Расширенный поиск
Анализ величин перемещений, сдвиговых деформаций, скоростей и ускорений грунтов и спектров реакций по синтетической акселерограмме сильного землетрясения
1 Национальный университет архитектуры и строительства Армении
2 Институт геологических наук НАН Республики Армения
2 Институт геологических наук НАН Республики Армения
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 49
Номер: 4
Год: 2022
Страницы: 206-224
УДК: 550.34
Показать библиографическую ссылку
Хачиян Э.Е. Анализ величин перемещений, сдвиговых деформаций, скоростей и ускорений грунтов и спектров реакций по синтетической акселерограмме сильного землетрясения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. Т. 49. № 4. С. 206-224. DOI: 10.21455/VIS2022.4-14
@article{Хачиян Анализ2022,
author = "Хачиян , Э. Е.",
title = "Анализ величин перемещений, сдвиговых деформаций, скоростей и ускорений грунтов и спектров реакций по синтетической акселерограмме сильного землетрясения",
journal = "Вопросы инженерной сейсмологии",
year = 2022,
volume = "49",
number = "4",
pages = "206-224",
doi = "10.21455/VIS2022.4-14",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Ключевые слова: синтетические сейсмограммы и акселерограммы, сдвиговые сопротивления, спектр реакций землетрясения, график коэффициента динамичности, сейсмические категории грунтов
Аннотация: В ранних работах автора был разработан метод механико-математического моделирования синтетических сейсмограмм и акселерограмм сильного землетрясения для данной строительной площадки с определенными грунтовыми условиями; землетрясение при этом рассматривалось как результат мгновенного разрыва земной коры. Настоящая работа посвящена исследованию перемещений, скоростей, ускорений и относительных сдвиговых деформаций грунтов, а также спектров реакций землетрясения, полученных на основе синтетических акселерограмм. Рассмотрены все возможные категории грунтов – от самых твердых до самых рыхлых пород. Получены зависимости максимальных значений перемещений, скоростей и ускорений грунтов в зависимости от значения коэффициента затухания для пород, от количества учитываемых форм колебаний грунтовых оснований, а также зависимости максимальных ускорений грунтов от расстояния до точки разрыва прогнозируемого землетрясения. Показано, что учет высших форм колебаний увеличивает ускорения грунтов, вычисленные с учетом только первой формы колебания, в 1.66 раза, перемещения грунтов – в 1.1 раза, а величины деформации сдвига грунтов при этом, напротив, уменьшаются в 1.1 раза. При учете затухания максимальное снижение ускорений для твердых грунтов достигает 37%. Значения сдвиговых деформаций грунтов увеличиваются с повышением их категории. При магнитуде М = 7.0 для скальных грунтов на глубине 15 м от поверхности земли значения сдвиговых деформаций уже превосходят их предельные значения, что говорит о вероятности образования трещин на поверхности. При сравнении спектров реакций, полученных по синтетическим акселерограммам, с аналогичными спектрами, полученными по акселерограммам большого количества реальных землетрясений, было обнаружено, что как в качественном, так и в количественном отношении они достаточно схожи. Полученные результаты позволяют рекомендовать их использование при оценке степени сейсмической опасности территорий, прогнозировании землетрясений, обеспечении сейсмической безопасности особо ответственных объектов и подземных сооружений, а также для усовершенствования методов расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия.
Список литературы: Брун Дж.Н. Физика сильных движений, вызванных землетрясениями // Сейсмический риск и инженерные решения. М.: Недра, 1981. С. 129–161.
Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. М.: Стройиздат, 1980. 344 с.
СНРА 20.04-2020. Строительные нормы Республики Армения. Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования. Ереван, 2020. 80 с.
Фаччиоли Э., Резендиц Д. Динамика грунтов: поведение грунта при сейсмических воздействиях, включая разжижение // Сейсмический риск и инженерные решения. М.: Недра, 1981. С. 66–128.
Хачиян Э.Е. Об одном упрощенном способе определения величины потенциальной энергии деформации, накопленной в среде перед сильным землетрясением // Вулканология и сейсмология. 2011. № 4. С. 69–80.
Хачиян Э.Е. Об одной возможности прогнозирования сейсмограммы и акселерограммы сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной поверхности // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. Т. 41, № 1. С. 57–71.
Хачиян Э.Е. Прогнозирование синтетических сейсмограмм и акселерограмм сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной коры // Вестник НИЦ «Строительство». 2019. № 4 (23). С. 5–34.
Khachiyan E.Y. On determining of the ultimate strain of Earth crust rocks by the value of relative slips on the earth surface after a large earthquake // Earth Sci. 2016. V. 5, Iss. 6. P. 111–118. https://doi.org/10.11648/j.earth.20160506.14
Khachiyan E.Y. Predicting of the seismogram and accelerogram of strong motions of the soil for an earthquake model considered as an instantaneous rupture of the Earth’s surface // Earth Sci. 2018a. V. 7, Iss. 4. P. 183–201. https://doi.org/10.11648/j.earth.20180704.16
Khachiyan E.Y. Method for determining the ultimate strain for rocks of the earth’s crust from the magnitude of relative slips on the Earth’s surface after a strong earthquake // Seismic Instruments. 2018b. V. 54, Iss. 2. P. 175–183. https://doi.org/10.3103/S0747923918020068
Khachiyan E.Y. Methods of determination of predominant vibration periods for non-homogeneous multilayer ground sites // Novel Perspectives of Engineering Research. V. 1 / Ed. by N. Makul. BP International, 2021. P. 94–149. https://doi.org/10.9734/bpi/nper/v1/13115D
Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1994. V. 84, N 4. P. 974–1002. https://doi.org/10.1785/BSSA0840040974
Zelenovich V., Paskalev T. Yugoslav Code for aseismic design and analysis of engineering structures in seismic regions // Proceedings of the 8th European Conference of Earthquake Engineering. V. 1. Lisbon: Laboratorio nacional de engenharia civil, 1986.
Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. М.: Стройиздат, 1980. 344 с.
СНРА 20.04-2020. Строительные нормы Республики Армения. Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования. Ереван, 2020. 80 с.
Фаччиоли Э., Резендиц Д. Динамика грунтов: поведение грунта при сейсмических воздействиях, включая разжижение // Сейсмический риск и инженерные решения. М.: Недра, 1981. С. 66–128.
Хачиян Э.Е. Об одном упрощенном способе определения величины потенциальной энергии деформации, накопленной в среде перед сильным землетрясением // Вулканология и сейсмология. 2011. № 4. С. 69–80.
Хачиян Э.Е. Об одной возможности прогнозирования сейсмограммы и акселерограммы сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной поверхности // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. Т. 41, № 1. С. 57–71.
Хачиян Э.Е. Прогнозирование синтетических сейсмограмм и акселерограмм сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной коры // Вестник НИЦ «Строительство». 2019. № 4 (23). С. 5–34.
Khachiyan E.Y. On determining of the ultimate strain of Earth crust rocks by the value of relative slips on the earth surface after a large earthquake // Earth Sci. 2016. V. 5, Iss. 6. P. 111–118. https://doi.org/10.11648/j.earth.20160506.14
Khachiyan E.Y. Predicting of the seismogram and accelerogram of strong motions of the soil for an earthquake model considered as an instantaneous rupture of the Earth’s surface // Earth Sci. 2018a. V. 7, Iss. 4. P. 183–201. https://doi.org/10.11648/j.earth.20180704.16
Khachiyan E.Y. Method for determining the ultimate strain for rocks of the earth’s crust from the magnitude of relative slips on the Earth’s surface after a strong earthquake // Seismic Instruments. 2018b. V. 54, Iss. 2. P. 175–183. https://doi.org/10.3103/S0747923918020068
Khachiyan E.Y. Methods of determination of predominant vibration periods for non-homogeneous multilayer ground sites // Novel Perspectives of Engineering Research. V. 1 / Ed. by N. Makul. BP International, 2021. P. 94–149. https://doi.org/10.9734/bpi/nper/v1/13115D
Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1994. V. 84, N 4. P. 974–1002. https://doi.org/10.1785/BSSA0840040974
Zelenovich V., Paskalev T. Yugoslav Code for aseismic design and analysis of engineering structures in seismic regions // Proceedings of the 8th European Conference of Earthquake Engineering. V. 1. Lisbon: Laboratorio nacional de engenharia civil, 1986.
