Response of a randomly inhomogeneous layered media to harmonic excitations

Sadouki, Amina; Harichane, Zamila; Chehat, Azzedine

doi:10.1016/j.soildyn.2012.01.007

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“…Specifically, through Monte Carlo simulation with variable soil properties, the computed ground response by the numerical analysis changes significantly. As the variability of soil property increases, the fundamental frequency of site amplification function decreases, 9,11,14 the median response of Monte Carlo simulation becomes smaller, 7,9,14 and the standard deviation of simulated response increases 7,11,14 . These results suggest that the site response with soil property variability deviates from that of the homogenous case.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 87%

“…The variability and inhomogeneous soil properties are seldom considered. Recently, several studies have been considering the variability of soil properties in site response analysis 4–11 and investigating their effect on ground motion coherency 12 …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Many studies 5–7,9,11,13,14 have investigated the influence of soil property uncertainty on seismic site response on the basis of 1D wave propagation theory. These studies indicate that soil property uncertainty (especially shear wave velocity V s ) dominates the computed seismic site responses and the amplification factor.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Influence of horizontally variable soil properties on nonlinear seismic site response and ground motion coherency

Chang

Tsai

et al. 2021

Earthq Engng Struct Dyn

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The objective of this study is to quantify the effect of the spatial variability of soil properties on site response and ground motion coherency. A 2D random field theory is used to simulate soil parameters, including shear wave velocity (Vs) and nonlinear stress–strain curves. Different levels of spatial variability are controlled by coefficient of variation (COV) and correlation length (CL). The wave prorogation is simulated through the 2D finite difference software FLAC2D. Different types of analysis conditions, such as 1D or 2D model, linear or nonlinear analysis, and input motion, are investigated. The increase of Vs variability leads to a decrease in the mean amplification ratio (surface response spectrum to bedrock response spectrum) but an increase in its variation. The effect of the variability of soil nonlinearity on the mean amplification ratio is marginal compared with that induced by Vs variability. However, as the ground motion intensities increase (or more nonlinearity induced), the standard deviation of the simulation normalized by the baseline response increases. Compared with the 2D result, the 1D site response analysis that is commonly used in practice may potentially underestimate the mean amplification ratio but overestimate its variability due to the ignorance of the horizontal soil property variability. In the evaluation of the spatially correlated site response, the ground motion coherency decays significantly, as the COV of Vs and the ground motion intensity increase. The effect of CL on ground motion coherency is minor and limited to a separation distance within two‐times of CL. Therefore, a coherency model, which eliminates the CL term but includes the ground motion intensity (i.e., nonlinear effect) parameter, is proposed in this study. It is revealed to yield a better agreement with the simulation results than other coherency models.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 87%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Influence of horizontally variable soil properties on nonlinear seismic site response and ground motion coherency

Chang

Tsai

et al. 2021

Earthq Engng Struct Dyn

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“…El fenómeno de amplificación de las ondas sísmicas en (a) (b) depósitos granulares de un medio estratificado ha sido documentado por diversos autores (Sadouki et al, 2012;Bazzurro y Cornell, 2004;Kham et al, 2013;Bouckovalas y Kouretzis, 2001, Anbazhagan et al, 2013. El daño primario asociados a movimientos súbitos puede incluir el colapso parcial o total de estructuras, deslizamientos de tierra y licuefacción.…”

Section: Morfología Y Estratigrafia De La Zona Estudiounclassified

“…El primer país en usar un código basado en el período característico fue Chile (Wilding, 2008). En el International Building Code (IBC, 2009) se formuló la metodología estándar para el cálculo del período fundamental de vibración considerando el perfil de las velocidades de corte ponderadas para una profundidad de 30 m; que se refiere a la presencia de roca con una velocidad de corte de 720 m/s y un módulo de rigidez de 500 MPa (Sadouki et al, 2012). La siguiente expresión permite el cálculo de la onda Vs30m (30 m de profundidad) ponderada:…”

Section: Introductionunclassified

Contribución De Las Frecuencias Características Al Periodo De Vibración Dominante en La Ciudad De Querétaro, México

Aceves¹,

Carreón‐Freyre²,

Mendoza³

et al. 2018

RIS

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RESUMENEn este trabajo se presenta la metodología desarrollada para evaluar la contribución de la frecuencia característica de cada estrato al período fundamental de vibración a partir de la inversión de las curvas de dispersión aparente obtenidas del levantamiento en campo de ondas superficiales con fuente activa, sin importar la velocidad de cada capa. El cálculo del período fundamental se realizó con el procedimiento simplificado de un medio estratificado lineal desarrollado por Dobry et al. (1976). Como referencia para la clasificación por clases o categorías de velocidades se utilizó el elaborado por el International Building Code (IBC, 2009) y modificado para los materiales del subsuelo de la Ciudad de Querétaro. Las unidades geológicas principales se agruparon en tres secuencias estratigráficas: la Rocosa que abarca las mesetas y elevaciones topográficas que rodean el valle, la de Ladera que es la zona de pendiente variable constituida por depósitos volcánicos y sedimentarios (aluviales), y la secuencia de Planicie que comprende depósitos estratificados del tipo lacustre, fluvial y volcánico. A partir del análisis de los perfiles de velocidades de ondas de corte se observó que existen estratos con velocidades bajas confinados por otros de alta velocidad; lo que indica la presencia de estratos de baja rigidez a profundidades variables. En la zona rocosa el período fundamental de vibración es corto (menor que 0.1 s), mientras que en los depósitos de la planicie es más largos (mayor que 0.3 s). En la zona de ladera el período es relativamente largo (variable entre 0.1 s a 0.3 s) posiblemente debido a un efecto topográfico. Los resultados obtenidos muestran que la metodología propuesta para evaluar el período dominante a partir de la integración de las frecuencias características obtenidas con ondas superficiales permite estimar los espesores y velocidades de corte de cada estrato, el periodo fundamental de vibración de cada secuencia estratigráfica y finalmente, sus espectros de sitio.Palabras clave: secuencia estratigráfica; espectros de dispersión; ondas de Rayleigh; período dominante; frecuencia característica; densidad; rigidez Artículo recibido el 3 de abril de 2017 y aprobado para su publicación el 28 de diciembre de 2017. Se aceptarán comentarios y/o discusiones hasta cinco meses después de su publicación.(1) Posgrado en Ciencias de la Tierra. UNAM

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