Прогнозирование синтетических сейсмограмм и акселерограмм сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной коры

Рассматриваются вопросы прогнозирования величин перемещений и ускорений сильных движений грунта при предположении землетрясения как мгновенного механического разрыва земной коры. Основываясь на современных представлениях о процессе возникновения землетрясений, предпринята попытка развить упрощенные теоретические методы, необходимые для количественного прогнозирования параметров движения грунта при сильных землетрясениях. В качестве примера рассматривается случай землетрясения, которое возникает вследствие внезапного движения вспарываемых блоков относительно друг друга в горизонтальном направлении с определенной начальной скоростью. Установлена эмпирическая зависимость между скоростью движения частиц грунта у разрыва и на определенном расстоянии от него и магнитудой землетрясения. Принимается, что при мгновенном разрыве среды влиянием инерционных перемещений пород глубинных слоев на инерционные перемещения пород верхних приповерхностных слоев можно пренебречь. Предложен способ оценки максимальных величин перемещений, скоростей и ускорений грунтов по величине предельной относительной деформации различных толщ скальных грунтов при распространении в них упругих гармонических поперечных сейсмических волн.

Землетрясение, мгновенный разрыв, начальная скорость, многослойная толща, волновая задача, преобладающие периоды, сейсмограмма, акселерограмма

1. Брун Дж. Н. Физика сильных движений, вызванных землетрясениями / В кн.: «Сейсмический риск и инженерные решения». - М.: Недра, 1981. С.129-161.

2. Butcher G., Hopkins D., Jury R., Massey W., McKay G., and McVerr G. The September 1985 Mexico earthquakes: Final Report of the New Zealand Reconnaissance Team // Bull. N. Z. Soc. Earthquake Eng., 1988, vol. 21, no. 1.

3. Джеффрис Г., Свирлс Б. Методы математической физики. / Т.3 - М.: Мир, 1970.

4. Эстева Л. Сейсмичность. Сейсмический риск и инженерные решения. - М.: Недра, 1981. - С. 162-203.

5. Фаччиоли Э., Резендиц Д. Динамика грунтов: поведение грунта при сейсмических воздействиях, включая разжижение / В кн.: «Сейсмический риск и инженерные решения». - М.: Недра, 1981. - С. 66-128.

6. Касахара К. Механика землетрясений. - М.: Мир, 1985.

7. Khachiyan E.Y. On Basic Concepts for Development of United International Earthquake Resistant Construction Code. Earthquake Hazard and Seismic Risk Reduction. Editors S. Balassanian, A. Cisternas, and M. Melkumyan. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 2000 - Pp.333-343.

8. Ньюмарк Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства. - М.: Стройиздат, 1980.

9. Khachiyan E.Y. A Method of Determination of Dominant Vibration Periods Values for Nonhomogeneous Multilayer Ground Sites. Horizon Research Publishing Corporation, USA Universal Journal of Engineering Science 2013. - Vol.1(3). - Pp 57-67.

10. Хачиян Э.Е. Прикладная сейсмология. - Ереван, Гитутюн, 2008.

11. Хачиян Э.Е. Об одном упрощенном способе определения величины потенциальной энергии деформации, накопленной в среде перед сильным землетрясением // Вулканология и сейсмология, 2011. - №4. - С. 69-80.

12. Khachiyan Y.E. On Determining of the Ultimate Strain of Earth Crust Rocks by the Value of Relative Slips on the Earth Surface after a Large Earthquake. Science Publishing Group, Earth Sciences, USA ISSN: 2328-5974 (Print); ISSN: 2328-5982 (Online), 2016 Vol. 5, No. 6 pp 111118, http://www.sciencepublishinggroup.com/j/earth. DOI: 10.11648/j.earth.20160506.14.

13. Khachiyan E.Y. Method for Determining the Potential Strain Energy Stored in the Earth before a Large Earthquake. Science Publishing Group, USA Earth Science, vol. 2, 2, 2013. - Pp 47-57.

14. Хачиян Э.Е. Об одной возможности прогнозирования сейсмограммы и акселерограммы сильных движений грунта при модели землетрясения как мгновенного разрыва земной поверхности // Вопросы инженерной сейсмологии, 2014. - Т 34. - №1. - С. 57-71.

15. Ломнитц Ц., Сингх С.К. Землетрясение и их прогноз / В кн.: «Сейсмический риск и инженерные решения». - М.: Недра, 1981. - С.7-31.

16. Mikhailova N.N., and Aptikaev F.F. Some correlation relations between parameters of seismic motions // J. Earthquake Pred. Res., 1996. - vol. 5. - No. 5 - Pp. 257-267.

17. Окомото М. Сейсмостойкость инженерных сооружений. - М., Стройиздат 1980

18. Саваренский Е.Ф. Сейсмические волны. - М.: Недра, 1972.

19. СНРА II-6.02.2006. Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования. Ереван, 2006, (на арм. и рус. языках).

20. Ставницер Л.Р. Сейсмостойкость оснований и фундаментов. - М.: Изд. АСВ, 2010.

21. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1977.

22. Wells D.L., and Coppersmith K.I. New empirical relationship among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Am., 1994. - Vol. 84. - No. 4. - Pp. 974-1002.

23. Zelenovich V., and Paskalev T. Yugoslav code for aseismic design and analysis of engineering structures in seismic regions / Proceedings of the 8th European Conference of Earthquake Engineering, Lisbon. - 1986 - Vol. 1. - Pp. 361-369.

24. Рикитаке Т. Предсказание землетрясений. - М.: Мир, 1979.

25. Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. - М.: Издательство иностранной литературы, 1963.

26. Сейсмический риск и инженерные решения. - М.: Недра, 1981.

27. Хачиян Э.Е. Метод определения значения предельной деформации пород земной коры по величине относительной подвижки на поверхности земли после сильного землетрясения // Вопросы инженерной сейсмологии, 2017. - Т.44. - No 2. - C. 5-17. DOI: 10.21455/VIS2017.2-1

28. Хачиян Э.Е., Левонян Л.А. Метод прогнозирования синтетических сейсмограмм и акселерограмм различных грунтовых оснований при сильных землетрясениях // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, 2018. - №2. - C.14-24.