Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V
Seismic Microzoning Method (SMM) proposed in the article, may be used in engineering seismology for measuring intensity of seismic waves taking into account soil properties of city areas, building plots etc. This Method is based on procedures of spectrum ratio HVSR (Horizontal to Vertical Spectral R...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/210676 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543452073820160 |
|---|---|
| author | Senin, L. Senina, T. Voskresenskiy, M. |
| author_facet | Senin, L. Senina, T. Voskresenskiy, M. |
| author_sort | Senin, L. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-10-27T13:30:13Z |
| description | Seismic Microzoning Method (SMM) proposed in the article, may be used in engineering seismology for measuring intensity of seismic waves taking into account soil properties of city areas, building plots etc. This Method is based on procedures of spectrum ratio HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio-an analogue of quasi-transition function. Nogoshi & Igarashi, (1971). It was later sufficiently completed and transformed by Y. Nakamura, and obtained maximal distribution as «H/V Nakamura's ratio», and proved oneself to be good at the studies of both resonant properties of soils and dynamic characteristics of different construxtional objects. The authors of this article proposed one more application of the procedure for seismic microzoning aimed at increase of efficiency of these studies and accuracy and stability of determination of accretion of seismic intensity on the studied soils during elastic actions produced for instance by earthquakes of native or anthropogenic nature. In the area of exploration a record of micro-fluctuations is conducted with the help of three-component seismic sensors installed on the soils with different engineering-geological conditions. The obtained seismogram is subdivided into a lot of small fragments with minimum noises. The spectrum of each fragment is calculated. Then spectra of horizontal components X and Y, and vertical component Z are calculated for every small fragment. Resulting spectra of horizontals components H and spectra of vertical component V are found. After calculation of transfer function H/V, maximum of gain factor by cross-cut vibrations on the exploration area [(H/V)max]i and on the weighted average (calibration) area [(H/V)max]0 are determined. Then the increase of seismic intensity is calculated: As a result of using the novel Seismic Microzoning Method productivity of labour, accuracy and stability of calculation of ΔI is increased. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:11:29Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-210676 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:11:29Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2106762020-10-27T13:30:13Z Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V Способ сейсмического микрорайонирования с использованием спектральных отношений H/V Спосіб сейсмічного мікрорайонування з використанням спектральних відносин H/V Senin, L. Senina, T. Voskresenskiy, M. seismic microzoning spectral analysis procedures of spectrum ratio seismogram seismic intensity сейсмічне мікрорайонування спектральний аналіз методика спектральних відношень сейсмограма сейсмічна інтенсивність сейсмическое микрорайонирование спектральный анализ методика спектральных отношений сейсмограмма сейсмическая интенсивность Seismic Microzoning Method (SMM) proposed in the article, may be used in engineering seismology for measuring intensity of seismic waves taking into account soil properties of city areas, building plots etc. This Method is based on procedures of spectrum ratio HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio-an analogue of quasi-transition function. Nogoshi & Igarashi, (1971). It was later sufficiently completed and transformed by Y. Nakamura, and obtained maximal distribution as «H/V Nakamura's ratio», and proved oneself to be good at the studies of both resonant properties of soils and dynamic characteristics of different construxtional objects. The authors of this article proposed one more application of the procedure for seismic microzoning aimed at increase of efficiency of these studies and accuracy and stability of determination of accretion of seismic intensity on the studied soils during elastic actions produced for instance by earthquakes of native or anthropogenic nature. In the area of exploration a record of micro-fluctuations is conducted with the help of three-component seismic sensors installed on the soils with different engineering-geological conditions. The obtained seismogram is subdivided into a lot of small fragments with minimum noises. The spectrum of each fragment is calculated. Then spectra of horizontal components X and Y, and vertical component Z are calculated for every small fragment. Resulting spectra of horizontals components H and spectra of vertical component V are found. After calculation of transfer function H/V, maximum of gain factor by cross-cut vibrations on the exploration area [(H/V)max]i and on the weighted average (calibration) area [(H/V)max]0 are determined. Then the increase of seismic intensity is calculated: As a result of using the novel Seismic Microzoning Method productivity of labour, accuracy and stability of calculation of ΔI is increased. Предложенный в настоящей статье способ сейсмического микрорайонирования (СМР) может быть использован в инженерной сейсмологии для оценки интенсивности сейсмических колебаний с учетом свойств грунтов, слагающих, например, сильно зашумленные территории городов, строительных площадок и т. п. Способ основан на распространенной в последнее время методике горизонтального и вертикального спектральных отношений (HVSR — Horizontal to Vertical Spectral Ratio) — аналоге квазипереходной функции. Методика была предложена Nogoshi & Igarashi в 1971г., а позднее значительно дополнена и переработана Y. Nakamura, получив наибольшее распространение с названием «H/V Nakamura’s ratio», и зарекомендовавшая себя как при изучении резонансных свойств грунтов, так и в исследованиях динамических характеристик различных строительных объектов. Авторами настоящей статьи предложено еще одно применение отмеченной методики при сейсмическом микрорайонировании с целью повышения производительности этих исследований, а также точности и стабильности определения приращений сейсмической интенсивности на исследуемых грунтах, при упругих воздействиях, вызванных, например, землетрясениями естественной или техногенной природы. На участке исследований с помощью трехкомпонентных сейсмических датчиков, установленных на грунтах с разными инженерно-геологическими условиями, проводится запись микроколебаний, фрагментируется полученная сейсмограмма на короткие отрезки с минимальной зашумленностью, рассчитывается спектр каждого фрагмента, находятся результирующие спектры горизонтальных компонент и среднее арифметическое спектров горизонтальных колебаний H и спектр вертикальной компоненты V. После расчета передаточной функции H/V выделяется максимум коэффициента усиления поперечных колебаний на исследуемом [(H/V)max]i и средневзвешенном (эталон- ном) [(H/V)max]0 грунтах и вычисляется приращение сейсмической интенсивности из соотношения: В результате применения рассмотренного в статье способа повышается производительность работ, точность и стабильность определения приращений сейсмической интенсивности. Запропонований у цій статті спосіб сейсмічного мікрорайонування (СМР) може бути використаний в інженерній сейсмології для оцінки інтенсивності сейсмічних коливань з урахуванням властивостей ґрунтів, що складають, наприклад, сильно зашумлені території міст, будівельних майданчиків і т. п. Спосіб заснований на поширеній останнім часом методиці горизонтального і вертикального спектральних відношень (HVSR — Horizontal to Vertical Spectral Ratio) — аналогу квазіпереходної функції. Методика була запропонована Nogoshi & Igarashi в 1971 р., а пізніше значно доповнена і опрацьована Y. Nakamura, отримавши найбільше поширення під назвою «H/V Nakamura's ratio», і зарекомендувала себе як при вивченні резонансних властивостей ґрунтів, так і в дослідженнях динамічних характеристик різних будівельних об'єктів. Авторами цієї статті запропоновано ще одне застосування зазначеної методики при сейсмічному мікрорайонуванні з метою підвищення продуктивності цих досліджень, а також точності і стабільності визначення збільшень сейсмічної інтенсивності на досліджуваних грунтах, при пружних впливах, викликаних, наприклад, землетрусами природної або техногенної природи. На ділянці досліджень за допомогою трикомпонентних сейсмічних датчиків, встановлених на грунтах з різними інженерно-геологічними умовами, проводиться запис мікроколивань, фрагментується отримана сейсмограма на короткі відрізки з мінімальною зашумленістю, розраховується спектр кожного фрагмента, знаходяться результуючі спектри горизонтальних компонент і середнє арифметичне спектрів горизонтальних коливань H і спектр вертикальної компоненти V. Після розрахунку передавальної функції H/V виділяється максимум коефіцієнта посилення поперечних коливань на досліджуваному [(H/V)max]i і середньозваженому (еталонному) [(H/V)max]0 грунтах і обчислюється приріст сейсмічної інтенсивності зі співвідношення:У результаті застосування розглянутого в статті способу підвищується продуктивність робіт, точність і стабільність визначення приросту сейсмічної інтенсивності. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2020-09-18 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/210676 10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210676 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 42 No. 4 (2020); 120-132 Геофизический журнал; Том 42 № 4 (2020); 120-132 Геофізичний журнал; Том 42 № 4 (2020); 120-132 2524-1052 0203-3100 ru https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/210676/212656 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | seismic microzoning spectral analysis procedures of spectrum ratio seismogram seismic intensity Senin, L. Senina, T. Voskresenskiy, M. Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title | Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title_alt | Способ сейсмического микрорайонирования с использованием спектральных отношений H/V Спосіб сейсмічного мікрорайонування з використанням спектральних відносин H/V |
| title_full | Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title_fullStr | Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title_full_unstemmed | Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title_short | Seismic Microzoning Method with using procedures by spectrum ratio H/V |
| title_sort | seismic microzoning method with using procedures by spectrum ratio h/v |
| topic | seismic microzoning spectral analysis procedures of spectrum ratio seismogram seismic intensity |
| topic_facet | seismic microzoning spectral analysis procedures of spectrum ratio seismogram seismic intensity сейсмічне мікрорайонування спектральний аналіз методика спектральних відношень сейсмограма сейсмічна інтенсивність сейсмическое микрорайонирование спектральный анализ методика спектральных отношений сейсмограмма сейсмическая интенсивность |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/210676 |
| work_keys_str_mv | AT seninl seismicmicrozoningmethodwithusingproceduresbyspectrumratiohv AT seninat seismicmicrozoningmethodwithusingproceduresbyspectrumratiohv AT voskresenskiym seismicmicrozoningmethodwithusingproceduresbyspectrumratiohv AT seninl sposobsejsmičeskogomikrorajonirovaniâsispolʹzovaniemspektralʹnyhotnošenijhv AT seninat sposobsejsmičeskogomikrorajonirovaniâsispolʹzovaniemspektralʹnyhotnošenijhv AT voskresenskiym sposobsejsmičeskogomikrorajonirovaniâsispolʹzovaniemspektralʹnyhotnošenijhv AT seninl sposíbsejsmíčnogomíkrorajonuvannâzvikoristannâmspektralʹnihvídnosinhv AT seninat sposíbsejsmíčnogomíkrorajonuvannâzvikoristannâmspektralʹnihvídnosinhv AT voskresenskiym sposíbsejsmíčnogomíkrorajonuvannâzvikoristannâmspektralʹnihvídnosinhv |