Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads
The research presented in the work aims to assess the seismic response of three different taxonometric sites, identified by the method of engineering and geological analogies within the territory of Kyiv, to seismic loads with different spectral content and peak amplitude from 0.01 g to 0.06 g. Asse...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244077 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-244077 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
seismic ground response analysis response spectrum Fourier amplitude spectrum peak ground acceleration peak ground shear strain аналіз сейсмічної реакції ґрунту спектр реакції амплітудний спектр Фур’є пікове прискорення ґрунту пікова зсувна деформація ґрунту анализ сейсмической реакции почвы спектр реакции амплитудный спектр Фурье пиковое ускорение почвы пиковая сдвиговая деформация почвы |
| spellingShingle |
seismic ground response analysis response spectrum Fourier amplitude spectrum peak ground acceleration peak ground shear strain аналіз сейсмічної реакції ґрунту спектр реакції амплітудний спектр Фур’є пікове прискорення ґрунту пікова зсувна деформація ґрунту анализ сейсмической реакции почвы спектр реакции амплитудный спектр Фурье пиковое ускорение почвы пиковая сдвиговая деформация почвы Kendzera, O. V. Semenova, Yu. V. Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| topic_facet |
seismic ground response analysis response spectrum Fourier amplitude spectrum peak ground acceleration peak ground shear strain аналіз сейсмічної реакції ґрунту спектр реакції амплітудний спектр Фур’є пікове прискорення ґрунту пікова зсувна деформація ґрунту анализ сейсмической реакции почвы спектр реакции амплитудный спектр Фурье пиковое ускорение почвы пиковая сдвиговая деформация почвы |
| format |
Article |
| author |
Kendzera, O. V. Semenova, Yu. V. |
| author_facet |
Kendzera, O. V. Semenova, Yu. V. |
| author_sort |
Kendzera, O. V. |
| title |
Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| title_short |
Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| title_full |
Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| title_fullStr |
Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| title_full_unstemmed |
Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads |
| title_sort |
seismic response of various sites of the territory of kyiv to seismic loads |
| title_alt |
Сейсмическая реакция различных по строению участков территории Киева на сейсмические нагрузки Сейсмічна реакція різних за будовою ділянок території Києва на сейсмічні навантаження |
| description |
The research presented in the work aims to assess the seismic response of three different taxonometric sites, identified by the method of engineering and geological analogies within the territory of Kyiv, to seismic loads with different spectral content and peak amplitude from 0.01 g to 0.06 g. Assessment of the influence of local soil conditions on the intensity of earthquakes is an important task of earthquake-resistant design and construction. The soil layer at the base of the study site acts as a filter on seismic vibrations. It amplifies or attenuates the amplitude of the seismic wave propagating from the bedrock to the free surface. The paper considers the mechanisms of the possible amplification of seismic motions by various soil complexes and methods for calculating the seismic response to seismic loads of various intensities. As an analytical tool for analyzing the response of the taxonometric areas to seismic vibrations (seismic response), an equivalent linear analysis was used, which is comprehensively studied and widely used in engineering seismology. For the selected sites, models of soil strata were built, and graphs of changes with depth of peak shear strain and peak ground acceleration (PGA) were calculated, as well as predicted (expected with a given probability of non-exceeding) amplitude Fourier spectra of seismic motions in the upper layer and the response spectra of single oscillators with 5 % attenuation to seismic effects with a maximum amplitude from 0.01 g to 0.06 g. A comparative analysis of the change in the value of these parameters in individual sections of Kyiv is presented. It is shown that to assess the potential hazard from seismic ground motions during earthquakes, it is necessary to use the maximum number of design parameters that characterize the seismic hazard of specific areas and which are used to determine the seismic resistance of buildings and structures. The most complete seismic hazard for calculating the seismic stability of objects is set by the full vector of seismic motions deployed in time: calculated accelerograms, seismograms and velocigrams. The presented calculation results are planned to be used in solving methodological and practical problems of earthquake protection, which can be realized in different parts of the territory of Kyiv. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244077 |
| work_keys_str_mv |
AT kendzeraov seismicresponseofvarioussitesoftheterritoryofkyivtoseismicloads AT semenovayuv seismicresponseofvarioussitesoftheterritoryofkyivtoseismicloads AT kendzeraov sejsmičeskaâreakciârazličnyhpostroeniûučastkovterritoriikievanasejsmičeskienagruzki AT semenovayuv sejsmičeskaâreakciârazličnyhpostroeniûučastkovterritoriikievanasejsmičeskienagruzki AT kendzeraov sejsmíčnareakcíâríznihzabudovoûdílânokteritorííkiêvanasejsmíčnínavantažennâ AT semenovayuv sejsmíčnareakcíâríznihzabudovoûdílânokteritorííkiêvanasejsmíčnínavantažennâ |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:31Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:31Z |
| _version_ |
1796974692381229056 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2440772021-11-24T21:29:49Z Seismic response of various sites of the territory of Kyiv to seismic loads Сейсмическая реакция различных по строению участков территории Киева на сейсмические нагрузки Сейсмічна реакція різних за будовою ділянок території Києва на сейсмічні навантаження Kendzera, O. V. Semenova, Yu. V. seismic ground response analysis response spectrum Fourier amplitude spectrum peak ground acceleration peak ground shear strain аналіз сейсмічної реакції ґрунту спектр реакції амплітудний спектр Фур’є пікове прискорення ґрунту пікова зсувна деформація ґрунту анализ сейсмической реакции почвы спектр реакции амплитудный спектр Фурье пиковое ускорение почвы пиковая сдвиговая деформация почвы The research presented in the work aims to assess the seismic response of three different taxonometric sites, identified by the method of engineering and geological analogies within the territory of Kyiv, to seismic loads with different spectral content and peak amplitude from 0.01 g to 0.06 g. Assessment of the influence of local soil conditions on the intensity of earthquakes is an important task of earthquake-resistant design and construction. The soil layer at the base of the study site acts as a filter on seismic vibrations. It amplifies or attenuates the amplitude of the seismic wave propagating from the bedrock to the free surface. The paper considers the mechanisms of the possible amplification of seismic motions by various soil complexes and methods for calculating the seismic response to seismic loads of various intensities. As an analytical tool for analyzing the response of the taxonometric areas to seismic vibrations (seismic response), an equivalent linear analysis was used, which is comprehensively studied and widely used in engineering seismology. For the selected sites, models of soil strata were built, and graphs of changes with depth of peak shear strain and peak ground acceleration (PGA) were calculated, as well as predicted (expected with a given probability of non-exceeding) amplitude Fourier spectra of seismic motions in the upper layer and the response spectra of single oscillators with 5 % attenuation to seismic effects with a maximum amplitude from 0.01 g to 0.06 g. A comparative analysis of the change in the value of these parameters in individual sections of Kyiv is presented. It is shown that to assess the potential hazard from seismic ground motions during earthquakes, it is necessary to use the maximum number of design parameters that characterize the seismic hazard of specific areas and which are used to determine the seismic resistance of buildings and structures. The most complete seismic hazard for calculating the seismic stability of objects is set by the full vector of seismic motions deployed in time: calculated accelerograms, seismograms and velocigrams. The presented calculation results are planned to be used in solving methodological and practical problems of earthquake protection, which can be realized in different parts of the territory of Kyiv. Цель исследований, представленных в работе, — оценка сейсмической реакции трех различных таксонометрических участков, выделенных методом инженерно-геологических аналогий в пределах территории Киева, на сейсмические нагрузки с различным спектральным составом и максимальной амплитудой от 0,01 g до 0,06 g. Оценка влияния местных грунтовых условий на интенсивность проявления землетрясений — важная задача сейсмостойкого проектирования и строительства. Грунтовая толща в основе исследуемой площадки действует на сейсмические колебания как фильтр. Она усиливает или ослабляет амплитуду сейсмической волны, распространяющейся от коренных пород к свободной поверхности. Рассмотрены механизмы возможного усиления сейсмических колебаний различными грунтовыми комплексами и методы расчета сейсмической реакции на сейсмические нагрузки различной интенсивности. В качестве аналитического инструмента для анализа реакции исследуемых таксонометрических участков на сейсмические колебания (сейсмической реакции) применен эквивалентный линейный анализ, который всесторонне изучен и широко используется в практике инженерной сейсмологии. Для выделенных участков построены модели грунтовых толщ и рассчитан графики изменения с глубиной пиковой оползневой деформации (pick shear strain) и пикового ускорения грунта PGA (pick ground acceleration), а также прогнозные (ожидаемые с заданной вероятностью непревышения) амплитудные спектры Фурье сейсмических колебаний в верхнем слое и спектры реакции единичных осцилляторов с 5%-м затуханием на сейсмические воздействия с максимальной амплитудой от 0,01 g до 0,06 g. Приведены результаты сравнительного анализа изменения величины указанных параметров на отдельных участках Киева. Показано, что для оценки потенциальной опасности от сейсмических колебаний грунта при землетрясениях необходимо использовать максимальное количество расчетных параметров, которыми характеризуют сейсмическую опасность конкретных участков и которые применяют для определения сейсмостойкости зданий и сооружений. Наиболее полно сейсмическую опасность для расчета сейсмостойкости объектов задают развернутым во времени полным вектором сейсмических колебаний: расчетными акселерограммами, сейсмограммами и велосиграмами. Представленные результаты расчетов планируется использовать при решении методологических и практических задач защиты от землетрясений, способных реализоваться на разных участках территории Киева. Метою досліджень, описаних у статті, є оцінювання сейсмічної реакції трьох різних таксонометричних ділянок, виділених методом інженерно-геологічних аналогій у межах території Києва, на сейсмічні навантаження з різним спектральним складом і максимальною амплітудою від 0,01 g до 0,06 g. Оцінювання впливу місцевих ґрунтових умов на інтенсивність прояву землетрусів є важливим завданням сейсмостійкого проєктування і будівництва. Ґрунтова товща в основі досліджуваного майданчика діє на сейсмічні коливання як фільтр. Вона підсилює або послаблює амплітуду сейсмічної хвилі, що поширюється від корінних порід до вільної поверхні. Розглянуто механізми можливого підсилення сейсмічних коливань різними ґрунтовими комплексами та методи розрахунку сейсмічної реакції на сейсмічні навантаження різної інтенсивності. Як аналітичний інструмент для аналізу реакції досліджуваних таксонометричних ділянок на сейсмічні коливання (сейсмічної реакції) застосовано еквівалентний лінійний аналіз, який є всесторонньо вивченим і широко використовуваним у практиці інженерної сейсмології. Для виділених ділянок побудовано моделі ґрунтових товщ і розраховано графіки зміни з глибиною пікової зсувної деформації (pick shear strain) і пікового прискорення ґрунту PGA (pick ground acceleration), а також прогнозні (очікувані із заданою імовірністю неперевищення) амплітудні спектри Фур’є сейсмічних коливань у верхньому шарі та спектри реакції одиничних осциляторів із 5%-ним згасанням на сейсмічні впливи з максимальною амплітудою від 0,01 g до 0,06 g. Наведено результати порівняльного аналізу зміни величини зазначених параметрів на окремих ділянках Києва. Показано, що для оцінювання потенційної небезпеки від сейсмічних коливань ґрунту під час землетрусів необхідно використовувати максимальну кількість розрахункових параметрів, якими характеризують сейсмічну небезпеку конкретних ділянок та які застосовують для визначення сейсмостійкості будинків і споруд. Найповніше сейсмічну небезпеку для розрахунку сейсмостійкості об‘єктів задають розгорнутим у часі повним вектором сейсмічних коливань: розрахунковими акселерограмами, сейсмограмами та велосиграмами. Наведені результати розрахунків планується використовувати з метою вирішення методологічних і практичних завдань захисту від землетрусів, здатних реалізуватися на різних ділянках території Києва. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-11-24 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244077 10.24028/gzh.v43i5.244077 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 5 (2021); 150-164 Геофизический журнал; Том 43 № 5 (2021); 150-164 Геофізичний журнал; Том 43 № 5 (2021); 150-164 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244077/242793 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |