Физика Земли, 2020, № 5, стр. 59-69

Современные методы оценки локальных эффектов землетрясений

О. В. Павленко *

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
г. Москва, Россия

* E-mail: olga@ifz.ru

Поступила в редакцию 3.04.2019
После доработки 24.01.2020
Принята к публикации 27.01.2020

Аннотация

Локальные эффекты относятся к основным факторам, определяющим параметры колебаний поверхности при землетрясениях. Локальным эффектам, связанным с откликом грунта, всегда уделялось большое внимание в практике инженерной сейсмологии, поскольку большинство урбанизированных областей на земном шаре расположены в долинах рек, на мягких молодых осадочных отложениях. В речных долинах в сейсмоопасных районах расположены такие большие города мира как Токио, Осака, Кобе, Лос-Анжелес, Сан-Франциско, Сан-Сальвадор, Каракас, Лима, Богота, Катманду, Манила, Салоники, Мехико и другие. Распространенность и значимость этих эффектов стимулировали многочисленные инструментальные, теоретические и численные исследования, направленные на лучшее понимание и количественное оценивание этих эффектов. К настоящему времени в сейсмологии развиты методы надежной оценки этих эффектов. В статье описаны методы оценки локальных эффектов землетрясений, применявшиеся на ранних этапах развития сейсмологии, и их эволюция до современного уровня.

Ключевые слова: локальные эффекты, параметры колебаний поверхности, отклик грунта.

DOI: 10.31857/S0002333720040067

Список литературы

  1. Айзенберг Я.М. Строительная наука против стихии // Природа. 1989. 12. С. 68–77.

  2. Гусев А.А. Некоторые вопросы сейсмологического обоснования норм сейсмостойкого проектирования // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2003. № 1. С. 32–36.

  3. Инженерная геология России. Т. 1. Грунты России / Под ред. В.Т. Трофимова, Е.А. Вознесенского, В.А. Королева. М.: КДУ. 2011. 672 с.

  4. Медведев С.В. Инженерная сейсмология. М.: Госстройиздат. 1962. 284 с.

  5. Назаров Г.Н. Методические указания по комплексным сейсмогеологическим и инженерно-геологическим исследованиям с применением портативных сейсморазведочных установок. ВИА. Москва. 1969. 120 с.

  6. Оценка влияния грунтовых условий на сейсмическую опасность. Методическое руководство по сейсмическому микрорайонированию / Отв. ред. О.В. Павлов М.: Наука. 1988. 224 с.

  7. Павленко О.В. Сейсмические волны в грунтовых слоях: нелинейное поведение грунта при сильных землетрясениях последних лет. М.: Научный мир. 2009. 258 с.

  8. Павленко О.В. Различия региональных характеристик излучения и распространения сейсмических волн на Камчатке и Северном Кавказе // Докл. РАН. 2011. Т. 438. № 5. С. 687–693.

  9. Павленко О.В. Характеристики излучения и распространения сейсмических волн на Северном Кавказе, оцененные по записям сейсмостанций “Сочи” и “Анапа” // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43. № 1. С. 49–61.

  10. Павленко О.В., Тубанов Ц.А. Характеристики излучения и распространения сейсмических волн в Байкальской Рифтовой зоне, оцененные моделированием акселерограмм зарегистрированных землетрясений // Физика Земли. 2017. № 1. С. 20–33.

  11. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию РСМ-73. Влияние грунтов на интенсивность сейсмических колебаний // Вопросы инженерной сейсмологии. 1973. Т. 15. С. 6–34.

  12. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях для строительства. М.: ПНИИИС. 1985. 72 с.

  13. СНиП II-А.12-69* Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. Постановление Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 02 октября 1969 года №117. М.: Стройиздат. 1977.

  14. Свод правил СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. АО “НИЦ “Строительство” – ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. Москва. 2018.

  15. Сейсмическое районирование территории Российской Федерации – ОСР-97. Карта на 4-х листах / Гл. ред. Страхов В.Н., Уломов В.И. ОИФЗ РАН. М.: НПП Текарт. 2000.

  16. Уломов В.И. Сравнение карт ОСР-97 с их компиляцией – ОСР-2015. 2016. http://seismos-u.ifz.ru/personal/documents/OCP-97_OCP-2015_.pdf

  17. Цифровая сейсмическая сеть сильных движений Японии http://www.kyoshin.bosai.go.jp

  18. Штейнберг В.В., Сакс М.В., Аптикаев Ф.Ф., Алказ В.Г., Гусев А.А., Ерохин Л.Ю., Заградник И., Кендзера А.В., Коган Л.А., Лутиков А.И., Попова Е.В., Раутиан Т.Г., Чернов Ю.К. Методы оценки сейсмических воздействий (пособие) // Вопросы инженерной сейсмологии. 1993. Т. 34. С. 5–93.

  19. Aki K. Space and time spectra of stationary stochastic waves, with special reference to microtremors // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1957. V. 35. P. 415–456.

  20. Aki K., Irikura K. Characterization and mapping of earthquake shaking for seismic zonation. Proceedings of the 4th International Conference on Seismic Zonation. August 25–29. Stanford. California. 1991. V. 1. P. 61–110.

  21. Bard P.-Y. Effects of surface geology on ground motion: Recent results and remaining issues. Proceedings of the 10th ECEE / Ed. Duma. Balkema. Rotterdam. 1995. P. 305–324.

  22. Boore D. Simulation of Ground Motion Using the Stochastic Method // Pure and Applied Geophysics. 2003. V. 160. P. 635–676.

  23. Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance. BS EN. 2004.

  24. Gutenberg B. Effects of ground on earthquake motion // Bulletin of the Seismological Society of America. 1957. V. 47. P. 221–250.

  25. Hardin B.O., Drnevich V.P. Shear modulus and damping in soils: Measurement and parameter effects // J. Soil Mechanics and Foundations Division. 1972a. V. 98. P. 603–624.

  26. Hardin B.O., Drnevich V.P. Shear modulus and damping in soils: Design equations and curves // J. Soil Mechanics and Foundations Division. 1972b. V. 98. P. 667–692.

  27. International Building Code. ISBN. 978-1-60983-040-3. 2012.

  28. Joyner W.B., Chen T.F. Calculation of nonlinear ground response in earthquakes // Bulletin of the Seismological Society of America. 1975. V. 65. № 5. P. 1315–1336.

  29. Lysmer J., Udaka T., Tsai C.-F., Seed H.B. FLUSH – A Computer Program for Approximate 3-D Analysis of Soil-Structure Interaction Problems. Report No. EERC 75–30. Earthquake Engineering Research Center. University of California. Berkeley. 1975.

  30. Mallet R. Great Neapolitan Earthquake of 1857. London: Printed by William Clowes and sons, Stamford Street and Charing Cross. 1862.

  31. Okada H., Matsushima T., Moriya T. Sasatini T. An exploration technique using longperiod microtremors for determination of deep geological structure under urbanized areas // Busuritansa. 1990. V. 43. P. 402–417.

  32. Pavlenko O.V. Simulation of Ground Motion from Strong Earthquakes of Kamchatka Region (1992–1993) at Rock and Soil Sites // Pure and Applied Geophysics. 2013. V. 170. № 4. P. 571–595.

  33. Pavlenko V.A., Kijko A. Comparative study of three probabilistic methods for seismic hazard analysis: case studies of Sochi and Kamchatka // Natural Hazards. 2019. V. 97. № 2. P. 775–791. https://doi.org/10.1007/s11069-019-03674-5

  34. Pavlenko O., Kozlovskaya E. Characteristics of radiation and propagation of seismic waves in the Northern Finland estimated based on records of local earthquakes // Pure and Applied Geophysics. 2018. V. 175. № 12. P. 4197–4223.

  35. Reid H.F. The California Earthquake of April 18, 1906. V. 2. The Mechanics of the Earth- quake. Carnegie Inst. of Washington Publ. 1910. 87 p.

  36. Seed H.B., Idriss I.M. Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential // Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. 1971. V. 97. P. 1249–1273.

  37. Seed H.B., Idriss I.M. Ground motion and soil liquefaction during earthquakes. Earthquake Engineering Research Institute. 1982.

  38. Yoshida N., Iai S. Nonlinear site response and its evaluation and prediction. The effects of Surface Geology on Seismic Motion / Eds. Irikura, Kudo, Okada, Sasatani. 1998. Balkema. Rotterdam. P. 71–90.

Дополнительные материалы отсутствуют.