پیش از زمین لرزه1971سان فرناندو، تعداد شتابنگاشت های موجود از زمین لرزه های قبلی محدود و اغلب آنها در زمین های آبرفتی ثبت شده بودند. درنتیجه در طیف های طراحی عامل نوع خاک لحاظ نشده بود. مطالعات هایاشی و همکاران و کوریاباشی و همکاران روی زمین لرزه های ژاپن روشن ساخت که نوع خاک، تأثیر عمده ای بر شکل های طیف دارد. بعلاوه مطالعات مهرز و همکاران و هال و همکاران نیز بر تأثیر نوع خاک برشکل های طیفی تأکید می کند.
هایاشی و همکاران طیف های پاسخ نرمال شده را برای 61 شتابنگاشت که از38زمین لرزه در ژاپن بدست آمده بود ارائه کردند. بیشتر شتابهای این نگاشتها بینg02/0تاg05/0متغیر بود.در این مطالعات برای سه نوع شرایط مختلف ساختگاه،طیف ها به سه گروه تقسیم گردید.
گروهA:خاک های ماسه ای شنی سخت و متراکم.
گروهB:گروه میانگین.
گروهC:خاکهای خیلی شل.
این طیف ها در‏0 نشان داده شده اند. زمین لرزه سان فرناندو با تأمین یک پایگاه اطلاعاتی بزرگ، مطالعه عوامل گوناگون ازجمله تأثیر خاک بر تکان زمین در زمین لرزه و طیف های پاسخ را ممکن ساخت.در1976در این باب دو رشته مطالعات مستقل،یکی توسط سید و همکاران و دیگری توسط مهرز و همکاران به عمل آمد.در مطالعات سید مجموعا 104 مؤلفه افقی ثبت شده از23زمین لرزه که دارای اوج شتاب زمین بزرگتر ازg05/0بوده اند،مورد بررسی قرار گرفتند. نگاشتها به چهار گروه: سنگی،خاکهای سخت تا عمق45متر،خاکهای بدون چسبندگی تا عمق های بیشتر از75متر و رس نرم تا متوسط طبقه بندی شدند. طیفهای پاسخ برای 5درصد میرایی، در اوج شتاب ثبت شده زمین،تعدیل و در دوره های تناوب گوناگون معدل گیری شدند.

مطلب مرتبط :   توان مکانیکی و توربین بادی

شکل2-7-میانگین طیف های پاسخ برای شرایط مختلف محل(هایاشی و همکاران)

شکل2-8-میانگین طیف های پاسخ شتاب برای شرایط مختلف محل (سید و همکاران)
در مطالعه انجام شده توسط مهرز مجموعا162مولفه ثبت شده زمین لرزه در چهار طبقه بندی متفاوت: سنگ،آبرفتی عمیق،آبرفتی با عمق کمتر از9متر روی بستر سنگی و آبرفتی با عمق9متر تا60متر روی بستر سنگی مورد بررسی قرار گرفتند. ‏0 طیفهای نسبی شتاب را در2درصد میرایی برای چهار طبقه بندی خاک نشان می دهد. همچنین در ‏0 دیده می شود که شکل های طیفی به شدت تحت تأثیر نوع خاک قرا می گیرند. تقویت شتاب در زمین های آبرفتی عمیق در مقایسه با سه طبقه بندی دیگر خاک حوزه فرکانسی گسترده تری را می پوشاند.

شکل2-9-طیف های نسبی شتاب در 2 درصد میرایی برای چهار طبقه بندی خاک (مهرز)
ملاحظه می شود که ماکزیمم تشدید شتاب برای زمین آبرفتی با عمق کمتر از9متر روی بستر سنگی تقریبا40درصد بزرگتر از زمین کاملا آبرفتی و تقریبا33درصد بیشتر از زمین سنگی است.
با توجه به نمودار های ارائه شده می توان نتیجه گیری کرد که مقدار برای خاک های نرم در مقایسه با خاک سخت یا بدون تغییر می ماند و یا افزایش می یابد. اما مقادیر عموماً افزایش می یابند.
2-6- تأثیر بزرگی ومدت زمین لرزه بر طیفهای پاسخ و طراحی
تأثیر بزرگی زمین لرزه و فاصله از مرکز بر طیفهای پاسخ و طراحی عموما با مشخص کردن اوج شتاب زمین در ساختگاه منظور می شود. به این دلیل منحنی های طیفی که مستقل از بزرگی زلزله بدست آمده اند، می تواند برای ساخت طیفهای طراحی در هر ساختگاه مورد استفاده قرار گیرد، با این وجود بزرگی زمین لرزه تا حدودی بر تشدیدهای طیفی تأثیر می گذارد و مطالعه ای که مهرز در باب تأثیر بزرگی زمین لرزه در تشدید پاسخ در زمین های آبرفتی انجام داد، حاکی از آن است که تشدید شتاب برای زمین لرزه های با بزرگی6 تا 7 بزرگتر از تشدید برای زمین لرزه هایی با بزرگی 5تا 6 است (‏0 ). اگرچه در مطالعات مزبور تعداد محدودی نگاشت مورد استفاده قرار گرفته است و توصیه معینی به عمل نیامده است. ‏0 نشان می دهد که بزرگی زمین لرزه می تواند بر شکل طیف مؤثر باشد. لازم است که در تهیه طیفهای یک ساختگاه موردنظر، به ویژه سازه های مهم این اثر منظور شود.

مطلب مرتبط :   منابع و ماخذ تحقیققانون مجازات، آموزش کارکنان، زنان و دختران

شکل2-10-تاثیر بزرگی زمین لرزه بر شکل های طیفی (مهرز)