پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 610 |
| تعداد مقالات | 9,027 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,082,805 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,333 |
مدلسازی فرکانسی وقوع زلزله ها با استفاده از تابع تبدیل فوریه | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 19، شماره 64، اردیبهشت 1400، صفحه 1-14 اصل مقاله (2.05 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله عمران | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2019.17954.1730 | ||
| نویسندگان | ||
| سید قاسم رستمی1؛ علی اکبر یحیی آبادی* 2 | ||
| 1عضو هیأت علمی/ دانشگاه بجنورد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی نقشه برداری | ||
| 2عضو هیأت علمی/ دانشگاه بجنورد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران | ||
| تاریخ دریافت: 18 خرداد 1398، تاریخ بازنگری: 10 مهر 1398، تاریخ پذیرش: 17 مهر 1398 | ||
| چکیده | ||
| برآورد قابل اعتماد و دقیق از دوره بازگشت زلزله ها در یک منطقه مشخص، همواره به عنوان یک چالش در مهندسی زلزله مطرح بوده است. به طور معمول، از قانون گوتنبرگ-ریشتر برای تعیین فرکانس متوسط رویداد زلزله با بزرگی بیشتر یا مساوی با یک مقدار مشخص استفاده می‌شود. دوره بازگشت حاصل از قانون گوتنبرگ-ریشتر، مقداری متوسط است و تعیین جزئیات کامل از دوره‌های بازگشت شامل دوره‌های کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت زلزله به کمک این روش امکان پذیر نیست. لذا در این مطالعه، امکان استفاده از تابع تبدیل فوریه برای مدلسازی فرکانسی وقوع زلزله و تعیین فرکانس‌های آن، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، از مجموع توابع سینوسی با مقادیر مختلف دامنه، فرکانس و فاز به عنوان مدل فرکانسی استفاده شد. برای پیاده-سازی روش پیشنهادی، از کاتالوگ زلزله‌های با بزرگی بیشتر از 8/3 در مقیاس ناتلی که در شعاع 50 کیلومتری مرکز شهر بجنورد در دوره 29 ساله منتهی به ابتدای سال 2019 روی داده‌اند، استفاده شد. نتایج حاصل از مدل فرکانسی، علاوه بر انطباق خوب با قانون گوتنبرگ-ریشتر، جزئیات کامل‌تری از فرکانس‌های زلزله در این منطقه برای بزرگی‌های مختلف را در اختیار قرار می‌دهد. نتایج این مطالعه نشان دهنده همبستگی بالا با ضریب همبستگی 937/0 بین فرکانس‌های رویداد زلزله با فرکانس‌های جزر و مد ماه و خورشید است. مدل فرکانسی نشان می‌دهد که دوره های 2، 6 و 10 ماه، یک سال و 25 سال جزء اصلی‌ترین دوره‌های بازگشت زلزله در این منطقه می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تبدیل فوریه؛ گوتنبرگ-ریشتر؛ مدل فرکانسی؛ بزرگی زلزله؛ دوره بازگشت وقوع زلزله | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Frequency Modeling of Earthquake Occurrences by utilizing the Fourier Transform Method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyyed Ghasem Rostami1؛ Aliakbar Yahyaabadi2 | ||
| 1Instructor/ Faculty of Engineering, Department of Surveying Engineering, University of Bojnord, Bojnord, Iran | ||
| 2Assistant Professor/ Department of civil engineering, Faculty of engineering, University of Bojnord, Bojnord, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Finding a suitable method for the accurate and reliable estimation of earthquake return periods is an important challenge for research in the field of earthquake engineering. Usually, the Gutenberg-Richter recurrence law is used to determine the average frequency of earthquakes with a magnitude greater than or equal to the specific value. The Gutenberg-Richter recurrence law can provide the value of the average return period, and cannot be used to determine the full details of return periods including the short, medium and long periods. Therefore, we considered the possibility of utilizing the discrete Fourier transform method to develop the frequency model for earthquake magnitudes. For this purpose, we used a series of sine functions with different values of amplitude, frequency, and phase as a prediction frequency model. To implement the proposed method, we used a catalog of earthquakes with magnitudes greater than 3.8 occurred within a radius of 50 kilometers around the Bojnord since 1990 to 2019. In addition to having the overall consistency with the frequencies of the Gothenburg-Richter recurrence law, the developed model provides more details of earthquake frequencies for different magnitudes. Additionally, there is a high correlation between the frequencies obtained by the frequency model and the tidal frequencies of the moon and sun. The correlation coefficient between the earthquake and tidal frequencies was obtained to be 93.7%. Considering the frequencies of the developed model reveals that the main return periods of the earthquakes in this region are 2, 6 and 10 months and 1 and 25 years. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Fourier Transform, Gutenberg-Richter, Frequency model, Earthquake Magnitude, Return periods of earthquake | ||
| مراجع | ||
|
]1[ محمّدیاسر رادان، «پیش‌یابی میان‌مدّت زمین‌لرزه‌های ایران با روش اطلاعات الگو»، رسالة دکتری رشته ژئوفیزیک زلزله‌شناسی، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران، 1392. [2] G.F. Panza et al., "Seismic hazard and strong ground motion: an operational neo-deterministic approach from national to local scale", Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCO, 2013. [3] C.R. Allen, "Responsibilities in earthquake prediction: to the seismological society of America, delivered in Edmonton, Alberta", Bulletin of the Seismological Society of America, Vol.66, No. 6, 1976, pp. 2069-2074. ]4[ سید علی رضویان امرئی، فرزام علی‌دوست ابدی‌خواه و رامین جعفری، «ارزیابی خطرپذیری لرزه‌ای شهر همدان»، مجلة مدلسازی در مهندسی، دورة 16، شمارة 55، 1397، صفحة 247-266. [5] M. Ishimoto, "Seismological observation by tremometer, 1. Magnitude and distribution pattern", Bull. Earthq. Res. Inst. Univ., Vol. 17, 1939, pp. 443-478. [6] K. Khorshidian, M. Pashapoor, and M. Khalili, "Parametric Estimation of Expected Number of Earthquakes and Hitting Time Distribution Based on Semi-Markov Model in south of Iran South", Journal of Advanced Mathematical Modeling, Vol. 3, NO, 2, 2014, pp. 1-20. [7] M.-H. Wu, J. Wang and K. Ku, "Statistical study on earthquake data: Poisson and Weibull distributions", Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, Vol. 256, 2019. [8] J. Guo et al., "Singular spectrum analysis of ionospheric anomalies preceding great earthquakes: Case studies of Kaikoura and Fukushima earthquakes", Journal of Geodynamics, Vol. 124, 2019, pp. 1-13. [9] A. Mahmoudian and M.J. Kalaee, "Study of ULF-VLF Wave Propagation in the Near-Earth Environment for Earthquake Prediction", Advances in Space Research, Vol. 63, No. 12, 2019, pp. 4015-4024. [10] Y. Zhu et al., "Earthquake prediction from China's mobile gravity data", Geodesy and Geodynamics, Vol. 6, No. 2, 2015, pp. 81-90. ]11[ علی ساکت، «پیش‌بینی زمین‌لرزه براساس تغییرات الگوی لرزه‌خیزی در استان کرمان و هرمزگان»، پایان‌نامة کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران، 1386. [12] G. Gutenberg and C. Richter, "Seismicity of the earth and associated phenomena, Howard Tatel", Journal of Geophysical Research, Vol. 55,1950, pp. 97. [13] H. Adeli and A. Panakkat, "A probabilistic neural network for earthquake magnitude prediction", Neural networks, Vol. 22, No. 7, 2009, pp. 1018-1024. [14] G. Asencio-Cortés et al., "Medium–large earthquake magnitude prediction in Tokyo with artificial neural networks", Neural Computing and Applications, Vol. 28, No. 5, 2017, pp. 1043-1055. ]15[ حسین بخشی، مهرالله رخشانی مهر و مسعود نوروزی، «تحلیل خطر لرزه‌ای و تهیة نقشه‌های هم‌شتاب شهرستان نیشابور»، مدلسازی در مهندسی، دورة 15، شمارة 50، 1396، صفحة 211-223. [16] H. Thráinsson, A.S Kiremidjian and S.R. Winterstein, Modeling of earthquake ground motion in the frequency domain, John A. Blume earthquake engineering center, Stanford University, 2000. [17] F. Naeim, The seismic design handbook, Springer Science & Business Media, 1989. ]18[ آیین‌نامة طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ایران)، ویرایش چهارم، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران، 1394. [19] Bulletin of International Seismological Center, 2018. [20] M. Rahimi and A. Yahyaabadi, "Bayesian probabilistic seismic hazard analysis with respect to near-fault effects", Asian Journal of Civil Engineering, Vol. 20, No. 3, 2019, pp. 341-349. ]21[ علی‌اکبر یحیی‌آبادی، مهدی ادیبی و محمّد خندان بکاولی، «بررسی تحلیلی زلزلة 23 اردیبهشت 1396 بجنورد»، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران، 1397. [22] B. Hofmann-Wellenhof and H. Moritz, "Introduction to spectral analysis", in Mathematical and Numerical Techniques in Physical Geodesy, Springer, 1986, pp. 157-259. ]23[ سید علی سلیمانی ایوری، محمّدرضا فدوی امیری و حسین مروی، «تولید سیگنال مصنوعی زلزله به کمک مدلی جدید در فشرده‌سازی و آموزش شبکه‌های عصبی مصنوعی»، مجلة مدلسازی در مهندسی، دورة 14، شمارة 46، 1395، صفحة 75-85. [24] R.N. Bracewell, The Fourier transform and its applications, McGraw-Hill, New York, 1986. [25] P. Dienes, The Taylor series: an introduction to the theory of functions of a complex variable, Clarendon Press, Oxford, 1931. [26] R.A. Green and W.J. Hall, An overview of selected seismic hazard analysis methodologies, University of Illinois, 1994. [27] D. McKenzie, "Active tectonics of the Mediterranean region", Geophysical Journal International, Vol. 30, No. 2, 1972, pp. 109-185. ]28[ شبکة ملّی شتاب‌نگاری ایران، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، ایران، 1397. ]29[ مرکز لرزه‌نگاری ایران، مؤسّسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران، 1397. ]30[ راهنمای کاربردی انجام تحلیل خطر زلزله (نشریة شمارة 626)، امور نظام فنی، معاونت نظارت راهبردی رئیس جمهور، تهران، ایران، 1392. [31] E. Scordilis, "Empirical global relations converting MS and mb to moment magnitude", Journal of seismology, Vol. 10, No. 2, 2006, pp. 225-236. [32] J. Shoja-Taheri, S. Naserieh and H. Ghofrani, "ML and MW scales in the Iranian Plateau based on the strong-motion records", Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 97, No. 2, 2007, pp. 661-669. [33] R. Mead, The design of experiments: statistical principles for practical applications, Cambridge university press, 1990. [34] L. Métivier et al., "Evidence of earthquake triggering by the solid earth tides", Earth and Planetary Science Letters, Vol. 278, No. 3-4, 2009, pp. 370-375. [35] G.A. Moncayo, J.I. Zuluaga and G. Monsalve, "Correlation between tides and seismicity in Northwestern South America: The case of Colombia", Journal of South American Earth Sciences, Vol. 89, 2019, pp. 227-245. [36] P. Vanicek, "The Earth Tides", Lectures Notes, Vol. 36, 1973. pp. 38. [37] P. Vanicek, Tidal corrections to geodetic quantities, Department of Commerce, United States of America, 1980. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,083 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 397 |
||