Спосіб сейсмічного мікрорайонування з використанням спектральних відносин H/V
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210676Ключові слова:
сейсмічне мікрорайонування, спектральний аналіз, методика спектральних відношень, сейсмограма, сейсмічна інтенсивністьАнотація
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.
Посилання
Zoloev, K.K. (Ed.). (1973). Geology USSR. Vol. ХII. Permian, Sverdlovsk, Chelyabinsk and Kurgan regions. Treasures of the soil. Moscow: Nedra, 632 p. (in Russian).
Nadezhka, L.I., Orlov, R.A., Pivovarov, S.P., Safronich, I.N., & Yefremenko, M.A. (2003). About tie parameters seismic noise with Geological and Geodynamic features by Voronezh crystalline mountain range. Vestnik Voronezhskogo universiteta. Geologiya, (2), 179—185 (in Russian).
Nikitin, S.N., Pogrebchenko, V.V., & Nikitina, I.A. (2017). Seismic Microzoning Method by engineering-geological procedures. Inzhenernyye izyskaniya, (6-7), 118—132 (in Russian).
RIA News. The second earthquake during one day in the Ural. (2018). https://ria.ru/20180905/1527855490.html. (in Russian).
RSN-65-87. (1987). Engineering Survey for building. Seismic Microzoning. Technical demand for manufacture. Gosstroy RSFSR. 14 p. (in Russian).
Sazonov, V.N., Ogorodnikov, V.N., Polenov, Yu.A., Sustavov, S.G., & Grigoryev, V.V. (1997). Golden ore by Yekaterinburg Gaological range. Yekaterinburg: Ed. of the Ural State Mining University, 225 p. (in Russian).
Savarenskiy, E.F. (1963). B.B. Golitsin and some missions by contemporary seismology. Izvestiya AN SSSR. Ser. Geofizicheskaya, (1), 319 (in Russian).
Senin, L.N., & Senina, T.E. (2005). Pat. 2248592 Russian Federation. Seismic Station with accumulation and digital correction zero displacement. Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on March 20, 2005 (in Russian).
Senin, L.N., & Senina, T.E. (2019). Pat. 2686514. Russian Federation. Seismic Microzoning Method. Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on April 29, 2019 (in Russian).
Senin, L.N., Senina, T.E., & Voskresenskiy, M.N. (2017). Firmware complex «Registr-SD» for exploration seismodynamic parameters who have elastic vibrations. Pribory i tekhnika eksperimenta, (4), 157—158 (in Russian).
Senina, T.E., & Voskresenskiy, M.N. (2016). Instruction for processing by seismic data Reg3MSD. National certificate 2016618341, Russian Federation (in Russian).
Medvedev, S.V. (Ed.). (1977). Seismic Microzoning. Moscow: Nauka, 248 p. (in Russian).
Seismograph low-frequency 3-components SK-1P. (1977). Data Sheet. NPO Geophysics, KazGeofizPribor Factory. 12 p. (in Russian).
Hemming, R.V. (1980). Digital Filters. Moscow: Sovetskoye radio, 224 p. (in Russian).
Sheriff, R., & Geldart, L. (1987). Exploration Seismology. Vol. 1 History, theory & data acquisition. Moscow: Mir, 448 p. (in Russian).
Lunedei, E., & Malishewsky, P. (2015). A Review and some new issues on the theory of the H/V technique for ambient vibrations. In: A. Ansal (Ed.), Perspectives on European Earthquake Engineering and Seismology, Geotechnical and Earthquake Engineering (Vol. 39, pp. 371—394). Springer, Cham.
Nakamura, Y.A. (1989). Method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. Quarterly report of Railway Technical Research Institute, 30(1), 25—33.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
