برآورد تعینی خطر لرزه‏ای شهر بردسیر در استان کرمان با استفاده از سیستم فازی

غفاری, محدثه; تقی زاده فرهمند, فتانه; جمالی, طیب

برآورد تعینی خطر لرزه‏ای شهر بردسیر در استان کرمان با استفاده از سیستم فازی

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ ژئوفیزیک دانشکده علوم پایه دانشگاه ازاد اسلامی واحد قم ایران

² دانشیار، گروه فیزیک، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران

³ گروه فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران، ایران.

چکیده

هدف از تحلیل خطر زمین ‏لرزه، پیش‏بینی میزان دامنه‏ ی جنبش ‏های قوی زمین در یک ساختگاه مشخص است و تحلیل خطر لرزه‏ای برای کاهش مخاطرات زمین‏ لرزه در نواحی لرزه‏ خیز الزامی است. برآورد خطر لرزه‏ای مانند دیگر تحقیقات زلزله ‏شناسی با عدم ‏قطعیت‏ ها همراه است که از منطق فازی، بنا شده بر اساس عدم قطعیت، می‏توان استفاده کرد. گستره‏ ی جغرافیایی مورد مطالعه چارچوب استان کرمان در محدوده‏ ی 5/26 تا 32 درجه‏ ی عرض ‏شمالی و 5/54 تا 5/59 درجه‏ ی طول‏ شرقی است که یکی از مناطق لرزه‏ خیز است که از گذشته تا کنون زمین‏ لرزه ‏های مخربی را تجربه کرده است. در این مطالعه شهر بردسیر به عنوان ساختگاه انتخاب شد. از 27 چشمه‏ی بالقوه ‏ی زمین ‏لرزه در گستره‏ ی مورد مطالعه استفاده شده است. در این پژوهش برآورد خطر لرزه‏ای ابتدا به صورت تعینی مرسوم صورت گرفت و سپس برآورد خطر لرزه‏ای تعینی با استفاده از منطق فازی انجام شد. با توجه به نتایج به دست آمده به روش تعینی مرسوم، تغییرات بیشینه شتاب افقی بین g07/0 تا g41/0 است درحالی‏ که نتایج حاصل از برآورد خطر لرزه‏ای تعینی با استفاده از منطق فازی نشان دادند که تغییرات بیشینه شتاب افقی بین g01/0 تا g54/0 است. مقایسه‏ ی دو روش به‏ کار گرفته شده نشان داد که بیشینه شتاب افقی حاصل از برآورد خطر تعینی g54/0 است که حاصل از چشمه‏ ی شماره 14 با بزرگای 0/7 با سازوکار گسلش معکوس در فاصله‏ ی 5/28 کیلومتری از ساختگاه (شهر بردسیر) است. نتایج نشان می‏ دهد که در بیشتر مناطق استان سطح نسبی خطر زلزله بیش از g30/0 است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.23453915.1398.8.1.2.8

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Deterministic seismic hazard in Bardsir city in Kerman province by using fuzzy system

نویسندگان [English]

Mohadeseh Ghafari ¹
Fataneh Taghizadeh-Farahmand ²
tayeb jamali ³

¹ geophysics, Basic Sciences, Islamic Azad university, Qiom, Iran

² Associate Professor,Department of Physics, Qom Branch, Islamic Azad University, Qom, Iran

³ School of Physics, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM), Tehran, Iran

چکیده [English]

The Iranian plateau is part of the Alpine–Himalayan orogenic belt. The region in this study includes the area located between 54.5°-59.5° longitude and 26.5°-32° latitude. This region is among the seismologically active regions in the Middle-East, and has experienced many destructive earthquakes. Seismic hazard assessment like many other issues in seismology is a complicated problem, which is due to the variety of parameters affecting the occurrence of an earthquake. Uncertainty, which is a result of vagueness and incompleteness of the data, should be considered in a rational way. The fuzzy method in this study makes it possible to allow uncertainties to be considered in this study. In this study, using fuzzy inference system, as the practice is based on uncertainty estimation of seismic hazard for the Bardsir region in Kerman province, is done. Using the results of the seismic hazard assessment to improve building design and construction is an effective way to reduce the seismic risk. Peak ground Acceleration values estimated to be for conventional deterministic method 0.41g and 0.54g application fuzzy logic system in the deterministic method, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

Seismic hazard
Deterministic
Fuzzy System
Kerman

مراجع

قدرتی امیری، غ.؛ اثمری سعدآباد، س.؛ زارع حسین‏زاده، ع. (1392). تحلیل ریسک زلزله با استفاده از سیستم استنتاج‏گر فازی و کاربرد آن در مطالعات به‏سازی لرزه‏ای ساختمان‏های موجود. مجله علمی‏ـ‏پژوهشی عمران مدرس، 13 (3)، 71-84.

بوستان، ا.؛ شفیعی، ع. (1390). برآورد خطر زمین‏لرزه به روش احتمالاتی‏ ـ فازی برای منطقه‏ی تهران. فصلنامه‏ی زمین، 6(20) ، 45-52.

3. Lamarre M., Dong W. )1986(. Evaluation of seismic hazard with fuzzy algorithm, In: 3rd U.S. national Conference on earthquake engineering, Charleston, South Carolina, 221-231.

4. Chongfu, H. (1996). Fuzzy risk assessment of urban natural hazards. Fuzzy Sets and Systems. 83, 271-282.

5. وجودی م.؛ زارع م.؛ نورزاد ا. (1385). مدل استنتاج فازی برای تحلیل خطر زلزله، دومین کنفرانس بین‏المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیرمترقبه طبیعی، تهران.

6. Chen D., Dong W., Shah H.C. )1988(. Earthquake recurrence relationships from fuzzy earthquake magnitudes. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 7, 136-142.

7. Frangpol Μ., Ikejima K., Hong K. (1988). Seismic Hazard Prediction Using A Probabilistic-Fuzzy Approach. Structural Safety, 5, 109-117.

8. Boostan E., Tahernia N., Shafiee A. (2015). Fuzzy-probabilistic seismic hazard assessment case study: Tehran region, Iran, Springer Science+Business Media Dordrecht, 77, 525-541.

9. Kim Y., Hurlebus S., Langari R. (2010). Model-Based Multi-input, Multi-output SupervisorySemi-active Nonlinear Fuzzy Controller. J Computer-Aided Civil and InfrastructureEngineering , 25, 387-393.

10. Anaxagoras N.N., Douglas J., Sarma S.K., Smit P.M. (2005). Equations for estimation of strong ground motions from shallow crustal earthquakes using data from Europe and the Middle East: horizontal peak ground acceleration and spectral acceleration, Earthquake Engineering, 1-53.

11. Mirzaei N., Gao M., and Chen Y. T. (1998). Seismic source regionalization for seismic zoning of Iran: major seismotectonic provinces, J. Earthq. Pred. Res., 7, 465-495.

12. آقا‏نباتی س. ع. (1383). زمین شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشاف معدنی کشور، ایران.

13. زارع م.؛ جوان دولوئی غ. (1383). گزارش فوری و مقدماتی زمین‏لرزه ۴ اسفند ۱۳۸۳ شرق‏ ـ‏ جنوب شرق زرند کرمان (حت‏کن‏ـ‏داهوئیه)، پژوهشکده زلزله شناسی، پژوهشگاه بین‏المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

14. حسامی خ.؛ جمالی، ف.؛ طبسی، ﻫ. (1382). نقشه‏ی گسل‏های فعال ایران، پژوهشگاه بین‏المللی زلزله و مهندسی زلزله، گروه لرزه‏زمین‏ساخت، پژوهشکده زلزله شناسی. پژوهشگاه بین‏المللی زلزله‏شناسی و مهندسی زلزله.

15. وجودی م.؛ زارع م. (1385). مدل استنتاج فازی برای برآورد خطر زلزله، دومین کنفرانس بین‏المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیرمترقبه طبیعی، تهران.

16. Green A., Hell J., (1994). In An Overview of Selected Seismic Hazard Analysis Methodologies, Civil Engineering studies, Structural Research Series, P:592.

17. موسوی‏ ـ‏ بفرویی ح.؛ میرزائی ن.؛ شعبانی ا.؛ اسکندری قادی م. (1393). پهنه‏بندی خطر زمین‏لرزه در ایران و برآورد مقادیر بیشینه شتاب برای مراکز استان‏ها. مجله فیزیک زمین و فضا، 40، 38-15.

18. Ambraseys N. N., Douglas J., Sarma S. K., Smit P. M., 2005, Equations for the estimation of strong ground motions from shallow crustal earthquakes using data from Europe and the Middle East: horizontal peak ground acceleration and spectral acceleration, Bull. Earthq. Eng., 3,1-53.

19. بوستان ا.؛ میرزائی ن.؛ اسکندری قادی م.، شفیعی ع.، 1391، پهنه‏بندی زمین‏لرزه‏ای گستره تهران و نواحی مجاور با استفاده از مجموعه‏های فازی، مجله فیزیک زمین و فضا، 38 (2) ، 29-44.

20. Deyi F., Ichikawa Μ. (1989). Quantitative estimation of time-variable earthquake hazard by using fuzzy set theory. Tectonophysics, 169, 175-196.

21. تشنه‏لب م.؛ صفارپور ن.؛ افیونی د. (1393). سیستم‏های فازی و کنترل فازی. انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی.

22. Ross T. (2010). Fuzzy logic with Engineering applications, University of New Mexico, USA, 607 p.

23. Building research center housing, (2008). Regulations designed buildings against standard earthquake.

24. Tavakoli B., Ghafory-Ashtiany M. (1999). Seismic hazard assessment of Iran. J Annali DiGeofisica , 42, 1013-1022.

25. Hamzehloo H., Alikhanzadeh A., Rahmani M., Ansari A. (2012). Seismic hazard maps of Iran, In: Proceedings of the 15th world conference on earthquake engineering, Lisbon, Portugal.

26. Moinfar A., Naderzadeh A., Nabavi, M. H. (2012). New Iranian Seismic Hazard Zoning Map for New Edition of Seismic Code and Its Comparison with Neighbor Countries, 15^th WCEE, LISBOA.

27. Zare M. (2012). Development of Seismic Hazard Zoning Map for Iran, Base Based on New Seismic Source Determination, 15^th WCEE, LISBOA.

28. عباس‏نژاد ا.؛ حسن‏زاده ر.؛ (1385). ریزپهنه‏بندی درجه 2 و ارزیابی اثرات زلزله بر شهر کرمان با استفاده از GIS، دهمین همایش انجمن زمین‏شناسی ایران، دانشگاه تربیت مدرس، ص28.

29. حسن‏زاده ر.؛ عباس‏نژاد ا.؛ علوی ا.؛ شریفی تشتیزی ا. (1381). تحلیل خطر لرزه‏ای شهر کرمان با تأکید بر کاربرد GIS در ریزپهنه‏بندی مقدماتی درجه‏ی 2. فصلنامه علوم زمین، 21 (81)، 23-30.

30. قدرتی‏امیری غ. ر.؛ رضویان امرئی س. ع.؛ طهماسبی بروجنی م. ع. (1394). تحلیل خطر لرزه‏ای و تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر کرمان. نشریه‏ی علمی ـ پژوهشی مهندسی سازه و ساخت، 2 (2)، 43-51.