بسمه تعالی
حسین معماریان 9523507 جواب تمارین درس باد و زلزله استاد : دکتر ساعدی
1- نقشه ی لرزی خیزی جهان را یافته و کمربند های لرزه ای را مشخص کنید.
2- نقشه ی لرزی خیزی ایران را یافته و کمربند های لرزه ای را مشخص کنید.
3- صفحات پوسته ای فعال در سطح زمین را معرفی کرده و وضعیت قرار گیری آن ها در جهان را نشان دهید.
4- گسل های مهم ایران، معرفی کنید.
تهران و البرز (مشا، ایوانکی، کهریزک، پیشوا، رباط کریم) – تبریز (شمال تبریز) – گسل کوه خضر (از میان بخشی از شهر قم عبور می کند) – گسل اصلی جوان زاگرس (از کنار شهر مریوان عبور می کند) – گسل غربی فروافتادگی دریاچه ارومیه (از کنار شهر ارومیه عبور می کند) – گسل بافران (از جنوب شهر نایین عبور می کند) – گسل هیرمند (از نزدیکی شهر زاهدان عبور می کند) – گسل مکران (از نزدیکی شهرهای جاسک و چابهار عبور می کند) – گسل ساحلی بندرعباس (از شهر بندرعباس عبور می کند)
5- گسل های تهران را روی نقشه نشان دهید.
6- با ترسیم شکل، نحوه ی حرکت امواج رایلی و لاو را مشخص کنید.
7- گسل های مهم جهان را نام ببرید.
8- شکل انواع گسل را با توجه به تعاریف، بیابید.
اولی : گسل شیب لغز دومی : گسل معکوس سومی : گسل امتداد لغز
9- بزرگا و تلفات 10 زلزله ی بزرگ جهان ؟
22 می 1960 – شیلی (بزرگی 9.5)
بزرگترین زلزله ای که در تاریخ اتفاق افتاده، زلزله 9.5 ریشتری 1960 در جنوب شیلی است که ساعت 37 و 11 دقیقه بعدازظهر یک روز یکشنبه، حدود 1655 کشته، هزاران زخمی و دو میلیون بی خانمان بر جای گذاشت. بندر پورتو سائودرا در سونامی پس از این زلزله نابود شد و آسیبی بالغ بر 550 میلیون دلار در پی داشت. گفته می شود این زمین لرزه در عمق 33 کیلومتری زمین روی داد و علاوه بر وقوع سونامی و خسارات فراوان آن، باعث رانش زمین به شکل گسترده شد. یک روز بعد آتشفشان Puyehue در ناحیه دریاچه شیلی خاکستر و مواد مذاب را تا ارتفاع 6000 متری پرتاب کرد و به مدت یک هفته در آسمان منطقه خاکستری بود.
28 مارس 1964 – پرنس ویلیام صدا، آلاسکا (بزرگی 9.2)
28 مارس 1964، 7 فروردین 1343، ساعت 5 و 36 دقیقه بعدازظهر، زلزله ای به بزرگی 9.2 ریشتر در آلاسکا به وقوع پیوست. این زلزله در عمق 23 کیلومتری زمین به وقوع پیوست و باوجود خسارات فراوان تنها 139 کشته برجای گذاشت. این زمین لرزه سونامی ای با موج هایی به ارتفاع 67 متردر پی داشت که 311 میلیون دلار خسارت در پی داشت.
26 دسامبر 2004 – خارج از ساحل غربی سوماترا شمالی (بزرگی 9.1)
مرگبارترین سونامی در تاریخ که در 14 کشور در سراسر آسیا و شرق آفریقا احساس شد، مربوط به زمین لرزه 9.1 جزیره سوماترا اندونزی بود. یکی از مرگ بارترین زلزله های تاریخ در نزدیکی جزیره سوماترای اندونزی به وقوع پیوست. زلزله صبح روز 26 دسامبر 2004، 6 دی 1383 رخ داد. این زلزله در عمق 30 کیلومتری زمین روی داد که علاوه بر ویرانی های خود، سونامی وحشتناکی را ایجاد کرد که باعث ایجاد خسارت به 14 کشور شد. ارتفاع امواج ایجادشده در پی این سونامی به 50 متر هم می رسید. زلزله باعث کشته شدن نزدیک به 230 هزار نفر و بی خانمان شدن نزدیک به یک میلیون و 700 هزار نفر شد.
4 نوامبر 1952 – کامچاتکا (بزرگی 9)
زمین لرزه ای به بزرگی 9 ریشتر در مقیاس امواج درونی زمین ریشتر در 4 نوامبر 1952، 13 آبان 1331، ساعت 4 بعدازظهر کامچاتکا را لرزاند. زلزله اصلی در 130 کیلومتری کامچاتکا و در عمق 45 کیلومتری زمین روی داد اما سونامی پس از زلزله، بسیار مرگ بارتر از خود زلزله بود. موج هایی که این سونامی ایجاد کرد تا ارتفاع 18 متر هم رسید. در آن زمان "کامچاتکا" فقط 6 هزار نفر جمعیت داشت که نزدیک به نیمی از این جمعیت، یعنی 2336 نفر براثر این زلزله کشته شدند.
13 اوت 1868 – آریکا، پرو -که اکنون بخشی از شیلی است- (بزرگی 9)
نیروی سونامی ایجاد شده در پی این زمین لرزه حتی در سواحل هاوایی نیز احساس شد و شهری در منطقه "آرکیپا"(Arequipa) در آمریکای جنوبی را نابود کرد. دست کم 25000 نفر در این منطقه جان خود را از دست دادند. چهار ساعت پس از شوک اول ناشی از زلزله، امواجی به اندازه 16 متر سواحل شیلی را درنوردیدند.
26 ژانویه 1700 – ساحل شمالی اقیانوس آرام آمریکا (بزرگی 9)
تنها مورد از زمین لرزه های مربوط به آمریکای شمالی در نزدیکی جزیره ونکوور رخ داد که نشان می دهد جامعه بزرگ خلیج "پیکانا" توسط یک موج بزرگ پاک شده است. این زلزله در اقیانوس آرام و نزدیکی سواحل غربی مشترک آمریکا و کانادا رخ داد. در ارتباط با آمار خسارت جانی و مالی این فاجعه آمار دقیقی نیست اما گزارش هایی در این مورد وجود دارد که دهکده های ژاپن و مناطق مسکونی در غرب آمریکا کاملا زیر آب رفتند.
27 فوریه 2010 – Bio-Bio، شیلی (بزرگی 8.8)
در 27 فوریه 2010، 8 اسفند 88، زلزله ای به بزرگی 8.8 ریشتر شهر "کنسپسیون" شیلی را لرزاند. این زلزله در عمق 35 کیلومتری زمین رخ داد و باعث ایجاد سونامی شد. سونامی ناشی از این زلزله آن قدر شدید بود که مقامات 53 کشور مجبور به اعلام خطر بروز سونامی شدند. زلزله باوجود استحکامات خوب ساختمانی در شیلی، حدود 700 کشته برجای گذاشت.
13 ژانویه 1906 – ساحل اکوادور (بزرگی 8.8)
در پی این زلزله 8.8 ریشتری که در حدود 107 سال پیش در مرز کلمبیا و اکوادور اتفاق افتاد، حدود 1500 نفر کشته و حدود 5000 نفر زخمی شدند و سونامی بزرگی سراسر اقیانوس آرام را در نوردید.
1 نوامبر 1755 – لیسبون (بزرگی 8.7)
این زمین لرزه تقریبا کل لیسبون را تخریب کرد و یک چهارم جمعیت این شهر را از بین برد؛ در پی این زلزله که در شمال آفریقا، فرانسه و شمال ایتالیا نیز احساس شد سونامی و آتش سوزی رخ داد.
15 اوت 1950 – آسام تبت (بزرگی 8.6)
زلزله آسام-تبت در 15 اوت 1950، 24 مرداد 1329، با قدرتی در حدود 8.7 ریشتر در عمق 15 کیلومتری زمین روی داد. این زلزله که مرکز آن در رشته کوه های هیمالیا بود، باوجود کوهستانی بودن و کم جمعیت بودن منطقه، حدود 4800 کشته برجای گذاشت.
10- در خصوص روش های مختلف حذف خطا و تعیین شتاب صفر (در نتایج شتاب نگاشت ها) سرچ کنید.
در صورتی که در یک تحلیل دینامیکی از تاریخچه شتاب و یا سرعت که بطور مستقیم از شتاب نگار به دست آمده، استفاده شود، لازم است جابجایی و سرعت آن در انتهای زمان زلزله کنترل گردد، تا احیاناً سیستم اندازه گیری بـه دلیـل بروز خطا دچار جابجایی یا سرعت مجازی نشده باشد. در صورت بروز چنین خطاهایی لازم اسـت پـیش از آغـاز تحلیـل نسبت به اصلاح این تاریخچه های زمانی اقدام نمود. اصلاح خط مبنا در واقع انجـام اصـلاحاتی بـر روی طیف ورود است به نحوی که در طی آن تاریخچه سرعت و یا جابجایی به دست آمده در انتهای زلزله به صفر رسانده شود. به عنوان مثال با انتگرال گیری از تاریخچه زمـانی سرعت در شکل ۳-الف می توان تاریخچه جابجایی شکل ۳-ب را ترسیم نمود. میزان جابجایی در این شکل در انتهای زلزله صفر نشده که می تواند نشان از بـروز خطـا در سیستم اندازه گیری باشد. حال با افزودن یک موج سرعت با فرکانس خیلی پائین بـه تاریخچـه سـرعت اولیه، اصـلاح انجام و جابجایی نهایی صفر حاصل می شود (شکل ۳-د). موج افزوده شده با فرکانس پایین می تواند یک چندجمله ای و یا تابع سینوسی با پارامترهای دلخواه باشد و این پارامترها باید چنان اختیار شوند که قادر باشند نتیجه مورد نظـر را به دست آورند. از آنجا که تاریخچه های زلزله معمولاً به صورت شتاب نگاشت هستند، عمل اصلاح خط مبنا باید به گونه ای انجام شود که هم سرعت و هم جابجایی نهایی صفر شوند.
شکل ۳ – نحوه اصلاح خط مبنا
اصلاح خط مبنا تنها در مواردی که جابجایی در انتهای زلزله در حد خطای متعارف دستگاه های شتاب نگار باشـد انجـام می شود. در صورتی که این جابجایی بیش از حد متعارف باشد دیگر نمی توان از آن در تحلیل استفاده نمود. یکی از دلایـل بروز چنین خطاهایی، می تواند ناشی از خطا در روند مقیاس کردن تاریخچه زمانی زلزله توسط گروه لرزه زمـین سـاخت باشد. در این حالت می بایستی این مغایرت جهت اصلاح شتاب نگاشت مذکور به گروه لرزه زمین ساخت منعکس گردد.
11- بزرگا و تلفات 10 زلزله ی بزرگ ایران ؟
12- جدول تعداد زلزله های آمده در هر ریشتر (مشابه اول ص 9 جزوه) را برای هرکدام از شهر های تهران، تبریز، مشهد و سپس کل ایران را بیابید.
اینو پیدا کردم فقط ! (بعد از کلی جستجو) …. ماهیانه و فقط برای کل ایرانِ
13- تبدیل "فوریه" چیست و بر اساس این تبدیل، نحوه ی انتقال یک رکورد به حوزه ی بسامدی را توضیح دهید.
تبدیل فوریه یک ابزار ریاضی است که شکل موج معلوم را به شکل های دلخواه تبدیل می کند. در واقع تبدیل فوریه، یک تابع یا سیگنال در حوزه زمان را به حوزه فرکانس انتقال می دهد.
در طراحی لرزه ای سازه ها، تجزیه و تحلیل محتوای فرکانسی امواج ارتعاشی زمین از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور مطالعه محتوی فرکانسی ، آنالیز طیفی با استفاده از تبدیل فوریه یکی از ابزارهای کارآمد در مهندسی زلزله به شمار می رود. طیف فوریه اهمیت فرکانسهای موجود را بدون اطلاعاتی در زمینه زمان وقوع این فرکانس ها نشان می دهد. از طرفی طیف فوریه میزان انرژی امواج ناشی از ارتعاشات زمین را در فرکانس های مختلف بیان می کند. مطالعات نشان داده است، آنالیز فوریه نتایج خوبی را برای سیگنالهای پریودیک منظم ارایه میکند. مطالعه سیگنالهای با پیکهای نامنظم و ناگهانی با این روش مناسب نمی باشد. تحقیقات چند سال اخیر در این زمینه، محدودیت های این تکنیک را به ویژه در مورد امواج غیر ایستگاهی و سیستم های غیر الاستیک نشان داده است. یکی از کاربردهای آنالیز فوریه در مهندسی زلزله شبیه سازی شتاب نگاشت های مصنوعی می باشد. در این روش بر اساس ویژگیهای مکانی و خصوصیات مسیر انتشار امواج، ویژگیهای غیر ایستگاهی تکان نیرومند زمین لحاظ می شود. می توان به منظور پردازش داده های خام شتاب نگارها و فیلتر سازی آنها از آنالیز فوریه بهره برد. همچنین به منظور ارزیابی اثر مودهای بالاتر و بررسی نوع الگوی خسارت وارد بر سازه، به ویژه در ساختمانهای بلند، می توان از طیف بعد فوریه کمک گرفت. این طیف فرکانس های اصلی و حاکم بر سازه را نشان دهد. مطالعات انجام شده در مباحث مختلف مهندسی زلزله، ارزش و اهمیت طیف فوریه را درمهندسی زلزله نشان می دهد.