So sánh các phân tích phản ứng địa chấn của mặt đất dưới các trận động đất lớn

Springer Science and Business Media LLC - Tập 44 - Trang 119-131 - 2014
Nozomu Yoshida1
1Department of Civil and Environmental Engineering, Tohoku Gakuin University, Tagajo, Japan

Tóm tắt

Phân tích tuyến tính tương đương, không tuyến tính thực sự và phân tích ứng suất hiệu quả được so sánh tại 268 địa điểm dưới ảnh hưởng của 11 cơn địa chấn lớn nhằm nắm bắt các đặc điểm chung về khả năng áp dụng của phương pháp tuyến tính tương đương và phân tích ứng suất toàn phần. Phân tích tuyến tính tương đương cho thấy gia tốc đỉnh lớn hơn và độ dịch chuyển đỉnh nhỏ hơn so với phân tích không tuyến tính ứng suất toàn phần, nhưng các chỉ số khác như cường độ địa chấn cảm biến, tốc độ đỉnh, và cường độ phổ gần như tương đồng với nhau. Do đó, nó có thể áp dụng khi phân tích không tuyến tính thực sự có thể áp dụng. Ngược lại, tất cả các chỉ số động đất đều nhỏ hơn nhiều trong phân tích ứng suất hiệu quả so với phân tích ứng suất toàn phần tại các địa điểm có khả năng lỏng hóa, ngoại trừ hai chỉ số là độ dịch chuyển nền đỉnh và biến dạng cực đại lại lớn hơn nhiều. Do đó, khuyến nghị sử dụng phân tích ứng suất hiệu quả tại các địa điểm này. Tuy nhiên, khi các chỉ số bị đánh giá cao, việc sử dụng ứng suất toàn phần có thể nói là dẫn đến thiết kế bảo thủ khi lực quán tính được quan tâm.

Từ khóa

#phân tích phản ứng địa chấn #phương pháp tuyến tính tương đương #ứng suất hiệu quả #động đất lớn #lỏng hóa đất

Tài liệu tham khảo

Schnabel PB, Lysmer J, Seed HB (1972) SHAKE-A Computer program for earthquake response analysis of horizontally layered sites, Report No. EERC72-12. University of California, Berkeley K. Ishihara (1982) Evaluation of soil properties for use in earthquake response analysis, 9th International Symposium on Numerical Models in Geomechanics, Zurich, 237–259, 1982 Yoshida N, Kobayashi S, Suetomi I, Miura K (2002) Equivalent linear method considering frequency dependent characteristics of stiffness and damping. Soil Dyn Earthq Eng 22(3):205–222 Yamahara H (1971) Seismic response of structure considering energy balance. J Struct Eng 187:69–74 (in Japanese) Nagahashi S, Kobayashi H (1987) Maximum amplitude as a simple index to represent strength of earthquake motion. J Struct Eng 181:15–22 (in Japanese) Tong H, Yamazaki F, Sasaki H, Matsumoto SA (1994) relationship between seismic ground motion severity and house damage ratio, 9th Japan Earthquake Engineering Symposium, 2299–2304, 1994 Public Work Research Institute (1996) Report on accuracy of method to identify liquefaction during the Hyogoken-nambu earthquake. Public Work Research Institute, Bunkyo-ku (in Japanese) Japan Road Association (2012) Specifications for highway bridges, Part V (seismic design). Japan Road Association, Chiyoda-ku (in Japanese) Japanese Geotechnical Society (2004) Japanese standards for geotechnical and geoenvironmental investigation methods-standards and explanations. Japanese Geotechnical Society, Bunkyo-ku (in Japanese) Hatanaka M, Uchida A (1996) Empirical correlation between penetration resistance and internal friction angle of sandy soils. Soils Found 36(4):1–9 Seed HB, Idriss IM, Arango I (1981) Evaluation of liquefaction potential using field performance data. J Geotech Eng, ASCE 109(3):458–482 Y. Usami, T. Sasaki, N. Yoshida (2009) Effect of velocity structure under seismic base layer on earthquake response, Annual Meeting of Tohoku Branch of JSCE, 317–318, 2009. (in Japanese) The Over-seas Coastal Area Development Institute of Japan (2007) Technical standards and commentary of port and harbour facilities in Japan. The Over-seas Coastal Area Development Institute of Japan, chiyoda-ku (in Japanese) N. Yoshida (1995) A computer program for dynamic response analysis of level ground by equivalent linear method, Revised in 2004 (version 3.25), Tohoku Gakuin University; http://www.civil.tohoku-gakuin.ac.jp/yoshida/computercodes/index.html, 1995 N. Yoshida, I. Towhata, YUSAYUSA-2 and SIMMDL-2, theory and practice, revised in 2003 (version 2.1), Tohoku Gakuin University and University of Tokyo; http://www.civil.tohoku-gakuin.ac.jp/yoshida/computercodes/index.html, 1991 Muramatsu I (1996) On JMA instrumental seismic intensity. JSEEP NEWS 150:27–36 (in Japanese) Kinoshita S, Ohtake M (eds) (2000) Fundamentals of strong motion, National Re-search Institute for Earthquake Science and Disaster Prevention, Tsukuba http://www.k-net.bosai.go.jp/k-net/gk/publication/ Housner GW (1965) Intensity of earthquake ground shaking near the causative fault, 3WCEE, I, III-94-III-115, 1965 Yoshida N (1999) Large earthquake motion and ground-nonlinear problem. Jishin J, Association for Development of Earthquake Prediction 28:66–74 (in Japanese)