แผนทแสดงความรนแรงของการส นสะเทอนจากแผนดนไหว

(ShakeCast Map) shakecast.rimes.int

คลนแผนดนไหวแมลาว 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2557, Mw 6.1

ดร. ธรพนธ อรธรรมรตน

ภาควชาวศวกรรมโยธาและสงแวดลอม

มหาวทยาลยมหดล

teraphan.orn@mahidol.ac.th

อ. แมลาว

อ. พาน

อ. แมสรวย

อ. เวยงชย

อ. ปาแดง

อ. เมอง

อ. เวยงเชยงรง

ศนยกลางแผนดนไหว

• ขอมลคลนแผนดนไหวทจ าเปนตองานวศวกรรม :

• ขนาดของคลน (Amplitude)

• ความถของคลน (Frequency)

• ระยะเวลาในการส น (Duration)

• พลงงานของคลน (Energy)

• คาตางๆทสามารถอธบายคลนแผนดนไหวดงทกลาวมา เชน :

• Peak ground acceleration (PGA)

• Peak ground velocity (PGV)

• Response spectral acceleration (SA)

• Arias intensity (AI)

• Duration of strong shaking

Peak ground acceleration, velocity and displacement

PGA

PGV

PGD

Why ground acceleration ?

0 50 100 150-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

Acce

lera

tio

n(g

)

Peru, 5 Jan 1974, Transverse Comp., ZarateM = 6.6, rhyp = 118 km

0 50 100 150-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

Acce

lera

tio

n(g

)

Montenegro, 15 April 1979, NS Component, UlcinjM = 6.9, rhyp = 29 km

0 50 100 150-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

Acce

lera

tio

n(g

) Mexico, 19 Sept. 1985, EW Component, SCT1M = 8.0, rhyp = 399 km

0 50 100 150-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

Time (sec)

Acce

lera

tio

n(g

)

Romania, 4 March 1977 EW Component, INCERC-1

M = 7.5, rhyp = 183 km

Bommer (1991)

Inadequacy of PGA to fully characterize motions

Structural response induced by strong motion

Low Long structural period ตกเตย คาบการส นต า ตกสง คาบการส นสง

0 1 2 3 4 5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Period (sec)

5%

-Dam

ped,

Pseudo-A

bsolu

teA

ccele

ration

(g) Peru (M=6.6,rhyp=118km)

Montenegro (M=6.9,rhyp=29km)

Mexico (M=8.0,rhyp=399km)

Romania (M=7.5,rhyp=183km)

Bommer (1991)

ความแตกตางกนของ Response spectrum ท PGA เทากน

สถานวดคลนแผนดนไหวของส านกเฝาระวงแผนดนไหวทวดไดในระยะ 200 กโลเมตร

ต าแหนงเครอง Accelerometer และ Seismometer ทใกลทสด 1). เขอนแมสรวย (MSAC) 16 กโลเมตร 2). อ. เมอง จ. เชยงราย (MACR) 25 กโลเมตร 3). อ. แมจน จ. เชยงราย (MEAJ) 38 กโลเมตร 4). อางเกบน าแมปม จ.พะเยา (PAYA) 48 กโลเมตร

สถานวดคลนแผนดนไหวของส านกเฝาระวงแผนดนไหวทวดไดในระยะ 200 กโลเมตร

ต าแหนงเครอง Accelerometer และ Seismometer ทใกลทสด 1). เขอนแมสรวย (MSAC) 16 กโลเมตร 2). อ. เมอง จ. เชยงราย (MACR) 25 กโลเมตร 3). อ. แมจน จ. เชยงราย (MEAJ) 38 กโลเมตร 4). อางเกบน าแมปม จ.พะเยา (PAYA) 48 กโลเมตร

MSAC

59 เมตร

Dis

pla

ce

me

nt

(cm

)

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Dis

pla

cem

ent [c

m]

10

8

6

4

2

0

-2

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Velo

city

[cm

/sec]

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Accele

ratio

n [cm

/sec2]

250

200

150

100

50

0

-50

-100

-150

-200

-250

ทศเหนอ (North) Long period wave energy

around 0.5s from dam

structure?

Strange velocity shape

Still not correct but station might have permanent movement to the north for 2 cm

Ve

loc

ity (

cm

/s)

Ac

ce

lera

tio

n (

cm

/s2)

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Dis

pla

cem

ent [c

m]

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Velo

city

[cm

/sec]

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

Time [sec]

20191817161514131211109876543210

Accele

ratio

n [cm

/sec2]

300

250

200

150

100

50

0

-50

-100

-150

-200

-250

Half-sine curve implying

permanent movement

Displacement due to

permanent movement of

station Still not correct but station might have permanent movement to the east for

2 cm

Courtesy: Shearer (2009)

Dis

pla

ce

me

nt

(cm

) V

elo

cit

y (

cm

/s)

Ac

ce

lera

tio

n (

cm

/s2)

Long period wave energy

around 0.5s from dam

structure?

ทศตะวนออก (East)

t = 0 s t = 20 s t = 21.5 s t = 22 s

การส นสะเทอนระหวางการเกดแผนดนไหวแมลาว

- เสนสแดงแสดงการเคลอนทของสถานเขอนแมสรวยต งแต 0 ถง 23 วนาท

- เสนสฟาแสดงการเคลอนทของสถานเขอนแมสรวยต งแต 23 ถง 40 วนาท

- สถานเขอนแมสรวยส นไปในทศทางเดยวกบตวเขอน

t = 22.5 s

East (m)

North (m)

สถานวดคลนแผนดนไหวของส านกเฝาระวงแผนดนไหวทวดไดในระยะ 200 กโลเมตร

ต าแหนงเครอง Accelerometer และ Seismometer ทใกลทสด 1). เขอนแมสรวย (MSAC) 16 กโลเมตร 2). อ. เมอง จ. เชยงราย (MACR) 25 กโลเมตร 3). อ. แมจน จ. เชยงราย (MEAJ) 38 กโลเมตร 4). อางเกบน าแมปม จ.พะเยา (PAYA) 48 กโลเมตร

สถานวดคลนแผนดนไหวของส านกเฝาระวงแผนดนไหวทวดไดในระยะ 200 กโลเมตร

ต าแหนงเครอง Accelerometer และ Seismometer ทใกลทสด 1). เขอนแมสรวย (MSAC) 16 กโลเมตร 2). อ. เมอง จ. เชยงราย (MACR) 25 กโลเมตร 3). อ. แมจน จ. เชยงราย (MEAJ) 38 กโลเมตร 4). อางเกบน าแมปม จ.พะเยา (PAYA) 48 กโลเมตร

MACR

ต าแหนงของสถานแผนดนไหว กบ การเกด Near-Fault Directivity effect (1)

ต าแหนงของสถานแผนดนไหว กบ การเกด Near-Fault Directivity effect (2)

คาสเปกตรมสงขนกวาปกตมาก

คลนความเรว (Velocity time history) ทสถาน MACR North

Saturation of velocity

records

คลนความเรง (Acceleration time history) ทสถาน MACR

คลนการเคลอนท (Displacement time history) สถาน MACR

สเปกตรม (Response spectrum) ทสถาน MACR

การเปรยบเทยบการลดทอน PGA ตามระยะทางโดยเทยบกบสมการ

Sadigh et al. (1997) และ Boore and Atkinson (2008)

การเปรยบเทยบการลดทอน SA (T = 1.0s) ตามระยะทางโดยเทยบกบสมการ

Sadigh et al. (1997) และ Boore and Atkinson (2008)

Station M0 fc (Hz) a (km) Δσ (bars) ΔσRMS (bars)

MEAJ 5.86×1017 0.35 3.8 44 45

PAYA 7.03×1017 0.25 4.7 30 40

CDCM 1.17×1018 0.28 4.7 47 48

POPY 5.30×1017 0.35 3.8 41 45

S-wave displacement spectra

MEAJ PAYA

CDCM POPY

คลนแผนดนไหวแมลาว กบ คลนแผนดนไหวทวดไดในตางประเทศ (1)

คลนแผนดนไหวแมลาว กบ คลนแผนดนไหวทวดไดในตางประเทศ (2)

สรป

• แผนดนไหวแมลาวเกดในบรเวณแหลงชมชน ท าใหเกดอาคารพงถลมลงมาเปนคร งแรกในประวตศาสตร

ประเทศไทยในชวง 100 ป ทผานมา

• คลนแผนดนไหวทวดไดทเขอนแมสรวย เปนคลนทมคา PGA 0.3g สงทสดทเคยวดไดในประเทศไทย

แตอาจจะมอทธพลของตวเขอนมาเกยวของ ท าใหไมสามารถน าไปใชวเคราะหโครงสรางอาคารได

• คลนทวดไดโดยสถาน MACR บงชวาไมไดเกด Near-fault directivity effect อาจชวยอธบายไดถง

ความเสยหายใน อ. เมอง จงหวด เชยงราย นนต า

• จากการวเคราะหขอมลคลนแผนดนไหวพบวา สมการทพฒนาในตางประเทศสามารถน ามาใชกบบรเวณ

ตอนเหนอของประเทศไทยได

•คลนแผนดนไหว จากเหตการณแผนดนไหวแมลาวนนม พลงงานต ากวา เหตการณแผนดนไหว ในป

พ.ศ. 2551 ทเมอง L’ Aquaila ประเทศอตาล และ ป พ.ศ. 2554 ทเมอง Christchurch ประเทศ

นวซแลนด

• ควรมการบรณาการ การตดต งสถานแผนดนไหวและการเกบขอมลแผนดนไหวเพอสามารถน าไปใช

ไดในงานอกหลายสวนทเกยวของเกยวกบการลดภยพบตทางแผนดนไหว