتل أو منطقة اندساس كاسكاديا سيكون له شدة أعلى.

يجب تصميم قوانين البناء بحيث يقاوم المبنى (1) حركة أرضية طفيفة دون ضرر ، (2) اهتزاز أرضي زلزال معتدل دون حدوث أضرار هيكلية ولكن ربما مع بعض الأضرار غير الهيكلية ، و (3) حركة أرضية كبيرة بكثافة تعادل الحد الأقصى لزلزال (MCE) للمنطقة (الفصل 7) دون انهيار هيكلي ، على الرغم من احتمال حدوث بعض الأضرار الهيكلية. في هذه الحالة الأخيرة ، يمكن الإعلان عن خسارة كاملة للمبنى ، لكنه لن ينهار ويمكن للأشخاص بداخله الهروب بأمان.

تطوير كود البناء ليس له تأثير مباشر على السلامة. تؤثر قوانين البناء على البناء الجديد أو إعادة البناء الرئيسية للمباني القائمة الكبيرة ؛ إذا لم يتم إعادة تشكيل المبنى ، فسيحتفظ بمعايير السلامة في وقت تشييده. تعرضت أكبر الخسائر في زلازل كاليفورنيا وبوجيت ساوند الأخيرة إلى هياكل خرسانية مسلحة قديمة وغير مطيلة مع وبدون جدران حجرية غير مسلحة. على سبيل المثال ، فقد سبعة وأربعون شخصًا من بين الأربعة وستين شخصًا الذين لقوا حتفهم في زلزال عام 1971 سيلمار حياتهم بسبب انهيار منشأة واحدة ، وهي مستشفى إدارة المحاربين القدامى (الشكل 12-1). كان هذا هيكلًا من الخرسانة المسلحة تم بناؤه في عشرينيات القرن الماضي ، قبل إنشاء معايير البناء المتعلقة بالزلازل بعد زلزال لونغ بيتش عام 1933. تم تصميم المباني المنهارة لتحمل الأحمال الرأسية فقط. الشكل 12-1 عبارة عن منظر جوي لحرم المستشفى بعد الزلزال مباشرة. تم تعزيز المبنى الموجود في الصورة والذي كان صامدًا جيدًا بعد زلزال عام 1933. من الواضح أن التعديل التحديثي يؤتي ثماره من حيث إنقاذ الأرواح.

الشكل 12-1. منظر جوي للأضرار التي لحقت بحرم مستشفى سان فرناندو للمحاربين القدامى بعد زلزال عام 1971 سيلمار بولاية كاليفورنيا. سبعة وأربعون من أصل أربعة وستين حالة وفاة منسوبة إلى الزلزال كانت نتيجة لانهيار هذا الهيكل ، الذي تم بناؤه في عام 1926 ، قبل اعتماد قوانين البناء المقاومة للزلازل. تم تشييد المبنى المجاور بعد ترقية قوانين البناء بعد زلزال لونغ بيتش عام 1933 ، ولم ينهار. تصوير إي في لينديكر ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

على نفس المنوال ، كانت أكبر الخسائر في زلازل شمال غرب المحيط الهادئ ، بما في ذلك زلازل بوجيت ساوند 1949 و 1965 و 2001 (الشكل 12-2) وعام 1993 سكوتس ميلز وكلاماث فولز ، أوريغون ، الزلازل (الشكل 6-25). المباني القديمة غير المدعمة بالأحجار ، وخاصة المدارس ، والتي يبدو أنها تستغرق وقتًا أطول لاستبدالها.

الشكل 12-2. لقطة مقرّبة لمدخل مدرسة لافاييت في غرب سياتل ، مغطى بالطوب الذي سقط من هذا المبنى الحجري غير المدعم خلال زلزال بوجيت ساوند عام 1949. لحسن الحظ ، لم تكن المدرسة مشغولة في ذلك الوقت ، ولم يُقتل أو يُصاب أي أطفال. أدت الأضرار التي لحقت بهذه المدرسة وغيرها في زلزال عامي 1949 و 1965 إلى تعديل كبير للمباني المدرسية مما قلل من الأضرار المدرسية في زلزال 2001. الصورة مقدمة من قسم الجيولوجيا وموارد الأرض بواشنطن.

يعد تحديث مبنى من أجل السلامة من الزلازل أكثر تكلفة بكثير من بناء نفس حماية السلامة لمبنى جديد. عادة ، سيكلف الهيكل البسيط ما لا يقل عن تسعة إلى عشرة دولارات للقدم المربع للتعديل التحديثي. سيكون هيكل الإطار الخرساني المقوى غير المرن أغلى مرتين إلى ثلاث مرات. يمكن أن تصل تكلفة المبنى التاريخي إلى مائة دولار للقدم المربع. يجب على مالك المبنى أن يأخذ في الاعتبار إمكانية عدم إعادة الأموال التي يتم إنفاقها في التطوير بقيمة متزايدة للمبنى أو زيادة الدخل المستلم منه ، ما لم يتم اقتراح تغيير في استخدام المبنى.

لهذه الأسباب ، يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لترقية مخزون المباني في المدينة. يواصل مالكو المباني في وسط المدن في شمال غرب المحيط الهادئ الاعتماد على مباني البناء غير المدعومة المعرضة للخطر (URM) لكسب عيشهم الاقتصادي ، وهم يقامرون بأن الزلزال العظيم المتوقع لن يصل في أي وقت قريب.

يمكن للتشريعات تسريع العملية على طول. في عام 1986 ، أصدرت ولاية كاليفورنيا قانونًا يطالب السلطات القضائية المحلية بتحديد جميع المباني التي يحتمل أن تكون خطرة ثم تبني سياسات وإجراءات تقلل أو تقضي على الظروف التي يحتمل أن تكون خطرة. بعد زلزال لوما بريتا عام 1989 وزلزال نورثريدج عام 1994 ، تم تمرير قانون URM في عام 1996 في منطقة الخليج ، مما يجعله إلزاميًا لتعديل مباني URM. هذا يعني أن هذا الجزء من منطقة الاندساس في شمال كاليفورنيا أكثر أمانًا من منطقة الاندساس في أقصى الشمال. في عام 2015 فقط كانت مدينة بورتلاند وسياتل تبحث في تطوير سياسات للتعديلات التحديثية الإلزامية لـ URM. إذا كان لمبنى البناء غير المقوى (URM) قيمة تاريخية ، فيجب على المالك التفكير في تخصيص المبنى باعتباره هيكلًا تاريخيًا ، مما يفتح توفر الأموال لإعادة تجهيز الهياكل التاريخية.

2. التعديل التحديثي الزلزالي

يحتل مركز ستاربكس مبنى من تسعة طوابق كان سابقًا متجر كتالوج سيرز تم بناؤه عام 1912 عند ملء المد والجزر بجوار خليج إليوت. قبل انتقال ستاربكس ، تطلبت مدينة سياتل ترقية زلزال بتكلفة 8.5 مليون دولار. كان ما يقرب من ألفي شخص في المبنى عندما ضرب زلزال نيسكوالي. الناس يغوصون تحت المكاتب والطاولات. قال ريك آرثر ، نائب رئيس ستاربكس ، "شعرت وكأن إعصارًا قادمًا. ... ارتفعت الأرضية في موجات كبيرة. في البداية ، شعرنا أنه كان حدثًا بسيطًا إلى حد ما ، لكنه استمر ويتزايد بشدة. كانت الأضواء تتأرجح في أقواس كبيرة ". تصدع بعض الجدران ، وتحطم حاجز من الطوب يبلغ ارتفاعه أربعة أقدام فوق المبنى على الأرض. لكن الجميع خرجوا بسلام ولم تقع إصابات. قال آرثر إن فكرته الأولى كانت ، "شكرًا لك ، تيري" ، في إشارة إلى تيري لوندين ، مهندس إنشائي مع كوغلين بورتر لوندين ، الذي أدار تعديل ستاربكس. الأموال التي تنفق بشكل جيد.

تقليديا ، كان الهدف من التعديل التحديثي الزلزالي ، مثل الهدف من قوانين البناء ، دائمًا هو السماح للأشخاص داخل الهيكل بالنجاة من الزلزال. يعتبر التحكم في الأضرار وحماية الممتلكات أمرًا ثانويًا ، باستثناء بعض المباني التاريخية ، كما تمت مناقشته أعلاه. تركز المفاهيم الحديثة لهندسة الزلازل القائمة على الأداء بشكل أكبر على التحكم في تلف الممتلكات لتجنب الخسائر المالية ، بما في ذلك خسارة الأعمال التجارية لمبنى تجاري. يعد التحكم في الأضرار مهمًا أيضًا للمرافق الحيوية مثل المستشفيات ومراكز الشرطة ومحطات الإطفاء.

الشكل 12-3. استراتيجيات التعديل التحديثي الممكنة للمباني القديمة. (أ) حشو الجدران. (ب) إضافة إطارات داخلية أو خارجية. (ج) إعادة البناء بالكامل (د) إضافة الأقواس (هـ) إعادة البناء بالكامل. (و) إضافة الدعامات. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية ، واشنطن العاصمة

الهياكل الهشة تتصرف بشكل سيء أثناء الزلازل. تميل أعمال البناء غير المدعمة التي تتحمل الحمل الهيكلي للمبنى ذي الأرضية الضعيفة وإطارات السقف إلى الفشل بسبب انهيار الجدار. تخضع المباني ذات الإطار الخرساني غير المرن لقص أعمدة ضعيفة وغير محصورة. تميل الهياكل المؤطرة التي تحتوي على أجزاء كبيرة من جدرانها غير مرتبطة ببعضها البعض إلى التصرف بشكل هيكلي مثل الهياكل ذات الطوابق اللينة (مثل المرآب المكون من ثلاث سيارات في وادي سان فرناندو كما هو موضح في الشكل 11-6). في الزلازل الأخيرة ، بما في ذلك زلزال نورثريدج عام 1994 ، فشلت هذه الهياكل بشكل كارثي ، مع خسائر في الأرواح.

يجب أن يضمن تعزيز المباني القائمة أن التعزيز الإضافي متوافق مع المواد الموجودة بالفعل. على سبيل المثال ، يمكن إضافة دعامة فولاذية قطرية إلى جدار البناء. الدعامة قوية بما فيه الكفاية ، لكنها لن تحمل الحمل أثناء الاهتزاز حتى يتشقق البناء وتشوهه أولاً. يمكن أن تمنع الدعامة الانهيار التام ، ولكن قد يتعرض المبنى لأضرار هيكلية كافية لاعتبارها خسارة كاملة. في الآونة الأخيرة فقط توجد حالات نجاح لهذه الهياكل المعدلة في كاليفورنيا بعد قانون URM وتنفيذه من قبل الحكومة المحلية. خلال زلزال 2014 Mw6.0 جنوب نابا في ولاية كاليفورنيا ، تعرضت العديد من المباني المعدلة وغير المعدلة للضرر. بعد عام واحد ، في أغسطس 2015 ، تم التوصل إلى نتيجة مهمة: على الرغم من أن مباني URM التي تم تحديثها قد شهدت أضرارًا طفيفة إلى متوسطة ، إلا أن معظم هذه المباني كانت قيد الإصلاح ؛ في المقابل ، تم تكليف معظم المباني المتضررة غير المعدلة بهدمها بعد أن اعتبر أصحاب المباني أنها خسارة كاملة.

جاء اختبار قانون كاليفورنيا URM مع زلزال جنوب نابا الذي بلغت قوته 6 عام 2014 ، حيث تضررت المباني المعدلة وغير المعدلة. في العام التالي ، تقرر أنه على الرغم من أن مباني URM التي تم تحديثها قد تعرضت لأضرار طفيفة إلى متوسطة ، إلا أنه تم إصلاح معظمها. في المقابل ، تم تحديد المباني التي لم يتم تحديثها وقت وقوع الزلزال من قبل أصحابها على أنها خسارة كاملة ، وتم تكليفهم بهدمها.

يوضح الشكل 12-3 عدة أنواع من حلول التعديل التحديثي للمباني القديمة. يمكن تقوية الجدران عن طريق حشو الجدران ، أو بالتدعيم ، أو بعد الشد ، أو بواسطة دعامات خارجية (يتم عرضها بشكل جميل من قبل الكاتدرائيات القوطية في العصور الوسطى في أوروبا الغربية) ، عن طريق إضافة إطار خارجي أو داخلي ، أو عن طريق عزل القاعدة. يجب أن يتصرف المبنى كوحدة واحدة أثناء الاهتزاز ، لأن الزلزال من المحتمل أن ينتج عنه فشل على طول الوصلات الضعيفة.

هناك العديد من أنظمة مقاومة القوة الجانبية لتحمل القوى التي يسببها الزلزال ، بما في ذلك الإطارات المقاومة للحظة ، وجدران القص ، والإطارات المقواة ، على سبيل المثال. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون نظام المقاومة الجانبية مزيجًا من هذه الأنظمة. يمكن بناء أنظمة المقاومة الجانبية هذه من الخرسانة المسلحة أو الفولاذ الهيكلي أو البناء المقوى أو حتى الخشب. على مستوى الأرضية ، يتم نقل قوى المقاومة الجانبية من خلال الحجاب الحاجز.

على المدى الحجاب الحاجز يستخدم لعنصر أفقي من المبنى ، مثل الأرضية أو السقف ، الذي ينقل القوى الأفقية بين العناصر الرأسية مثل الجدران أو الأعمدة (الشكل 12-4 أ). يمكن اعتبار الحجاب الحاجز بمثابة شعاع I ، حيث يكون الحجاب الحاجز نفسه عبارة عن شبكة الحزمة وحوافها هي حواف الحزمة (الشكل 12-4 ب). في معظم المباني ، يتم قطع ثقوب في الحجاب الحاجز لأعمدة المصاعد أو المناور (الشكل 12-4 ج). تقطع هذه الثقوب الاستمرارية وبالتالي تقلل من قوة وتيبس الحجاب الحاجز (الشكل 12-4 د).

الشكل 12-4. (أ) الحجاب الحاجز الأفقي. يحدث الفشل عادةً عند التوصيلات بالأعمدة الرأسية. (ب) مفهوم الحجاب الحاجز كحزمة I أفقية. (ج) ، (د) الثقوب في الحزم أو الأغشية لأعمدة المصاعد والأبواب الكبيرة وما إلى ذلك ، تقطع الاستمرارية وتقلل من القوة. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية.

تنتقل القوى الجانبية من الأغشية من وإلى الأرض من خلال جدران القص أو لحظة مقاومة الإطارات. القوى هي قوى القص ، تلك التي تميل إلى تشويه شكل الجدار ، أو قوى الانحناء للهياكل النحيلة مثل ناطحة السحاب (الشكل 12-5). قد يشمل البناء جدرانًا ذات مقاومة قص أعلى أو دعامة فولاذية قطرية ، أو كليهما.

الشكل 12-5. تقاوم جدران القص إجهادات القص التي تنتقل من الأرض وضغوط الانحناء في المباني الشاهقة النحيلة. ج ، ضغط تي ، التوتر. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية.

إطارات مقاومة للحظة أكثر مرونة من هياكل جدار القص ؛ هم أقل عرضة للتعرض لأضرار هيكلية كبيرة ولكن من المرجح أن يكون لها أضرار في الجدران الداخلية والجدران والأسقف (الشكل 12-6). فشلت العديد من المباني ذات الهياكل الفولاذية في زلزال نورثريدج عام 1994 ، لكن الإخفاقات كانت في جزء كبير منها بسبب ضعف اللحامات في المفاصل - فشل في التصميم والبناء والتفتيش.

الشكل 12-6. المفصل يستخدم في إطار مقاوم للحظة.

3. عزل القاعدة

تتمثل الطريقة العادية لتوفير مقاومة الزلازل في ربط الهيكل بقوة بالأرض. يتم نقل جميع الحركات الأرضية إلى الهيكل ، المصمم للبقاء على قيد الحياة مع قوى القصور الذاتي للحركة الأرضية. هذا هو سبب تثبيت منزلك على أساسه وتعزيز جدارك المعطل.

الشكل 12-7. فشل تعليق مصابيح الإضاءة في مكتبة مدرسة داوسون الابتدائية في كاليفورنيا ، لحسن الحظ لم تكن مشغولة وقت وقوع الزلزال. لاحظ بلاط السقف المتساقط والجص. رصيد الصورة: معهد أبحاث هندسة الزلازل

في المباني الكبيرة ، يمكن أن تتجاوز قوى القصور الذاتي هذه قوة أي هيكل تم تعزيزه ضمن حدود اقتصادية معقولة. يقوم المهندس بتصميم المبنى ليكون عالي المرونة ، بحيث يتشوه على نطاق واسع ويمتص قوى القصور الذاتي هذه دون أن ينهار. الهياكل الفولاذية المقاومة للحظات جيدة لهذا الغرض ، وكذلك الهياكل الخرسانية الخاصة التي تحتوي على كمية كبيرة من حديد التسليح.

هذه المباني لا تنهار ، ولكن كما ذكرنا سابقاً ، لها عيب كبير. في حالة التشوه ، يمكن أن تتسبب في أضرار جسيمة للأسقف والأقسام ومحتويات المبنى (الشكل 12-7) مثل خزانات الملفات وأجهزة الكمبيوتر. المعدات ، بما في ذلك المرافق ، سوف تتوقف عن العمل. سوف تتأرجح المباني الشاهقة وقد تتسبب في إصابة الركاب بدوار الحركة والذعر. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتعطل السلالم ، مما يعيق إخلاء المبنى بعد وقوع زلزال.

مشكلة ربط المبنى بقوة بالأرض هي أن موجات الزلزال تمتص بواسطة المبنى ومحتوياته ، وغالبًا ما يكون ذلك مدمرًا. هل هناك طريقة لتبديد الطاقة في الأساس قبل تصل إلى الطوابق الرئيسية للمبنى؟

في عزل القاعدة ، يتخذ المهندس النهج المعاكس: الهدف هو منع حركة الأرض من الانتقال إلى المبنى. هذا هو نفس الهدف كما هو الحال في تصميم السيارات - لمنع الركاب من الشعور بجميع المطبات على الطريق. ولتحقيق ذلك ، تم تصميم السيارة بإطارات منفوخة بالهواء ، ونوابض ، وممتصات صدمات لإبقاء ركابها مرتاحين.

تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في وضع المبنى على محامل أسطوانية بحيث تظل الأرض ثابتة أثناء تحرك الأرض أفقيًا (الشكل 12-8). تتمثل مشكلة هذا الحل في أن المحامل الدوارة ستظل تنقل القوة إلى المبنى من خلال الاحتكاك. بالإضافة إلى ذلك ، بمجرد أن يبدأ المبنى في التدحرج ، فإن قصوره الذاتي يميل إلى إبقائه متحركًا. نحتاج إلى هيكل يسمح بالحركة الأفقية فيما يتعلق بالأرض ، ولكنه يقيد هذه الحركة أو يثبطها ، بحيث عندما تهتز الأرض بسرعة ، يهتز المبنى بشكل أبطأ بكثير مع سرعات وتسارعات أبطأ.

الشكل 12-8. تركيب مبنى على محامل أسطوانية بحيث يظل المبنى ثابتًا عندما تتحرك الأرض. المشكلة: كيف نمنعها من التحرك. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية

الحل هو فصل متطلبات الحمل (الأحمال الرأسية) عن متطلبات الحركة (الأحمال الأفقية). طريقة واحدة للقيام بذلك تتضمن محمل الرصاص والمطاط (الشكل 12-9). يتكون هذا المحمل من تصفيح متناوب من المطاط والفولاذ ، مما يسمح بحركة أفقية تصل إلى ست بوصات دون كسر ولكنها قوية بما يكفي لدعم المبنى. يتم وضع قابس رصاص أسطواني في وسط هذا المحمل لتثبيط الاهتزازات في الأرض الناتجة عن الزلزال ، تمامًا مثل ممتصات الصدمات في السيارة. يتم امتصاص طاقة موجات الزلزال بواسطة قابس الرصاص بدلاً من المبنى نفسه. سدادات الرصاص لا تتشوه في الزلازل الصغيرة أو الرياح العاتية ؛ في هذا الصدد ، فهي بمثابة "الصمامات الزلزالية".

الشكل 12-9. محمل عزل القاعدة. تصفيح متناوب من المطاط والصلب مع سدادة من الرصاص في المنتصف. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية

يستعيد الرصاص جميع خواصه الميكانيكية تقريبًا بعد كل تشوه ناتج عن الزلزال. هذا مشابه لتشوه الحالة الصلبة المطيل لصخور القشرة الأرضية السفلية دون إحداث زلازل. تسمح محامل الرصاص المطاطية للأرض تحت المبنى بالتحرك بسرعة ، لكن المبنى نفسه يتحرك ببطء أكبر ، وبالتالي تقليل التسارع وقوى القص القصوى المطبقة على المبنى. يُسمح للمبنى بالتحرك أفقيًا بحوالي ست بوصات. تم تصميم فتحة بحجم ستة بوصات حول المبنى لهذا الغرض ومغطاة بشبكة معدنية قابلة للاستبدال. يتم تقليل الأضرار التي لحقت بالمكونات المعمارية والميكانيكية للمبنى ، وما يترتب على ذلك من إصلاحات مكلفة ، إلى حد كبير ، وفي بعض الحالات ، يتم التخلص منها تقريبًا.

هناك بعض الأنظمة الجديدة التي تتجاوز عازل القاعدة الحامل للرصاص. ومن الأمثلة على ذلك أنظمة تحمل البندول الأحادي والثلاثية. يحافظ نظام البندول الفردي على الاحتكاك المستمر والصلابة الجانبية والفترة الديناميكية لجميع مستويات حركة الزلازل وحالات النزوح. يشتمل نظام البندول الثلاثي على ثلاث آليات بندول يتم تنشيطها بالتتابع مع زيادة شدة حركات الزلزال.

على الرغم من أن عزل القاعدة يضيف إلى تكلفة البناء ، إلا أنه من الممكن توفير بعض التكاليف داخل المبنى نفسه لأن الكثير من قوة الزلزال يتم امتصاصها في قاعدة المبنى بدلاً من نقلها إلى الهيكل.

ال Pioneer Courthouse في بورتلاند ، الذي شيد في عام 1875 ، هو أقدم مبنى فيدرالي باقٍ في شمال غرب المحيط الهادئ ، وقد تم تصنيفه كمعلم تاريخي وطني. يضم محكمة الاستئناف بالمقاطعة التاسعة. كان التحدي المتمثل في التعديل التحديثي الزلزالي لهذا المبنى غير المدعم هو تقوية المبنى دون الإخلال التام بطابعه ، بما في ذلك جدرانه من الحجر الرملي. كان الحل هو عزل القاعدة ، الذي تم تركيبه أسفل الأساسات الحالية للمبنى ، مما قلل من البناء في الأقسام التاريخية من الهيكل. تم الانتهاء من التعديل التحديثي في ​​عام 2005.

تجري الأبحاث في اليابان ونيوزيلندا والولايات المتحدة لتصميم طرق أخرى لعزل القاعدة وطرق أخرى لتبديد الطاقة الزلزالية في المبنى.بعد زلزال Loma Prieta عام 1989 ، أقر المجلس التشريعي لولاية كاليفورنيا مشروع قانون مجلس الشيوخ رقم 920 ، والذي يتطلب من المهندس المعماري للولاية اختيار مبنى جديد ومبنيين حاليين لإظهار تقنيات هندسية جديدة ، بما في ذلك عزل القاعدة. مبنى المطار الدولي الجديد في اسطنبول ، تركيا ، هو أكبر مبنى عازل للقاعدة على وجه الأرض.

4. مشاكل خاصة

الشكل 12-10. الأضرار التي لحقت بمركز أوليف فيو الطبي بمقاطعة لوس أنجلوس نتيجة لزلزال سيلمار بولاية كاليفورنيا عام 1971. الطابق الأول ، مع الكثير من المساحات المفتوحة ، كان يتصرف كقصة ناعمة ، مما تسبب في تحرك الطوابق العليا نسبيًا إلى اليمين ، مما أدى إلى الخروج من بئر السلم. تصوير روبرت ييتس

يقدم كل مبنى كبير مجموعته الخاصة من مشاكل التصميم في بقاء قوى الزلازل ، مما يعني أنه يجب على المهندسين المعماريين التفكير في اهتزاز الزلازل عند تصميم هيكل كبير في منطقة خطرة بالزلازل مثل شمال غرب المحيط الهادئ. أنا أعتبر مشكلة أرضيات ناعمة ومسألة الشوكة الرنانة.

في مبنى به أرضية ناعمةالطابق الأرضي أضعف من الطوابق العليا. يشغل الطابق الأرضي مرآب للسيارات أو يحتوي على مساحات كبيرة مفتوحة يشغلها متجر متعدد الأقسام أو قاعة احتفالات فندقية. بدلاً من الجدران الحاملة ، يتم دعم هذه المساحات بواسطة أعمدة. عادة ما تحد قوانين البناء من ارتفاع الطوابق الناعمة إلى طابقين عاديين ، أو ثلاثين قدمًا. لكن النتيجة هي أن الطابق الأرضي أقل صلابة (أقل قوة) من الطوابق العلوية. نظرًا لأن قوى الزلزال تدخل المبنى في قاعدته وتكون أقوى هناك ، فإن الطابق الأرضي الناعم هو a "عدم استمرارية القوة والصلابة" التي تمتص قوة موجات الزلزال. بدون أرضية أرضية ناعمة ، يتم توزيع قوى الزلزال بشكل متساوٍ في جميع أنحاء المبنى بأكمله. مع الطابق الأرضي الناعم ، هناك تركيز هائل للقوى في الطابق الأرضي وعند الاتصال بين الطابق الأرضي والطابق الثاني. يمكن أن يتسبب هذا في انهيار أو انهيار جزئي للطوابق العليا ، كما حدث في مركز مقاطعة لوس أنجلوس أوليف فيو الطبي أثناء زلزال سيلمار عام 1971 (الأشكال 12-10 و 12-11). كانت الطوابق العليا غير متضررة نسبيًا ، لكن الطابق السفلي والطابق السفلي امتص الكثير من القوة. جاء التسارع من اليمين ، ودُفع المبنى نحو اليمين ، وكاد أن يسقط بئر السلم. يمكن تخفيف المشكلة عن طريق إضافة المزيد من الأعمدة ، وتقوية الهيكل الحالي. تم توضيح المشكلة الثانية في الشكل 12-12 ، حيث تم بناء الشقق فوق مرآب في الطابق السفلي ، والتي كانت بمثابة قصة ناعمة.

الشكل 12-11. تمثيل تخطيطي للقصة الناعمة في مركز أوليف فيو الطبي. من مجلس AIA / ACSA للبحوث المعمارية

الشكل 12-12. مشكلة القصة الناعمة في مبنى سكني حيث الطابق السفلي هو المرآب. خلال زلزال نورثريدج عام 1994 ، كان المرآب بمثابة قصة ناعمة ، وانهارت الشقق أعلاه على السيارات.

هذا يقودنا إلى مشكلة الشوكة الرنانة. يحتوي الأرغن الأنبوبي الكبير على أنابيب بأطوال مختلفة بحيث يمكن للعضو أن يعزف نغمات مختلفة. يتم عزف نغمات الجهير العميق على أنابيب طويلة ، ويتم عزف النغمات العالية على أنابيب قصيرة. يعمل الإكسيليفون بالطريقة نفسها: يتم تشغيل النوتات العالية على مفاتيح قصيرة ، ويتم تشغيل النوتات المنخفضة على مفاتيح طويلة. تم تصميم هذه الأدوات للاستفادة من تردد الاهتزاز من الأنابيب أو المفاتيح لتأليف الموسيقى. تعمل الشوكة الرنانة بنفس الطريقة. اضرب الشوكة الرنانة وضعها على سطح صلب. سوف تسمع ملاحظة محددة تتعلق بطول الشوكة الرنانة ، والتي تولد موجات صوتية بتردد معين - تردد اهتزاز الشوكة الرنانة.

أتذكر إعلانًا تليفزيونيًا تحطم فيه كأس نبيذ عندما غنت سوبرانو فاجنيريان نغمة عالية معينة. تعمل المباني بنفس الطريقة. يهتز مبنى مرتفع بتردد أقل من مبنى قصير ، تمامًا مثل الشوكة الرنانة. تأتي المشكلة عندما تهتز موجة الزلزال التي تنتقل عبر الأرض بنفس تردد المبنى. يتردد صدى المبنى مع موجات الزلزال ، ويزداد اتساع الأمواج. كل الأشياء الأخرى هي نفسها ، فإن المبنى الذي له نفس تردد الاهتزازات مثل موجات الزلزال سيعاني من أضرار أكثر من المباني الأخرى ذات الارتفاع المختلف.

في زلزال مكسيكو سيتي عام 1985 ، تم تضخيم الموجات السطحية لمدة ثانيتين تقريبًا بواسطة الطين الناعم الكامن وراء معظم المدينة ، مما أدى أيضًا إلى إطالة فترة الاهتزاز القوي. تعرضت المباني التي يتراوح عددها بين عشرة وأربعة عشر طابقًا لأكبر قدر من الضرر ، لأن فترة اهتزازها الطبيعي تتراوح من ثانية إلى ثانيتين (الشكل 12-13). عندما دفعت موجات من هذا التردد المميز أساسات تلك المباني جانبًا ، تسبب الرنين الطبيعي في تشديد الاهتزاز الجانبي وأدى إلى أضرار هيكلية كبيرة. في المقابل ، لم يتعرض مبنى مكون من سبعة وثلاثين طابقًا تم بناؤه في الخمسينيات من القرن الماضي بفترة اهتزاز تبلغ 3.7 ثانية لأضرار هيكلية كبيرة.

الشكل 12-13. المباني لها تردد اهتزازي حسب ارتفاعها. إذا كان تردد الاهتزازات يتناسب مع موجات الزلزال ، فسيتم تضخيم الاهتزاز ، وسيكون الضرر أكثر شدة ، كما كان الحال في مكسيكو سيتي في زلزال عام 1985. من بولت (2004)

5. الجسور والجسور العلوية

الطرق السريعة والجسور هي شريان الحياة ، ويمكن أن يؤدي فشلها إلى تعطيل الاقتصاد وقتل الأشخاص الموجودين فوقها أو تحتها أثناء الزلزال (الشكل 12-14). الصور التليفزيونية لأشخاص محاصرين في سياراتهم في انهيار الطريق السريع 880 Cypress Viaduct في أوكلاند ، كاليفورنيا ، والامتداد المنهار لجسر خليج أوكلاند - سان فرانسيسكو ، وتقاطعات الطرق السريعة المسطحة في لوس أنجلوس بعد سيلمار و كانت زلازل نورثريدج تذكيرًا دراميًا بضعف الطرق السريعة والسكك الحديدية من التعرض للزلازل. قام المهندسون الإنشائيون في قسم الجسر التابع لإدارة النقل في ولاية أوريغون بزيارة الجسور العلوية المنهارة بعد زلزال نورثريدج ، وأدت توصياتهم إلى أول تقييم شامل لإمكانية حدوث زلزال لأعطال أوريغون. ومع ذلك ، فإن معظم الجسور على الطريق السريع 5 لم يتم إصلاحها بعد. كما أشرنا أعلاه ، فشلت الهيئة التشريعية لولاية أوريغون لعام 2015 في تمرير مشروع قانون النقل الذي كان سيبدأ في تعديل الجسور ذات الخطورة الزلزالية التي ، إذا فشلت ، ستقطع ساحل أوريغون من وادي ويلاميت في زلزال منطقة الاندساس. أشار مسح المرونة إلى المشكلة ، لكن المشرع لم يفعل شيئًا حيال ذلك.

الشكل 12-14. الأضرار التي لحقت بطريق Golden State السريع (الطريق السريع 5) والطريق السريع Foothills (الطريق السريع 210) نتيجة زلزال عام 1971 سيلمار ، كاليفورنيا. لينديكر ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

يذكرنا جسر Cypress Viaduct ذو الطابقين بجسر Marquam في بورتلاند (منذ التعديل التحديثي) وجسر Alaskan Way في سياتل ، الذي بني في عام 1953 مقابل 8 ملايين دولار على تربة قابلة للتسييل. تضرر جسر طريق ألاسكا في زلزال نيسكوالي عام 2001 وتم إغلاقه لبعض الوقت. يخشى الكثير من الناس أنه إذا استمر الاهتزاز لفترة أطول أو كانت شدة أعلى ، لكان الجسر قد انهار. يتم الآن استبدال جسر طريق ألاسكا. من ناحية أخرى ، تم تحديث 23 جسراً في سياتل قبل الزلزال ، ولم يتضرر أي منها.

تسببت انهيارات الطرق السريعة خلال زلزال نورثريدج في اضطراب كبير للمسافرين الذين يسافرون من الضواحي الشمالية والغربية إلى وسط مدينة لوس أنجلوس. يمكن أن يؤدي فشل جسر Golden Gate و Bay Bridge إلى عزل سان فرانسيسكو عن المقاطعات الواقعة شمال الخليج ومن مدن East Bay. انهار الجسر على الطريق السريع 101 على ساحل أوريغون وواشنطن من الزلزال التالي لمنطقة الاندساس يمكن أن يعزل المجتمعات الساحلية لفترة غير محددة من الزمن ، كما خلصت في استطلاعات المرونة الأخيرة في كلتا الولايتين.

انهارت خمسة جسور في زلزال نورثريدج عام 1994. تم تصميم جميعها وفقًا لمعايير ما قبل عام 1974 ، ولم يتم تعديل أي منها. تم استهداف طريق سانتا مونيكا السريع من أجل التعديل التحديثي الزلزالي ، لكن الزلزال وصل إلى هناك أولاً. في بعض الحالات ، كان الجسر المنهار مجاورًا لجسر تم تعديله مؤخرًا ولم يتعرض لأضرار قليلة أو معدومة ، على الرغم من تعرضه لقوى زلزال مماثلة لتلك التي عانى منها الجسر الذي انهار. من الواضح أن التعديل التحديثي نجح في إنشاء الجسور والجسور العلوية.

كانت المشكلة في الجسور القديمة في الأعمدة التي تدعم البنية الفوقية للطريق السريع. كان هناك حبس عمود غير كافٍ ، ووصلات تقوية غير كافية بين الأعمدة والقواعد التي استقرت عليها ، ولا يوجد تعزيز علوي في القواعد نفسها. عندما تم التغلب على هذه المشاكل في التعديل التحديثي ، انطلقت الجسور من خلال الزلازل بشكل جيد إلى حد ما.

كاليفورنيا ، من خلال Caltrans ، هي الرائدة في البلاد في التعديل التحديثي الزلزالي للجسور. في عام 2000 ، قدرت شركة Caltrans أن حوالي 1700 جسر في الولاية - حوالي 10 بالمائة من جسور كاليفورنيا - تطلبت تحديثًا لمنع الانهيار خلال زلزال قوي الحركة في المستقبل. في شمال غرب المحيط الهادئ ، تتطلب الجسور مثل الطريق السريع 5 والطريق السريع 205 عبر نهر كولومبيا وجسر تاكوما ناروز اهتمامًا خاصًا ، لأن الانهيار يمكن أن يسقط عددًا كبيرًا من المركبات والركاب في الماء. تكلفة التعديل التحديثي لكل هذه الجسور باهظة إذا تم إجراؤها في فترة زمنية قصيرة جدًا ، لكن كلاً من أوريغون وواشنطن بدآ هذه العملية. كشفت استطلاعات المرونة في كلتا الولايتين أن غالبية الجسور في أوريغون وواشنطن عفا عليها الزمن وهي عرضة للانهيار في زلزال منطقة الاندساس كاسكاديا القادم. تم إرسال هذه المعلومات إلى الهيئات التشريعية التي سمحت بإجراء المسوحات ، لكن التمويل لإصلاح المشكلة لم يُصرح به بعد.

أي الجسور يجب تعديلها أولاً؟ حدد الأولويات بناءً على الحجم المحتمل للخسارة ، سواء بشكل مباشر في الأضرار أو الأرواح المفقودة أو في الخسائر الاقتصادية ، ثم خصص الموارد للقيام بالمهمة.

6. هندسة ضد النزوح الأرضي

الشكل 12-15. رافق زلزال تشي تشي ، تايوان ، تمزق سطحي على صدع تشيلونجبو العكسي. تم التقاط الصورة على طول الصدع مع الجدار المعلق المقلوب على اليسار. يقع أثر الصدع بين المبنيين في مدينة فنغيوان ، حيث كان الدمار شاملاً. تصوير تشارلز روبين ، ثم من جامعة واشنطن المركزية في إلينسبورغ.

حتى هذه النقطة ، كان الخطر الرئيسي الذي تمت مناقشته هو اهتزاز الأرض. يسعى قانون Alquist-Priolo في كاليفورنيا إلى تجنب البناء على آثار الأعطال النشطة (انظر الفصل 14 للحصول على التفاصيل). من المحتمل أن يؤدي الإزاحة الكبيرة لعدة أقدام ، خاصة الإزاحة العمودية (الانزلاق) ، إلى تدمير مبنى تم تشييده عبر الصدع ، ولكن يمكن تصميم أساسات المبنى للبقاء على قيد الحياة من عمليات النزوح التي تصل إلى قدم أو أقل. لا فرق بين ما إذا كان الإزاحة ناتجًا عن خطأ أو هبوط أرضي أو انزلاق أرضي أولي. يظهر في الشكل 12-15 مثال على تدمير المباني في مدينة فنغيوان بسبب زلزال تشي تشي ، تايوان عام 1999. الجدار المعلق المقلوب إلى اليسار ، وجدار القدم على اليمين. الصدع نفسه قريب من قاعدة المنحدر. ودمرت المباني الواقعة على طول الجدار المعلق لصدع تشيلونجبو تدميرا كاملا.

يمكن جعل خطوط الأنابيب مرنة ، ويمكن أن تحتوي كابلات المرافق تحت الأرض على ركود مدمج عند تقاطعات الأعطال. تم بناء خط أنابيب النفط عبر ألاسكا عبر صدع انزلاقي كبير خضع لعدة أقدام من الإزاحة في زلزال في نوفمبر 2002. بعد دراسة قديمة بقيادة لويد كلاف من شركة باسيفيك للغاز والكهرباء ، تم تصميم خط الأنابيب لاستيعاب إزاحة سطح الإضراب. لقد نجت من الزلزال دون أن تتضرر تقريبًا وبدون انسكاب النفط الخام.

عملت مؤخرًا كمستشار في تطوير الإسكان حيث كان هناك احتمال لوجود خلل على نطاق صغير وموزع على جزء كبير من العقار. كان احتمال حدوث زلزال تمزق السطح موجودًا ولكنه منخفض نسبيًا. حدد الجيولوجي الحد الأقصى من الإزاحة المتوقعة بناءً على الحفريات ذات المجرفة العكسية ، وصمم المهندس الجيوتقني (جوناثان براي من جامعة كاليفورنيا بيركلي) أسس بناء تتحمل هذا الإزاحة دون أضرار كبيرة.

7. القرارات والقرارات والفرز

تثير التكلفة الفلكية لإعادة تأهيل الجسور مشكلة كبيرة يواجهها المجتمع. عندما تنظر إلى جرد المبنى في بلدتك أو جرد الجسر في ولايتك ، سرعان ما تدرك أنه في عصر تخفيضات الميزانية في الحكومة ، لا يتوفر المال لتعديل حتى نسبة كبيرة من المخزون. سوف تمر عقود قبل أن يتم تحديث المباني الخطرة ، مع قرار التعديل التحديثي الذي يعتمد بشكل عام على معايير أخرى غير اهتزاز الزلزال. عندما واجهت توصية من قبل لجنتين محددتين لجدولة تحديث المباني الخطرة في ولاية أوريغون ، حتى خلال إطار زمني لعدة عقود ، لم تتصرف الهيئة التشريعية في ولاية أوريغون لعام 1997. ومع ذلك ، أقرت هيئة تشريعية لاحقة مشروعي قانون مجلس الشيوخ 14 و 15 اللذان يطالبان بتعزيز المرافق التعليمية من K-12 إلى الجامعات العامة ومرافق الطوارئ ، بما في ذلك المستشفيات ومراكز الإطفاء والشرطة ، بشكل زلزالي بحلول عام 2032. وتم الانتهاء من التقييم الأولي في عام 2007. في عام 2002 ، أقر ناخبو ولاية أوريغون إجراءات اقتراع للسماح للهيئة التشريعية بإصدار سندات لتمويل البناء المطلوب بموجب مشروعي القانونين. في الآونة الأخيرة ، أصدرت دائرة مدارس بورتلاند العامة ، وهي الأكبر في ولاية أوريغون ، إصدار سندات بأموال لتعديل مباني المدارس القديمة. إذا تم الانتهاء من هذا العمل قبل الزلزال التالي ، فسيتم إنقاذ حياة الأطفال. أعود إلى هذا الموضوع في الفصل الأخير.

القرار بشأن التعديل التحديثي هو شكل من أشكال الفرز. في كارثة كبرى تشمل مئات الأشخاص المصابين بجروح خطيرة ، تتطلب المساعدة الطبية المحدودة اتخاذ قرارات لمساعدة الأشخاص الذين هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة. في التعديل التحديثي للزلازل ، سيتم اتخاذ قرار الفرز لتعديل المباني الأكثر أهمية للمجتمع ، خاصة في حالات الطوارئ ، أو الهياكل التي سيكون تدميرها كارثيًا على السكان. تسمى هذه الهياكل المرافق الحرجة. دعونا ننظر في الفئة الثانية أولا.

الشكل 12-16. سد فان نورمان ، وادي سان فرناندو ، كاليفورنيا ، بعد زلزال سيلمار عام 1971. انزلق حوالي ثمانمائة ألف ياردة من الجسر ، بما في ذلك جدار الحاجز ، وقمة السد ، ومعظم منحدر المنبع ، وجزء من منحدر المصب ، إلى الخزان ، مما تسبب في خسارة حوالي ثلاثين قدمًا من ارتفاع السد. لحسن الحظ ، كان السد نصف ممتلئ فقط في ذلك الوقت. وأمرت بإخلاء ثمانين ألف شخص يعيشون في اتجاه مجرى النهر من السد ، واتُخذت خطوات لخفض منسوب المياه في الخزان. لينديكر ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

في الفصل السادس ، تمت الإشارة إلى المفاعل النووي في محمية هانفورد بشرق واشنطن. قد يؤدي الفشل الكارثي للمفاعل إلى إطلاق كميات مميتة من الغازات والسوائل المشعة ، مما يعرض حياة مئات الآلاف من الأشخاص للخطر ، بما في ذلك أولئك الذين يعيشون في المصب في بورتلاند. من الواضح أن مفاعل هانفورد النووي والنفايات النووية المخزنة هي منشآت بالغة الأهمية ؛ يجب أن تكون مصممة لتلبية أعلى معايير التصميم الزلزالي حتى لو كان وقت الزلزال التالي غير معروف. السدود الكبيرة على نهر كولومبيا هي أيضًا مرافق مهمة. إذا فشل السد خلال الزلزال ، فإنه سيطلق كميات هائلة من المياه من الخزان المحتجز خلفه. يجب تصميم هذه السدود لتحمل أكبر قدر ممكن من الاهتزازات الزلزالية. اقترب سد فان نورمان في وادي سان فرناندو بكاليفورنيا من الفشل خلال زلزال إم 6.7 سيلمار في عام 1971 (الشكل 12-16). لو حدث الفشل ، لكانت المياه المحتجزة خلف السد قد طغت على عدة آلاف من المنازل في اتجاه مجرى النهر ، مما أدى إلى فقدان الآلاف من الأرواح. لقد كانت مكالمة قريبة بشكل لا يصدق.

استمرارًا لمعضلة الفرز لدينا ، ما هي المرافق في مدينتك التي يجب أن تستمر في العمل بعد وقوع الزلزال؟ بالتأكيد يجب أن يعمل الهيكل القيادي للحكومة المحلية ، لأن قادة الحكومات المحلية سيوجهون جهود الإنقاذ ويتخذون قرارات يمكن أن تتجنب الكوارث العرضية التي يمكن أن تصاحب الزلزال ، مثل الحرائق الكبرى وأمواج تسونامي. لذلك يجب علينا تضمين إدارات الشرطة والعمدة ، وإدارة الإطفاء ، وقاعة المدينة ، ومبنى المقاطعة ، بما في ذلك مكتب خدمات إدارة الطوارئ في المقاطعة.

ماذا عن المستشفيات؟ تعرضت العديد من المستشفيات لأضرار بالغة في عام 1971 (الأشكال 12-1 و12-10) ، وكان لا بد من نقل الجرحى إلى مستشفيات بعيدة لم تتضرر. المدارس؟ كان معظم أطفال المدارس في سبيتاك ولينيناكان بأرمينيا في فصولهم الدراسية عندما وقع زلزال سبيتاك عام 1988. كانت الفصول الدراسية في مبانٍ سيئة البناء غير مسلحة تعود إلى الحقبة السوفيتية وانهارت ، مما أسفر عن مقتل معظم التلاميذ والمعلمين في الداخل. هناك فجوة عمرية تبلغ خمس أو ست سنوات في تلك المجتمعات في أرمينيا ؛ قتل معظم الشباب في ذلك العمر في الزلزال.

كان أداء المباني المدرسية سيئًا في زلزال لونج بيتش عام 1933 لأن الكثير منها كان عبارة عن مبانٍ غير مدعمة بالطوب. كان من العناية الإلهية عدم وجود أطفال في تلك المباني وقت وقوع الزلزال. لو كانت الفصول الدراسية ممتلئة ، لربما مات مئات الأطفال هنا أيضًا. أصبحت هذه الحقيقة واضحة للآباء بعد زلزال لونغ بيتش ، مما أدى إلى تمرير قانون الميدان الذي يتطلب معايير الزلازل للمباني المدرسية. نتيجة لذلك ، تم بالفعل استبدال أو إعادة تدوير معظم المباني المدرسية في كاليفورنيا.

مرت سياتل وواشنطن وبورتلاند ويوجين وكورفاليس بولاية أوريغون بقضايا السندات الرئيسية لجعل المباني المدرسية تصل إلى قوانين البناء الحديثة. أكملت مقاطعة سياتل التعليمية تحديثًا لمبانيها المدرسية القديمة في العام السابق لزلزال نيسكوالي. بعد وقوع الزلزال ، أشار مدير المنطقة جوزيف أولشيفسكي إلى أن "مبانينا اليوم آمنة بقدر ما يمكن أن تكون. إذا حدث هذا قبل خمس سنوات ، لكان لدينا نقاط ضعف مختلفة للغاية ".

شكر وتقدير

أنا لست مهندسًا ، وأنا مدين لزملائي في كلية الهندسة لمراجعة هذا الفصل. تمت مراجعة الإصدار الأول من قبل توم ميلر وستيف ديكنسون ، وتمت مراجعة الإصدار الثالث بواسطة أندريه باربوسا. أي أخطاء هي لي.


اقتراحات لمزيد من القراءة

Bozorgnia ، Y. ، و V. Bertero ، محرران. 2004. هندسة الزلازل: من علم الزلازل الهندسي إلى الهندسة القائمة على الأداء. بوكا راتون ، فلوريدا: مطبعة CRC. مقالات موجزة من قبل كبار الخبراء في هذا المجال.

Chen، W.-F.، and C. Scawthorn، Editor. 2003. كتيب هندسة الزلازل. بوكا راتون ، فلوريدا: مطبعة CRC ، 1،512 ص.

معهد بحوث هندسة الزلازل. 1996. جودة البناء والتعليم والسلامة الزلزالية. أوكلاند ، كاليفورنيا: معهد أبحاث هندسة الزلازل ، الورقة البيضاء لصندوق EERI Endowment Fund ، 68 ص.

فراتيسا ، ص 1994. المباني: دروس عملية من زلزال لوما برييتا.واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديمية الوطنية.

كرينيتسكي ، إي ، جيه جولد ، إف إيدنجر. 1993. أساسيات البناء المقاوم للزلازل. سلسلة وايلي من أدلة البناء العملية. نيويورك: J. Wiley & Sons.

Lagorio، H.J. 1990. الزلازل: دليل مهندس معماري للمخاطر الزلزالية غير الهيكلية. وايلي وأولاده.

مانوليس ، جي دي ، دي إي بيسكوس ، سي إيه برابيا. الهياكل الهندسية المقاومة للزلازل. ميكانيكا حسابية ، 728 ص.

نعيم ، ف. ، محرر ، 2001. كتيب التصميم الزلزالي. الطبعة الثانية. الناشرون الأكاديميون كلوير.


مخاطر الزلازل بالقرب من منطقة صدع نيو مدريد

منطقة صدع نيو مدريد (NMFZ) هي نقطة ضعف راسخة في القشرة الأرضية في وسط وشرق الولايات المتحدة حيث حدثت الزلازل لمئات الملايين من السنين. في 1811-1812 ، تسببت ثلاثة زلازل كبيرة (بلغت قوتها 7.5 درجة) في أضرار جسيمة للمنطقة. 1 في ذلك الوقت ، كانت المنطقة ذات كثافة سكانية منخفضة اليوم ، فهي مركز اقتصادي مهم يتركز حول ممفيس ، تينيسي ، مع التقاء فريد من نوعه لمراكز النقل والتوزيع. لا تزال الزلازل الصغيرة تحدث هنا بانتظام ، وستحدث الزلازل الكبيرة هنا في المستقبل ، مما يؤثر على كل أو جزء من 15 ولاية على الأقل في وسط وشرق الولايات المتحدة. 1

هذه المنطقة لها تاريخ طويل من الزلازل الكبيرة. تحدث الزلازل التي تزيد قوتها عن 7 على مقياس ريختر كل 500 عام تقريبًا ، 2 مع حدوث زلازل بقوة 5 إلى 6 مرات بشكل متكرر. غالبًا ما تحدث أكبر الزلازل في المنطقة NMFZ على التوالي ، مع حدوث 3-5 زلازل كبيرة في غضون بضعة أشهر ، وآلاف من الهزات الارتدادية الأصغر التي تستمر لأشهر أو سنوات. شوهد هذا النمط من العديد من الزلازل الكبيرة في زلازل نيو مدريد 1811-12 ، وكذلك حوالي 1450 م و 900 م و 2300 قبل الميلاد. 2

مخاطر الزلازل

تشمل مخاطر الزلازل المباشرة اهتزاز الأرض ، والانهيارات الأرضية ، ورفع السطح وانخفاضه ، وتسييل التربة. تجعل جيولوجيا وسط الولايات المتحدة هذه التأثيرات أكثر حدة لسببين رئيسيين:

  • لا تمتص الصخور طاقة الزلازل مثل تلك الموجودة في غرب الولايات المتحدة ، لذا فإن أي زلزال مهما كان حجمه سيؤثر على مساحة أكبر بكثير من زلزال كاليفورنيا بنفس القوة. 3
  • تكون هزة أرضية الزلازل أكثر حدة في الأماكن التي توجد بها طبقات من الرواسب اللينة ، مما يؤدي إلى تضخيم اهتزاز الأرض عند الزلزال. يقع NMFZ تحت رواسب سميكة للغاية (تصل إلى 6000 قدم) ترسبها نهر المسيسيبي على مدى ملايين السنين. لذلك فإن المنطقة معرضة بشكل خاص للاصطدام الشديد. 3

شدة الاهتزاز المتوقعة لزلزال بقوة 7.5 درجة على الصدع المركزي في نيو مدريد. يشير الخضر إلى الأصفر إلى اهتزاز معتدل إلى قوي ، يشير البرتقالي إلى الأحمر إلى اهتزاز شديد إلى شديد وضرر متوسط ​​إلى شديد. الائتمان: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

المخاطر البشرية والاقتصادية

تشكل مخاطر الزلازل من NMFZ خطرًا كبيرًا على جزء كبير من الولايات المتحدة. على المستوى الإقليمي ، سيؤثر زلزال كبير على الناس والممتلكات والبنية التحتية وقطاعات السوق والإمداد. ومع ذلك ، فإن أهمية المنطقة كمركز للنقل والتوزيع تعني أن وقوع زلزال كبير سيكون له آثار مضاعفة خطيرة تتجاوز منطقة الاهتزاز.

المباني والبنية التحتية

  • يؤثر اهتزاز الأرض على الهياكل مثل المباني والجسور والسدود والسدود والهواتف المحمولة وأبراج المياه. معظم المباني في منطقة نيو مدريد ليست مقاومة للزلازل. لا يوجد في العديد من الأماكن في المنطقة قوانين بناء ، 4 ويتطلب عدد قليل جدًا من قوانين البناء الحالية تصميمًا مقاومًا للزلازل. 5
  • تؤثر الانهيارات الأرضية ، والإسالة ، ورفع السطح وإنزاله على البنية التحتية الإقليمية والوطنية. وهذا يشمل الطرق السريعة وخطوط الأنابيب وشبكات الطاقة وأنظمة الصرف الهندسي وقنوات الأنهار وأنظمة المياه والصرف الصحي المحلية وخطوط السكك الحديدية.

شبكات النقل والتوزيع

  • تعد المنطقة المحيطة بالمنطقة NMFZ نقطة التقاء مهمة لنقل الشحنات الجوية والبوارج والسكك الحديدية والشاحنات. 6 يسافر ما يقرب من نصف إجمالي سعة النقل بالشاحنات الأمريكية عبر هذه المنطقة. يعتمد نقل السلع على القنوات المفتوحة في أنهار المسيسيبي وميسوري وأوهايو. تتلاقى خطوط السكك الحديدية عبر عدد صغير من الجسور فوق نهر المسيسيبي معظم هذه الهندسة المقاومة للزلازل التي سبقت ذلك. 7 على الرغم من أن بعض جسور الطرق السريعة قد تم تصميمها أو تعديلها لتحسين مقاومتها للزلازل ، إلا أن 8 جسور للسكك الحديدية لم تفعل ذلك بشكل عام.
  • ممفيس هي أقرب مدينة كبيرة إلى NMFZ. يُعرف باسم "مركز التوزيع في أمريكا" ، ويمتلك ممفيس ثاني أكثر مطارات الشحن ازدحامًا في العالم. 9 ركزت العديد من الشركات منتجاتها في مستودعات ممفيس للاستفادة من شبكات الشحن والتوزيع الملائمة. يقع جزء كبير من مخزون الدولة من الأدوات الجراحية والسلع المنزلية والقطن وقطع غيار السيارات في ممفيس. هذا يعرض جزءًا كبيرًا من سلسلة إمداد المنتجات الوطنية لخطر حدوث زلزال كبير في المنطقة الخالية من المخاطر.

الصناعة والزراعة

  • تتركز العديد من الصناعات الرئيسية في NMFZ. مقاطعة ميسيسيبي ، أركنساس ، هي ثاني أكبر مقاطعة أولية منتجة للصلب في الولايات المتحدة. 10 يتم تصنيع معظم منتجات الفولاذ الإنشائي والأنبوب (لخطوط الأنابيب وإنتاج النفط والغاز والقنوات الكهربائية) في شمال شرق أركنساس. 11،12 هذه هي أيضًا أنواع المنتجات التي ستكون مطلوبة لإعادة بناء البنية التحتية التي تضررت في زلزال كبير ، مما يزيد من ضعف المنطقة.
  • تعتمد الزراعة في جنوب شرق ميسوري وشمال شرق أركنساس وغرب كنتاكي وتينيسي على أنظمة الصرف الهندسي. كان جزء كبير من المنطقة في الأصل مستنقعًا. لأن الأرض مسطحة والتربة غنية ، يتم زراعة الأرز والقطن والذرة وفول الصويا بشكل مكثف. هذه الأراضي الزراعية الكبيرة والمسطحة معرضة لتأثيرات الارتفاع والانخفاض من الزلازل الكبيرة ، والتي ستغرق بعض المناطق الجافة الآن - وتدمر الأراضي الزراعية - وستقطع تدفق المياه في قنوات الصرف والقنوات الطبيعية.

لم تعتمد العديد من المقاطعات في NMFZ قوانين البناء المقاومة للزلازل. حقوق الصورة: FEMA

استراتيجيات التخفيف

ستحدث زلازل كبيرة ومدمرة على طول NMFZ في المستقبل. يمكن هنا تطبيق العديد من استراتيجيات التخفيف من المخاطر التي تم تطبيقها بنجاح في مكان آخر. وتشمل هذه تبني قوانين البناء والامتثال لها مع مراعاة مخاطر الزلازل في اختيار الموقع وتخطيط استخدام الأراضي وزيادة الوعي بمخاطر الزلازل ومخاطرها على جميع المستويات. لمزيد من المعلومات حول استراتيجيات محددة ، راجع قسم "المزيد من الموارد" أدناه.


4.3: تصميم الزلازل للمنشآت الكبيرة - علوم الأرض

تقع جميع مرافق SDG و ampE المقترح بيعها على الساحل الغربي لولاية كاليفورنيا في مقاطعة Peninsula Ranges Physiographic ، وهي منطقة ذات نشاط زلزالي متوسط ​​إلى مرتفع. مناطق الصدع الرئيسية ذات الاتجاه الشمالي الغربي ، بما في ذلك صدع سان أندرياس ، وصدع Whittier-Elsinore ، وخطأ San Jacinto ، و Newport-Inglewood ، و Offshore Zone of Deformation ، و Coronado Banks بشكل موازٍ لخط الساحل لجنوب كاليفورنيا (جينينغز ، 1988). خطأ سان ميغيل وخطأ كازا بلانكا من الأخطاء النشطة في باجا كاليفورنيا. يقع صدع Rose Canyon ، الذي تعتبر أجزاء منه نشطة ، ضمن مسافة 20 ميلاً من معظم المرافق. تقع جميع المرافق على بعد 50 ميلاً من منطقة صدع رئيسية واحدة على الأقل وتخضع لنشاط زلزالي متوسط ​​إلى مرتفع (انظر الشكل 4.3.1 ، خريطة الأعطال الإقليمية ، والشكل 4.3.2 ، خريطة الأعطال المحلية). يعد خطأ La Nacion ، وخطأ Point Loma ، و Spanish Bight خطأ (Kennedy ، 1975 Kennedy ، 1977 Kuper and Gastil ، 1977 Treiman ، 1984 و Treiman ، 1991) من بين العيوب النشطة المحتملة في المنطقة والتي تحدث بالقرب من بعض المواقع. لا توجد أي من محطات توليد الطاقة أو مواقع توربينات الاحتراق داخل مناطق الدراسات الخاصة بولاية كاليفورنيا Alquist-Priolo ، وهي مناطق تحددها الولاية بجوار الأعطال النشطة مع وجود مخاطر أكبر للتلف من النشاط الزلزالي.

خطأ سان أندرياس ، خطأ Whittier-Elsinore ، خطأ San Jacinto ، خطأ Newport-Inglewood ، المنطقة البحرية للتشوه ، خطأ بنك Coronado ، وخطأ San Miguel هي أخطاء رئيسية نشطة في المنطقة التي تسببت في حدوث زلازل خلال العصور التاريخية ، وباعتبارها نتيجة لذلك ، يمكن توقع حدوث زلازل في المستقبل. هذه العيوب لها احتمالية عالية جدًا لتوليد زلازل مستقبلية (Wesnousky ، 1986 Petersen ، 1996) ذات الأهمية المحتملة لمحطات الطاقة SDG & ampE وتوربينات الاحتراق (CT). على الرغم من أنه يقع على بعد عدة مئات من الأميال جنوب محطة توليد الكهرباء في South Bay (وبالتالي لا يظهر في الشكل 4.3.1 أو الشكل 4.3.2) ، إلا أن خطأ Casa Blanca كان تاريخيًا مصدرًا للزلازل الكبرى التي تسببت في تسارعات أرضية منخفضة إلى متوسطة المستوى في منطقة المشروع.

يقع Encina Power Plant بشكل أساسي على شرفة بحرية مستوية نسبيًا على ارتفاع يتراوح من 20 إلى 40 قدمًا. واجهات موقع محطة الطاقة على المحيط الهادئ إلى الغرب وعلى بحيرة أغوا هيديوندا إلى الشمال. تتراوح الارتفاعات في محيط Agua Hedionda Lagoon والشاطئ من 0 إلى 20 قدمًا. تقع محطة توليد الكهرباء على رواسب بحرية من العصر البليستوسيني تتكون من الرمل والطمي. المرافق أو الممتلكات الواقعة على طول حافة بحيرة Agua Hedionda Lagoon تقع تحت طمي الغريني الذي يعود إلى عصر الهولوسين والذي يتكون من الطمي والرمل والطين (بما في ذلك رواسب مصبات الأنهار) ، ورواسب الشاطئ التي تعود إلى عصر الهولوسين والتي تتكون من الرمل والحصى ، ورواسب التراس البحرية التي تعود لعصر العصر البليستوسيني ، وتشكيل سانتياغو في العصر الأيوسيني (تان وكينيدي ، 1996).

تقع المحطة البحرية (العوامات) لتفريغ زيت الوقود في محطة إنسينا للطاقة على بعد حوالي 3000 قدم من الشاطئ إلى الغرب وهي متصلة بالمحطة عبر خط أنابيب وقود مدفون. تتكون الوحدات الجيولوجية من رواسب شاطئية تعود إلى عصر الهولوسين ، ورواسب الشواطئ البحرية التي تعود إلى العصر البليستوسيني ، وتكوين سانتياغو في العصر الأيوسيني في المنطقة البحرية (Welday and Williams ، 1975 Green and Kennedy ، 1987).

تقع محطة ساوث باي للطاقة على مسطحات المد والجزر على طول الحافة الجنوبية الشرقية لخليج سان دييغو. موقع محطة الطاقة مستوي نسبيًا ويقع على ارتفاع يتراوح بين 0 إلى 20 قدمًا تقريبًا فوق متوسط ​​مستوى سطح البحر (MSL). تحدث المناطق غير المطورة في الموقع المجاور للخليج على ارتفاع تقريبي من 0 إلى 5 أقدام فوق MSL. لبناء محطة الطاقة ، تم بناء مسطحات المد والجزر بملء اصطناعي ، بعمق يتراوح من 5 إلى 15 قدمًا أو أكثر ، وتتألف من حشوة هيدروليكية ومواد حشو أخرى من صنع الإنسان (Benton Engineering ، 1992 ، 1994 Woodward-Clyde ، 1985 ، 1988 منطقة ميناء سان دييغو الموحدة ، 1972 كينيدي ، 1977). تحت تربة الحشو من صنع الإنسان ، تتكون التكوينات الجيولوجية من سلسلة سميكة من رواسب الخليج غير المجمعة التي تعود إلى عصر الهولوسين (طين الخليج) المكونة من الطمي والرمل والطين. تكمن رواسب الخليج ، بدورها ، تحت رواسب التراس البحرية المتأخرة في العصر البليستوسيني ، أي ما يعادل تكوين Bay Point (كينيدي ، 1977). تكمن رواسب تكوين سان دييغو في العصر البليوسيني في العمق وراء هذه المواد.

يقع موقع Naval Station CT في شارع 32 على أرض مملوءة بشكل اصطناعي ورواسب خليج تعود إلى عصر الهولوسين. تتكون الحشوة من حشوة هيدروليكية تم الحصول عليها عن طريق تجريف خليج سان دييغو و / أو مواد تعبئة أخرى (منطقة ميناء سان دييغو الموحدة ، 1972). الحشوة تحتها رواسب خليجية غير متماسكة تعود إلى عصر الهولوسين تتكون من الرمل والطمي والطين (كينيدي وبيترسون ، 1975).

يقع موقع Division Substation CT على أرض مملوءة صناعيًا ورواسب خليجية تعود إلى عصر الهولوسين. تتكون الحشوة من حشوة هيدروليكية يتم الحصول عليها عن طريق تجريف خليج سان دييغو و / أو مواد تعبئة أخرى. الحشوة تحتها رواسب خليجية غير متماسكة تعود إلى عصر الهولوسين تتكون من الرمل والطمي والطين. توجد رواسب الخليج ، بدورها ، تحت رواسب الشرفة البحرية التي تعود إلى العصر البليستوسيني المتأخر والتي تعادل تكوين Bay Point الذي يتكون في الغالب من الرمال وكميات أقل من الحصى أو الطمي أو الطين (Kennedy and Peterson ، 1975).

يقع موقع التصوير المقطعي المحوسب بمركز التدريب البحري بجوار قناة القارب على أرض مملوءة بشكل اصطناعي. تتكون الحشوة من حشوة هيدروليكية تم الحصول عليها عن طريق تجريف خليج سان دييغو. تم تحديد ما يقرب من 10 إلى 20 قدمًا من الحشوة الهيدروليكية المكونة من الرمل الناعم الغريني في الموقع (Fluor Daniel GTI ، 1998a). الحشوة تحتها رواسب دلتا غير متماسكة تعود إلى عصر الهولوسين أو رواسب خليجية تتكون من الرمل والطمي والطين. توجد رواسب الخليج ، بدورها ، تحت رواسب الشرفة البحرية التي تعود إلى العصر البليستوسيني المتأخر والتي تعادل تكوين Bay Point الذي يتكون في الغالب من الرمال وكميات أقل من الحصى أو الطمي أو الطين (Kennedy and Peterson ، 1975). يوجد مكب نفايات مدفون للبحرية الأمريكية في الجنوب ، خارج حدود الموقع.

محطة شمال الجزيرة الجوية البحرية CTs

يقع موقع CTs North Island Naval Air Station على الجانب الشمالي من الجزيرة الشمالية على أرض مملوءة بشكل اصطناعي. كان Spanish Bight عبارة عن جسر بين مدينة Coronado والجزيرة الشمالية ، وكان موجودًا بالقرب من الموقع قبل عام 1944. واستخدمت مواد التعبئة الهيدروليكية من تجريف خليج سان دييغو وغيرها من مواد التعبئة الاصطناعية لحفر Spanish Bight (San منطقة ميناء دييغو الموحدة ، 1972). تم تحديد ما يقرب من 10 إلى 20 قدمًا من الحشوة الهيدروليكية المكونة من الرمل الناعم الغريني في الموقع (Fluor Daniel GTI ، 1998a). الحشوة تحتها رواسب خليج الهولوسين غير المجمعة المكونة من الرمل والطمي والطين أو تحتها مباشرة رواسب التراس البحرية المتأخرة في العصر البليستوسيني المكافئ لتكوين باي بوينت (كينيدي وبيترسون ، 1975 فلور دانيال جي تي آي ، 1998 أ) ، وتتكون في الغالب من الرمل وكميات أقل من الحصى أو الطمي أو الطين.

CTs مركز كيرني للإنشاءات والتشغيل

يقع موقع Kearny Construction and Operation Center CTs على مستوى علوي ميسا تحته رواسب الشرفة البحرية التي تعود إلى العصر البليستوسيني. تعادل رواسب المدرجات البحرية هذه تكوين ليندافيستا (كينيدي وبيترسون ، 1975) ، والذي يتكون من الرمل والحصى والطين. يحتوي تكوين ليندافيستا على تربة طينية واسعة في هذه المنطقة.

يقع موقع Miramar Yard CTs على قمة ميسا مستوية تحتها رواسب الشرفة البحرية التي تعود إلى العصر البليستوسيني. تعادل رواسب المدرجات البحرية هذه تكوين ليندافيستا ، الذي يتكون من الرمل والحصى والطين (كينيدي وبيترسون ، 1975). يحتوي تكوين ليندافيستا على تربة طينية واسعة في هذه المنطقة.

يقع موقع El Cajon Substation CT في واد عريض تحته رواسب عميقة نسبيًا من الطمي غير المترابط الذي يعود إلى عصر الهولوسين (تان ، 1992) وكولوفيوم (أي الغسل بالماء). يشار إلى هذه المواد على أنها مياه الصرف غير المجمعة المكونة من رمال طينية بعمق حوالي 10 أقدام (Fluor Daniel GTI ، 1998a). يقع الطمي والكوبيوم تحت الصخور الرسوبية في العصر الأيوسيني لتكوين الرهبان المكونة من الطين والرمل و / أو الصخور الجرانيتية التي تعود إلى العصر الطباشيري في جنوب كاليفورنيا باثوليث.

مرفق التزود بالوقود في شارع 24

مرفق إعادة التزود بالوقود في شارع 24 ، محطة بحرية كانت تستخدم سابقًا لتفريغ وتخزين زيت الوقود ، متصلة بمحطة ساوث باي للطاقة عبر خط أنابيب زيت الوقود بطول أربعة أميال. يقع خط الأنابيب إلى حد كبير ضمن محاذاة نقل SDG و ampE التي تتوازى تقريبًا مع مسارات السكك الحديدية غرب الطريق السريع 5.

يقع مرفق إعادة التزود بالوقود في شارع 24 على رواسب أرضية وخليجية مملوءة بشكل مصطنع على طول الهامش الشرقي لخليج سان دييغو. تم إنشاء الحافة الغربية للمحطة البحرية على أرصفة. الموقع الطرفي مستوي نسبيًا ويقع على ارتفاع من 0 إلى 10 أقدام تقريبًا فوق MSL. توجد في الموقع سلسلة سميكة من رواسب الخليج غير المجمعة التي تعود إلى عصر الهولوسين والتي تتكون من الطمي والرمل والطين ، والتي تحتها بدورها رواسب التراس البحرية المتأخرة من العصر الجليدي (ما يعادل تكوين Bay Point) (كينيدي ، 1977). تكمن رواسب تكوين سان دييغو في العصر البليوسيني في العمق وراء هذه المواد. يقع جزء كبير من مرفق إعادة التزود بالوقود في شارع 24 ستريت على حشوة صناعية مكونة من حشوة هيدروليكية ومواد تعبئة أخرى (منطقة ميناء سان دييغو الموحدة ، كينيدي ، 1972 ، 1977).

يعبر خط أنابيب الوقود التضاريس التي تحتها طمي الأنهار التي تعود إلى عصر الهولوسين ، ورواسب الخليج التي تعود إلى عصر الهولوسين ، ورواسب المدرجات البحرية التي تعود إلى عصر البليستوسين. تكمن رواسب تكوين سان دييغو في العصر البليوسيني في العمق وراء هذه المواد.

تستند قضايا قائمة المراجعة التالية إلى فهم أنه لا يتوقع حدوث أي إنشاءات كبيرة جديدة أو إنشاءات مهمة أخرى نتيجة للتصفية المقترحة. ومع ذلك ، يتم التخطيط لبعض التحسينات الطفيفة نسبيًا لفصل الممتلكات التي تم تجريدها من الممتلكات المحتجزة (على سبيل المثال ، ساحات التبديل ، وأبراج النقل ، وخطوط النقل ، وما إلى ذلك). قد تتضمن هذه التحسينات الطفيفة إنشاء طرق وصول إلى مرافق SDG و ampE غير المدرجة في التجريد وتسييج حولها. لا يتوقع تقدير كبير.

في الزلازل الكبرى ، يمكن أن يتسبب إزاحة الخطأ في حدوث تمزق على طول الأثر السطحي للخطأ ، مما يؤدي إلى تلف شديد في أي هياكل أو تحسينات أخرى موجودة في تتبع الخطأ. يحدث تمزق الأعطال السطحية عمومًا على طول أثر خطأ نشط ، ولكن يحدث أيضًا إزاحة على طول العيوب مع تاريخ إزاحة أقدم بكثير. لن يغير أي جانب من جوانب المشروع مخاطر الزلازل في المنشآت. تظهر المواقع التقريبية للأعطال الإقليمية الرئيسية في جنوب كاليفورنيا في الشكل 4.3.1 ، خريطة الأعطال الإقليمية. يوضح الشكل 4.3.2 ، خريطة الصدع المحلي ، الموقع التقريبي للأعطال في الجزء الجنوبي الغربي من مقاطعة سان دييغو وخليج سان دييغو. لا توجد أي من محطات الطاقة أو مواقع التصوير المقطعي المحوسب داخل مناطق الدراسات الخاصة بولاية كاليفورنيا Alquist-Priolo المعينة. لن يتعرض الموظفون الإضافيون المحتملون في المرافق لخطر تمزق بسبب عدم وجود أي من المرافق في المنطقة المجاورة مباشرة للأعطال المعروفة.

لا يقع موقع Encina Power Plant في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. أقرب خطأ معروف هو منطقة التشوه البحرية النشطة ، والتي تقع في الخارج على بعد 2.5 ميل تقريبًا إلى الغرب. لذلك ، لا يُتوقع حدوث أي آثار متعلقة بتمزق العطل السطحي في موقع محطة توليد الطاقة في إنسينا.

لا يقع موقع South Bay Power Plant في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. أقرب خطأ معروف هو خطأ محتمل غير مسمى يقع على بعد 0.5 ميل تقريبًا إلى الشرق في وسط مدينة تشولا فيستا. يقع صدع La Nacion النشط المحتمل وصدع Rose Canyon النشط على بعد حوالي ثلاثة أميال إلى الشرق و تسعة أميال إلى الشمال ، على التوالي. لذلك ، لا يُتوقع حدوث آثار متعلقة بتمزق العطل السطحي في موقع South Bay Power Plant.

لا يقع موقع المحطة البحرية CT في شارع 32 في المنطقة المجاورة مباشرة لأي صدع زلزال معروف. يقع أقرب خطأ نشط معروف على بعد حوالي 3.5 ميل إلى الشمال الغربي. لذلك ، لا يُتوقع حدوث آثار متعلقة بالصدع السطحي في موقع المحطة البحرية CT.

لا يقع موقع Division Substation CT في المنطقة المجاورة مباشرة لأي خطأ زلزال معروف. أقرب خطأ نشط معروف هو خطأ روز كانيون الواقع على بعد حوالي 3.5 ميل إلى الشمال الغربي. لذلك ، لا يُتوقع حدوث أي آثار متعلقة بتمزق الأعطال السطحية في موقع Division Substation CT.

لا يقع موقع التصوير المقطعي المحوسب بمركز التدريب البحري في المنطقة المجاورة مباشرة لأي صدوع زلزالية معروفة. أقرب خطأ نشط معروف وخطأ نشط هو خطأ Point Loma وخطأ Rose Canyon الواقعان على بعد حوالي 1.1 ميلًا إلى الشرق و 1.3 ميلًا إلى الشمال الشرقي ، على التوالي. لذلك ، لا يُتوقع حدوث أي آثار متعلقة بالصدع السطحي في موقع التصوير المقطعي المحوسب بمركز التدريب البحري.

محطة شمال الجزيرة الجوية البحرية CTs

لا يقع موقع CTs North Island Naval Air Station في المنطقة المجاورة مباشرة لأي خطأ زلزال نشط معروف. أقرب خطأ نشط معروف هو خطأ روز كانيون الواقع على بعد 1.7 ميل تقريبًا إلى الشمال الشرقي.

تم تحديد الأثر المدفون لصدع Spanish Bight من خلال أو بالقرب من محطة North Island Naval Air Station (انظر الشكل 4.3.2). يعتمد موقع وحداثة نشاط خطأ Spanish Bight على تعويضات مفسرة من الرواسب البحرية المتأخرة في العصر الجليدي (ما يعادل تكوين Bay Point) من التنميط الانعكاسي الزلزالي البحري (Kennedy and Welday ، 1980 Treiman ، 1984 ، 1991). يعتبر خطأ Spanish Bight ، بالإضافة إلى عيوب Coronado و Silver Strand القريبة ، بمثابة بقع لخطأ Rose Canyon. شمال الموقع ، تعتبر أجزاء من صدع Rose Canyon نشطة وتم تعيينها كمناطق الدراسات الخاصة بولاية كاليفورنيا Alquist-Priolo. لم يتم التعرف على خطأ Spanish Bight على أنه خطأ نشط ويعتبر مبدئيًا نشطًا. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن Spanish Bight كانت مليئة بمواد حشو سميكة ، فإن الموقع الدقيق لخطأ Spanish Bight على الأرض ومدى حداثة نشاطه غير محدد جيدًا. استنادًا إلى قرب محطة North Island Naval Air Station من خطأ Spanish Bight ، لا يمكن استبعاد احتمال تمزق سطح الأرض في الموقع. ومع ذلك ، لن يساهم المشروع في زيادة احتمالية تمزق سطح الأرض في الموقع.

CTs مركز كيرني للإنشاءات والتشغيل

لا يقع موقع Kearny Construction and Operation Center CTs في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. يقع أقرب خطأ نشط معروف على بعد حوالي 4.9 ميل إلى الغرب. لذلك ، لا يُتوقع حدوث أي آثار متعلقة بتمزق الأعطال السطحية في موقع Kearny Construction and Operation Center CTs.

لا يقع موقع Miramar Yard CTs في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. يقع أقرب خطأ نشط معروف على بعد 4.5 ميل تقريبًا إلى الغرب. لذلك ، لا يُتوقع حدوث آثار متعلقة بتمزق الصدع السطحي في موقع Miramar Yard CTs.

لا يقع موقع El Cajon Substation CT في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. يقع أقرب خطأ نشط معروف على بعد حوالي 13 ميلاً إلى الشرق. لذلك ، لا يُتوقع حدوث آثار متعلقة بتمزق العطل السطحي في موقع محطة El Cajon الفرعية للتصوير المقطعي المحوسب.

مرفق التزود بالوقود في شارع 24

لا يقع مرفق إعادة التزود بالوقود في الشارع رقم 24 وخط أنابيب الوقود في المنطقة المجاورة مباشرة لأي أعطال زلزالية معروفة. أقرب خطأ معروف هو خطأ محتمل غير مسمى يقع على بعد 1.5 ميل تقريبًا إلى الجنوب الشرقي في وسط مدينة تشولا فيستا. يقع صدع La Nacion النشط المحتمل وصدع Rose Canyon النشط على بعد ثلاثة أميال تقريبًا إلى الشرق وستة أميال إلى الشمال ، على التوالي. لذلك ، لا يُتوقع حدوث أي آثار متعلقة بالصدع السطحي في مرفق إعادة التزود بالوقود في الشارع رقم 24.

على الرغم من أن بعض المواقع تقع على أو بالقرب من الأخطاء المشتبه بها التي يُحتمل أن تكون نشطة ، إلا أن أياً من المواقع لا يقع على أخطاء نشطة معروفة أو داخل مناطق الدراسات الخاصة بولاية كاليفورنيا Alquist-Priolo المعينة. التغييرات المادية التي يسببها المشروع لن تغير من خطر التمزق الحالي في أي من المواقع. لذلك ، لن يساهم المشروع المقترح في زيادة احتمالية تمزق سطح الأرض في مرافق SDG و ampE المشاركة في التجريد ولا في زيادة التعرض المحتمل للناس لتمزق الأعطال في المواقع.

تقع مواقع المشروع في منطقة ذات نشاط زلزالي متوسط ​​إلى مرتفع ، كما هو الحال في معظم جنوب كاليفورنيا. يوضح الشكل 4.3.1 ، خريطة الأعطال الإقليمية ، المواقع التقريبية للمواقع المتعلقة بالعديد من الأخطاء النشطة المعروفة والنشطة المحتملة في منطقة جنوب كاليفورنيا. يشار إلى المسافات التقريبية والحد الأقصى للزلازل ذات المصداقية (MCE) المرتبطة ببعض الأخطاء في المنطقة في الجدول 4.3.1. يعادل MCE زلزال الحد الأعلى للأعطال على النحو المحدد في قسم المناجم والجيولوجيا (بيترسون ، 1996). بالنسبة إلى MCE من 7.0 في المنطقة البحرية للتشوه أو على خطأ Rose Canyon ، تقع جميع مواقع المشروع ضمن منطقة تصافح قوي. ومع ذلك ، نظرًا لأن معظم جنوب كاليفورنيا يخضع لنشاط زلزالي ، سيكون من التخمين أن نفترض أن الموظفين الإضافيين المحتملين من المشروع سيتعرضون لدرجات أعلى من الاهتزازات الزلزالية.

تقع مواقع المشروع في منطقة معرضة لمصافحة قوية. ومع ذلك ، لن يساهم المشروع في زيادة احتمالية اهتزاز الأرض في مواقع SDG و ampE المقترحة للتجريد ، ولن تتسبب أي طرق وصول وأسوار قد يتم إنشاؤها نتيجة لهذا المشروع في حدوث تأثيرات اهتزازية.

قد تتسبب الزلازل في حدوث أعطال أرضية ثانوية. تحدث حالات فشل الأرض التي تحدث نتيجة الزلازل بسبب فقدان القوة وفشل التربة الأساسية بعد دورات الاهتزاز المتكررة. تشمل الأمثلة على فشل الأرض الناجم عن الزلازل التميع ، والانتشار الجانبي ، والانحراف الأرضي ، والهبوط. يحدث التسييل (التحول السريع للتربة إلى حالة شبيهة بالسوائل) عادةً في التربة الرخوة والمشبعة والحبيبية مثل الرمال وفي الطمي غير البلاستيكي. يتسبب الزلازل في حدوث ارتفاع سريع في ضغط المسام الزائد ، وتفقد التربة قوتها وقدرتها على دعم الهياكل. قد ينتشر بشكل جانبي ، أو يستقر ، أو يشكل شقوقًا (أي فراغات مفتوحة أو كسورًا في الأرض) أو يشكل غليانًا رملًا (أي بقايا الرمال على السطح). الانتشار الجانبي هو الحركة الأفقية للرواسب الرخوة غير المحصورة والمملوءة أثناء النشاط الزلزالي. التذبذب الأرضي هو الحركة الأفقية للتربة أو الرواسب أو الحشو الموجود على جسور أو شقوق شديدة الانحدار نتيجة للنشاط الزلزالي ، مما يؤدي إلى تشققات سطح الأرض غير المنتظمة. تكون احتمالية الانتشار الجانبي أو الترنح أعلى في المناطق التي تقع أسفلها مواد لينة ومشبعة ، خاصةً حيث تحدها ضفاف شديدة الانحدار أو أرض صلبة مجاورة. الهبوط هو حركة هبوطية رأسية لسطح الأرض ويمكن أن ترتبط بالنشاط الزلزالي.

يقع كل موقع من مواقع المشروع في منطقة ذات نشاط زلزالي معتدل بالقرب نسبيًا من العديد من الصدوع النشطة الرئيسية. تقع العديد من المواقع على هامش خليج سان دييغو وتحتها رواسب خليج غير متماسكة تعود إلى عصر الهولوسين وتتكون من رمل وطمي مشبع نسبيًا وطمي ، وبملء اصطناعي (أي الحشو الهيدروليكي ومواد التعبئة الأخرى من صنع الإنسان).

نظرًا لطبيعة ظروف التربة الأساسية وتضاريس الموقع في جميع المواقع (باستثناء Kearny و Miramar Yard CTs) ، فإن فشل الأرض الناجم عن الزلازل (على سبيل المثال ، التميع ، والانتشار الجانبي ، والانحراف الأرضي ، وما إلى ذلك) يعتبر خطر محتمل كبير في المواقع. التحسينات المقترحة التي قد يتم إنشاؤها كجزء من تجزئة الموقع (على سبيل المثال ، الأسوار أو طرق الوصول الصغيرة المتدرجة) يمكن أن تتأثر نتيجة لفشل الأرض الناجم عن الزلازل. ومع ذلك ، فإن طريق الوصول والأسوار المقترحة ليست حاسمة لتشغيل المرفق ، ولن تعتبر أي آثار كبيرة. نظرًا للطبيعة الكثيفة نسبيًا للتربة الأساسية وضغط منسوب المياه الثابت الإقليمي العميق في موقعي Kearny و Miramar Yard CT ، فإن هذه المواقع لا تخضع لفشل الأرض الناجم عن الزلازل. كما هو الحال مع اهتزاز الأرضية الزلزالية ، سيكون من التخمين أن نفترض أن الموظفين الإضافيين المحتملين سيخضعون لدرجات أعلى من الفشل الأرضي الزلزالي ، لأن معظم جنوب كاليفورنيا يخضع لنشاط زلزالي.

تقع العديد من مرافق SDG و ampE داخل المناطق المعرضة لأعطال أرضية ناتجة عن الزلازل. ومع ذلك ، فإن المشروع المقترح لن يزيد من احتمالية حدوث عطل أرضي ناتج عن الزلازل في مرافق SDG و ampE.

د) سيتش وتسونامي والأخطار البركانية

Seiches هي موجات تذبذبية طويلة المدى في المسطحات المائية المغلقة أو المغلقة جزئيًا (على سبيل المثال ، الموانئ والخلجان والبحيرات وما إلى ذلك) الناتجة عن اختلافات الضغط الجوي والرياح والهزات الزلزالية.

تسونامي هي موجات بحرية زلزالية طويلة المدى (طويلة بالنسبة لعمق المياه) ناتجة عن التحركات المفاجئة لقاع المحيط أثناء الزلازل تحت سطح البحر أو الانهيارات الأرضية أو النشاط البركاني. منطقتا المصدر في المحيط الهادئ المسؤولتان بشكل أساسي عن تسونامي التي يمكن أن تلحق الضرر بكاليفورنيا هما خندق ألوشيان وخندق بيرو-تشيلي. يعتبر جنوب كاليفورنيا ، جنوب Point Conception ، أقل عرضة بكثير لموجات تسونامي الشديدة من المناطق الواقعة في الشمال ، بسبب توجهات المنطقة الساحلية لمقاطعة سان دييغو. كان الحد الأقصى لارتفاع أو انخفاض منسوب المياه (سعة ارتفاع الموجة) الناجم عن تسونامي أو الأعاصير المسجلة في مقاييس المد والجزر في لا جولا وسان دييغو ولوس أنجلوس بين عامي 1946 و 1998 هو 3.3 قدم و 4.6 قدم و 5.0 قدم على التوالي (لاندر ، 1993 سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي ، 1986 و 1989).

تشمل المخاطر البركانية ثوران البراكين ، والدفن بواسطة تدفقات الحمم البركانية أو الحطام البركاني المقذوف ، وانبعاثات الغازات السامة أو الينابيع الحرارية ، والهزات البركانية أو الزلازل ، والتشوه عن طريق الرفع التكتوني. لا توجد براكين معروفة في عصر الهولوسين داخل مقاطعة سان دييغو. أقرب البراكين الرئيسية المعروفة ذات الأهمية المحتملة لمرافق SDG و ampE المدرجة في التجريد هي Cerro Prieto و Volcan Prieto. تقع هذه البراكين على بعد 100 ميل أو أكثر إلى الجنوب الشرقي على خليج كاليفورنيا في المكسيك وكان لها نشاط بركاني كبير خلال العصر الجليدي والبليوسيني.

نظرًا لقرب الخليج أو المحيط ، قد تتعرض بعض مواقع النباتات لمخاطر تسونامي و seiche. نظرًا لوجود مخاطر تسونامي على طول ساحل المحيط الهادئ وتوجد مخاطر seiche حول المسطحات المائية المغلقة في الولايات الغربية ، فمن المتوقع أن يتعرض الموظفون الإضافيون المحتملون لدرجة أعلى من المخاطر من المشروع. لن تكون المخاطر البركانية متوقعة في أي من المواقع. التحسينات المحتملة (على سبيل المثال ، الأسوار أو طرق الوصول) في بعض المواقع قد تتعرض لمخاطر تسونامي أو زلزال ، ومع ذلك ، فإن هذه المرافق لن تكون حاسمة لتشغيل المحطات.

يقع عدد قليل من المواقع بالقرب من المسطحات المائية الكبيرة المعرضة لموجات المد والجزر المنخفضة الحجم نسبيًا. ومع ذلك ، فإن المشروع المقترح لن يساهم في زيادة احتمالية حدوث موجات تسونامي أو حدوث موجات مفاجئة في مرافق SDG و ampE. يعتبر التأثير المحتمل بسبب الأخطار البركانية على جميع المواقع ضئيلًا.

هـ) الانهيارات الأرضية والتدفقات الطينية

لا يقع موقع Encina Power Plant بالقرب من أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية معروفة. استنادًا إلى تقرير جيوتقني (Woodward-Clyde ، 1994) ، أدت منطقة منحدرات شديدة الانحدار إلى انهيار سابق في المنحدر على طول حواف البحيرة السفلى في الموقع. تم إصلاح فشل المنحدر لاحقًا باستخدام تدابير التثبيت. على الرغم من وجود منحدرات رئيسية في الموقع ، لم يتم الإبلاغ عن مناطق أخرى من عدم استقرار المنحدرات في موقع Encina Power Plant.

لا يقع موقع South Bay Power Plant بالقرب من أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية معروفة. يختلف الموقع من أرض مستوية تقريبًا إلى أرض منحدرة. توجد المنحدرات الرئيسية في الجزء الشرقي من الموقع ، والمنحدرات المنخفضة موجودة على طول الخط الساحلي المواجه لخليج سان دييغو وأماكن أخرى في الموقع. في حين أن بعض احتمالية عدم الاستقرار قد تكون موجودة على الموقع ، لم يتم العثور على تقارير أو دليل آخر على عدم استقرار المنحدر. لذلك ، يعتبر مستوى الخطر من عدم الاستقرار في المستقبل منخفضًا نسبيًا إلى معتدل.

موقع المحطة البحرية CT في شارع 32 مستوي تقريبًا ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

موقع Division Substation CT مستوي تقريبًا ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

إن موقع التصوير المقطعي المحوسب بمركز التدريب البحري مستوي تقريبًا ، باستثناء منحدر يقع على طول الجانب الشمالي الغربي من الموقع المجاور لقناة القارب. لم تحدث أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية بالقرب من الموقع. في حين لا يمكن استبعاد احتمال عدم الاستقرار في المستقبل في المنحدر على طول قناة القارب ، فإن التأثير المحتمل على المشروع يعتبر منخفضًا بسبب ارتفاع المنحدر المنخفض نسبيًا ومسافة المنحدر من مرافق المشروع.

محطة شمال الجزيرة الجوية البحرية CTs

يقع موقع CTs North Island Naval Air Station على مستوى شبه مستوي ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

CTs مركز كيرني للإنشاءات والتشغيل

موقع Kearny للبناء والتشغيل مستوي تقريبًا ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

موقع Miramar Yard CTs مستوي تقريبًا ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

موقع محطة El Cajon الفرعية CT مستوي تقريبًا ولا يقع بالقرب من أي انهيارات أرضية معروفة. لذلك ، تعتبر احتمالية عدم استقرار المنحدرات منخفضة.

مرفق التزود بالوقود في شارع 24

لا يقع موقع مرفق إعادة التزود بالوقود في الشارع رقم 24 بالقرب من أي انهيارات أرضية أو تدفقات طينية معروفة. يوجد منحدر منخفض على طول الجانب الغربي من المحطة ، والذي يواجه خليج سان دييغو. في حين أنه لا يمكن استبعاد احتمال عدم الاستقرار في المستقبل في المنحدر على طول الواجهة البحرية ، فإن التأثير المحتمل على المشروع يعتبر منخفضًا بسبب ارتفاع المنحدر المنخفض نسبيًا.

لم تقع أي من مواقع المشروع على انهيارات أرضية أو تدفقات طينية قديمة معروفة. تم توثيق فشل المنحدر في موقع Encina Power Plant في منحدر مجاور لـ Agua Hedionda Lagoon. تقع العديد من المواقع في مواد جيولوجية وتضاريس قد يكون لها احتمال عدم استقرار المنحدرات. على الرغم من هذه الظروف ، لن يؤدي البيع والاستمرار في استخدام مرافق SDG و ampE إلى زيادة احتمالية عدم استقرار المنحدرات أو الانهيارات الأرضية أو التدفقات الطينية.

و) التعرية والتغيرات في الطوبوغرافيا وظروف التربة غير المستقرة

تقع العديد من المواقع في مناطق ذات تربة ضعيفة الإسمنت وغير متماسكة قد تكون عرضة للتآكل. كما يبدو أن ظروف التربة غير المستقرة المتعلقة بوجود تربة يمكن انضغاطها موجودة في المواقع. مثل هذه الظروف يمكن أن تتسبب في تسوية مرافق جديدة. قد يؤدي إنشاء مرافق جديدة محتملة (مثل الأسوار أو طرق الوصول الصغيرة المتدرجة) أو أنشطة معالجة التربة إلى تآكل التربة. ومع ذلك ، فإن التضاريس المسطحة لمعظم المواقع واستخدام طرق البناء القياسية التي تقلل من احتمالية التعرية ستؤدي إلى تآكل بسيط للتربة.

لن يساهم المشروع المقترح في زيادة احتمالية حدوث تغييرات في التضاريس أو ظروف التربة غير المستقرة في مرافق SDG و ampE. في حين أن إنشاء المرافق المقترحة (على سبيل المثال ، طرق الوصول والأسوار) قد يتسبب في تأثيرات تآكل طفيفة ، فإن هذه الآثار ستكون أقل من كبيرة.

هبوط الأرض هو خطر جيولوجي يرتبط عادةً بزيادة الضغوط الفعالة في المواد الرسوبية غير المجمعة على منطقة ناتجة عن السحب الثقيل للمياه الجوفية أو البترول عن طريق الضخ ، عن طريق تحلل أو إزالة الغازات من الخث أو غيرها من التربة الغنية بالمواد العضوية ، أو عن طريق الحركات التكتونية. عادة ما ترتبط الشقوق الأرضية والفراغات المفتوحة على سطح الأرض بمناطق هبوط الأرض. لا توجد بيانات توثق هبوط الأرض الإقليمي أو الشقوق الأرضية في المنطقة المجاورة لأي من مرافق SDG و ampE المدرجة في التجريد من المعروف وجودها. ومع ذلك ، بناءً على استطلاع ميداني للمواقع ، يبدو أن احتمال الهبوط الأرضي في المواقع منخفض نسبيًا.

لا يقع أي من المواقع في مناطق هبوط الأرض المعروفة. لن يزيد المشروع المقترح من احتمالية الهبوط الأرضي في مرافق SDG و ampE.

توجد تربة شاسعة في جميع أنحاء مناطق مقاطعة سان دييغو التي تحتها تربة دقيقة الحبيبات مثل الطمي البلاستيكي والطين. تحدث هذه الظاهرة عندما يتسرب الماء إلى مصفوفة التربة ، مما يتسبب في توسع (تورم) التربة الدقيقة الحبيبات. يمكن أن يؤدي تدهور الهياكل والأرصفة إلى عدم تصميمها لتحمل ضغوط التربة التي تمارسها التربة الممتدة.

بناءً على مراجعة البيانات والخبرة في المنطقة ، من المتوقع أن توجد تربة شاسعة في العديد من مواقع SDG و ampE المدرجة في المشروع ، إن لم يكن كلها.

لن يزيد المشروع المقترح ، الذي يتضمن البيع والاستمرار في استخدام مرافق توليد الكهرباء ، من احتمالية حدوث تأثيرات موسعة على التربة في منشآت SDG و ampE.

ط) ميزات جيولوجية أو فيزيائية فريدة

لا توجد سمات جيولوجية أو فيزيائية فريدة ، مثل النتوءات الصخرية الفريدة أو المعالم الجيولوجية ، معروفة بوجودها في مرافق SDG و ampE. لذلك ، لن يكون للمشروع أي آثار.

لن يؤثر المشروع المقترح على أي سمات جيولوجية أو فيزيائية فريدة في مرافق SDG و ampE.

المراجع القضايا الجيولوجية

Anderson ، JG ، EERI ، M. ، Rockwell ، T.K. ، and Agnew ، DC ، الماضي والمستقبل الزلازل ذات الأهمية لمنطقة سان دييغو: Earthquake Spectra ، 1989.

هندسة بينتون ، استقصاء التربة ، خزان الاحتواء JP-5 ، شركة سان دييغو للغاز والكهرباء ، محطة ساوث باي للطاقة ، تشولا فيستا ، كاليفورنيا ، 22 أبريل 1994.

Benton Engineering، Limited Soils Investigation ، San Diego Gas and Electric Company ، سقيفة التخزين المقترحة والمتجر الجاهز ، South Bay Power Plant ، تشولا فيستا ، كاليفورنيا ، 2 سبتمبر 1992.

قسم المناجم والجيولوجيا في كاليفورنيا ، خرائط مناطق الدراسات الخاصة بولاية كاليفورنيا ، Point Loma Quadrangle ، و La Jolla Quadrangle ، مقياس 1: 24000 ، 1991.

مدينة سان دييغو ، دراسة السلامة الزلزالية ، 1995.

Farrand ، GT ، ed. جيولوجيا جنوب غرب مقاطعة سان دييغو ، كاليفورنيا وشمال غرب باجا كاليفورنيا: جمعية سان دييغو للجيولوجيين ، 1977.

Fluor Daniel GTF ، المرحلة الأولى من تقييم الموقع البيئي ، مواقع توربينات الغاز والغاز في سان دييغو ، مقاطعة سان دييغو ، 3 يونيو 1998 أ.

Fluor Daniel GTF ، المرحلة الأولى من تقييم الموقع البيئي ، محطة إنسينا للطاقة ، 4600 شارع كارلسباد ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، 3 يونيو 1998 ب.

Fluor Daniel GTF ، المرحلة الأولى من تقييم الموقع البيئي ، South Bay Power Plant ، 990 Bay Boulevard ، Chula Vista ، كاليفورنيا ، 3 يونيو 1998 ج.

Fluor Daniel GTI ، برنامج العناية البيئية الواجبة ، محطة توليد الطاقة Encina ، المرحلة الثانية من تقييم الموقع البيئي ، يوليو 1998.

فلور دانيال جي تي آي ، برنامج العناية البيئية الواجبة ، محطة توليد الطاقة في الخليج الجنوبي ، المرحلة الثانية من تقييم الموقع البيئي ، يوليو 1998.

غرين ، ج. and Kennedy، MP، eds.، Geology of the Inner-Southern California Continental Margin، Area 1 of 7: Division of Mines and Geology، Map Nos.1A، 1B، 1C and 1D، 1987.

Greensfelder ، RW ، أقصى تسارع للصخور من الزلازل في كاليفورنيا: قسم المناجم والجيولوجيا ، ورقة الخريطة 23 ، 1974.

جينينغز ، سي دبليو ، خريطة نشاط الصدع لكاليفورنيا والمناطق المجاورة: تقسيم المناجم والجيولوجيا ، خريطة البيانات الجيولوجية بكاليفورنيا رقم 6 ، 1994.

جينينغز ، سي دبليو ، خريطة خطأ كاليفورنيا مع مواقع البراكين والينابيع الحرارية والآبار الحرارية: قسم المناجم والجيولوجيا ، خريطة البيانات الجيولوجية رقم 1 ، 1988.

كينيدي ، النائب. and Peterson، GL، Geology of the San Diego Metropolitan Area، California: Division of Mines and Geology، Bulletin 200، 1975.

كينيدي ، النائب. and Welday، E.E. حداثة وشخصية الانهيار في الخارج متروبوليتان سان دييغو ، كاليفورنيا: قسم المناجم والجيولوجيا ، ورقة الخريطة 40 ، 1980.

Kennedy، MP، et al.، Character and Recency of Faulting، San Diego Metropolitan Area، California: Division of Mines and Geology، Special Report 123، 1994.

Kennedy، MP، Geology of National City، Imperial Beach and Otay Mesa Quadrangles، Southern San Diego Metropolitan Area، California: Division of Mines and Geology، Map Sheet 29، 1977.

كوبر ، إتش تي. و Gastil ، G. ، استطلاع الصخور الرسوبية البحرية في مقاطعة جنوب غرب سان دييغو ، كاليفورنيا - المدينة الوطنية ، Imperial Beach ، Otay Mesa و Jamul Mountains Quadrangles ، في فاراند ، جي تي ، محرر ، جيولوجيا جنوب غرب مقاطعة سان دييغو ، كاليفورنيا و شمال غرب باجا كاليفورنيا: جمعية سان دييغو للجيولوجيين ، 1977.

Lander، J.F. et al.، Tsunamis Affecting the West Coast of the United States 1806-1992: National Oceanic and Atmospheric Administration، National Geophysical Data Centre، 1993.

Maulchin ، L. ، and Jones ، A.L. ، تسارع الذروة من الزلازل ذات المصداقية القصوى في كاليفورنيا (مواقع الصخور والتربة الصلبة): تقسيم المناجم والجيولوجيا ، Open-File Report 92-1 ، 1992.

نينو وأمبير مور ، تقارير جيوتقنية متنوعة.

Petersen ، M.D. et al. ، تقييم الخطر الزلزالي الاحتمالي لولاية كاليفورنيا: قسم المناجم والجيولوجيا ، Open-File Report 96-08 ، تقرير الملف المفتوح للمسح الجيولوجي الأمريكي 96-706 ، 1996.

بلوسيل ، إم آر ، وسلوسون ، جي إي ، تسارعات أرضية عالية متكررة من الزلازل معايير التصميم الهامة: قسم المناجم والجيولوجيا ، جيولوجيا كاليفورنيا ، سبتمبر 1974.

Rockwell ، T.K. ، et al. ، الحد الأدنى لمعدل انزلاق الهولوسين لصدع روز كانيون في سان دييغو ، كاليفورنيا ، في أبوت ، ب. and Elliott، W.J.، eds، Environmental Perils، San Diego Regional: San Diego Association of Geologists، 1991.

منطقة ميناء سان دييغو الموحدة ، العوامل الفيزيائية الطبيعية لخليج سان دييغو تيدلاندز ، برنامج مراجعة الخطة الرئيسية ، 1972.

Schug ، DL ، Neotectonics of the Western Reaches of the Agua Blanca Fault ، باجا كاليفورنيا: جامعة ولاية سان دييغو ، سان دييغو كاليفورنيا ، أطروحة ماجستير غير منشورة ، 1987.

سوتر ، إم ، وآخرون ، البراكين والصدع النشط في الجزء المركزي من الحزام البركاني عبر المكسيكي ، المكسيك ، في والافندر ، إم جي وحنان ، BB ، محرران ، الرحلات الجيولوجية في جنوب كاليفورنيا والمكسيك ، دليل لعام 1991 الاجتماع السنوي للجمعية الجيولوجية الأمريكية ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، 1991.

Tan، S. and Kennedy، MP، Geological Maps of the Northern Part of San Diego County، California: Division of Mines and Geology، Open-File Report 96-02، 1996.

Tan، S.، Landslide Hazards in the El Cajon Quadrangle، San Diego، California، Landslide Hazard Identification Map No. 28: Division of Mines and Geology، Open-File Report 92-11، 1992.

Treiman ، J.

Treiman ، JA ، The Rose Canyon Fault Zone ، مراجعة وتحليل: قسم المناجم والجيولوجيا ، 1984.

سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي ، تقرير بيانات الموجة التاريخية ومستوى سطح البحر ، منطقة سان دييغو ، دراسة دراسة موجات المد والجزر والعواصف في كاليفورنيا ، المرجع. رقم CCSTWS 88-6 ، 1989.

سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي ، ملخص بيانات العمليات الساحلية لجنوب كاليفورنيا ، دراسة ساحل كاليفورنيا للعواصف والمد والجزر ، المرجع. رقم CCSTWS 86-1 ، 1986.

وزارة الزراعة الأمريكية ، صور جوية مجسمة ، 1953.

هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، سان لويس ري ، ديل مار ، إل كاجون ، بوينت لوما ، ناشيونال سيتي ، لا جولا وإمبريال بيتش 7.5 دقيقة رباعية.

Weber ، F.H. ، الجيولوجيا والموارد المعدنية في مقاطعة سان دييغو ، كاليفورنيا: قسم المناجم والجيولوجيا ، تقرير المقاطعة رقم 3 ، 1963.

Welday، E.E. and Williams، JW، Offshore Surficial Geology of California: Division of Mines and Geology ، Map Sheet 26، 1975.

Wesnousky، S.، Earthquakes، Quaternary Faults، and Seismic Hazard in California: Journal of Geophysical Research، 1986.

Woodward-Clyde Consultants ، التحقيقات تحت السطحية ، San Diego Gas & amp Electric ، South Bay Power Plant ، Chula Vista ، كاليفورنيا ، 1988.

Woodward-Clyde Consultants ، تقرير التقييم الهيدروجيولوجي ، ساوث باي باور بلانت ، تشولا فيستا ، كاليفورنيا ، ديسمبر 1985.

Woodward-Clyde Consultants ، تحديث دراسة الهندسة الجيوتقنية للمنحدر المتعثر شمال غرب الحوض Cribwall في Agua Hedionda Lagoon ، SDG & ampE Encina Power Plant ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، 30 أغسطس 1994.


هل تمتثل لمعيار الزلزال

مع إجراء QBCC مؤخرًا لعمليات تدقيق في الموقع تركز على معيار الزلازل والامتثال للقسم 8 & ndash الأجزاء والمكونات غير الهيكلية ، لم يكن من المهم أبدًا أن يفهم البناة التزاماتهم.

تتطلب NCC من جميع المباني الامتثال (بدرجات متفاوتة) مع AS 1170.4-2007: إجراءات التصميم الإنشائي الجزء 4: أعمال الزلازل في أستراليا (معيار الزلزال). يتطلب ذلك أخذ أحمال الزلازل على كل من الأجزاء والمكونات الهيكلية وغير الهيكلية في الاعتبار عند تصميم جميع المباني في أستراليا.

يتشارك المهندسون والمهندسون المعماريون والمصممين وحاصلي شهادات البناء والمصنعين والمركبين والبنائين جميعًا في المسؤولية للامتثال لمعيار الزلزال.

في الآونة الأخيرة ، أصدر المنظمون الحكوميون و ABCB اتصالات لأصحاب المصلحة في الصناعة لتذكيرهم بالتزاماتهم بالامتثال لمعيار الزلازل وخاصة القسم 8 (الأجزاء والمكونات غير الهيكلية).

كما بدأ مركز قطر للأعمال مؤخرًا في إجراء عمليات تدقيق في الموقع للامتثال لمعيار الزلازل مع التركيز على القسم 8 تصميم الأجزاء والمكونات. تتطلب جهات التصديق الآن دليلًا على ملاءمة منتجات البناء المستخدمة وشهادات التصميم والبناء (أي النموذجين 15 و 16) لتأكيد امتثال الأجزاء والمكونات الهيكلية وغير الهيكلية لمعيار الزلزال.

يمكنك قراءة المزيد عن تفاصيل تصميم الزلازل وما هو متضمن أدناه ، بالإضافة إلى ما يجب عليك فعله للتأكد من أن الشركات المصنعة التي تستخدمها يمكنها تقديم الأدلة الوثائقية اللازمة لإثبات توافق المواد أو المنتجات أو شكل البناء أو التصميم المتطلبات.

لمعالجة بعض المشكلات التي تم إبرازها مؤخرًا أثناء عمليات التدقيق ، يقوم المصنعون والموردون الرئيسيون في الصناعة حاليًا بإعداد وثائق تؤكد الأحمال التي تمتثل لها منتجاتهم. سيساعد هذا البناة في إثبات مدى الملاءمة (النموذجان 15 و 16).

يدفع Master Builders لإجراء تغييرات على معيار الزلازل ، على سبيل المثال ، تعديل أحكام الزلازل في مواقع معينة. نود أن نرى المناطق التي لا ينطبق فيها معيار الزلازل مثل متطلبات تصميم الرياح الإعصارية.

إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات حول كيفية ضمان امتثالك ، فإن فريقنا الفني على أهبة الاستعداد للمساعدة. اتصل بنا على 1300 30 50 10 أو أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى فريقنا الفني للحصول على نصائح حصرية للأعضاء.

ما الذي ينطوي عليه تصميم الزلزال؟

بينما يجب مراعاة معيار الزلازل لكل مبنى تم تشييده في أستراليا ، فإن إجراءات التصميم ليست هي نفسها بالنسبة لجميع المباني. هناك عدد من العوامل التي يجب مراعاتها عند تحديد تحميل التصميم الذي ينطبق.

  1. موقع الموقع لتحديد عامل تصميم الخطر (انظر الشكل 3.2 (F) AS1170.4)
  2. مستوى أهمية المبنى & ndash المستويات من 1 إلى 4 (انظر جداول NCC B1.2 B1.2a و B1.2b)
  3. تصنيف الموقع تحت التربة & ndash الفئة أه، به، جه، ده، إيه (انظر القسم 4 AS1170.4) و
  4. ارتفاع الهيكل.

فئات تصميم الزلازل

بناءً على هذه العوامل ، يمكن تحديد فئة تصميم الزلازل (EDC) (انظر الجدول 2.1 AS1170.4). هناك ثلاث فئات مختلفة لتصميم الزلازل وتختلف متطلبات التصميم لكل فئة من هذه الفئات. يجب تعيين مهندس إنشائي لتحديد أي EDC ينطبق على المبنى.

الجدول 2.1 من AS1170.4-2007

يوفر الشكل 3.2 (F) من AS1170.4 عامل تصميم المخاطر لمناطق مختلفة من كوينزلاند مع وجود عامل تصميم منخفض لغالبية كوينزلاند أقل من 0.08. ومع ذلك ، تم تحديد مناطق أعلى لمناطق من نوسا إلى روكهامبتون (الداخلية إلى تاروم تقريبًا) وحول بوين. يوجد الآن أيضًا حد أدنى لعامل التصميم ينطبق على جميع المناطق (0.08).

يعتمد مستوى أهمية المبنى على نوع المبنى الذي يجري تشييده والغرض منه. هذا مغطى بالجدول B1.2a من NCC كما هو مذكور أدناه (مع أمثلة):

مستوى الأهمية

نوع البناية

المباني أو الهياكل التي تشكل درجة منخفضة من الخطر على الحياة والممتلكات الأخرى في حالة الفشل

مباني المزرعة ، ومرافق التخزين الصغيرة

المباني أو الهياكل غير المدرجة في مستويات الأهمية 1 و 3 و 4

مبنى سكني منخفض الارتفاع

المباني أو الهياكل المصممة لاستيعاب عدد كبير من الأشخاص

المباني والمرافق التي يمكن أن يتجمع فيها أكثر من 300 شخص في منطقة واحدة ، مدارس بها أكثر من 250 شخصًا

المباني أو الهياكل الضرورية للتعافي بعد الكوارث أو المرتبطة بالمرافق الخطرة

مراكز الطوارئ أو الملاجئ والمباني والمرافق التي تحتوي على ظروف خطرة تتجاوز حدود الممتلكات

بالنسبة للمنازل من الفئة 1 أ و 1 ب التي تندرج ضمن متطلبات & lsquodomestic Structure & rsquo في الملحق أ إلى AS1170.4 & ndash 2007 (أي أقل من 16 مترًا عرضًا و 8.5 مترًا مرتفعًا إلى أعلى السطح) ، فمن غير المرجح أن يتم تطبيق أحمال تصميم خاصة شريطة يتوافق تصميم المنزل مع جميع معايير التصميم الأخرى المعمول بها مثل AS1684 وممارسات البناء الجيدة.

ومع ذلك ، سيتم تطبيق متطلبات إضافية لتصميم الزلازل على بعض أنواع المواد مثل الجدران الترابية. تنطبق متطلبات التصميم الإضافية أيضًا على المنازل في المناطق ذات عوامل منطقة الخطر الأعلى.

بالنسبة للمنازل التي تتجاوز أبعاد & lsquodomestic structure & rsquo ، يجب تصميمها كمبنى ذي أهمية من المستوى 2.

يحدد معيار الزلازل أحمال تصميم مختلفة يجب مقاومتها اعتمادًا على EDC وارتفاع المبنى وطريقة مختلفة للتحليل لتحديد تلك الأحمال. ومع ذلك ، يمكن استخدام تصميم ثابت مبسط للمباني التي يصل ارتفاعها إلى 15 مترًا مع مستوى الأهمية 2 و EDC II.

بينما ينطبق معيار الزلازل على جميع المباني ، فمن المتوقع أن يتجاوز تصميم الرياح على هيكل معظم المباني في كوينزلاند الحد الأدنى من أحمال تصميم الزلازل. ومع ذلك ، من المحتمل أن تنشأ مشكلة فيما يتعلق بالحد الأدنى من أحمال تصميم الزلازل على الأجزاء والمكونات غير الهيكلية التي لا يتم أخذها في الاعتبار عادةً في تصميم الرياح.

يتطلب معيار الزلازل هذه العناصر من المبنى (مثل الحواجز والسقوف والمكونات الميكانيكية والكهربائية والتثبيتات) لمقاومة بعض أحمال الزلازل لأن فشل هذه العناصر يمكن أن يؤدي إلى أضرار جسيمة للمبنى وشاغليه أثناء الزلزال. يوفر القسم 8 من معيار الزلازل قائمة كاملة بالأجزاء والمكونات غير الهيكلية التي يجب مراعاتها.

التزاماتك

من الضروري أن يتأكد المقاولون والمصممين من أن جميع المباني تتوافق مع متطلبات معيار الزلازل. على وجه الخصوص ، يجب جمع وثائق التصميم الزلزالي والتفاصيل الخاصة بتركيب الأقسام غير الهيكلية وإعدادها في بداية عملية الموافقة على تطوير المبنى وقبل إصدار الموافقة على التطوير.

يجب أن يضمن المقاولون أيضًا أن مصنعي المنتجات يمكنهم تقديم الأدلة المستندية اللازمة لإثبات أن موادهم أو منتجاتهم أو شكل بنائهم أو تصميمهم يفي بمتطلبات معيار الزلازل.

يوصى بشدة أيضًا أن يشارك مهندس إنشائي مبكرًا في كل من التصميم الإنشائي للمبنى و rsquos والتصميم الزلزالي للأجزاء والمكونات غير الهيكلية حيث ستكون شهادة التصميم مطلوبة للمصادقة على الامتثال لمعيار الزلزال و NCC.


مخاطر الزلازل 201 - أسئلة وأجوبة فنية

قائمة الأسئلة الفنية والإجابات حول مخاطر الزلازل.

ما هو٪ g؟

ما هو التسارع؟ تسارع الذروة؟ ذروة تسارع الأرض (PGA)؟

ما هو التسارع الطيفي (SA)؟

PGA (تسارع الذروة) هو ما يختبره جسيم على الأرض ، و SA هو ما يختبره المبنى تقريبًا ، كما تم تصميمه بواسطة كتلة جسيمية على قضيب عمودي عديم الكتلة له نفس الفترة الطبيعية للاهتزاز مثل المبنى.

تتصرف الكتلة الموجودة على القضيب مثل مذبذب توافقي بسيط (SHO). إذا قام أحد "بقيادة" نظام قضيب الكتلة في قاعدته ، باستخدام السجل الزلزالي ، وافتراض وجود تخميد معين لنظام الكتلة والقضيب ، فسيحصل المرء على سجل لحركة الجسيمات التي "تشعر" أساسًا بمكونات الأرض فقط الحركة مع فترات قريبة من الفترة الطبيعية لهذا SHO. إذا نظرنا إلى هذا السجل الزلزالي للجسيمات ، يمكننا تحديد الحد الأقصى للإزاحة. إذا أخذنا مشتق (معدل التغيير) لسجل الإزاحة بالنسبة إلى الوقت ، فيمكننا الحصول على سجل السرعة. وبالمثل يمكن تحديد السرعة القصوى. وبالمثل بالنسبة لتسريع الاستجابة (معدل تغير السرعة) يسمى أيضًا تسريع الاستجابة الطيفي ، أو ببساطة التسارع الطيفي ، SA (أو Sa).

PGA هو مؤشر جيد للمخاطر بالنسبة للمباني القصيرة ، حتى حوالي 7 طوابق. لكي تكون مؤشرًا جيدًا ، فهذا يعني أنك إذا قمت برسم بعض مقاييس الطلب الموضوعة على مبنى ، مثل الإزاحة بين الطوابق أو القص الأساسي ، مقابل PGA ، لعدد من المباني المختلفة لعدد من الزلازل المختلفة ، فستحصل على ارتباط قوي .

PGA هي معلمة تصميم بسيطة طبيعية حيث يمكن أن تكون مرتبطة بقوة وللتصميم البسيط يمكن للمرء تصميم مبنى لمقاومة قوة أفقية معينة. تعتبر PGAV ، سرعة الأرض القصوى ، مؤشرًا جيدًا للمخاطر على المباني الأطول. ومع ذلك ، ليس من الواضح كيفية ربط السرعة بالقوة من أجل تصميم مبنى أطول.

قد يكون SA أيضًا مؤشرًا جيدًا للمخاطر على المباني ، ولكن يجب أن يكون أكثر ارتباطًا بسلوك المبنى من معلمات ذروة حركة الأرض. قد يكون التصميم أسهل أيضًا ، ولكن من المحتمل أن تكون العلاقة بقوة التصميم أكثر تعقيدًا من العلاقة مع PGA ، لأن قيمة الفترة تأتي في الصورة.

ترتبط PGA أو PGV أو SA تقريبًا بطلب / تصميم المبنى لأن المبنى ليس مذبذبًا بسيطًا ، ولكن له نغمات اهتزازية ، كل منها يضفي أقصى طلب على أجزاء مختلفة من الهيكل ، كل جزء منها قد يكون له نقاط الضعف الخاصة. تلعب المدة أيضًا دورًا في الضرر ، ويجادل البعض بأن الضرر المرتبط بالمدة لا يتم تمثيله جيدًا بواسطة معلمات الاستجابة.

من ناحية أخرى ، أظهر بعض المؤلفين أن الاستجابة غير الخطية لبنية معينة لا تعتمد إلا بشكل ضعيف على حجم ومسافة الزلزال المسبب ، بحيث ترتبط الاستجابة غير الخطية بالاستجابة الخطية (SA) بواسطة عدد قياسي بسيط. (عامل الضرب). هذا ليس كذلك بالنسبة لمعلمات ذروة الأرض ، وهذه الحقيقة تجادل بأن SA يجب أن تكون أفضل بكثير كمؤشر للطلب / التصميم من معلمات ذروة الحركة الأرضية.

لا توجد أهمية خاصة للحجم النسبي لـ PGA و SA (0.2) و SA (1.0). في المتوسط ​​، هذه مرتبطة تقريبًا ، مع عامل يعتمد على الفترة الزمنية. في حين قد يعكس PGA ما قد يشعر به الشخص عندما يقف على الأرض في زلزال ، لا أعتقد أنه من الصحيح القول أن SA يعكس ما يمكن للمرء " أشعر "إذا كان أحدهم في مبنى. في المباني المرتفعة ، تكون الحركات الأرضية قصيرة الأمد محسوسة بشكل ضعيف فقط ، والحركات طويلة الأمد تميل إلى عدم الشعور بها كقوى ، بل بالارتباك والدوخة.

ما هو احتمال التجاوز (PE)؟

بالنسبة لأي موقع معين على الخريطة ، يقوم الكمبيوتر بحساب تأثير حركة الأرض (تسارع الذروة) في الموقع لجميع مواقع الزلازل والقيم التي يُعتقد أنها ممكنة في المنطقة المجاورة للموقع. يُعتقد أن كل زوج من أزواج الحجم والموقع هذه تحدث بمتوسط ​​احتمالية في السنة. الحركات الأرضية الصغيرة مرجحة نسبيًا ، والحركات الأرضية الكبيرة غير مرجحة للغاية ، بدءًا من الحركات الأرضية الأكبر والمضي قدمًا إلى الأصغر ، نجمع الاحتمالات حتى نصل إلى احتمال إجمالي يقابل احتمالًا معينًا ، P ، في فترة زمنية معينة ، ت.

يأتي الاحتمال P من حركات أرضية أكبر من حركة الأرض التي توقفنا عندها عن الإضافة. يقال إن الحركة الأرضية المقابلة (تسارع الذروة) لها احتمال P للتجاوز (PE) في سنوات T. تحدد الخريطة الحركات الأرضية المقابلة لهذا الاحتمال في جميع المواقع في شبكة تغطي الولايات المتحدة وبالتالي فإن الخرائط ليست في الواقع خرائط الاحتمالات ، ولكن بالأحرى خرائط مخاطر الحركة الأرضية عند مستوى معين من الاحتمالات. في المستقبل من المحتمل أن ننشر خرائط تمثل خرائط احتمالية. سيظهرون احتمال التجاوز لبعض الحركة الأرضية الثابتة. على سبيل المثال ، قد تُظهر إحدى هذه الخرائط احتمال تجاوز حركة الأرض 0.20 جم في 50 عامًا.

ما هي العلاقة بين تسارع ذروة الأرض (PGA) و "تسارع الذروة الفعال" (Aa) ، أو بين السرعة الأرضية القصوى (PGV) و "السرعة القصوى الفعالة" (Av) حيث تظهر هذه المعلمات في خرائط كود البناء؟

لا يوجد تعريف مادي واضح لـ Aa و Av ، على هذا النحو. بدلاً من ذلك ، يقومون ببناء بنيات الكود ، التي اعتمدها الموظفون الذين أنتجوا أحكام الزلازل لمجلس التكنولوجيا التطبيقية (1978) (ATC-3).اشتق موظفو مشروع ATC ​​خرائط Aa و Av من مسودة خريطة تسريع الذروة الاحتمالية لـ Algermissen and Perkins (1976) (وخرائط أخرى) من أجل توفير حركات أرضية للتصميم لاستخدامها في أكواد البناء النموذجية. تم اعتماد العديد من جوانب تقرير ATC-3 من قبل قوانين البناء النموذجية الوطنية الحالية (قيد الاستخدام في عام 1997) ، باستثناء أحكام NEHRP الجديدة.

تم شرح هذه العملية في وثيقة ATC-3 المشار إليها أدناه ، (ص 297-302). فيما يلي بعض المقتطفات من هذا المستند:

  • ص. 297. "في الوقت الحالي ، فإن أفضل أداة عملية لوصف اهتزاز الأرض التصميمي هي طيف استجابة مرن وسلس لأنظمة درجة الحرية الواحدة ...
  • ص. 298- عند وضع أحكام التصميم ، تم استخدام معلمتين لوصف شدة اهتزاز الأرض المصمم. وتسمى هذه المعلمات تسريع الذروة الفعال (EPA) ، Aa ، وسرعة الذروة الفعالة (EPV) ، Av. هذه المعلمات تفعل ليس لها حاليًا تعريفات دقيقة من الناحية المادية ولكن يمكن فهم أهميتها من الفقرات التالية.
  • "لفهم معنى EPA و EPV بشكل أفضل ، يجب اعتبارهما عوامل تطبيع لبناء أطياف استجابة مرنة ناعمة للحركات الأرضية ذات المدة العادية. تتناسب وكالة حماية البيئة مع الإحداثيات الطيفية لفترات تتراوح من 0.1 إلى 0.5 ثانية ، بينما يتناسب EPV مع الإحداثيات الطيفية في فترة حوالي ثانية واحدة .. يتم تعيين ثابت التناسب (لطيف التخميد بنسبة 5 بالمائة) بقيمة قياسية تبلغ 2.5 في كلتا الحالتين.
  • . أقل من تسارع الذروة.يتوافق هذا مع الملاحظة التي تفيد بأن قطع الطيف المحسوب من تلك الحركة ، باستثناء فترات أقصر بكثير من تلك التي تهم ممارسة البناء العادية ، له تأثير ضئيل جدًا على طيف الاستجابة المحسوب من تلك الحركة ، باستثناء في فترات أقصر بكثير من تلك التي تهم ممارسة البناء العادية ... ومن ناحية أخرى ، سيكون EPV بشكل عام أكبر من السرعة القصوى على مسافات كبيرة من زلزال كبير. "
  • ص. 299- "وبالتالي فإن EPA و EPV للحركة قد يكونان إما أكبر أو أصغر من ذروة التسارع والسرعة ، على الرغم من أن وكالة حماية البيئة عمومًا ستكون أصغر من ذروة التسارع بينما سيكون EPV أكبر من السرعة القصوى.
  • لأغراض حساب معامل القوة الجانبية في القسم 4.2 ، يتم استبدال EPA و EPV بمعاملات بلا أبعاد Aa و Av على التوالي. Aa يساوي عدديًا EPA عندما يتم التعبير عن EPA ككسر عشري من تسارع الجاذبية. "

الآن ، يتحقق فحص الرسم التخطيطي الثلاثي لطيف الاستجابة لزلزال El Centro عام 1940 (ص 274 ، Newmark and Rosenblueth ، Fundamentals of Earthquake Engineering) من أن أخذ تسارع الاستجابة عند 0.05 بالمائة من التخميد ، في فترات تتراوح بين 0.1 و 0.5 ثانية ، والقسمة على رقم بين 2 و 3 من شأنه أن يقارب تسارع الذروة لهذا الزلزال. وبالتالي ، في هذه الحالة ، يكون تسارع الذروة الفعال في نطاق الفترة هذا مساويًا عدديًا لتسارع الذروة الفعلي.

ومع ذلك ، نظرًا لأن طيف تسريع الاستجابة مقارب لتسريع الذروة لفترات قصيرة جدًا ، فقد افترض بعض الناس أن تسارع الذروة الفعال هو 2.5 مرة أقل من تسارع الذروة الحقيقي. سيكون هذا صحيحًا فقط إذا استمر المرء في تقسيم تسريع الاستجابة بمقدار 2.5 لفترات أقصر بكثير من 0.1 ثانية. ولكن يتم تعريف وكالة حماية البيئة (EPA) فقط لفترات أطول من 0.1 ثانية.

يمكن أن يكون تسارع الذروة الفعال عاملًا أقل من تسارع الذروة لتلك الزلازل التي تحدث فيها تسارعات الذروة على شكل طفرات قصيرة المدى. هذا هو بالضبط ما تم تصميم تسارع الذروة الفعال للقيام به.

من ناحية أخرى ، تحدد خريطة تقرير ATC-3 EPA إلى 0.4 جم حتى عندما تصل تسارعات الذروة الاحتمالية إلى 1.0 جم أو أكبر. لذلك قد تكون وكالة حماية البيئة في خريطة تقرير ATC-3 عاملًا أقل بمقدار 2.5 من تسارع الذروة الاحتمالي للمواقع التي يكون فيها تسارع الذروة الاحتمالي حوالي 1.0 جم.

تصف الفقرات التالية كيف تم إنشاء خرائط Aa و Av في كود ATC.

تم النظر في خريطة الحركة الأرضية الاحتمالية USGS 1976. تمت دعوة ثلاثة عشر من علماء الزلازل لتسهيل خريطة تسارع الذروة الاحتمالية ، مع مراعاة الخرائط الإقليمية الأخرى ومعرفتهم الإقليمية. تم رسم خريطة نهائية بناءً على تلك التنعيمات. تم اقتطاع الحركات الأرضية عند 40٪ جم في المناطق التي يمكن أن تتراوح فيها القيم الاحتمالية من 40 إلى أكثر من 80٪ جم. نتج عن ذلك خريطة Aa ، تمثل أساسًا تصميميًا للمباني ذات الفترات الطبيعية القصيرة. كان يسمى Aa "تسريع الذروة الفعال".

تم "لف" دالة توهين للسرعة القصوى على خريطة Aa من أجل إنتاج توسيع مكاني للقيم المنخفضة لـ Aa. تم تصنيف المناطق الموسعة باسم "التسريع الفعال المتعلق بسرعة الذروة" للتصميم للمباني ذات الفترة الأطول ، وخريطة منفصلة تم رسمها لهذه المعلمة.

لاحظ أنه ، من الناحية العملية ، تم الحصول على خرائط Aa و Av من خريطة PGA وليس من خلال تطبيق العوامل 2.5 على أطياف الاستجابة.

لاحظ أيضًا أنه إذا فحص المرء نسبة قيمة SA (0.2) إلى قيمة PGA في المواقع الفردية في خرائط المخاطر الاحتمالية الوطنية الجديدة التابعة لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، فإن قيمة النسبة عمومًا أقل من 2.5.

مصادر المعلومات:

  • ألجيرميسن ، إس تي ، وبيركنز ، ديفيد إم ، 1976 ، تقدير احتمالي لأقصى تسارع في الصخور في الولايات المتحدة المتجاورة ، تقرير الملف المفتوح للمسح الجيولوجي الأمريكي 76-416 ، 45 ص.
  • مجلس التكنولوجيا التطبيقية ، 1978 ، أحكام مؤقتة لتطوير اللوائح الزلزالية للمباني ، ATC-3-06 (NBS SP-510) مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي ، واشنطن ، 505 ص.

ما هو التخميد في المئة؟

في سؤالنا حول تسريع الاستجابة ، استخدمنا نموذجًا فيزيائيًا بسيطًا عبارة عن كتلة جسيمية على قضيب عمودي أقل كتلة لشرح الفترة الطبيعية. بالنسبة لهذا النموذج المثالي ، إذا تم ضبط الكتلة لفترة وجيزة جدًا ، فسيظل النظام في حالة تأرجح إلى أجل غير مسمى. في النظام الحقيقي ، يكون للقضيب صلابة لا تساهم فقط في الفترة الطبيعية (كلما كان القضيب أكثر صلابة ، كانت فترة التذبذب أقصر) ، ولكنه أيضًا يبدد الطاقة أثناء ثنيها. نتيجة لذلك ، يتناقص حجم التذبذب بشكل مطرد ، حتى يستقر نظام الكتلة مرة أخرى. هذا الانخفاض في حجم التذبذب نسميه التخميد. نقول إن التذبذب قد خمد.

عندما يكون التخميد صغيرًا ، يستغرق التذبذب وقتًا طويلاً للتخميد. عندما يكون التخميد كبيرًا بدرجة كافية ، لا يوجد تذبذب ويستغرق نظام الكتلة والقضيب وقتًا طويلاً للعودة إلى الوضع الرأسي. التخميد الحرج هو أقل قيمة للتخميد حيث يمنع التخميد التذبذب. أي قيمة تخميد معينة يمكننا التعبير عنها كنسبة مئوية من قيمة التخميد الحرجة. نظرًا لاستخدام التسارعات الطيفية لتمثيل تأثير الحركات الأرضية للزلازل على المباني ، يجب أن يتوافق التخميد المستخدم في حساب التسارع الطيفي مع التخميد الذي يحدث عادةً في المباني التي يستخدم فيها تصميم الزلزال. تفترض قوانين البناء أن 5 بالمائة من عمليات التخميد الحرجة هي قيمة معقولة لتقريب تخميد المباني التي يقصد بها تصميم مقاوم للزلازل. ومن ثم ، فإن التسارع الطيفي الوارد في خرائط المخاطر الزلزالية يمثل أيضًا 5 في المائة من التخميد الحرج.

لماذا تقوم بإلغاء تفكيك كتالوج الزلازل لتطوير خرائط المخاطر الزلزالية؟

السبب الرئيسي لفك الصدمة هو الحصول على أفضل تقدير ممكن لمعدل الهزات الرئيسية. أيضًا ، تتطلب المنهجية فهرسًا للأحداث المستقلة (نموذج بواسون) ، ويساعد التفكيك على تحقيق الاستقلال.

يجب إصلاح الأضرار الناجمة عن الزلزال ، بغض النظر عن كيفية تسمية الزلزال. يجادل البعض بأن هذه الهزات الارتدادية يجب أن تحسب. تشير هذه الملاحظة إلى أن الطريقة الأفضل للتعامل مع تسلسل الزلازل بدلاً من إزالة التكتل ستكون في وضع نموذج صريح للأحداث المجمعة في نموذج الاحتمالية. قد تمثل هذه الخطوة تحسينًا في المستقبل. الجانب الآخر للعملة هو أن هذه الأحداث الثانوية لن تحدث بدون الصدمة الرئيسية. يجب أن يوضح أي إدراج محتمل للهزات الأرضية والتوابع في توقعات احتمالية الزلزال أنها تحدث في فترة زمنية قصيرة بالقرب من الصدمة الرئيسية ، ولا تؤثر على الفترات الخالية من الزلازل إلا بشكل ضئيل. أي أن احتمال عدم حدوث زلازل مع M & gt5 في فترة بضع سنوات لا يتأثر أو يجب أن يتأثر عمليًا بعملية إزالة الصدمة. أيضًا ، في تجربة الولايات المتحدة الأمريكية ، تميل أضرار الهزة الارتدادية إلى أن تكون جزءًا صغيرًا من أضرار الصدمة الرئيسية.

كيف يمكنني استخدام خرائط المخاطر الزلزالية؟

تأتي الخرائط في ثلاثة مستويات احتمالية مختلفة وأربعة معلمات مختلفة للحركة الأرضية ، وتسارع الذروة والتسارع الطيفي عند 0.2 و 0.3 و 1.0 ثانية. (يتم تعيين هذه القيم لحالة موقع جيولوجي معين. قد تؤدي ظروف الموقع الأخرى إلى زيادة أو تقليل الخطر. أيضًا ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، تكون المباني القديمة أكثر عرضة للخطر من المباني الجديدة.)

يمكن استخدام الخرائط لتحديد (أ) الاحتمال النسبي لمستوى حرج معين من حركة الأرض للزلازل من جزء من البلد إلى آخر (ب) الطلب النسبي على الهياكل من جزء من البلد إلى آخر ، عند مستوى الاحتمال. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم قوانين البناء © واحدة أو أكثر من هذه الخرائط لتحديد المقاومة التي تتطلبها المباني لمقاومة المستويات الضارة لحركة الأرض.

مستويات الاحتمالية المختلفة هي تلك التي تهم حماية المباني من الحركة الأرضية للزلازل. تتناسب معلمات الحركة الأرضية مع المخاطر التي يواجهها نوع معين من المباني.

تسارع الذروة هو مقياس للقوة القصوى التي تتعرض لها كتلة صغيرة تقع على سطح الأرض أثناء الزلزال. إنه مؤشر لخطر الهياكل الصلبة القصيرة.

التسارع الطيفي هو مقياس للقوة القصوى التي تتعرض لها كتلة فوق قضيب لها فترة اهتزاز طبيعية معينة. المباني القصيرة ، على سبيل المثال ، أقل من 7 طوابق ، لها فترات طبيعية قصيرة ، على سبيل المثال ، 0.2-0.6 ثانية. المباني الشاهقة لها فترات طبيعية طويلة ، ولنقل 0.7 ثانية أو أكثر. يتكون سجل الحركة القوية للزلازل من كميات متفاوتة من الطاقة في فترات مختلفة. تشير الفترة الطبيعية للبناء إلى الجزء الطيفي من زلزال حركة الأرض التي لها القدرة على وضع الطاقة في المبنى. فترات أقصر بكثير من الفترة الطبيعية للمبنى أو أطول بكثير من الفترة الطبيعية ليس لديها قدرة كبيرة على إتلاف المبنى. وبالتالي ، فإن خريطة القيمة الطيفية الاحتمالية في فترة معينة تصبح مؤشرًا لخطر الضرر النسبي على المباني في تلك الفترة كدالة للموقع الجغرافي.

اختر معلمة الحركة الأرضية وفقًا للمبادئ المذكورة أعلاه. بالنسبة للعديد من الأغراض ، فإن ذروة التسارع هي معلمة مناسبة ومفهومة ، اختر قيمة احتمالية وفقًا للفرصة التي تريدها. يمكن للمرء الآن تحديد خريطة وإلقاء نظرة على الخطر النسبي من جزء من الدولة إلى آخر.

إذا أراد المرء تقدير احتمالية التجاوز لمستوى معين من حركة الأرض ، فيمكن للمرء أن يرسم قيم حركة الأرض للاحتمالات الثلاثة المعطاة ، باستخدام ورق الرسم البياني لسجل الدخول واستيفاء ، أو ، إلى حد محدود ، استقراء من أجل المطلوب مستوى الاحتمالية: بالمقابل ، يمكن للمرء عمل نفس الرسم البياني لتقدير مستوى حركة الأرض المقابلة لمستوى احتمالية معين يختلف عن تلك المعينة.

إذا أراد المرء تقدير القيمة الاحتمالية للتسارع الطيفي لفترة بين الفترات المذكورة ، فيمكن للمرء استخدام الطريقة المذكورة في تقرير Open File Report 95-596 ، وخرائط الاستجابة الطيفية USGS واستخدامها في قوى التصميم الزلزالي في رموز البناء. (يمكن تنزيل هذا التقرير من موقع الويب.) يوضح التقرير كيفية إنشاء طيف تصميم بطريقة مشابهة لتلك التي تم إجراؤها في أكواد البناء ، باستخدام تنسيق طيفي احتمالي طويل وقصير الفترة من النوع الموجود في الخرائط. بالنظر إلى الطيف ، يمكن الحصول على قيمة التصميم في فترة طيفية معينة بخلاف فترات الخريطة.

ماذا لو كنا بحاجة إلى معرفة المعدلات الإجمالية للزلازل مع M & gt5 بما في ذلك الهزات الارتدادية؟

لا يمكن معالجة الهزات الارتدادية وغيرها من مشكلات الأحداث التابعة حقًا في موقع الويب هذا نظرًا لافتراضات النمذجة لدينا ، مع استثناء واحد. يتعامل نموذج National Seismic Hazard الحالي (وهذا الموقع الإلكتروني) بشكل صريح مع الأحداث المجمعة في منطقة New Madrid Seismic Zone ويعطي هذا النموذج العنقودي وزنًا بنسبة 50٪ في شجرة المنطق. حتى في حالة NMSZ ، ومع ذلك ، يتم تجميع الهزات الرئيسية فقط ، في حين يتم حذف توابع NMSZ. نحن نجري بحثًا حول الضرر المرتبط بالاهتزازات الارتدادية ، ولكن كيفية تأثير الهزات الارتدادية على نموذج الخطر لم يتم حلها حاليًا.

تُظهر قيم خريطة الخطر الزلزالي حركات أرضية يحتمل تجاوزها خلال 50 عامًا من 10 و 5 و 2 في المائة. ما هو احتمال تجاوزها في سنة واحدة (الاحتمال السنوي للتجاوز)؟

دع r = 0.10 أو 0.05 أو 0.02 على التوالي. الاحتمال السنوي التقريبي للتجاوز هو النسبة ، r * / 50 ، حيث r * = r (1 + 0.5r). (للحصول على الاحتمال السنوي بالنسبة المئوية ، اضرب في 100.) يُعرف عكس الاحتمال السنوي للتجاوز بـ "فترة العودة" ، وهي متوسط ​​عدد السنوات التي يستغرقها الحصول على التجاوز.

مثال: ما هو الاحتمال السنوي لتجاوز حركة الأرض التي لديها احتمال 10٪ للتجاوز في 50 سنة؟

إجابه: دع r = 0.10. يبلغ الاحتمال السنوي التقريبي للتجاوز حوالي 0.10 (1.05) / 50 = 0.0021. فترة العائد المحسوبة هي 476 سنة ، مع الإجابة الصحيحة أقل من نصف بالمائة.

يمكن استخدام نفس التقريب لـ r = 0.20 ، مع الإجابة الصحيحة بحوالي 1٪ أصغر. عندما تكون r 0.50 ، تكون الإجابة الصحيحة أصغر بنحو 10 بالمائة.

مثال: لنفترض أن احتمال تجاوز حركة أرضية معينة بنسبة 10 بالمائة خلال 50 عامًا. ما هو احتمال تجاوزه خلال 500 سنة؟ هل هي (500/50) 10 = 100 بالمائة؟

إجابه: لا. سنقوم بحل هذا من خلال مساواة تقريبيين:

r1 * / T1 = r2 * / T2. حل لـ r2 * وترك T1 = 50 و T2 = 500 ،
r2 * = r1 * (500/50) = .0021 (500) = 1.05.
خذ نصف هذه القيمة = 0.525. r2 = 1.05 / (1.525) = 0.69.
توقف الأن. لا تحاول تحسين هذه النتيجة.

الإجابة الصحيحة أصغر بحوالي 10 بالمائة ، 0.63 بالنسبة لـ r2 * أقل من 1.0 ، يتحسن التقريب كثيرًا بسرعة.

بالنسبة لـ r2 * = 0.50 ، يكون الخطأ أقل من 1 بالمائة.
بالنسبة لـ r2 * = 0.70 ، يكون الخطأ حوالي 4 بالمائة.
بالنسبة لـ r2 * = 1.00 ، يكون الخطأ حوالي 10 بالمائة.

يجب توخي الحذر بالنسبة لقيم r2 * الأكبر من 1.0 ، ولكن من المثير للاهتمام ملاحظة أنه بالنسبة لـ r2 * = 2.44 ، فإن التقدير كبير جدًا بنسبة 17 بالمائة فقط. يشير هذا إلى أنه مع مراعاة الخطأ ، يمكن حساب الأرقام المفيدة.

هذا مثال غير عادي ولكنه مفيد. من الواضح أن r2 * هو عدد المرات التي يُتوقع فيها تجاوز الحركة الأرضية المرجعية في T2 سنوات. لنفترض أن شخصًا ما أخبرك أن حدثًا معينًا لديه احتمال 95 في المائة لحدوثه في الوقت المناسب T. بالنسبة إلى r2 = 0.95 ، يتوقع المرء أن يكون r2 المحسوب مرتفعًا بنسبة 20٪ تقريبًا. لذلك ، دع r2 المحسوب = 1.15.

الحسابات السابقة تقترح المعادلة ،
r2calc = r2 * / (1 + 0.5r2 *)
أوجد r2 * .r2 * = 1.15 / (1 - 0.5x1.15) = 1.15 / 0.425 = 2.7

هذا يعني أنه لكي تكون عبارة الاحتمالية صحيحة ، يجب أن يحدث الحدث في المتوسط ​​2.5 إلى 3.0 مرة خلال مدة زمنية = T. إذا كان التاريخ لا يدعم هذا الاستنتاج ، فقد لا يكون بيان الاحتمال ذا مصداقية.

خريطة المخاطر الزلزالية مخصصة للحركات الأرضية التي لديها احتمال 2٪ للتجاوز في غضون 50 عامًا. هل هذه القيم مماثلة لتلك الخاصة بـ 10٪ في 250؟

نعم ، من حيث الأساس. سيتم توضيح هذا الاستنتاج باستخدام قاعدة عامة تقريبية لحساب فترة الإرجاع (RP).

قد تحمل خريطة الخطر الزلزالية النموذجية العنوان ، "الحركات الأرضية التي لديها احتمالية بنسبة 90٪ ألا يتم تجاوزها خلال 50 عامًا." 90 في المائة هو "احتمال عدم التجاوز" الخمسين سنة هي "وقت التعرض". سيكون العنوان البديل المكافئ لنفس الخريطة ، "الحركات الأرضية التي يحتمل أن يتم تجاوزها بنسبة 10 بالمائة في غضون 50 عامًا." الاختصار النموذجي لوصف هذه الحركات الأرضية هو القول بأنها حركات أرضية تعود إلى فترة عودة تبلغ 475 عامًا. هذا يعني نفس القول بأن هذه الحركات الأرضية لها احتمال سنوي بحدوث 1/475 في السنة. وبالتالي ، فإن "فترة العودة" هي مجرد عكس الاحتمال السنوي للوقوع (للحصول على تجاوز لتلك الحركة الأرضية).

للحصول على قيمة تقريبية لفترة الإرجاع ، RP ، بالنظر إلى وقت التعرض ، T ، واحتمال التجاوز ، r = 1 - احتمالية عدم التجاوز ، NEP ، (معبرًا عنها كعلامة عشرية ، بدلاً من النسبة المئوية) ، احسب:

RP = T / r * حيث r * = r (1 + 0.5r) .r * هو تقريب لقيمة loge (NEP).
في الحالة أعلاه ، حيث r = 0.10 ، r * = 0.105 وهو تقريبًا = -loge (0.90) = 0.10536
وهكذا ، تقريبًا ، عندما r = 0.10 ، RP = T / 0.105

انظر إلى الجدول التالي:

بحكم التجربة بالضبط
نيب تي ص ص * عملية حسابية RP RP
0.90 50 0.10 0.105 50/0.105 476.2 474.6
0.90 100 0.10 0.105 100/0.105 952.4 949.1
0.90 250 0.10 0.105 250/0.105 2381.0 2372.8

في هذا الجدول ، يكون احتمال التجاوز ثابتًا لأوقات التعرض المختلفة. قارن نتائج الجدول أعلاه بالنتائج الموضحة أدناه ، وكلها لنفس وقت التعرض ، مع اختلاف احتمالات التجاوز.

بحكم التجربة بالضبط
نيب تي ص ص * عملية حسابية RP RP
0.90 50 0.10 0.105 50/0.105 476.2 474.6
0.95 50 0.05 0.05125 50/0.05125 975.6 974.8
0.98 50 0.02 0.0202 50/0.0202 2475.2 2475.9

تتيح لنا مقارنة الإدخال الأخير في كل جدول أن نرى أن قيم الحركة الأرضية التي لها احتمالية بنسبة 2٪ للتجاوز في 50 عامًا يجب أن تكون تقريبًا مماثلة لتلك التي لديها احتمالية تجاوز 10٪ خلال 250 عامًا: تختلف احتمالات التجاوز السنوية بمقدار حوالي 4٪. يجب أن تختلف الحركات الأرضية المقابلة بنسبة 2٪ أو أقل في EUS و 1٪ أو أقل في WUS ، بناءً على العلاقات النموذجية بين حركة الأرض وفترة العودة.

أحاول حساب تأثير الحركة الأرضية لموقع معين في كاليفورنيا. لقد حصلت على تسريع طيف التصميم من موقعك ، لكني أرغب في تحديد نوع التربة في هذا الموقع - كيف يمكنني الحصول على ذلك؟

لا يمكنك العثور على هذه المعلومات في موقعنا.

لا نعرف أي موقع يحتوي على خريطة لظروف الموقع حسب فئة كود البناء من البرنامج الوطني للحد من مخاطر الزلازل (NEHRP). توجد خريطة لنوع ما من ظروف الموقع المعممة التي أنشأها قسم كاليفورنيا للمناجم والجيولوجيا (CDMG). الخريطة على مستوى الولاية ، وتعتمد إلى حد كبير على الجيولوجيا السطحية ، ويمكن رؤيتها على موقع الويب الخاص بـ CDMG. لا تحتوي على خطوط الطول والعرض ، ولكن إذا نقرت عليها ، فسوف تنفجر لتوفر لك مزيدًا من التفاصيل ، في حال كان بإمكانك عمل ارتباطات مع الميزات الجغرافية. لا توجد نصيحة حول كيفية تحويل السمة إلى فئات معينة من مواقع NEHRP.

بالنسبة للمواقع في منطقة لوس أنجلوس ، هناك ثلاث أوراق بحثية على الأقل في المنشور التالي والتي ستمنحك إما حالة الموقع الجيولوجي المعممة أو سرعة موجة القص المقدرة للمواقع في وادي سان فرناندو ومناطق أخرى في لوس أنجلوس. ابحث عن الأوراق مع المؤلف / المؤلف المشارك جي سي تينسلي. هذا عمل قديم وقد لا يكون بالضرورة أكثر دقة من خريطة حالة CDMG لتقدير استجابة الموقع الجيولوجي.

  • Ziony، JI، ed، 1985، تقييم مخاطر الزلازل في منطقة لوس أنجلوس - منظور علم الأرض ، ورقة احترافية للمسح الجيولوجي الأمريكية 1360 ، مكتب طباعة حكومة الولايات المتحدة ، واشنطن ، 505 ص.
  • C. J. Wills، et al :، A Site-Terms Map for California Based on Geology and Shear-Wave Velocity، BSSA، Bulletin Seismological Society of America، December 2000، Vol. 90 رقم 6 ، ملحق الجزء ب ، الصفحات S187-S208. بشكل عام ، من المتوقع أن يحصل شخص يستخدم الكود إما على حالة الموقع الجيولوجي من مسؤولي المقاطعة المحليين أو أن يقوم مهندس جيوتقني بزيارة الموقع.

ما هو مقياس المسافة؟ لماذا يعد اختيار مقياس المسافة مهمًا في تقييمات الاحتمالات؟ ما المسافة التي يجب علي استخدامها؟

بالنسبة للزلازل ، هناك عدة طرق لقياس مدى بعده. الذي نستخدمه هنا هو المسافة المركزية أو مسافة أقرب نقطة لإسقاط الخطأ على سطح الأرض ، والتي تسمى تقنيًا Rjb. حتى لو كان مصدر الزلزال عميقًا جدًا ، وعمق أكثر من 50 كم ، فقد لا يزال من الممكن أن يكون له مسافة صغيرة مركزية ، مثل 5 كم. يتم تضمين ترددات هذه المصادر في الخريطة إذا كانت ضمن مسافة 50 كم المركزية.

تعرضت العديد من المدن في غرب الولايات المتحدة لأضرار جسيمة من الزلازل التي يزيد عمقها عن 50 كم. تمثل هذه الزلازل جزءًا كبيرًا من الخطر الزلزالي في منطقة بوجيت ساوند بواشنطن. إذا استخدم تقييم الاحتمالية مسافة قطع قدرها 50 كم ، على سبيل المثال ، واستخدمت مسافة مركزية بدلاً من مركزية ، فسيتم حذف زلازل بوجيه ساوند العميقة هذه ، مما ينتج عنه قيمة أقل بكثير للتنبؤ بالاحتمالية. مثال آخر حيث يمكن أن يكون قياس المسافة مهمًا في المواقع التي تتجاوز أخطاء الغمس. المسافة المبلغ عنها في موقع الويب هذا هي Rjb = 0 ، في حين أن تحليل آخر قد يستخدم مقياس مسافة آخر ينتج عنه قيمة R = 10 km ، على سبيل المثال ، لنفس الموقع والخطأ. وبالتالي ، إذا كنت تريد معرفة احتمالية تمزق خطأ غمس قريب في السنوات القليلة المقبلة ، فيمكنك إدخال قيمة صغيرة جدًا للمسافة القصوى ، مثل 1 أو 2 كم ، للحصول على تقرير عن هذا الاحتمال.

يمكنك التحكم في هذه المسافة (بالكيلومترات وليس بالأميال). إذا كنت مهتمًا فقط بالزلازل القريبة جدًا ، فيمكنك جعل هذا رقمًا صغيرًا مثل 10 أو 20 كم. إذا كنت مهتمًا بالأحداث الكبيرة التي قد تكون بعيدة ، فيمكنك جعل هذا الرقم كبيرًا ، مثل 200 أو 500 كيلومتر. سيخبرك التقرير بمعدلات الأحداث الصغيرة وكذلك الكبيرة ، لذلك يجب أن تتوقع ارتفاع معدل الزلازل M5 في نطاق 200 كم أو 500 كم من موقعك المفضل ، على سبيل المثال. لن نشعر بمعظم هذه الأحداث الصغيرة. إذا كان حدث M8 ممكنًا على بعد 200 كيلومتر من موقعك ، فمن المحتمل أن تشعر به حتى على هذه المسافة الكبيرة.

أين يمكنني العثور على معلومات عن المناطق الزلزالية 0،1،2،3،4؟

يمكن أن تكون المنطقة الزلزالية أحد ثلاثة أشياء:

  1. منطقة على الخريطة تتطلب مستوى مشتركًا من التصميم الزلزالي. هذا المفهوم عفا عليه الزمن.
  2. ربما تشترك منطقة الزلازل في سبب مشترك. مثال: "منطقة رصد الزلازل الجديدة في مدريد."
  3. منطقة على الخريطة يُفترض فيها معدل مساحي مشترك للزلازل لغرض حساب الحركات الأرضية الاحتمالية.

خرائط كود البناء باستخدام مناطق مرقمة ، 0 ، 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، عفا عليها الزمن عمليا. كان عام 1969 آخر عام تم فيه وضع مثل هذه الخريطة من قبل هؤلاء الموظفين. قانون البناء الموحد (UBC) لعام 1997 (المنشور في كاليفورنيا) هو كود البناء الوحيد الذي لا يزال يستخدم مثل هذه المناطق. بشكل عام ، على مدار العقدين الماضيين ، حلت أكواد البناء محل الخرائط ذات المناطق المرقمة بخرائط توضح ملامح تصميم الحركة الأرضية. تم اشتقاق هذه الخرائط بدورها من خرائط احتمالية لحركة الأرض. تم تضمين خرائط الحركة الأرضية الاحتمالية في الأحكام الزلزالية لأحدث قوانين البناء الأمريكية ، مثل "كود البناء الدولي" الجديد ، وفي المعايير الوطنية مثل "الحد الأدنى لأحمال التصميم للمباني والمنشآت الأخرى" ، التي أعدتها الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين.

خرائط المنطقة المرقمة 0 ، 1 ، 2 ، 3 ، إلخ ، لم تعد تُستخدم لعدة أسباب:

  • لا يمكن لخريطة واحدة عرض المخاطر بشكل صحيح لجميع الاحتمالات أو لجميع أنواع المباني. الاحتمالات: بالنسبة للاحتمالات الصغيرة جدًا للتجاوز ، تُظهر خرائط الخطر الاحتمالية لحركة الأرض تباينًا أقل من جزء من البلد إلى آخر مقارنة بالخرائط الخاصة بالاحتمالات الكبيرة للتجاوز. المباني: تكون المباني شديدة الصلابة أكثر عرضة لإغلاق الأحداث متوسطة الحجم من المباني الشاهقة والمرنة. هذا الأخير ، بدوره ، أكثر عرضة للأحداث البعيدة على نطاق واسع من المباني القصيرة والصلبة. وبالتالي ، فإن التباين في المخاطر للمباني القصيرة من جزء من البلاد إلى آخر سيكون مختلفًا عن التباين في مخاطر المباني الشاهقة.
  • تكيف قوانين البناء حدود المنطقة من أجل استيعاب رغبة الدول الفردية في توفير قدر أكبر من الأمان ، أو تباين أقل من جزء من الدولة إلى آخر ، أو تخصيص مناطق أقرب إلى السمات التكتونية الطبيعية. بسبب هذه التغييرات في حدود المنطقة ، ليس للمناطق معنى أعمق في علم الزلازل وتجعل الخرائط بلا معنى للتطبيقات بخلاف أكواد البناء. يتم تقديم مثال على هذا التفصيل من خلال تطور UBC منذ تكييفها لزوج من الخرائط الكنتورية لعام 1976. أولاً ، أخذ UBC إحدى هاتين الخريطتين وحولته إلى مناطق. بعد ذلك ، على مر السنين ، سمحت UBC بمراجعة حدود المنطقة عن طريق التماس من مختلف الولايات الغربية ، على سبيل المثال ، إزالة المنطقة 2 في وسط كاليفورنيا ، وإزالة المنطقة 1 في شرق واشنطن وأوريغون ، وإضافة منطقة 3 في غرب واشنطن و أوريغون ، إضافة منطقة 2 في جنوب أريزونا ، وتقليم منطقة في وسط ولاية أيداهو.

قد تكون الإصدارات الأقدم (1994 ، 1997) من كود UBC متاحة في مكتبة محلية أو جامعية. يمكن العثور على نسخة معاد صياغتها من خريطة UBC 1994 كأحد الرسوم التوضيحية في ورقة حول العلاقة بين خرائط USGS وخرائط كود البناء.


4.3: تصميم الزلازل للمنشآت الكبيرة - علوم الأرض

المنشور الرسمي للجمعية الأوروبية لهندسة الزلازل

نشرة هندسة الزلازل يقدم أوراقًا أصلية خاضعة لاستعراض الأقران حول الأبحاث المتعلقة بطيف واسع من هندسة الزلازل. تقدم المجلة منتدى لعرض ومناقشة أمور مثل الزلازل المدمرة الأوروبية ، والتطورات الجديدة في لوائح الزلازل ، والسياسات الوطنية المطبقة بعد الأحداث الزلزالية الكبرى ، بما في ذلك تعزيز المباني القائمة.
تشمل التغطية دراسات المخاطر الزلزالية وطرق التخفيف من مخاطر آلية مصدر الزلازل والتوصيف القوي للحركة واستخدامها في التطبيقات الهندسية ظروف الموقع الجيولوجية والجيوتقنية في ظل إثارة الزلازل السلوك الدوري لتحليل التربة وتصميم الهياكل والأساسات الأرضية في ظل الظروف الزلزالية منهجيات سيناريوهات الزلازل وتقييمات الضعف أكواد الزلازل والتحسينات ، وأكثر من ذلك بكثير.

هذا هو المنشور الرسمي للرابطة الأوروبية لهندسة الزلازل.

دعوة لأعداد خاصة يحررها الضيف

نشرة هندسة الزلازل لديه تقليد طويل في نشر أعداد خاصة يحررها الضيف حول مواضيع ذات اهتمام واسع. ندعوكم لإرسال مقترحات بشأن قضايا خاصة. يمكن أن تكون مختصرة ويجب أن تتضمن (1) عنوانًا مؤقتًا ، (2) قائمة بالمؤلفين والعناوين المساهمة ، و (3) جدول زمني لاستكمال الإصدار. يرجى تقديم المقترحات إلى رئيس التحرير.

يمكن العثور على إرشادات أكثر تفصيلاً للمحررين الزائرين في علامة التبويب "البيان وأنواع المقالات والمبادئ التوجيهية للقضايا الخاصة" ضمن تحديثات المجلة.

  • يقدم أوراقًا أصلية حول الأبحاث المتعلقة بطيف واسع من هندسة الزلازل
  • يوفر منتدى لمناقشة الزلازل المدمرة والتطورات الجديدة في لوائح الزلازل والسياسات الوطنية المطبقة بعد الأحداث الزلزالية الكبرى
  • المنشور الرسمي للجمعية الأوروبية لهندسة الزلازل
  • أفاد 100٪ من المؤلفين الذين أجابوا على استطلاع أنهم سينشرون أو ربما ينشرون في المجلة مرة أخرى
  • التوسع من 12 إلى 15 إصدارًا في عام 2020

ما هو حجم هذا الزلزال؟ المقادير واللحظات والطاقة

عندما يسأل المرء ما هو حجم هذا الزلزال؟ & quot الجواب نوعي لأنه يعتمد على ما هو المقصود بـ & quotbig. & quot هناك عدة طرق يمكن من خلالها قياس حجم الزلزال كميًا. عادة ما يتم إعطاء حجم الزلازل من حيث الحجم.

حجم الزلزال: مبمإلمسمث - وما هو حجم ريختر على أي حال؟

هناك ما لا يقل عن 4 قياسات مختلفة للحجم قيد الاستخدام اليوم. هذا يسبب قدرا كبيرا من الارتباك. الأكثر شهرة وشهرة هو حجم ريختر (Mإل) ، المعروف أيضًا باسم الحجم المحلي. إنه أيضًا الأسوأ من بين الأربعة. موجة الجسم (M.ب) وقياسات الموجة السطحية (M.س) هي فروع من حجم ريختر باستخدام تلك الموجات المعينة فقط. أخيرًا ، الرابع وربما الأقل شهرة هو أفضل تقدير لحجم الزلزال ، مقدار العزم (Mث)

حجم ريختر

طور تشارلز ريختر مقياس ريختر في عام 1935. ويُعرَّف بأنه لوغاريتم السعة (يقاس بألف من المليمترات أو الميكرونات) لأكبر موجة زلزالية تم قياسها على بعد 100 كيلومتر من مركز الزلزال على علامة تجارية معينة لمقياس الزلازل. التعريف هو مكان ممتاز لبدء تشريح المشاكل بحجم ريختر.

يخلق الجزء الأول من التعريف أكبر قدر من الالتباس. مقياس ريختر لوغاريتمي ، مما يعني أنه لكل زيادة في الحجم هناك زيادة بمقدار 10 أضعاف في الاهتزاز. قلة من الناس يفهمون هذا ويؤدي إلى مشاكل كبيرة.

الطبيعة اللوغاريتمية لحجم ريختر ليست المصدر الوحيد لهذا المقياس:

  • يقيس حجم ريختر أكبر موجة زلزالية بغض النظر عن نوعها p أو s أو السطح (لمزيد من المعلومات حول أنواع الموجات الزلزالية انظر صفحة الموجات الزلزالية). المدة لا أهمية لها.
  • مإل يتم تعريفه أيضًا لجهاز قياس الزلازل على بعد 100 كيلومتر من مركز الزلزال ، وهو أمر غير محتمل. يجب إجراء تصحيحات عرضة للخطأ لتقدير مدى الاهتزاز على بعد 100 كيلومتر من مركز الزلزال.

حجم اللحظة

مقدار اللحظة (Mث) المقياس هو مقياس الحجم الأكثر شيوعًا بين علماء الزلازل اليوم ، ويبدو أنه يشير بشكل موثوق إلى حجم الزلزال أكثر من الزلزال الآخر. يعتمد مقدار اللحظة على اللحظة الزلزالية ، والتي يتم تحديدها بضرب مقدار الانزلاق على الصدع ، وحجم مستوى الصدع ، وقوة الصخرة. وهذا يعطي نتيجة أقرب إلى قياس كمية الطاقة المنبعثة من الزلزال. حجم اللحظة هو أيضًا لوغاريتمي ، وبالتالي له بعض العيوب نفسها مثل حجم ريختر. كما أنه من الصعب إلى حد ما قياسه.

اللحظة الزلزالية

في حين أن معظم الطلاب التمهيديين لم يواجهوا لحظات من قبل ، أجد أنهم يستطيعون فهم مفهوم اللحظة الزلزالية. إنه فقط الاسم الذي يحبطهم! اللحظة الزلزالية (ما) يكون

ما = & # 181 إعلان

حيث & # 181 هو معامل القص للصخور على طول الصدع ، A هي منطقة التمزق على طول الصدع ، و d هي متوسط ​​الإزاحة على طول الصدع.

الطاقة الزلزالية

في حين أن اللحظات الزلزالية أكثر دقة ، يعتقد الطلاب أنهم يفهمون قياس الطاقة الزلزالية بشكل أفضل - كمية الطاقة المنبعثة من الزلزال. يسمح قياس الطاقة بأن يرتبط حجم الزلزال ببعض الأحداث المألوفة لدى بعض الطلاب. على سبيل المثال ، أطلق زلزال سومطرة العظيم 5 × 10 25 إرجس ، وهي الطاقة التي أطلقها 1200 ميغا طن من مادة تي إن تي. كان أكبر سلاح نووي أمريكي ينتج 25 ميجا طن من مادة تي إن تي.

لا يقيس أي من مقاييس القوة الأربعة ، اللحظة الزلزالية أو حتى كمية الطاقة المنبعثة ما يريد معظم الناس معرفته ، وهذه هي الطريقة التي حدث بها الاهتزاز ، ومقدار الضرر الذي حدث.


للمزيد من المعلومات

لسنوات عديدة ، دعمت الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ عمليات تطوير الكود الزلزالي وعززت اعتماد وإنفاذ الرموز الزلزالية من خلال مشاركتها في البرنامج الوطني للحد من مخاطر الزلازل (NEHRP).

أنتجت FEMA العديد من المنشورات لمجموعة متنوعة من الجماهير لتحديد وتصحيح نقاط الضعف في البناء من خلال إعادة التأهيل الزلزالي. قم بزيارة منشورات الزلازل - بناء رموز وإعادة تأهيل الزلازل لمراجعة هذه الموارد.


شاهد الفيديو: How to make working earthquake model - school project