منبع پایان نامه درمورد درصد تجمعی، زمین لرزه، احتمال خسارت

دانلود پایان نامه ارشد

نمودارها ی 9-5و11-5 نمایش داده شده است به صورت معادلات زیر می باشد.
معادلات 9-5 در سنگ PPV=265(SD) -1.4 4
معادلات 10-5 در خاک PPV=245(SD) -0.980
نمودارهای مقایسه رابطه سرعت ذرات و فاصله 3-5
L=سرعت طولی ذرات
V=سرعت قائم ذرات
T=سرعت مماسی ذرات
DIRECT DISTANCE=مسافت مستقیم

نمودار12-5 سرعت کل بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت

نمودار13-5 سرعت مماسی بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت

نمودار14-5 سرعت قائم بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت

نمودار15-5 سرعت طولی بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت

نمودار16-5 سرعت max(l v t )بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت
همانطور که در نمودارهای 12-5 تا 16-5مشخص شده است فاصله مستقیم با سرعت رابطه عکس دارد. با افزایش فاصله محل کارگذاری دستگاه تا مرکز انفجار، سرعت طبق رابطه مشخصی مستهلک می شود که روابط استهلاک در بالا درج شده است.
زمین شناسی منطقه و خواص ژئومکانیکی سنگ ها تاثیر زیادی بر روی لرزش دارد.در توده سنگ های همگن و یکپارچه لرزش زمین به طور یکنواخت در تمام جهات منتشر می شود ولی در ساختار های زمین شناسی پیچیده انتشار امواج در جهات مختلف متفاوت بوده و در نتیجه اندیس میرایی و قانون انتشار در جهات مختلف متغیر خواهد شد.

شکل2-5 تاثیر زاویه سطوح لایه بندی بر روی قوانین انتشار امواج لرزشی[10]
مشاهده میشود که با افزایش زاویه شیب سطوح لایه بندی میرایی سرعت در مقیاس فاصله بیشتر میشود .
4-5 فرکانس لرزه های ثبت شده
از آنجایی که علاوه بر سرعت ذره ای، فرکانس لرزه نیز می تواند در میزان آسیب های وارده به سازه های اطراف تأثیر گذار باشد، اقدام به بررسی فرکانس های لرزه ای تولیدی گردید. در مطالعه فرکانس های لرزه های انفجار، دو فرکانس معمولاً مورذ مطالعه قرار می گیرد که عبارتند از:
1- فرکانس قله ی موج: عبارت است از فرکانس مربوط به سرعت حداکثر در محدوده ی زمانی (محاسبه شده از روی لرزه نگاشت)
2- فرکانس غالب: عبارت است از فرکانس مربوط به سرعت حداکثر در محدوده ی فرکانسی (با استفاده از طیف فرکانسی)
دستگاه های ثبت لرزه، لرزه ها را در محدوده ی زمانی ثبت کرده ،که جهت تبدیل آنها به محدوده ی فرکانسی از تبدیل فوریه استفاده می گردد. حاصل این تبدیل، طیف فرکانس نامیده می شود که از روی آن می توان محدوده ی فرکانس تولیدی و همچنین فرکانس غالب را به دست آورد.
فرکانس اصلی تولید شده بوسیله رنج وسیعی از فعالیت های ساختمانی می تواند بین ./5 تا Hz 200 تغییر نماید. با این حال با توجه به نوع فعالیت ساختمانی، فرکانس های اصلی می توانند در یک رنج محدودتری قرار گیرند.فرکانس با توجه به نوع فعالیت تغییر می کند انفجار خرج های نسبتاً زیاد در معدنکاری سطحی زغال ، هنگامی که در فاصله زیاد اندازه گیری می شود، تمایل به تولید لرزه ها با فرکانس اصلی کمتر نسبت به آتشکاری در سازه ایجاد کرده و بنابراین احتمال تولید شکاف های قابل رؤیت در سازه کمتر است. در حالیکه فرکانس های غالب تولیدی توسط آتشکاری خیلی متغیر است، فرکانس های تولیدی توسط سایر فعالیت های ساختمانی و لرزه های ناشی از کاربرد تجهیزات، پائین بوده و با توجه به نوع منبع دسته بندی می گردد. [12]
فرکانس اصلی همه لرزه های ساختمانی تا اندازه زیادی به محیط انفجار بستگی دارد. جنبش های با فرکانس بالا در مسافت کوتاه تری تمایل به فیلتر شدن و یا مستهلک شدن در خاک یا سنگ دارند. از طرف دیگر، لایه ها می توانند بعضی فرکانس ها را بیشتر منتشر کنند. بطور مثال می توان نشان داد که امواج برشی در یک لایه سنگ یا خاک به شکل زیر تقویت می شوند. [12]
معادله11-5
که در ان CC سرعت موج برشی و H ضخامت لایه است. با توجه به مطالب گفته شده، در مسافت های تیپیک از انفجار، فرکانس اصلی هنگامی که در خاک با ضخامت بزرگتر از 2 تا 3 متر اندازه گیری شود، از Hz 40-1 تغییر می کند. اگر اندازه گیری در سنگ انجام شود، این رنج Hz 100-10 می باشد.
پوشیده شدن لایه های سنگی زیرین توسط روباره خاکی نیز روی شدت و فرکانس لرزش زمین تاثیر می گذارد.مدول الاستیسیته خاک معمولا کمتر از سنگ است بنابراین سرعت انتشار امواج نیز در این نوع مواد کمتر می باشد.با افزایش ضخامت روباره خاکی فرکانس لرزش کم شده و جا به جایی به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد .مقدار لرزش در محل هایی که روباره خاکی وجود داشته باشد با افزایش فاصله از مرکز انفجار به شدت افت می کند زیرا بخش عمده ای از انرژی برای غلبه بر اصطکاک بین ذرات و جابه جایی آن ها صرف می شود.در نقاط نزدیک به محل انفجار پارامتر های طراحی و هندسه طرح بر خواص لرزش زمین اثر می گذارند. در فواصل دورتر از اهمیت کمتری برخوردار بوده و خواص لرزش به وسیله محیط عبور دهنده امواج و سنگ ها و روباره خاکی کنترل می شود .مواد سطحی خصوصیات موج را تغییر داده و باعث افزایش طول موج و کاهش فرکانس می شوند.این تغییرات در خصوصیات موج باعث افزایش احتمال خطر و عکس العمل ساختمان های محل می شود . فرکانس های پایین معمولا در انفجار های زیر آب و در توده سنگ های کاملا اشباع دیده می شوند.فرکانس های پایین خسارات زیادی را ممکن است در پی داشته باشند.این امواج جابه جایی های بزرگی را ایجاد می کنند. تبدیلات سریع فوریه برای تعیین چگالی فرکانس پالس های رسیده و یا توزیع انرژی لرزش به عنوان تابعی از فرکانس انجام می شوند.گذشته از این، با نمودار های بر حسب زمان می توان حداکثر سطوح لرزش و پریود مربوطه آنها و نیز مدت زمان آشفتگی را بدست آورد.در صورت نیاز می توان سیگنال ها را فیلتر کرده با هم جمع و یا از هم تفکیک نمود.با این کار می توان یک جز مشخص را جدا کرده و حذف نمود و یا پارامتر های دیگر را محاسبه نمود. برای مثال اگر مقدار شتاب ذرات اندازه گیری و ثبت شده باشند با یک یا دو بار انتگرال گیری می توان به ترتیب سرعت ذرات و جابه جایی را بدست آورد.
بررسی وضعیت فرکانس قله موج در انفجارات معدن گل گهر 5-5
وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج طولی 3-5 جدول
فرکانس قله موج (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
12/19
12/19
4 – 8
53/65
65/84
8 – 12
17/07
82/91
12 -16
8/53
91/44
16
8/53
100
جدول 4-5وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج قائم
فرکانس قله موج (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
10/97
10/97
4 – 8
51/22
62/19
8 – 12
14/63
76/82
12 -16
2.44
79/26
16

20/73
100
وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج مماسی 5-5 جدول
فرکانس قله موج (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
10/13
10/13
4 – 8
49/37
59/5
8 – 12
21.52
81/02
12 -16
7/59
88/61
16
11/39

100
وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای تمامی موج ها6-5جدول
فرکانس قله موج (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
11/11
11/11
4 – 8
51/44
62/55
8 – 12
17/69
88/24
12 -16
6/17
86/41
16
13/59

100

بررسی وضعیت فرکانس غالب موج در انفجارات معدن گل گهر 6-5
جدول 7-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج مماسی
فرکانس غالب (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
28/23
28/23
4 – 8
52/94
81/17
8 – 12
12/94
94/11
12 -16
1/18
95/29
16
4/70

100
جدول 8-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج قائم
فرکانس غالب (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
50/59
50/59
4 – 8
35/29
85/88
8 – 12
9/41
95/29
12 -16
2/35
97/64
16
2/35
100
جدول 9-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج طولی
فرکانس غالب (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
31/76
31/76
4 – 8
51/76
83/52
8 – 12
12/94
96/46
12 -16
1/18
97/64
16
2/35

100
جدول 10-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای تمامی موج ها
فرکانس غالب (هرتز)
درصد نسبی
درصد تجمعی
0 – 4
36/86
36/86
4 – 8
46/66
83/52
8 – 12
11/76
95/28
12 -16
1/57
96/85
16
3/14

100

همانطور که مشاهده می شود درصد زیادی از لرزه ها دارای محتوی فرکانسی کمتر از60 هرتز می باشند. با توجه به اینکه در منابع مختلف ذکر شده که فرکانس لرزه های انفجار کمتر از 100 هرتز می باشد، با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که لرزه های تولیدی معدن سنگ آهن گل گهر در محدوده ی ذکر شده قرار دارند. لرزه های زلزله معمولاً دارای فرکانس پایین و طول موج بالا می باشند (0/1 تا5 هرتز) . این بدان معناست که وقتی دیواره تحت تأثیر لرزه های زمین لرزه قرار می گیرد، قسمتهای مختلف بلوک های سنگی تشکیل دهنده توده ی سنگ همگی در یک زمان و در یک جهت تحریک می شوند.در مورد انفجارات معدنی ،فرکانس تولیدی معمولا بین 10 تا 100 هرتز بوده و طول موج کوتاه است .
ویزگی های اصلی که لرزه های انفجار و لرزه های زمین لرزه و انفجارهای هسته ای را متمایز می کند با مقایسه تاریخچه زمانی آنها مشخص می شود. اولاً لرزه های انفجار انرژی خود را در فرکانس های بالاتر نسبت به زمین لرزه و انفجار هسته ای منتقل می کنند. دوماً ، لرزه انفجار نسبت به دوتای دیگر یک مدت زمان و جابجایی بسیار کوچکی و یا حتی قابل چشم پوشی دارند. با مقایسه انرژی انفجار یک آتشکاری متداول و انفجار هسته ای، پر رنگ تر شود: kg 7 ماده منفجره برای لرزه انفجار و یک میلیون تن کیلوگرم یا یک مگا تن ماده منفجره برای انفجار هسته ای. یک ویژگی سوم، رنج فرکانس اصلی آنهاست که برای هسته ای و زمین لرزه بزرگتر است.
[6].تاثیر فاصله به دلیل میرایی امواج با فرکانس بالاست.به عبارت دیگر زمین هم مانند یک فیلترامواج با فرکانس های بالا را جذب می کند و تنها فرکانس های پایین عبور می کنند بنابرین در فواصل دورتر بخش عمده انرژی امواج لرزشی در فرکانس های پایین آن قرار دارد.
پارامتری که در کنترل احتمال خسارت به ساختمان مهم است فرکانس اصلی ( غالب ) لرزش است. در مواردی که فرکانس طبیعی ساختمان ها مساوی یا نزدیک به فرکانس غالب باشد .یک عکس العمل رزونانسی ( تشدید ) ایجاد می گردد و تاثیرات لرزش تقویت می شود. عموما فرکانس طبیعی ساختمان ها یا سازه ها را می توان با یک سری معادلات ساده که به طور گسترده ای در مهندسی لرزه به کار می روند را محاسبه کرد.
معمولا مقدار فرکانس طبیعی حدود 5 تا 15 هرتز است این مقدار با افزایش طبقات کاهش می یابد. سقف و دیواره ها مستقل از دیگر تشکیلات ساختمان (در و پنجره ) لرزش می کند. فرکانس طبیعی این بخش ها حدود 12 تا 20هرتز است . ضریب جذب هم به اندازه فرکانس طبیعی مهم است . مقادیر عمومی این ضریب در ساختمان های مسکونی حدود 5 درصد است.لرزش های یک ساختمان ممکن است در اثر عکس العمل اجزا ساختمان تشدید شوند، بنابراین توجه بیشتری باید به زمان های چاشنی های تاخیری میلی ثانیه شود . یک روش ساده برای پیش بینی عکس العمل ساختمان ها استفاده از تبدیلات ساده فوریه (fft) می باشد . این روش نشان می دهد که در عمل چه محدوده فرکانسی(یا طول موجی ) مورد نیاز است تا هرگونه خسارت به ساختمان ها حذف گردد .این روش امروزه کمترین هزینه و ساده ترین روش است و در عمل می تواند برای انواع طراحی های انفجار و حل مسائل تشدید و تقویت به کار رود.

شکل 3-5تشدید امواج لرزش به هنگام نزدیک بودن فرکانس های طبیعی ساختمانها با فرکانسهای غالب لرزش [10](clark etal)

شکل4-5 تشدید در درون ساختمان(clark et al)

شکل 5-5تاثیر امواج p و s بر روی ساختمانها[10]

تعامل بین فونداسیون ساختمانها و لرزش زمین 6-5 شکل

انواع آسیب ها 7-5 شکل

شکل 8-5تاثیر شرایط محیطی بر روی لرزش زمین ناشی از آتشکاری[10]
سرعت ذرات

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درمورد تحلیل آماری، ضریب همبستگی، مهندسی معکوس Next Entries منبع پایان نامه درمورد انتقال اطلاعات، شبکه عصبی مصنوعی، شبکه عصبی