Расширенный поиск
К вопросу разработки региональных уравнений прогнозирования движения грунта (на примере Байкальского региона)
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2 Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий
3 Байкальский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН»,
2 Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий
3 Байкальский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН»,
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 50
Номер: 1
Год: 2023
Страницы: 50-70
УДК: 550.349
DOI: 10.21455/VIS2023.1-4
Показать библиографическую ссылку
Перетокин С.А., Миронов
В.А., Чечельницкий
В.В., Завьялов
А.Д., Медведева
Н.С., Акатова
К.Н. К вопросу разработки региональных уравнений прогнозирования движения грунта (на примере Байкальского региона)
// Вопросы инженерной сейсмологии. 2023. Т. 50. № 1. С. 50-70. DOI: 10.21455/VIS2023.1-4
@article{Перетокин К2023,
author = "Перетокин , С. А. and Миронов ,
В. А. and Чечельницкий ,
В. В. and Завьялов ,
А. Д. and Медведева ,
Н. С. and Акатова ,
К. Н.",
title = "К вопросу разработки региональных уравнений прогнозирования движения грунта (на примере Байкальского региона)
",
journal = "Вопросы инженерной сейсмологии",
year = 2023,
volume = "50",
number = "1",
pages = "50-70",
doi = "10.21455/VIS2023.1-4",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Ключевые слова: землетрясение, вероятностный анализ сейсмической опасности (ВАСО), затухание сейсмических воздействий, уравнение прогнозирования движения грунта (УПДГ), PGA, PGV, спектры реакции
Аннотация: Статья посвящена результатам первого этапа исследований по разработке региональных уравнений прогнозирования движения грунта (УПДГ) для территории РФ, определяющих величину воздействия на той или иной площадке от землетрясений различных магнитуд при разных расстояниях от очага. В настоящее время для территории Российской Федерации нет региональных УПДГ, позволяющих выполнять оценки сейсмической опасности в численных характеристиках движения грунта: пиковых ускорениях PGA, пиковых скоростях PGV, амплитудах спектра реакции SA. Отсутствие исследований по разработке региональных УПДГ не позволяет сделать шаг по переходу от устаревшей системы оценки сейсмической опасности в макросейсмических баллах к численным характеристикам, напрямую используемым в расчете сейсмостойкости объектов будущего строительства. Построение регионального УПДГ – нетривиальная и трудоемкая задача, требующая большого объема данных сейсмического мониторинга за длительный период наблюдений. В статье представлен подход к построению УПДГ на примере Байкальского сейсмоактивного региона. При этом за основу взята методика, предложенная в работе [Boore et al., 2014], поскольку она больше всего подходит для рассмотрения с точки зрения состава параметров, присутствующих в модели. Информационной базой работы послужили записи землетрясений 2003–2004 гг. с энергетическими классами K = 11–12, зарегистрированных сетью сейсмических станций Байкальского филиала ФИЦ ЕГС РАН (BAGSR, http://seis-bykl.ru/). Детально описаны вычислительные алгоритмы и критерии формирования региональной базы данных сильных движений. Поэтапно описана процедура определения параметров регионального УПДГ. Проведено сопоставление полученного УПДГ с УПДГ других исследователей, которое показало, что для интенсивностей PGA и PGV разработанная модель дает более низкие значения амплитуд, но схожий характер затухания. Реализованные алгоритмы и программы позволяют при наличии исходных данных в короткие сроки сформировать региональные УПДГ. Ограничения применимости получаемых УПДГ определяются только представительностью выборки исходных данных.
Список литературы: Завьялов А.Д., Перетокин С.А., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Акатова К.Н. Общее сейсмическое районирование: от карт ОСР-97 к картам ОСР-2016 и картам нового поколения в параметрах физических характеристик // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 55, № 4. С. 47–68. https://doi.org/10.21455/VIS2018.4-4
Кобелева Е.А., Гилёва Н.А., Хамидулина О.А., Радзиминович Я.Б., Тубанов Ц.А. Результаты сейсмического мониторинга различных регионов России. Прибайкалье и Забайкалье // Землетрясения России в 2020 году. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2022. С. 45–52.
Ключевский A.В. Шкалы землетрясений Байкальского региона // Вулканология и сейсмология. 2005. № 3. С. 51–61.
Раутиан Т.Г. Об определении энергии землетрясений на расстояниях 3000 км // Труды ИФЗ АН СССР. 1964. № 32 (199). С. 72–98.
СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. М.: Стандартинформ, 2018. 122 с.
Abrahamson N.A., Silva W.J. Empirical response spectral attenuation relations for shallow crustal earthquakes // Seismol. Res. Lett. 1997. V. 68, N 1. P. 94–127. https://doi.org/10.1785/gssrl.68.1.94
Abrahamson N.A., Silva W.J., Kamai R. Summary of the ASK14 ground motion relation for active crustal regions // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1025–1055. https://doi.org/10.1193/070913EQS198M
Ancheta T.D., Darragh R.B., Stewart J.P., Seyhan E., Silva W.J., Chiou B.S.-J., Wooddell K.E., Graves R.W., Kottke A.R., Boore D.M., Kishida T., Donahue J.L. NGA-West2 Database // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 989–1005. https://doi.org/10.1193/070913EQS197M
BAGSR. [Электронный ресурс]. URL: http://seis-bykl.ru/ [Access date: 2022].
Boore D.M. On pads and filters: Processing strong-motion data // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2005. V. 95, N 2. P. 745–750. https://doi.org/10.1785/0120040160
Boore D.M. Orientation-independent, nongeometric-mean measures of seismic intensity from two horizontal components of motion // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2010. V. 100, N 4. P. 1830–1835. https://doi.org/10.1785/0120090400
Boore D.M., Akkar S. Effect of causal and acausal filters on elastic and inelastic response spectra // Earthq. Eng. Struct. Dyn. 2003. V. 32, Iss. 11. P. 1729–1748. https://doi.org/10.1002/eqe.299
Boore D.M., Watson-Lamprey J., Abrahamson N.A. Orientation-independent measures of ground motion // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2006. V. 96, N 4A. P. 1502–1511. https://doi.org/10.1785/0120050209
Boore D.M., Stewart J.P., Seyhan E., Atkinson G.A. NGA-West2 equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PSA for shallow crustal earthquakes // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1057–1085. https://doi.org/10.1193/070113EQS184M
Bozorgnia Y., Abrahamson N.A., Stewart J.P. et al. NGA-West2 Research Project // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 973–987. https://doi.org/10.1193/072113EQS209M
Campbell K.W., Bozorgnia Y. NGA-West2 ground motion model for the average horizontal components of PGA, PGV, and 5% damped linear acceleration response spectra // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1087–1115. https://doi.org/10.1193/062913EQS175M
Cauzzi C., Sleeman R., Clinton J., Ballesta J.D., Galanis O., Kästli Ph. Introducing the European rapid raw strong-motion database // Seismol. Res. Lett. 2016. V. 87, N 4. P. 977–986. https://doi.org/10.1785/0220150271
Chiou B.S.-J., Youngs R.R. Update of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra // Earthq. Spectra, 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1117–1153. https://doi.org/10.1193/072813EQS219M
Idriss I.M. An NGA-West2 empirical model for estimating the horizontal spectral values generated by shallow crustal earthquakes // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1155–1177. https://doi.org/10.1193/070613EQS195M
Kato K., Aki K., Takemura M. Site amplification from coda waves: Validation and application to S-wave site response // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1995. V. 85, N 2. P. 467–477. https://doi.org/10.1785/BSSA0850020467
Konno K., Ohmachi Е. Ground-motion characteristics estimated from spectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1998. V. 88, N 1. P. 228–241. https://doi.org/10.1785/BSSA0880010228
Mironov V.A., Peretokin S.A., Simonov K.V. Earthquake record processing algorithms to form a strong motion database // Journal of Physics: Conference Series. 2021a. V. 2099. Art. 012060. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2099/1/012060
Mironov V.A., Peretokin S.A., Simonov K.V. Strong motion record processing of the Baikal rift zone // CEUR Workshop Proceedings. 2021b. V. 3006. P. 296–302. https://doi.org/10.25743/SDM.2021.56.45.036
Rennolet S.B., Moschetti M.P., Thompson E.M., Yeck W.L. A flatfile of ground motion intensity measurements from induced earthquakes in Oklahoma and Kansas // Earthq. Spectra. 2018. V. 34, Iss. 1. P. 1–20. https://doi.org/10.1193/101916EQS175DP
Seyhan E., Stewart J.P. Semi-empirical nonlinear site amplification from NGA-West2 data and simulations // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1241–1256. https://doi.org/10.1193/063013EQS181M
Кобелева Е.А., Гилёва Н.А., Хамидулина О.А., Радзиминович Я.Б., Тубанов Ц.А. Результаты сейсмического мониторинга различных регионов России. Прибайкалье и Забайкалье // Землетрясения России в 2020 году. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2022. С. 45–52.
Ключевский A.В. Шкалы землетрясений Байкальского региона // Вулканология и сейсмология. 2005. № 3. С. 51–61.
Раутиан Т.Г. Об определении энергии землетрясений на расстояниях 3000 км // Труды ИФЗ АН СССР. 1964. № 32 (199). С. 72–98.
СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. М.: Стандартинформ, 2018. 122 с.
Abrahamson N.A., Silva W.J. Empirical response spectral attenuation relations for shallow crustal earthquakes // Seismol. Res. Lett. 1997. V. 68, N 1. P. 94–127. https://doi.org/10.1785/gssrl.68.1.94
Abrahamson N.A., Silva W.J., Kamai R. Summary of the ASK14 ground motion relation for active crustal regions // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1025–1055. https://doi.org/10.1193/070913EQS198M
Ancheta T.D., Darragh R.B., Stewart J.P., Seyhan E., Silva W.J., Chiou B.S.-J., Wooddell K.E., Graves R.W., Kottke A.R., Boore D.M., Kishida T., Donahue J.L. NGA-West2 Database // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 989–1005. https://doi.org/10.1193/070913EQS197M
BAGSR. [Электронный ресурс]. URL: http://seis-bykl.ru/ [Access date: 2022].
Boore D.M. On pads and filters: Processing strong-motion data // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2005. V. 95, N 2. P. 745–750. https://doi.org/10.1785/0120040160
Boore D.M. Orientation-independent, nongeometric-mean measures of seismic intensity from two horizontal components of motion // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2010. V. 100, N 4. P. 1830–1835. https://doi.org/10.1785/0120090400
Boore D.M., Akkar S. Effect of causal and acausal filters on elastic and inelastic response spectra // Earthq. Eng. Struct. Dyn. 2003. V. 32, Iss. 11. P. 1729–1748. https://doi.org/10.1002/eqe.299
Boore D.M., Watson-Lamprey J., Abrahamson N.A. Orientation-independent measures of ground motion // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2006. V. 96, N 4A. P. 1502–1511. https://doi.org/10.1785/0120050209
Boore D.M., Stewart J.P., Seyhan E., Atkinson G.A. NGA-West2 equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PSA for shallow crustal earthquakes // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1057–1085. https://doi.org/10.1193/070113EQS184M
Bozorgnia Y., Abrahamson N.A., Stewart J.P. et al. NGA-West2 Research Project // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 973–987. https://doi.org/10.1193/072113EQS209M
Campbell K.W., Bozorgnia Y. NGA-West2 ground motion model for the average horizontal components of PGA, PGV, and 5% damped linear acceleration response spectra // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1087–1115. https://doi.org/10.1193/062913EQS175M
Cauzzi C., Sleeman R., Clinton J., Ballesta J.D., Galanis O., Kästli Ph. Introducing the European rapid raw strong-motion database // Seismol. Res. Lett. 2016. V. 87, N 4. P. 977–986. https://doi.org/10.1785/0220150271
Chiou B.S.-J., Youngs R.R. Update of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra // Earthq. Spectra, 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1117–1153. https://doi.org/10.1193/072813EQS219M
Idriss I.M. An NGA-West2 empirical model for estimating the horizontal spectral values generated by shallow crustal earthquakes // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1155–1177. https://doi.org/10.1193/070613EQS195M
Kato K., Aki K., Takemura M. Site amplification from coda waves: Validation and application to S-wave site response // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1995. V. 85, N 2. P. 467–477. https://doi.org/10.1785/BSSA0850020467
Konno K., Ohmachi Е. Ground-motion characteristics estimated from spectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1998. V. 88, N 1. P. 228–241. https://doi.org/10.1785/BSSA0880010228
Mironov V.A., Peretokin S.A., Simonov K.V. Earthquake record processing algorithms to form a strong motion database // Journal of Physics: Conference Series. 2021a. V. 2099. Art. 012060. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2099/1/012060
Mironov V.A., Peretokin S.A., Simonov K.V. Strong motion record processing of the Baikal rift zone // CEUR Workshop Proceedings. 2021b. V. 3006. P. 296–302. https://doi.org/10.25743/SDM.2021.56.45.036
Rennolet S.B., Moschetti M.P., Thompson E.M., Yeck W.L. A flatfile of ground motion intensity measurements from induced earthquakes in Oklahoma and Kansas // Earthq. Spectra. 2018. V. 34, Iss. 1. P. 1–20. https://doi.org/10.1193/101916EQS175DP
Seyhan E., Stewart J.P. Semi-empirical nonlinear site amplification from NGA-West2 data and simulations // Earthq. Spectra. 2014. V. 30, Iss. 3. P. 1241–1256. https://doi.org/10.1193/063013EQS181M
