Demanda de Energía en Suelos Superficiales para la Ingeniería Sísmica mediante Registros de Movimiento Fuerte de Array Vertical
Autores: Kokusho, Takaji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Demanda de Energía en Suelos Superficiales para la Ingeniería Sísmica mediante Registros de Movimiento Fuerte de Array Vertical
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Ingeniería sísmica
Energía de las olas
Mecanismo de daño
Capas de suelo superficial
Daño estructural
Demanda de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En la ingeniería sísmica, la aceleración ha desempeñado un papel importante, mientras que la energía de las ondas rara vez se ha considerado como una demanda en el diseño. Para entender el mecanismo de daño por terremotos en términos de energía, se estudia aquí la demanda en términos de energía de ondas en las capas de suelo superficial, asumiendo una propagación de ondas SH unidimensional mediante el uso de varios registros de arreglos verticales durante nueve fuertes terremotos en Japón. Se ha encontrado una clara tendencia decreciente de la demanda de energía con la disminución de la profundidad del suelo y la disminución de la rigidez del suelo superficial, así como una propensión de las energías incidentes calculadas en las rocas madre que son aproximadamente compatibles con fórmulas empíricas. También se discute cómo la demanda de energía se correlaciona con el daño estructural en modelos simplificados para mostrar que la deformación estructural inducida está gobernada por el flujo de energía ascendente, el grado de resonancia estructural y la relación de impedancia entre la estructura y el suelo y la rigidez estructural. En superestructuras frágiles de bajo amortiguamiento, el flujo de energía de ondas en resonancia y la frecuencia predominante asociada son decisivos para determinar el daño, mientras que la energía de ondas acumulativa determina el daño en suelos dúctiles de alto amortiguamiento y estructuras de concreto masivo. La tendencia de menor demanda de energía en sitios de suelo más blando puede no ser contradictoria, con una percepción ampliamente aceptada de que los sitios de suelo más blando tienden a sufrir daños por terremotos más graves en lo que respecta al daño geotécnico.
Descripción
En la ingeniería sísmica, la aceleración ha desempeñado un papel importante, mientras que la energía de las ondas rara vez se ha considerado como una demanda en el diseño. Para entender el mecanismo de daño por terremotos en términos de energía, se estudia aquí la demanda en términos de energía de ondas en las capas de suelo superficial, asumiendo una propagación de ondas SH unidimensional mediante el uso de varios registros de arreglos verticales durante nueve fuertes terremotos en Japón. Se ha encontrado una clara tendencia decreciente de la demanda de energía con la disminución de la profundidad del suelo y la disminución de la rigidez del suelo superficial, así como una propensión de las energías incidentes calculadas en las rocas madre que son aproximadamente compatibles con fórmulas empíricas. También se discute cómo la demanda de energía se correlaciona con el daño estructural en modelos simplificados para mostrar que la deformación estructural inducida está gobernada por el flujo de energía ascendente, el grado de resonancia estructural y la relación de impedancia entre la estructura y el suelo y la rigidez estructural. En superestructuras frágiles de bajo amortiguamiento, el flujo de energía de ondas en resonancia y la frecuencia predominante asociada son decisivos para determinar el daño, mientras que la energía de ondas acumulativa determina el daño en suelos dúctiles de alto amortiguamiento y estructuras de concreto masivo. La tendencia de menor demanda de energía en sitios de suelo más blando puede no ser contradictoria, con una percepción ampliamente aceptada de que los sitios de suelo más blando tienden a sufrir daños por terremotos más graves en lo que respecta al daño geotécnico.