ندای لرستان - اعتماد /متن پیش رو در اعتماد منتشر شده و بازنشرش در آخرین خبر به معنای تاییدش نیست
مهدی زارع| استاد مهندس محمدحسن نبوی - اولین زمینشناس سازمان زمینشناسی کشور از سال ۱۳۴۰ - که روز پنجشنبه ۲ مهر ۱۴۰۵ جشن تولد 92 سالگیاش را برگزار کردیم، برای من خاطره و مشاهدهای از بازدیدش از منطقه زلزله زده طبس ۱۳۵۷ تعریف کرد -که متاسفانه از آن عکسی نگرفته- و گفت: «در بازدید شناسایی از منطقه زلزله زده طبس که در هفته پس از زلزله انجام دادم، در شهر طبس دیواری در جهت شرقی – غربی دیدم که نیمی از آن به سمت شمال و نیم دیگر به سوی جنوب فروریخته بود. همان موقع فکر کردم که به دلیل امواج زلزله باید چنین عجیب فروریختن دیوار رخ داده باشد.» به مهندس نبوی توضیح دادم که در اثر جهتپذیری گسله و در نزدیک گسل، چنین پدیدهای ممکن است. در این یادداشت هم سعی میکنم تا حدی این موضوع را توضیح دهم تا درسی نیز برای امروز از این مشاهده حاصل شود. در زلزله طبس، ۲۵ شهریور ۱۳۵۷ طبس با بزرگای ۷.۴ امتداد گسل اصلی، تقریبا شمالی-جنوبی تا شمالشمالغربی-جنوبجنوبشرقی بود و گسلش از نوع فشاری و با شیب به سمت شرق بود. هنگامی که دیوارهای بنایی که در جهت عمود بر گسل (شرقی-غربی) قرار داشتهاند دچار خرابی و فروریزش عمود بر صفحه خود شدهاند (بهطوری که نیمی از آنها به سمت شمال و نیمی دیگر به سمت جنوب فروریخته) میتوان گفت هنگامی که جنبش زمین در راستای شمالی-جنوبی (جنبش موازی با گسل) اعمال میشود، نیروهای اینرسی شدید خارج از صفحه بر دیوارهای شرقی-غربی ایجاد میکند. حین زلزله، جنبش شدید زمین با دامنه بالا به سرعت در راستای شمالی-جنوبی نوسان کرده است. گسلهای فشاری معمولا پالسهای شدید در جهت عمود بر گسل (در طبس: شرقی-غربی) ایجاد میکنند و ازسوی دیگر گسیختگی میدان نزدیک در زلزله طبس ۱۳۵۷، شتابهای فرکانس بالای بسیار شدیدی را نیز در راستای موازی با گسل (شمالی- جنوبی) پدید آورده است.
ضمنا جنبش زمین در حوزه نزدیک شامل تحریک چرخشی و همچنین مولفههای جزیی امتداد-لغز در امتداد قطعات محلی گسل بوده است. پاسخ پیچشی در ساختمان بر دیوارهای راستای شرق-غرب نیروی شدیدی وارد کرده به طوری که یک بخش دیوار به سمت شمال و بخش دیگر دیوار همزمان به سمت جنوب فرو ریختهاند. نگارنده در مقالهای در فروردین ۱۳۷۵ در کنفرانس ملی مهندسی زلزله فرانسه در پاریس (اولین مقالهای که به زبان فرانسه نوشتم!) نشان دادم که در زلزله طبس، جهتپذیری یکسویه گسیختگی از جنوبشرق به شمالغرب- از دیهوک به سمت طبس- رخ داده است. بلندترین موجهای ثانویه در شهر طبس به شکل تکان سرعتِ پرانرژی متمرکز شدند. همزمان مولفه امتداد-لغزِ گسیختگی در گسل بر دیوارهای شرقی-غربی اعمال شده است. پهنای ناحیه اثرهای نزدیکگسل -که به آن حریم گسل میگویند و در آن پدیدههایی همچون پالسهای سرعت، اثر شدید جهش گسلی و همچنین جهتپذیری حاکم هستند- تا فاصلهای بسیار فراتر از امتداد ظاهری گسل گسترش مییابد. پهنای حریم گسلش در این مورد بسیار برای شهرهای ایران امروز آموزنده است. گسیختگی اولیه گسل برای زلزله طبس در گسترهای به پهنای ۵۰ تا ۳۰۰ متر در اطراف گسلش رخ داد. ناحیه تغییر شکل و چینخوردگی ثانویه بین ۳ تا ۵ کیلومتر پهنا داشته است. ناحیه وسیعتری که در آن تکانهای شدید زمین و اثر جهتپذیری رخ میدهد در حریمی با پهنای ۱۰ تا ۱۵ کیلومتری از سطح گسیختگی زمینلرزهای با بزرگای ۷.۴ است. در فواصل بیش از ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر، پالسها کاهنده شده و به لرزشهای متعارفِ میدان دور تبدیل میشوند.
زلزله طبس ۱۳۵۷ برخی از شدیدترین پارامترهای جنبش نیرومند زمین در میدان نزدیک را که تا آن زمان ثبت شده بود، ایجاد کرد: جابهجایی دایمی گسل در لبه گسل از 5/1 تا 5/3 متر گزارش شد که شامل بالاآمدگی قائم همراه با جابهجایی راستلغز - افقی - بود. حداکثر سرعت زمین ۱۲۰ تا ۱۳۰ سانتیمتر بر ثانیه حداکثر جابهجایی به حدود ۱۲۰ سانتیمتر و بیشینه شتاب به حدود ۹.۸۱ متر بر ثانیه -تقریبا معادل شتاب جاذبه زمین در لحظه شتاب اوج -رسید. اگرچه بافت شهر طبس در سال ۱۹۷۸ عمدتا شامل سازههای بنایی غیرمسلح و خشتی یک تا دو طبقه بود، اما جنبشهایی که در طبس ثبت شد در صورت وجود ساختمان بلند نیز میتوانست بر آنها اثرهای شدید بگذارد. ساختمانهای میانمرتبه تا بلندمرتبه ۸ تا ۱۵ طبقه، اگر وجود داشتند بیشترین آسیبپذیری در برابر پالسها را میداشتند. واضح است که چنین ساختمانهای بلندی در طبس ۱۳۵۷ موجود نبود ولی اکنون به فراوانی در بسیاری از شهرهای ایران موجودند. پالس سرعت تکضربه، با وارد کردن انرژی جنبشی عظیم به مود اصلی ارتعاشی ساختمان، موجب تغییر مکانهای نسبی و شدید طبقات و ایجاد سازوکار «طبقه نرم» میشود. اثر طبقه نرم (Soft Story Effect) یکی از خطرناکترین و شایعترین علل تخریب ساختمانها در زمان وقوع زمینلرزه است. این پدیده زمانی رخ میدهد که یک طبقه از ساختمان (معمولا طبقه همکف یا زیرزمین) به میزان قابلتوجهی سختی جانبی یا مقاومت کمتری نسبت به طبقات بالایی خود داشته باشد. طبقات بالا معمولا دارای دیوارهای تیغهای و جداکننده زیادی -اتاقخوابها و واحدهای مسکونی- هستند که سختی جانبی ساختمان را بالا میبرند؛ اما طبقه همکف برای کاربردهایی مانند پارکینگ، فروشگاه، تالار یا ورودی بزرگ -لابی- فاقد دیوارهای پرکننده یا دیوارهای برشی است. ارتفاع طبقه همکف برای مقاصد تجاری یا لابی بیشتر از طبقات مسکونی بالاست. افزایش ارتفاع طبقه، سختی جانبی آن را بهشدت کاهش میدهد. در یک ساختمان معمولی و دارای سختی یکنواخت، تغییر شکل جانبی بین تمام طبقات تقسیم میشود. اما در ساختمان با طبقه نرم، طبقات بالایی مانند یک بلوک صلب و یکپارچه عمل کرده و تقریبا تمام جابهجایی و تغییر شکل جانبی در همان طبقه ضعیف و نرم همکف متمرکز میشود. جابهجایی جانبی شدید در طبقه همکف باعث میشود وزن سنگین طبقات بالایی بر ستونهای همکف وارد شود. ستونهای طبقه همکف زیر فشار تسلیم شده و کل طبقه همکف فرومیریزد، در حالی که طبقات بالایی ممکن است کاملا سالم روی طبقه ویرانشده فرود آیند.