CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ TÍNH TOÁN KET CAU THÉP CHIU ĐỌNG ĐÁT. ng quan về động đắt 1. Định nghĩa, nguồn gắc cũa động đắt "Động đất là hiện tượng dao động rét mạnh nén đắt xảy ra khi một nguồn năng lượng lớn được giải phóng trong thời gian rt ngắn do sự nứt ran đột ngột trong phin v6 hoặc trong phần áo trên của quả đất. [1] Nguồn gốc của động đắt * Động đất có nguồn gốc từ hoạt động kiến tạo ‘Tir những năm 60 của thé ky XX, các nha địa chất và địa chắn học đã đưa ra thuyết kiến tạo mảng hay côn gọi là thuyết trôi dạt các lục địa để giải thích cho nguồn gốc: cia các trận động đất xuất biện trên thé giới.
Theo thuyết này, lúc đầu các lục địa gắn với nhau được gọi là Pangaea, sau đó cách đây khoảng chừng 200 triệu năm chúng tách ra thành al mảng cứng di chuyển chậm tương đối so với nhau trên một lớp, dung nham ở dạng thể lỏng, nhiệt độ cao để có hình dạng như ngày nay. Tuy thuộc vio đặc thủ của hoạt động kiến tạo, ranh giới phân chia giữa các mảng thường có các dạng: gờ giữa đại dương, đứt gy, vòng cung các đảo và vùng orogenic. Tại vùng gỡ giữa đại dương, dung nham nóng chảy trong phần do tro lên bŠ mặt quả đất sau đô nguội di, bỗi dẫn và mở rộng mảng thạch quyển theo phương ngang. Tại các đứt gây, các máng kiến tạo chuyển động tương đối so với nhau và bị hút vào trong phin áo của quả dt tại các vùng orogenic.
‘Cac thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là mạng lưới địa chấn kế và quan trắc địa chit tén thé giới đã chứng minh tính đúng din của thuyết kiến tạo mảng. Do 46 trong vòng 10 năm tiếp theo, lý thuyết này đã được giới khoa học chấp nhận một cách rộng tải và được xem là một trong những thành tựu khoa học lớn nhất của nhân loại trong thế ky X1] Theo giả thiết cơ bản của thuyết kiễn tạo ming, bỀ mặt quả đt được tập hợp từ một số khối lớn gọi là mảng; trên, các mảng là các châu lục và đại đương. Các mảng này chuyển động tương đổi so với nhau. Toàn bộ vo quả đất có thể hình dung được chia thành 15 mảng trong đô cổ 11 mảng lớn vĩ mảng) sa: mảng Âu ~ A, mảng châu Phi, máng châu Ge, mảng Philipin, ming Thai Binh dương, mảng Cocos, ming Nazea, mảng Bắc Mj, ming Nam Mj, ming Caribe và ming Nam cực.
Các mảng lớn lạ được chia thành các mảng bé hơn (vi mảng) qua ác vất đất gây nông hơn 1] Toi vùng phân chia giữa các mảng xuất hiện các bién dang tương đối trên một vùng khá hẹp. Các biển dạng có thé xây ra chậm va liên tục hoặc có thể xây ra một cách đột ngột dưới dạng các trận động đất các nhà khoa học đã xác định được ba kiểu biến dạng hoặc ba kiểu chuyển động sau tại các bở biến mảng [1] 4) Chuyên động tách giãn ‘Tai một số ving, các mảng dĩ chuyển rời xa nhau, dung nham nồng chảy trong phần áo trio lên bề mặt quả đất sau đó nguội di, bỗi dẫn và mở rộng mảng thạch quyển theo phương ngang. Vùng ber biên mảng này có tên gọi là vùng sờ mở rộng và thường nằm giữa các đại dương, Ví dụ ming Bắc Mỹ và Nam Mỹ trượt về phia ây xa dẫn các mảng A- Âu và châu Phi. Vùng gờ mớ rộng (đứt gẫy) chạy dọc giữa Dai Tây dương.
tạo nên các núi lửa ngằm dưới biển; dung nham lỏng trn lên bề mặt, nguội đ và bỗi rng thêm các mảng làm cho Dai Tây dương ngày cing rộng ra. Tốc độ chuyển động tách rời giữa các mảng khoảng 2 đến 18 cnvnăm; vùng gờ mở rộng ven Thái Bình đương có tốc độ chuyển động lớn nhất[1] 9) Chuyển động hút chìm Do kích thước của quả đất giữ nguyên không déi, nên việc mở rộng các mảng tai một số bờ biên phải được bi lại bằng việc thu hẹp Gác mảng tại một số bờ biên khác. Điều này đã được quan sit théy qua chuyển động hút chim giữa hai máng kể nhau. Có hai loại chuyển động hút chìm: Chuyển động trườn: mảng này chuyển động nie xuống dưới mảng khác.
Vi dụ ming Ấn ~ Úc rie xuống đưới mảng A ~ Âu làm cho đấy Hymalaya bị day cao din lên, mỗi năm khoảng Sem; “Chuyển động rúc đồng quy: hai mảng cung chuyỂn động rúc xuống. các mảng Cocos và Caribe cùng chuyển động hút chìm; xuống theo đứt gây doe bờ Tây Trung chuyển động hút chim thường nằm kể các thém lục địa. Khi tốc độ chuyển động đồng quy của các mảng lớn, tại vùng biên sẽ xuất hiện các rãnh sâu. Khi tốc độ chuyển động đồng quy chậm, các trim ch bà ng sẽ phủ kí các rãnh sâu [1] ©) Chuyén động trượt ngang “Chuyển động trượt ngang xuất hiện khi mảng này di chuyển tương đối so với mảng khác theo phương ngang mà không làm sinh ra một phần vỏ mới hoặc làm mắt đi một phản vỏ cũ.
Có hai loại chuyển động ngang: ~ Chuyển động trượt tương đối tại đt gy ~ Chuyển động va chạm. Vi dụ ming A Âu và mảng châu Phi tin tại gin nhau gây xa biến dạng nén ở ving Địa Trung hải. “Trong quá tình các máng dich chuyén tương đối so với nhau, bién dạng dẫn dẫn được tích lu lại tại các vũng khác nhau của võ trái dt, Khi vật chất tạo nên v6 Trải Đắt đạt tới trạng thái biển dang tới hạn, sự phá hoại đột ngột xây ra, Thể năng biển dang tức thời chuyển thành động năng và động đất xuất lên. Như vậy theo thuyết kiến tạo mảng, các trận động đất chủ yếu phát sinh tại vùng ranh giới giữa các mảng và chỉ xây, 1a khi nén di rơi vào trạng thi tới hạn về cường độ dẫn tới bị phá hoại đột ngột.
Do đó, các trận động đất tại các ving biên của các mang được gọi là động đất ria mảng. “Các trận động đắt mạnh xây ra ở Chile, Peru, Trung Mỹ, Đông Caribe, Nam Mexico, California, Nam Alaska, Nhật Bản, Dai Loan, Philipin, Indonesia, New Zealand và vành dai Alpine ~ Cauease ~ Hymalaya thuộc loại này [1] * Động đắt có nguồn gốc từ các đứt gly Khi quan sit địa hình ta thường gặp những sự thay đổi đột ngột trong cấu trúc nề đá Ở một chỗ, các via đá có đặc tính khác nhau gối đầu vào nhau hoặc tựa lên nhau doc theo mat tiếp xúc giữa chúng. Sự cắt ngang cầu trúc địa chất như vậy được gọi là đốt gy hoặc phay địa chất Các đứt gẫy có thé có chiều dài từ vài mét tới hàng trăm kilômét và ẩn sâu vào lòng đất tới vài chục kilôméL. Chúng có thể được nhận bi qua khảo sắt trạng thi địa hình trên mặt đắt, nhưng nhiều khi rit khó phat hiện bằng cách quan sắt vì đứt gly nằm sai trong vỏ quả đất không kéo lên tới bề mặt.
Các vất dit gly được chia làm bai loại: hoạt động và không hoạt động. Bist gy hoạt động là những đút gy mà các khối vật chất ở hai bên mặt dứt gly đang chuyển động tương đối so với nhau, năng lượng biển dạng đản hồi do quá trình kiến tạo được tích luỹ và đến mot lúc nào đó sẽ giải phóng đột ngột, sây ra động đắt. Đứt ely không hoạt động là các đứt gy trong quả khử đã từng hoạt động, nay không côn chuyển động và do đồ sẽ không gly ra động đất. Bit gây địa chấn nỗi tiếng nhất trên thể giới thuộc loại hoạt động là đứt gẫy San Andreas 6 California (Hoa Kỳ).
Đứt gẫy này có chiều. dải 300 km và trượt ngang 6.4 m, từng gây ra trận động dit San Francisco năm 1906 và nhiều trận động đất tiếp sau đó. Tốc độ trượt trung bình tại một đứt gẫy hoạt động. thay đổi từ 10 ~ 100 mmvnăm.
Một số đứt gy chuyển động liên tục, một số khác chi chuyển động khi động đất xảy ra, Các đút gy hoạt động được phân loại dựa trên dạng hình học và hướng trượt tương đổi giữa chúng. Có thé phân chuyển động tại các đt py cũng như dang đứt gly thành các loại sau [1] a) Trượt nghiêng: Sự dịch chuyển xây ra theo phương song song với độ dốc của đứt gly (hoặc vuông góc với đường mạch ngang là giao tuyển giữa mặt dit gly và mặt nằm ngang). Tuy thuộc vào hướng chuyển động tương đối của các mảng nằm hai bên mặt đứt gly mã các đút aly được phân loại như sa Đứt gẫy bình thường hoặc còn gọi à đút gẫy (huận: lớp đá cũng phía trên mặt nghiêng của ditt gy trượt xuống đưới so với lớp nằm dưới. Các đứt gy có mặt trượt gin thắng đứng cũng có thể xếp vào loại này; Diit gy nghịch: lớp đá cứng phía trên mat đút gly nghiêng trượt lên trên so với lớp đá phía dai đất gẫy [1] ®) Trart ngang (còn gọi là trượt bằng) Sự dịch chuyển xây ra theo phương ngang song song với mạch ngang của đút gly “Chuyển động trượt ngang thường xảy ra tại các đứt gly gần thẳng đứng và có quy mô lớn, Tuỷ thuộc vào hướng chuyển động tương đối của vật chất trên mặt này hay mặt kia của đứt gly mà phân loại đứt gy như sau: it gy trượt ngang trấ (mượt bằng tai): Nếu đứng tử một mảng quan sit thấy mang Kia trượt về pha tri Dut trượt ngàng phải (trượt bằng phải): Nếu đứng từ một máng quan sát thay mảng kia trượt về phía phải.
Trong một số tường hợp, chuyển động trượt tại các đứt gẩy thường kết hợp giữa "nghiêng và trượt ngang, nên các dit gly này được gợi là đứt gãy xiên 1] * Động đt phát sinh từ các nguồn gốc khác Động dat còn có thé phát sinh từ các nguyên nhân sau: Sự giãn nở trong lớp vỏ đá cứng của quả đất, ~ Do các vụ nỗ hạt nhân; Do hoạt động của núi lớn; ~ Do sup dé các hang động ngằm dưới đắt, ~ Do tích nước vào các hồ chứa lớn 1] 1. Cường độ động đất “Cường độ động đất là thể i mức độ tàn phá mà động đất có thé gây ra ở một khu vực nào đó.