Evaluation of the seismic response using the random vibration theory in three soil profiles of lima, Peru

Autor: Pastor, Brandon, Calderon, Diana, Gonzales, Carlos
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Tecnia, Volume: 32, Issue: 2, Pages: 100-89, Published: DEC 2022
Popis: In general, seismic response analyses are performed using a minimum number of seismic records as input motions in order to achieve a statistically strong estimation. Unfortunately, the available information recorded from the current seismic networks is still scarce regarding events with considerable magnitude. In this context, the Random Vibration Theory (RVT) arises as an alternative tool for performing site response analyses without the need of seismic records, since it only requires adequate probabilistic seismic hazard assessment. In this study, RVT was applied to three shear-wave velocity profiles in Lima city with distinct geomorphological origin. These profiles are characteristic for gravelly, sandy and fine deposits so the influence of each soil type in their corresponding transfer function was taken into account. In that sense, the three RVT-based normalized response spectra show good agreement with the design spectra specified in the Peruvian code, despite some amplification in the short (below 0.10 s) and long (above 0.80 s) period ranges related to noise or far-field effects. Furthermore, RVT-based response spectra for La Punta and Villa El Salvador districts show good agreement with the time-series based analyses from a previous study. In addition, spectral acceleration values surpass those specified in the Peruvian code for a range beyond the corner period. This could suggest that the soil profile characterization based on the time-averaged shear wave velocity from the upper 30 m might be insufficient to evaluate the overall seismic behavior of a soil deposit. Therefore, additional parameters that account for the deeper soil substructure might be required. RESUMEN En general, los análisis de respuesta sísmica se realizan utilizando un número mínimo de registros sísmicos como movimientos de entrada para lograr una estimación estadísticamente sólida. Desafortunadamente, la información disponible registrada a partir de las redes sísmicas actuales es aún escasa respecto a eventos de magnitud considerable. En este contexto, la Teoría de Vibraciones Aleatorias (RVT) surge como una herramienta alternativa para realizar análisis de respuesta de sitio sin necesidad de registros sísmicos, ya que solo requiere de una adecuada evaluación probabilística de la amenaza sísmica. En este estudio, la RVT se aplicó a tres perfiles de velocidad de ondas de corte en la ciudad de Lima con distinto origen geomorfológico. Estos perfiles son característicos para depósitos gravosos, arenosos y finos por lo que se tuvo en cuenta la influencia de cada tipo de suelo en su correspondiente función de transferencia. En ese sentido, los tres espectros de respuesta normalizados basados en RVT muestran una buena concordancia con los espectros de diseño especificados en el código peruano, a pesar de cierta amplificación en los rangos de período corto (inferior a 0,10 s) y largo (superior a 0,80 s) relacionados con el ruido o con el tiempo. -efectos de campo. Además, los espectros de respuesta basados en RVT para los distritos de La Punta y Villa El Salvador muestran una buena concordancia con los análisis basados en series temporales de un estudio anterior. Además, los valores de aceleración espectral superan los especificados en el código peruano para un rango más allá del período de esquina. Esto podría sugerir que la caracterización del perfil del suelo basada en la velocidad de la onda de corte promediada en el tiempo desde los 30 m superiores podría ser insuficiente para evaluar el comportamiento sísmico general de un depósito de suelo. Por lo tanto, podrían ser necesarios parámetros adicionales que tengan en cuenta la subestructura del suelo más profundo.
Databáze: OpenAIRE