ผลกระทบของรูปร่างแอ่งดินต่อการวิเคราะห์ผลตอบสนองเนื่องจากแรงแผ่นดินไหว

บทคัดย่อ

การวิเคราะห์การตอบสนองของชั้นดินเพื่อประเมินระดับความรุนแรงและลักษณะของคลื่นแผ่นดินไหวอาจใช้แบบจำลองแบบ 1 มิติ ที่จำลองให้ชั้นดินเรียงตัวไม่มีขอบเขตทางข้าง ซึ่งเหมาะสมสำหรับตำแหน่งบริเวณกลางแอ่งดินขนาดใหญ่ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของรูปทรงของแอ่ง แต่สำหรับแอ่งดินขนาดเล็ก การแพร่และสะท้อนของคลื่นแผ่นดินไหวภายในแอ่งดินอาจมีผลต่อการตอบสนองของพื้นได้มาก บทความนี้เสนอการศึกษาผลของรูปร่างแอ่งดินคือ ความกว้างของแอ่ง ความชันของขอบแอ่ง ต่อการตอบสนองของพื้นเนื่องจากแผ่นดินไหวโดยใช้แบบจำลองแอ่งดินแบบ 2 มิติ และพิจารณาผลตอบสนองของพื้นที่ตำแหน่งต่าง ๆ จากการวิเคราะห์ด้วยวิธีเชิงเส้นเทียบเท่าสำหรับแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยเริ่มจากการเสนอขั้นตอนในการปรับพารามิเตอร์ของแบบจำลอง 2 มิติให้ได้ผลเท่ากับแบบจำลอง 1 มิติที่เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปให้ได้ผลที่สอดคล้องกันสำหรับแอ่งดินขนาดใหญ่ แล้วทำการเปรียบเทียบความเร่งตอบสนองเชิงสเปกตรัมกับผลที่ได้จากการวิเคราะห์ทั้ง 2 วิธี ซึ่งผลแสดงว่า สำหรับแอ่งขนาดใหญ่ที่มีอัตราส่วนความกว้างประมาณ 20 เท่าของความลึก การวิเคราะห์โดยแบบจำลอง 1 มิติให้ผลใกล้เคียงกับแบบจำลอง 2 มิติ แต่หากแอ่งมีขนาดเล็กลง เช่น แอ่งที่มีความกว้างประมาณ 5 เท่าของความลึก ผลการวิเคราะห์จากแบบจำลอง 2 มิติอาจสูงกว่าผลจากแบบจำลองแบบ 1 มิติประมาณร้อยละ 70 และผลของความชันแสดงความสำคัญของรูปร่างของขอบแอ่ง ตัวอย่างเช่น หากขอบแอ่งมีความชัน 45 องศา ผลการวิเคราะห์จากแบบจำลอง 2 มิติอาจสูงกว่าผลจากแบบจำลองแบบ 1 มิติประมาณร้อยละ 90