حرکت زمین

شدت آریاس (Ia) سنجه‌ای از محتوای انرژی کل یک حرکت زمین است که به‌صورت انتگرال مربع تاریخچه زمانی شتاب در طول مدت‌زمان لرزش تعریف می‌شود. این کمیت همبستگی قوی با خسارت ناشی از زلزله دارد و به‌طور گسترده در ارزیابی‌های روانگرایی، پایداری شیب و خسارت سازه‌ای به کار می‌رود.

طیف طراحی، طیف پاسخی هموارشده و ساده‌شده‌ای است که آیین‌نامه‌های ساختمانی برای استفاده در طراحی سازه تجویز می‌کنند. این طیف نماینده تقاضای لرزه‌ای در تراز طراحی برای یک ساختگاه است و با در نظر گرفتن رده خاک ساختگاه، خطر لرزه‌ای و اهمیت سازه تعیین می‌شود و ورودی اصلی روش نیروی جانبی معادل (ELF) و تحلیل مودی طیف پاسخ به شمار می‌رود.

مدت‌زمان، طول زمانی است که در آن لرزش شدید زمین در طول یک زلزله رخ می‌دهد. این کمیت سنجه‌ای حیاتی از شدت است، زیرا بارگذاری چرخه‌ای، تجمع انرژی و خسارت ناشی از خستگی همه به مدت‌زمانی که لرزش شدید ادامه می‌یابد بستگی دارند، نه فقط به دامنه اوج.

رابطه پیش‌بینی حرکت زمین (GMPE) مدلی تجربی است که شدت حرکت زمین — نظیر PGA، PGV یا شتاب طیفی — را برحسب بزرگای زلزله، فاصله منبع تا ساختگاه و شرایط ساختگاه برآورد می‌کند. این روابط بلوک‌های بنیادی تحلیل خطر لرزه‌ای احتمالاتی و انتخاب حرکات زمین مدرن هستند.

بیشینه شتاب زمین (PGA) بیشینه شتاب مطلق سطح زمین در طول یک زلزله است که معمولا به‌صورت کسری از شتاب گرانشی (g) بیان می‌شود. این کمیت پرکاربردترین سنجه شدت برای توصیف شدت لرزش زمین در یک ساختگاه محسوب می‌شود.

بیشینه سرعت زمین (PGV) بیشینه مقدار مطلق سرعت سطح زمین در طول یک زلزله است که معمولا برحسب سانتی‌متر بر ثانیه (cm/s) بیان می‌شود. این کمیت سنجه‌ای کلیدی از شدت لرزش است که همبستگی قابل‌توجهی با خسارت سازه‌ای در بازه دوره تناوب میانی دارد و به‌طور گسترده در ارزیابی خطر لرزه‌ای و پیش‌بینی خسارت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طیف پاسخ نموداری از بیشینه پاسخ (شتاب، سرعت یا جابه‌جایی) یک سیستم یک‌درجه‌آزادی برحسب دوره تناوب طبیعی آن، برای یک حرکت زمین و نسبت میرایی معین است. این ابزار بنیادی برای توصیف حرکت زمین زلزله است و مبنای بیشتر طیف‌های طراحی لرزه‌ای در آیین‌نامه‌های مدرن ساختمانی را تشکیل می‌دهد.

بزرگ‌نمایی ساختگاه پدیده‌ای است که در آن شرایط خاک محلی دامنه لرزش زمین را در مقایسه با یک ساختگاه مرجع سنگی افزایش می‌دهد. خاک‌های نرم حرکات با فرکانس پایین و خاک‌های سخت و سنگ حرکات با فرکانس بالا را بزرگ‌نمایی می‌کنند و همین اثر دلیل اصلی تفاوت چشمگیر الگوهای خسارت در فواصل کوتاه در طول زلزله‌ها است.

شتاب طیفی (Sa) بیشینه پاسخ شتاب یک نوسانگر یک‌درجه‌آزادی با دوره تناوب طبیعی و نسبت میرایی معین در پاسخ به یک حرکت زمین مشخص است. این کمیت اصلی‌ترین کمیت رسم‌شده در طیف پاسخ و پارامتر تقاضای بنیادی در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای مدرن است.

Vs30 سرعت میانگین زمانی موج برشی در ۳۰ متر بالایی خاک یا سنگ یک ساختگاه است که به‌عنوان پارامتر اصلی طبقه‌بندی ساختگاه در آیین‌نامه‌های ساختمانی مدرن و روابط پیش‌بینی حرکت زمین به کار می‌رود. این کمیت برحسب متر بر ثانیه بیان می‌شود و همبستگی قوی با بزرگ‌نمایی ساختگاه دارد.