wl BO GIAO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ul TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT
THANH PHO HO CHi MINH
CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÁP TRƯỜNG
| XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO BONG CHU YEU CUA
. ĐẤT NÊN TP HÒ CHÍ MINH VÀ HÀ NỘI TỪ KÉTQUẢ -
Ey THi NGHIEM MICROTREMOR i
a MA SO: T2015 - 16TD id
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHÓ HỖ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
¬ BAO CAO TONG KET
DE TAI KH&CN CAP TRUONG TRONG DIEM
XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỌNG CHỦ YEU CUA DAT NEN TP HO CHI MINH & HÀ NỘI TỪ
Trang 3MỤC LỤC )909090901 1 MỞ ĐẦU ea
DANH MUC HINH VE, BIEU ĐÒ
DANH MỤC BANG BIBU, croecccarssssesccanstnitestsniienonusunerrsnerntonuncisneriaanmeninisen seine 4 DANH MUC CAC CHU VIET TAT .cccssseccssseseesssseseessnteersnseessnumessuarersssseverssavereesseess 5
1 Tổng quan về Việt Nam - net Ổ
2 Hoạt động địa chân ở Việt Nam cSonnrretrrterrreHrrrrrrer 8 CHƯƠNG 1 DAT VAN DE
1,1 Tính cấp thiết của để tài cĂ-ecceeiiiiirrirrrrrrrrrrrrrrrrrrririrrrree Đ 1.2 Mục tiêu đề tài s2 tt nhe r0 He 10
1.3 Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu -10
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu scccccerrrrrrerrrrrrrrrrrrerrrrerrseerer LO
1.3.2, Phạm vi nghiên cứu -cceeeeeerrrrrrrrrrrrrrrrirrerrree TỔ
1.3.3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu 11
1.3.3.1 Cách tiếp cận ceecerieeerrrrrrrrrrirrrrrrrrrrrrree LÍ
1.3.3.2 Phương pháp nghiên cứu -. seeerrrrrrrrrreerree LI
CHƯƠNG 2 TÔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VUC DE
TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .12
2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước - -cseceeerrrrrrrierr T2
2.1.1, Động đất chu kỳ dài trong các trận động đất lịch sử 12 2.1.2 Các nghiên cứu về động đất chu kỳ đài
Trang 42.1.2.3 C&c nha cA0 tang ssssecsssesssesesscssssssececesssnseseceeessnsseseeuanannetsensesssneesesseeennes 23
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước " ‹
2.3 Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của để tài của chủ nhiệm
và những thành viên tham gia nghiên cứn . cc-eeserererreerrrerrereere 28
CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT, -cnonntrnrrirrrrrrrrrrrriririerrriee 29
3.1 Thí nghiệm vi đao động và phương phấp Nakamura 29
3.1.1 Địa điểm thí nghiệm ca cncccccctrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrie 29
3.1.2 Phân tích xử lý dữ liệu -cseererrrrrrrrrrerrrerrie 2E 233
3.2 Xir ly dir liéu hé khoan
CHƯƠNG 4 THi NGHIEM MICROTREMOR VA XỬ LÝ DỮ LIỆU 35
4.1 Giới thiệu thí nghiệm c Set mm rrrrrrrkeier 35
4.2 Quan trắc vi dao động
4.2.1 Địa điểm quan trắc -ecsreerrrrrrrrrrrrrrrriioirerre TỔ 4.2.2 Mô tả quan trắc ccstetrtrerrrrrrrrrrrrrrrrrrrririrrrrrrrrerree TỔ
.„.39
4.2.3 Kết quả phân tích dữ liệu
4.2.3.1 Phân tích dữ liệu set 5U
4.2.3.2 Kết quả nhận được - s2 nnnnttttrrrrtrrrrrrrrrrtrtiriirirtierrrrre 39 CHƯƠNG 5 THU THẬP DỮ LIỆU HO KHOAN BOREHOLE DATA VA XU LÝ DỮ LIỆU
5.1 Phương pháp đữ liệu hố khoan e.ccccccsnntrnerrreeeerreoee để 5.2 Dữ liệu hế khoan tại Thành phố Hồ Chí Minh -.eeeeeeex đỔ 5.3 Dữ liệu hế khoan tại Thành phố Hà Nội
5.4 So sánh kết quả thí nghiệm Mierotremor với Borehole Dât để kiểm chứng
mức độ tin cậy của thí nghiệm vi dao động "m"
Trang 5H Kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO coi 54
DANH MỤC HÌNH VẼ, BIÊU BO
Hình AI Vị trí Việt Nam ở ASEAN eccccerrrirrrriiieiirriirrrrrirrrie Ổ
Hình A2 Bản đồ Việt Nam và biên giới nteierrrrirrrrrrrierrrrrrierrrrirrrrier 6
Hình A3 Địa hình Việt Nam -.tnerrrerrerrrerrrrriiiirrrrriirrrrriirrerrirreE
Hình 3,1 Các thiết bị quan trẮc -ccccceerrrrrrrrerrrrrrrrrrrrrrree TỦ
Hinh 3.2 GPL-6A3L portable receiver - Microtremor deViC€ -.- -ee-e 3Ù
Hình 3.3 Microtremor device - 3 reCelVET UHÍẨS -.- cà 7-7-S Set HH nen 31
Hình 3.4 Analysis flowChatt «cseereerrerrrrrrrrrrerrieireiiirrtrrrrrrirrrrrrrrier 33
Hình 4.1 Địa điểm thí nghiệm ở Thành phố Hồ Chí Minh - -.-. ~.sr 37
Hình 4.2 Địa điểm thí nghiệm ở Thành phố Hà Nội - c-cccconosentrierrrrre 37 Hình 4.3 Ví dụ dữ liệu đo được eo 38
Hình 4.4 Tỷ số phổ phản ứng ở Thành phó Hồ Chí Minh 42 Hình 4.5 Tỷ số phổ phản ứng ở Thành phố Hà Nội -sstrrrrrrirrree 43 Hình 5.1 Ví dụ về đữ liệu bố khoan Ssserreesrrrrrrrrrreore đỔ
Hình 5.2 Vị trí hố khoan (hình vuông vàng) va địa điểm đo vi dao động (vòng tròn
xanh) tại Thành phố Hồ Chí Minh -2+ttttsseeeerirrrrrrrerere đØ
Hình 5.3 Vị trí hễ khoan (hình vuông vàng) và địa điểm đo vi dao động (vòng tròn
Trang 6Bang 4.1 Bang 4.2 Bang 4.3 Bang 4.4 Bang 4.5 Bang 5.1 Bang 5.2 Bang 5.3 Bang 5.4 Bang 5.5 Bang 5.6 Bang 5.7 Bang 5.8 Bang 5.9 Bảng 5.10 Golden Palace (Dự án 2) ecceerreerieee Bảng 5.11 VinhTuy Complex (Dự án 3) Bảng 5.12 Crystal Tower (Dự án 4)
DANH MUC BANG BIEU
Các trận động đất trong lịch sử Việt Nam crerertrrrerrererrrrve 35 Địa điểm thí nghiệm ở Thành phố Hồ Chí Minh -.e e 36 Địa điểm thí nghiệm ở Thành phô Hà Nội
Chu kỳ nền chủ yếu ở Thành phố Hồ Chí Minh
Chu kỳ nền chủ yếu ở Thành phố Hà Nội 40
Căn hộ chung cư Phước Bình (Dự án 1)
Căn hộ chung cư Phú Hoàng Anh (Dự án 2) eceeererereererie 46
Căn hộ chung cư 18 tằng (Dự án 3) ccoceerrriirririiiiiiiirrree 47
Chung cư cao ting cho thuê (Dự án 4) vvvesrrrrrrrrrrrrrrrrree 41
Căn hộ Hoàng Anh Gia Lai (Dự án Š) - che 47 Trung tâm Sài Gòn PullMan (Dự án 6) erernerrrrrrrrrererrirrrre 48 Khách sạn Continental mở rộng (Dự án 2 ố.ốốốốốốốốU su
Tháp đôi Savico (Dự án 8) coeceerierrirdririrrrrtreirririrrriiter 48
Mandarin Garden Residential (Dự án 1)
Trang 7LVT TĐ LTR HVT ĐHXD CVTT LPGM PGA PGV PGD SA SV sD
DANH MUC CAC CHU VIET TAT
Công viên Lê Văn Tám (LVT)
Công viên Tao Đàn (TÐ) Khu du lịch Kỳ Hòa (KH)
Công viên Lê Thị Riêng (LTR)
Công viên Hoàng Văn Thụ (HVT) Đại học Xây dựng (ĐHXD)
Công viên Tuổi trẻ (CVTT)
Long Period Ground Motion Peak Ground Acceleration
Peak Ground Velocity Peak Ground Displacement
Spectral Acceleration
Trang 8Le TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM THÀNH PHÓ HỖ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc K XÂY DỰNG &CƠ HỌC UD Tp HCM, ngày 03 tháng 03 năm 2016
THONG TIN KÉT QUẢ NGHIÊN CỨU
1 Thông tin chung:
- Tên đề tài: Xác định chu kỳ dao động chủ yếu của đất nền TP Hồ Chí Minh và Hà Nội
từ kết quả thí nghiệm Microtremor
- Ma s6: T2015-16TD
- Chu nhiém: TS NGO VIET DUNG
- Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
- Thời gian thực hiện: 01/2015 — 03/2016
2 Mục tiêu:
Phân tích lựa chọn địa điểm và tiến hành thí nghiệm vi dao động Microtremor ở 2 Tp Hà
Nội và Tp Hồ Chí Minh Đề xuất duoc quy trình xử lý dữ liệu của thí nghiệm vỉ dao động Microtremor
Tính toán được phổ phản ứng gia tốc vi dao động, tỷ số phổ, chu kỳ dao động riêng của
đất nền 2 Thành phố nói trên
Thu thập dữ liệu hố khoan Borehole Data và xử lý dữ liệu, so sánh kết quả với phương
pháp thi nghiém Microtremor
Dựa trên việc tính toán và quan sát các điểm cực trị của đồ thị phổ gia tốc, chu kỳ dao
động chủ yếu của đất nền sẽ được ước tính có độ chính xác cao và được kiểm chứng bằng
phương pháp Borchole Data 'Tính mới và sáng tạo:
Việc tính toán chu kỳ dao động chủ yếu của nền đất có thể được thực hiện bằng các phương pháp truyền thống, như dựa trên kết quả của các lỗ khoan địa chất (borehole data) hoặc mỗi quan hệ giữa chu ky (period) và vận tốc sóng ngang (shear wave velocity) trong đất
nền Tuy nhiên các phương pháp này đòi hỏi chỉ phí lớn về máy móc, thiết bị khoan, hỗ đào, ảnh hưởng đến môi trường, và phải khoan đến nền đá gốc thì mới đạt yêu cầu, trong khi ở
Việt Nam, các đữ liệu địa chất thường thiếu thông số vận tốc sóng ngang vì các hỗ khoan chỉ
khoan đến tầng cuội sôi Mặt khác, thí nghiệm rnicrotremor đã được sử dụng nhiễu nơi trên
thể giới nhu Nhat Ban, Iran, và đã được nhiêu nghiên cứu chứng minh là có quy trình đơn
giản, độ tin cậy cao Do đó đề tài nghiên cứu này lựa chọn loại thí nghiệm này làm cơng cụ
giải quyết bài tốn đã đặt ra Kết quả nghiên cứu:
- Dé xuat được quy trình xử lý đữ liệu thí nghiệm Miecrotremor xác định đặc trưng động lực học của đất nền cho kết quả đáng tin cậy
Săn phẩm:
- Quy trình phân tích xử lý dữ liệu thí nghiệm Microtremor và Borehole Data - Phương phấp xác định dựa trên giá trị gia tộc từ số liệu thí nghiệm hiện trường
~ Bài báo khoa học đăng trên Tạp Chí Xây Dựng-Bộ Xây Dựng, số tháng 11/2016, tr74-76
Hiện quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng ấp dụng:
~ Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc giảng dạy ở trình độ đại học, tài
liệu nghiên cứu cho học viên cao học Đặc biệt là nguôn tài liệu tham khảo cơ sở quan trọng, cho các nghiên cứu về ảnh hưởng của động đất chu kỳ dài đến nhà cao tâng ở Việt Nam
Trưởng Đơn vị - Chủ nhiệm đề tài
(ky, ho và tên, đóng dâu) (ký, họ và tên)
Trang 9MỞ ĐẦU
1 Tổng quan về Việt Nam
Trong phần này, giới thiệu tổng quan
tóm tắt về Việt Nam bao gồm vi trí địa lý,
dân số, kinh tế, địa hình và các hoạt động
địa chấn sẽ được giới thiệu Bên cạnh đó, các mục tiêu, phương pháp nghiên cứu, và sưởn của để tài nghiên cứu cũng được trình
bày Ngoài ra tình hình động đất và thiết kế kháng chấn ở quốc gia này cũng được thể
hiện Cudi cùng là giới thiệu về các nghiên cứu của động đất chu ky dai
Việt Nam, tên chính thức Cộng hòa Xã
hội chủ nghĩa Việt nam là một quốc gia
nằm ở phía đông ở giữa Lào và Campuchia, thuộc bán đảo Đông Dương, thuộc khu vực Đông Nam Á thuộc châu A
Với dân số khoảng 87.8 triệu người vào
năm 2011, đây là quốc gia đông dân thứ 13
thế giới, và đông dân thứ 8 Châu Á Tên Việt Nam được dịch từ "Nam Việt, và
được chấp nhận chính thức từ năm 1945
Quốc gia này có biên giới với Trung Quốc phía bắc, tiếp giáp Lào phía Tây bắc, Campuchia phía Tây nam, và Biển Đông
phía Đông Thủ đô là Thành phó Hà Nội kể
Trang 10nước năm 1975
Về địa lý, Việt Nam nằm trên phan Đông của bán đảo Đông Dương giữa vĩ độ 8°
đến 24°N Bắc, và kinh độ 102° đến I10°E Đông Việt Nam có diện tích 331.698 km, bao gồm khoảng 327.480 km? đất liền và hơn 4.500 km? biển nội thủy, với hon 2.800 hòn dao, bãi đá ngầm lớn nhỏ,
gan va xa bd, bao gdm cd Truong Sa va
Hoang Sa ma Viét Nam tuyén bố chủ quyển,
có vùng nội thủy, lãnh hải, vùng đặc quyền
kinh tế và thêm lục địa được Chính phủ Việt èt
Nam xác định gần gấp ba lần diện tích đất
liễn khoảng trên 1 triệu ku?
Địa hình Việt Nam rất đa dạng theo các +#w
vùng tự nhiên như vùng tây bắc, đông bắc,
Tây Nguyên có những đổi và những núi đầy
rừng, trong khi đất phẳng che phủ khoảng ít hơn 20% Núi rừng chiếm độ 40%, đồi 40%,
van
và độ che phủ khoảng 75% Các vùng đồng
bằng như đồng bằng sông Hồng, đồng bằng '
sông Cửu Long và các vùng duyên hải ven ane
biển như Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ Hình A.3 Địa hình Việt Nam ®
Nhìn tổng thể Việt Nam gồm ba miễn với miền Bắc có cao nguyên và vùng châu
thể sông Hồng, miễn Trung là phần đất thấp ven biển, những cao nguyên theo đấy Trường Sơn, và miền Nam là vùng châu thẻ Cửu Long Điểm cao nhất Việt Nam là
3.143 mét, tại đỉnh Phan Xi Păng, thuộc đấy núi Hoàng Liên Sơn Diện tích đất
canh tác chiếm 17% tổng diện tích đất Việt Nam
Về tài nguyên đất, Việt Nam có rừng tự nhiên và nhiễu mỏ khoáng sản trên đất
Trang 11mỏ, khí tự nhiên.Với hệ thống sông, hồ nhiều, đây là tiềm năng cho thủy điện phát triển
Ngày nay, Việt Nam là một nước đang phát triển với GDP danh nghĩa đạt
135.411 tỷ $ trong năm 2012, với GDP danh nghĩa bình quân đầu người $ 1,498 theo Quỹ Tiền tệ Quốc tế (IMF) © Nhu mét két quả của các nên kinh tế đang phát
triển, các thành phố lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đã đóng vai trò quan trọng
trong việc tập (rung các nguồn vốn, nguồn nhân lực, khoa học và công nghệ vv
Nhiễu tòa nhà cao tầng đã được xây dựng ở những thành phố để đáp ứng các yêu
cầu không ngớt của ngôi nhà và văn phòng Do đó, việc xây dựng cơ sở hạ tầng ở Việt Nam đã khá phát triển và có nhiều vấn đề phải giải quyết Trong số những van
đề đáng chú ý là thiết kế địa chấn của các tòa nhà cao tng tai các thành phố lớn 2 Hoạt động địa chân ở Việt Nam
Theo các quan điểm địa chấn, Việt Nam nằm trong mảng Âu Á gần với ranh giới
mảng Andaman-Sumatra-Myanmar Một số lỗi đã được tìm thấy ở miền Bắc Việt
Nam Các đới đứt gãy nhiều nhất với tối đa cường độ 8-9 (thang do MSK) là Lai
Châu-Điện Biên-Songma-Sơn La, nằm ở phía Tây Bắc của Việt Nam ©), Nam 1983, một số lượng các trận động đất vừa phải với cường độ 5-6,8 tấn công các tỉnh vùng Tây Bắc của Hà Nội Những trận động đất gây ra thiệt hại cấu trúc nhỏ đến một số tòa nhà Người dân Hà Nội cảm thấy trận động đất rung chuyển rất mạnh mẽ Nó có thể được giải thích rằng cường độ cao là do sự khuếch đại của chuyển động động đất thông qua đất sét mềm tại Hà Nội (lên đến độ sâu 50m)
Gần dây, nhiều trận động đất lớn xảy ra khắp nơi trên thể giới và Việt Nam gần đó có thể ảnh hưởng đến sự chuyển động mặt đất trong lưu vực Việt Nam Tuy nhiên, rất ít động nghiên cứu trong lĩnh vực thiết kế động đất ở Việt Nam đã được tiến hành Do đó, nghiên cứu này là một nỗ lực để xem xét các tác động của trận
Trang 12CHƯƠNG 1 ĐẶT VAN DE 1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ước tính các đặc trưng động lực của đất nền như chu kỳ dao động chủ yếu
(ground predominant period), hệ số khuếch đại (amplification factor), vận tốc sóng ngang (shear wave velocity) .vv, déng vai trò quan trọng trong những nghiên cứu
các ảnh hưởng của động đất chu kỳ đài (chu kỳ > 1 giây) đến các nhà cao tầng ở xa
nguồn động dat, Trong để tài nghiên cứu này, bài toán tính chu kỳ dao động chủ yếu của đất nền (ground predominant period) tại 2 thành phố lớn của Việt Nam là TP
Hồ Chí Minh và Hà Nội được tập trung giải quyết dựa trên kết quả thí nghiệm vi
dao động (Microtremor)
Việc tính toán chu kỳ dao động chủ yếu của nền đất có thể được thực hiện bằng
các phương pháp truyền thống, như dựa trên kết quả của các lỗ khoan địa chất
(borehole đata) hoặc mối quan hệ giữa chu kỳ (period) và vận tốc sóng ngang (shear
wave velocity) trong đất nền Tuy nhiên các phương pháp này đồi hỏi chỉ phí lớn về máy móc, thiết bị khoan, hế đào, ảnh hưởng đến môi trường, và phải khoan đến nền đá gốc thì mới đạt yêu cầu, trong khi ở Việt Nam, các dữ liệu địa chất thường thiếu
thông số vận tốc sóng ngang vì các hề khoan chỉ khoan đến tằng cuội sôi Mặt khác,
thí nghiệm microtremor đã được sử dụng nhiều nơi trên thế giới như Nhật Bản, Iran,
và đã được nhiều nghiên cứu chứng minh là có quy trình đơn giản, độ tin cậy cao Do đó đề tài nghiên cứu này lựa chọn loại thí nghiệm này làm công cụ giải quyết
bài toán đã đặt ra
Việt Nam nằm ở khu vực Đông Nam Á và gần với nhiều quốc gia có khả năng
Xây Tả nhiều trận động đất lớn như Trung Quốc, Indonesia, Philippine,
Thailand .vv Hiện nay đo nhu cầu lớn về nhà ở và văn phòng, ngày càng nhiều
nhà cao tầng đang được xây dựng tại các khu trung tâm của các thành phố lớn như
TP Hề Chí Minh và Hà Nội Những nha cao ting nay được xếp vào loại các công
trình có chu kỳ dao động riêng lớn (chu kỳ > 1.0 giây) và được đánh giá là có nguy
Trang 13hưởng của loại động đất này Mặt khác, từ trước tới nay, do số lượng ít ỏi các trận động đất mạnh xảy ra trên lãnh thé Việt Nam, quốc gia này được xếp loại là có hoạt
động địa chấn yếu và việc nghiên cứu ảnh hưởng của động đất chu kỳ dài chưa
được quan tâm đúng mức, cũng chưa có nghiên cứu nào trước đây liên quan đến van dé nay
Do vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng của động đất chu kỳ dài từ các nguồn động
đất xa đến nhà cao tầng của Việt Nam là hết sức cấp bách và cần thiết Đề tài nghiên cứu khoa học này là bước khởi đầu cho chuỗi nghiên cứu liên quan đến vấn
để đã nêu
1.2 Mục tiêu đề tài
Thí nghiệm vi dao động (microtremor) cho kết quả vi dao động đưới dạng tín
biệu số của gia tốc theo 3 trục Từ quá trình xử lý số liệu bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN va phần mềm GPL-CPL xuất ra tín hiệu đi kèm thiết bị microtremor,
phổ gia tốc của vi dao động theo 3 trục sẽ được xác định Dựa trên việc tính toán và quan sft các điểm cực trị của đồ thị phổ gia tốc, chu kỳ dao động chủ yếu của đất nền sẽ được ước tính
Bài toán có thể phức tạp do trong quá trình đo, độ nhiễu loạn từ các nguồn dao động hoặc tiếng ồn gần điểm đo ảnh hưởng khá lớn đến kết quả đo Việc lựa chọn vị trí điểm đo, cách lọc dữ liệu (filter) và xử lý để ra kết quả hợp lý có độ tin cậy cao so với kết quả của phương pháp truyền thống (sẽ được trích dẫn và so sánh) là
mục tiêu chính của để tài nghiên cứu này
1.3 Đối tượng, phạm vỉ, phương pháp nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Nền đất tại khu vực trung tâm các thành phó Hồ Chí Minh và Hà Nội
Trang 14- Ap dụng cho kết cấu nên đất có độ nhiễu loạn và rung động thấp, đất ở các khu
công viên, thảm cỏ khô ráo, không bão hòa nước
- Thí nghiệm hiện trường sử dụng thiết bị do vi dao dng gia téc (Microtremor)
1.3.3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu
1.3.3.1 Cách tiếp cận
Dựa trên mục tiêu nghiên cứu trên, tác giả đưa ra một số cách tiếp cận sau:
- Thí nghiệm vi dao động được thực hiện bởi thiết bị microtremor GPL-6A3P do công ty Mitsutoyo sản xuất, đây là thiết bị xách tay rất thuận tiện cho việc di chuyển
đến nhiều địa diểm quan trắc
~ Thu thập dữ liệu hế khoan từ các dự ấn công trình xây dựng trên địa bàn 2
thành phố Hà nội và Hồ Chí Minh
1.3.3.2 Phương pháp nghiên cứu
Dựa trên các tiếp cận và mục tiêu nghiên cứu của đề tài, tác giả để xuất các
phương pháp nghiên cứu sau:
- Tóm tắt tổng quan vé tình hình nghiên cứu ứng dụng của thí nghiệm vĩ dao
động (microtremor) trong và ngoài nước
- Thực nghiệm kết hợp với lý thuyết của bài toán biển đổi chuỗi Fourier
Trang 15CHUONG 2 TONG QUAN TINH HINH NGHIEN CUU THUOC LĨNH VỰC
ĐÈ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Công cụ để ước tính các đặc trưng động lực của đất nền như chu kỳ dao động chủ
yếu (ground predominant period), hệ số khuếch đại (amplification factor), vận tốc
sóng ngang (shear wave velocity) đã được xây dựng tại nhiều quốc gia trên thế giới
trong đó có Nhật Bản, Iran .vv Trên thế giới đã có nhiều phương pháp để xác
định các thông số này như: Borehole data, Shear wave velocity relationship,
Microtremor Mỗi phương pháp đều có ưu điểm khác nhau,
Đề tài này là nghiên cứu khởi đầu trong chuỗi nghiên cứu về ảnh hưởng của động
đất chu kỳ dài từ các nguồn xa đến nha cao tang ở Việt Nam
2.1.1 Động đất chu ky dai trong các trận động đất lịch sử
Động đất chu kỳ dài là các dao động nên sinh ra trong quá trình xảy ra động đất, những đao động này có chu kỳ lớn hơn 1s Động đất chu kỳ dài được lan truyền đến
các vùng xa hơn bằng quy luật giảm yếu đo các hiệu ứng đường dẫn và hiệu ứng
vùng, các dao động này có thể được cộng hưởng và sinh ra các động đất ở các nền
vùng xa và gây thiệt hại trên diện rộng m
Ngày nay, với sự gia tăng không ngừng về số lượng của các kết cầu lớn có chu
kỳ dao động riêng cơ bản là đài như nhà cao tầng, tank chứa dẫu, cầu treo, dàn khoan dầu khí ngoài khơi, và những công trình có sử dụng đáy giảm chẵn, dộng đất
chu kỳ dài (1 đến 10s hoặc dài hơn) càng được quan tâm nghiên cứu (như Kanamori
1979 !9: Fukuwa 2008 'D), Ví dụ phá hoại tàn khôc nhất bởi động đất chu ky đài xây
Trang 162.1,2 Các nghiên cứu về động đất chu kỳ dai
Nhiều bài báo liên quan đến động đất chukyf dài đã được chọn và nghiên cứu các nội dung như là nền tảng của đề tài này và được phân loại thành 3 nhóm và tóm tắt
như sau
2.1.2.1 Các đới đứt gãy lớn
Nội dung của các bài báo trong nhóm này có liên quan đến các mô phỏng của
nguồn động đất và sự phát triển của động đất chu kỳ dài
" Pseudo relative velocity spectra of earthquake ground motion at long periods "
(1995 by M D Trifunac): Bai viét này phân tích các quá trình phản ứng của kết cấu,
và sử dụng quan sát động đất mạnh, đề xuất ngoại suy định lượng của vận tốc tương,
đối giả biên độ phổ chu kỳ dài (100> T> 1s) Điều này sẽ loại bỏ những khó khăn
biện tại với ước tính sơ bộ khoảng thời gian dải biên độ quang phổ và sẽ mở ra khả năng mới bằng cách cho phép các tính toán nguy cơ chuyển động mạnh mẽ để được mở rộng đến các ban nhạc trong thời gian dài như vậy Cho đến nay, các phương
trình rộng biên độ phê phản ứng đã được chỉ có giá trị của các giai đoạn ít hơn vài
giây Thiết kế công trình lâu dài và các cấu trúc trên nhiều hỗ trợ từ xa đồi hỏi kiến
thức và đặc điểm kỹ thuật của các chuyển động mặt đất thiết kế tốt hơn thời gian I-
10s Với kết quả trình bày trong bài báo này nó sẽ có thể để tính toán phổ thống nhất tổng hợp gia tốc cho các bài toán phản liên quan đến phản ứng chu kỳ dài
"Calculation of long-period response spectra to earthquake ground motion from seismograms of Type 513 seismographs " (1997 by Yan-xiang Yu, Su-yun Wang,
Hong-Shan Lu): Duge giới thiệu trong bài viết này là một phương pháp để tính tốn
phơ phản ứng của động đất chuyển động mặt đất từ máy đo địa chấn loại Type 513
Các seismograms bai thành phần ngang của trận động đất Ms 7.1, một dư chấn 1976
Ms = 7,8 Tangshan tran động đất, được ghi lại bằng máy đo địa chấn loại 512 tại
trạm Taian duge sử dụng như là một ví dụ Sau khi đường cong được số hóa, hình
dạng đường cong được chỉnh, bằng khoảng cách sửa nội suy và công cụ phản ửng,
Trang 17chuyển tương đối của độ căn nhớt khác nhau trong khoảng thời gian T <~ 10 s được
tính trong miền tần số Các phổ phản ứng chu kỳ đài được tính toán từ các bản ghi chuyển vị từ các máy đo Vì vậy, nó cần phải tính toán gia tốc lịch sử thời gian tử chuyển vị lịch sử thời gian
"Engineering assessment of seismic hazard and long period ground motions at
the Bolu Viaduct Site following the November 1999 earthquake" (2002 by Ezio Faccioli, Roberto Paolucci & Vera Pessina): Tran dng d&t Mw 7.1 ctia ngày 12
tháng 11 nam 1999 gây hư hỏng nặng một cầu cạn đài 2,5 km trên dải dưới xây
dựng đường cao tốc Istanbul Ankara, I8 km ở Bolu Các lỗi vỡ băng qua cầu cạn
với một quan sát bù đắp gin 1,5 m; boong cau can bj chuyển vị thường trực lớn
nhưng đã không sụp đổ nguy hiểm địa chấn tại điểm thí nghiệm dường như bị chỉ phối bởi động đất đặc trưng xảy ra mỗi vài trăm năm cả về lỗi Duzce và trên đoạn chính của lỗi Bắc Anatolia Nghiên cửu điều tra làm thé nào một quang phổ phản
ứng thiết kế đáng tin cậy của dịch chuyển có thể được xây dựng cho các điểm thí
nghiệm sử dụng công cụ cầu cạn cả xác suất và xác định Sau khi kiểm tra tính khả dụng của các mối quan hệ suy giảm tiếng đối với dữ liệu ghi lại, chúng minh họa
một phân tích mối nguy mà kết hợp một mô hình động đất đặc trưng cho các lỗi có liên quan, và các tài khoản cho các hiệu ứng định hướng thống kê về lỗi Duzce Do đó liên tục phổ phản ứng nguy cơ lên đến 3s thu được trong thời gian khác nhau trở
lại Chuyển động tổng hợp tại điểm thí nghiệm được tạo ra tiếp theo, sử dụng một
mô hình nguồn được biết, để Khám phá những tính năng của quang phổ phản ứng
chuyển ở chu kỳ dao động trong khoảng giữa 1 và 6 s, trong đó các phản ứng chỉ
phối của các tầng cầu cạn, đồng đều từ các trụ cầu, xảy ra Vấn đề đặc biệt được đề
cập trong nghiên cứu này: sự cần thiết của việc cung cấp di đời thực tế phối quang
phố lên đến thời kỳ đao động của 5-6 s, phân lớn quá các ứng dụng thông thường,
với khó khăn hậu quả gây ra bởi sự thiếu quan hệ suy giảm phù hợp Abrahamson
và Silva (1997) cung cấp các mối quan hệ suy giảm để tăng tốc phối quang phổ lên đến 5 s, nhưng những dự đoán khá kém trong các hình dạng quang phổ quan sát
Trang 18"Damaging Long-period Ground Motions from the 2003 Mw8.3 Tokachi-oki,
Japan Earthquake " (2005 by Kazuki Koketsul, Ken Hatavama, Takashi Furumura,
Yasushi Ikegami, and Shinichi Akiyama): 2003 Tokachi-oki, déng đất Nhật Bản sao
chép các hiện tượng hư hỏng ở một khoảng cách nhìn thấy trong trận động đất
Michoacan năm 1985 và chứng mình rằng một trận động đất 8 độ có thẻ tạo ra các chuyển động gây tốn hại mặt đất khoảng thời gian đài trong một bể trằm tích ở xa
Vì không có nhà cao tầng đang ở Tomakomai, thảm kịch ở Mexico City đã may
mắn không sao chép đầy đủ Tuy nhiên, sự kiện này cũng cung cấp một lời nhắc
nhở kịp thời những tác động dài hạn của thiệt hại động đất
"Long-period ground motion simulation in the Kinki area during the MJ 7.1 foreshock of the 2004 off the Kii peninsula earthquakes" (2005 by Nobuyuki
Yamada and Tomotaka Iwata): Mô phỏng chuyển động mặt đất chu kỷ thời gian (5-
20 s) trong khu vực Kinki trong M, 7.1 của năm 2004 ra khỏi động đất bán dao Kii
được thực hiện Họ xây dựng một mô hình cấu trúc ngầm ba chiều bao gồm các khu vực nguồn và lưu vực Osaka để xác nhận tác tuyên truyền-con đường của cấu trúc
vỏ trên chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài Mô phỏng Finite Diference (FD)
của mô hình cấu trúc ngầm ba chiều của chúng tôi đồng ý cũng với khoảng thời gian dài quan sát chuyển động mặt đất tại một số điểm thí nghiệm đá trong khu vực
Kinki Họ phát biện ra rằng một cấu trúc nêm trầm tích đọc theo máng Nankai
khuếch đại và để kéo dài chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài từ sự kiện này Họ cũng xem xét ảnh hưởng của chiều sâu nguồn cho sự kiện này bằng cách so sánh
các quan sắt với dạng sóng tổng hợp Những kết quả này gợi ý rằng mô hình chính xác các bộ phận nông của kết cấu ngầm, chẳng hạn như nêm trầm tích, là khá quan
trọng đối với khoảng thời gian dài mô phỏng chuyển động mặt đất của giả thuyết động đất Nankai va Tonankai
"Long-period ground motion characteristic of the 1999 Jiji (Chi-Chi), Taiwan,
main shock and aftershocks" (2006 by LI Chun-feng, ZHANG Yang, ZHAO Jin-
bao, TANG Hui): Nghiên cứu động đất chu kỳ dài của động đất năm 1999 1iji (Chi-
Trang 19mạnh mẽ kỹ thuật số chất lượng cao Nghiên cứu gắn tầm quan trọng với sự biến đổi cường độ của chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài với cường độ, khoảng cách và điều kiện điểm thí nghiệm Trong khi đó, gần như lỗi dài thời gian đặc trưng chuyển động mặt đất được phân tích Kết quả cho thấy rằng hình dạng của
phổ phản ứng dài thời gian được kiểm soát bởi điều kiện lập địa và độ lớn (quang
phd cia lớp D + E là rộng hơn so với lớp B + C, và quang phổ của cường độ lớn
hơn là rộng hơn so với các cường độ nhỏ hơn), và ảnh hưởng của khoảng cách lỗi
về hình dạng không rõ ràng Đặc trưng chuyển động mặt đất chu kỳ dài sinh ra từ
các nguồn gần phụ thuộc vào hoạt động của cá đới đứt gay, chuyển động mặt đất đài hạn ở các hanger là mạnh hơn so với ở các footward, và chuyển động mặt đất chu kỳ dài ở phía bắc mạnh hơn ở phía nam
“Anomalous Propagation of Long-Period Ground Motions Recorded in Tokyo
during the 23 October 2004 Mw 6.6 Niigata-ken Chuetsu, Japan, Earthquake" (2007
by Takashi Furumura and Toshihiko Hayakawa): Trong bài viét nay, ho da nghién
cứu bất thường tuyên truyền và khuếch đại đặc điểm của chuyển động mặt đất
khoảng thời gian dài trong trầm tích dày của lưu vực Kanto trong trận động đất
Chuetsu, nhưng thế hệ của các chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài trong lưu
vực Kanto nên có một đặc điểm chung của tất cả các lớn, động đất cạn xảy ra ở tây nam Tokyo Đối với các mô phỏng máy tính của Chuetsu trận động đất năm 2004, họ đã có thê đạt được một kết hợp tốt với dữ liệu quan sát cho hầu hết các tính năng nỗi trội của sóng bề mặt thời gian dài phát triển trong lưu vực Kanto Do đó, họ tin
rằng mô hình mô phỏng có thể được áp dụng cho sự hiểu biết của các chuyển động
đất mạnh dự kiến cho các kịch bản động đất trong tương lai có thể xảy ra ở Tokyo
"Long-period earthquake ground displacements recorded on Guadeloupe (French
Antilles)" (2007): Chuyên vị lịch sử thời gian bắt nguồn từ máy đo gia tốc ba trận động đất gần đây ở miễn tây Bắc Mỹ (Hector Mine, Mw 7,1; Denali, Mw 7,9; và
San Simeon, Mw 6.5) đã được chứng minh là đặc trưng chu kỳ đài (~10 s) ngầm
chu kỳ chuyển động Chuyển vị chu kỳ gian dài như vậy gây ra một điểm cực trí
Trang 20bất kỳ thiết kế phổ động đất kỹ thuật Những xung chuyển cũng đã được chứng minh là có liên tục và tính năng về thời gian lịch sử từ các trạm cách nhau rất xa
(~20 km)
"3D crustal structure and long-period ground motions from a My 9.0 megathrust earthquake in the Pacific Northwest region" (J Seismol 2008 by Kim B Olsen & William J Stephenson & Andreas Geisselmeyer): Bai viết này đã phát triển một mô hình vận tốc cộng đồng cho khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương từ Bắc California
tới miền nam Canada và thực hiện các mô phỏng 3D đầu tiên của một trận động đất 9,0 M,, megathrust vỡ doc theo ving hit chim Cascadia str dung một siêu máy tính
song song Một mô hình nguồn khoảng thời gian dài (<0,5 Hz) được thiết kế bằng
cách ánh xạ các kết quả đảo ngược cho ngày 26 tháng 12 năm 2004 Sumatra- Andaman trận động đất vào vùng hút chìm Cascadia
"A seismological overview of long-period ground motion" (J Seismol 2008 by Kazuki Koketsu & Hiroe Miyake): Bai bio nay gidi thigu dong đất chu kỳ dài (2 đến 10s hoặc hơn) với 2 loại: (a) động đất chu kỳ đài nguồn xa có thể được sinh ra ở các nền xa bởi sự hỗ trợ của hiệu ứng đường dẫn và hiệu ứng vùng (b) động đất
chu ky dai nguồn gần được sinh ra, trong hầu hết các trường hợp bởi tác động của
nguồn về phía trước định hướng vỡ
"Development of Long-period Ground Motions from the Nankai Trough, Japan,
Earthquakes: Observations and Computer Simulation of the 1944 Tonankai (Mw 8.1) and the 2004 SE Off-Kii Peninsula (Mw 7.4) Earthquakes” (2008 by Takashi
Furumura, Toshihiko Hayakawa, Misao Nakamura, Kazuki Koketsu, and Toshitaka
Baba): Dong đất mạnh ghi lại ở trung tâm Tokyo trong năm 1944 Tonankai Mw8.L trận động đất xây ra ở Nankai Trough chứng mình sự phát triển đáng kế rất lớn (Œœ
10 cm) va kéo dai (> 10 phút) lắc của khoảng thời gian đài (T> 10-12 s ) chuyển
động mặt đất trong lưu vực của Tokyo nằm trên 400 km tử tâm chắn Để hiểu được
quá trình mà như đài thời gian chuyển động mặt đất phát triển ở trung tâm Tokyo và
giảm nhẹ thiên tai trong tương lai có thể phát sinh từ trận động đất lớn ở Nankai RUGRC DHSPRT 17
Trang 21Trough, họ đã phân tích dữ liệu dạng sóng từ một mạng lưới mạnh mẽ chuyển động
cả nước dày đặc Œ-NET và KIK-net) được triển khai trên khắp Nhật Bản cho SE
Off-Kii bin dao (Mw 7.4) Trận động đất gần đây của ngày 05 Tháng 9 năm 2004 đã xảy ra ở Nankai Trough Các đữ liệu quan sát và mô phỏng máy tính tương ứng cho trận động đất rõ ràng chứng mỉnh rằng chuyển động như vậy khoảng thời gian dài
mặt đất được phát triển chủ yếu là tuyên truyền sóng doc theo Nankai Trough do sir
khuếch đại và hướng dẫn hướng của sóng bề mặt khoảng thời gian dài trong một lớp trầm tích dày phủ khi nông giảm dần máng Philippin dưới đảo Nhật Bản Sau đó,
sự cộng hưởng đáng kế của các sóng địa chấn trong bia dày của đá trằm tích của lưu
vực Kanto phát triển chuyển động dài kỳ lớn và kéo dài ở trung tâm của Tokyo Các
kết quả mô phỏng và seismograms quan sát được trong thỏa thuận tốt về các tính năng chính của chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài Theo đó, họ cho rằng các
mô hình mô phỏng có khả năng dự đoán các chuyển động mặt đất khoảng thời gian
dài mà dự kiến sẽ xảy ra trong tương lai động đất Nankai Trough M 8
"Binie-element simulations of long-period ground motions: Japanese subduction-zone earthquakes and the 1906 San Francisco earthquake" (J Seimol
2008 by Yasushi Ikegami & Kazuki Koketsu &Takeshi Kimura & Hiroe Miyake):
Trong nghiên cứu này, họ trình bày kết quả mô phỏng của các trận động đất được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) với nột lưới
voxel Ngoài ra, để kiểm tra xem liệu năm 1906 trận động đất San Francisco kich
thích đài thời gian chuyên động mặt đất trong lưu vực Los Angeles-khu vực, chúng,
tôi thực hiện dài thời gian mô phỏng chuyển động mặt đất của hầu hết các khu vực
California FEEM mồ phỏng xác nhận tim quan trọng của hiệu ứng đường cho sự
phát triển của các động đất chu kỳ dài
"Key clements of regional seismic velocity models for long period ground
motion simulations" (J Seismol 2008 by Thomas M Brocher): Khu vực 3-D mô
hình tốc độ địa chấn sử dụng cho việc mô phỏng chuyển động mạnh băng thông
rộng phải có vận tốc sóng nén (Vp), vận tốc cắt sóng (V$), suy giảm nội tại (Qp, Q),
Trang 22đất mạnh nhất được tạo ra chủ yếu bởi khách shear- và bề mặt sóng Bởi vì đữ liệu Vp là phổ biến hơn so với dữ liệu Vs, nhiều nhà nghiên cứu đầu tiên phát triển một
mô hình Vp và chuyển nó sang một mô hình Vs Nghiên cứu mô tả mối quan hệ thực nghiệm gần đây giữa Vs, Vp, Q, Qp, và mật độ cho phép mô hình vận tốc được
nhanh chóng và chính xác tính toán
"Lessons from the 2003 Tokachi-oki, Japan, earthquake for prediction of long- period strong ground motions and sloshing damage to oil storage tanks" (J Seismol
2008 by Ken Hatayama): Các thiệt hại cho bể chứa dầu ở Tomakomai và
seismogram động đất mạnh thu được từ nhiều trạm trong và xung quanh các bể trầm tích Yufutsu trong trận động đất Tokachi-oki 2003 cung cấp một số bài học sẽ được
đưa vào dự đoán tương lai của các thiệt hại và dài như vậy thời gian chuyển động đất mạnh Những bài học này có liên quan với các mối quan hệ giữa hành vi sloshing và thiệt hại trong các bể lớn, và các yếu tố xác định đặc điểm của khoảng thời gian đài chuyển động đất mạnh.Cụ thể, liên quan đến sloshing thiệt hại, người
ta nhận thấy rằng:
1 thiệt hai sloshing nang, chang hạn như cháy và chìm của mái nhà nổi, có thể
xảy ra nếu chiều cao tối đa dau sloshed vượt quá 3 m xe tăng 30.000-40.000 m3 với
mái nỗi
2 Ngoài các chế độ cơ bản của sloshing, chế độ cao cũng có thể gây ra thiệt hại
cho mái nhà nổi, như đã được quan sát thấy trong các bể lớn với công suất 110.000
m3 Theo đó, khoảng thời gian dài chuyển động đất mạnh nên được dự đoán xem xét một loạt kỳ da dạng bao gồm các giai đoạn tự nhiên của chế độ cao hơn cũng
như các chế độ cơ bản Về dài thời gian chuyển động đất mạnh với, nó đã được tìm
thấy rằng:
3 Thời gian chủ yếu của khoảng thời gian dài chuyển động đất mạnh có thê khác nhau giữa động đất, có nghĩa rằng nó là cần thiết để xem xét các nguồn và các hiệu
ứng đường cũng như hiệu ứng điểm thí nghiệm địa phương trong dự đoán của các
Trang 234 Các đặc tính của khoảng thời gian dài chuyển động đất mạnh có thé thay đổi đáng kê trong vòng một khoảng cách tương đối nhỏ của vài cây trong bể trầm tích, chứng minh tầm quan trọng của đặc điểm kỹ thuật điểm thí nghiệm trong việc dự
đoán chuyển động mặt đất như vậy
5 Điều quan trọng là phải xem xét các cấu trúc chỉ tiết của các trầm tích gần bề
mặt mềm mại cũng như các cấu trúc lưu vực sâu để dự đoán chính xác vẻ khoảng
thời gian đài chuyển động đất mạnh ở các bễ trầm tích sâu
"Prediction of long-period ground motions from huge subduction earthquakes in
Osaka, Japan" (J Seismol 2008 by H Kawabe & K Kamae): Trong nghiên cứu này,
họ dự đoán động đất chu kỳ dài từ sau động đất Tonankai và Nankai và cho thấy các
đặc điểm của chuyển động mặt đất thời gian dài dự báo trong khu vực Osaka Hơn nữa, họ đã thảo luận về khả năng xảy ra động đất từ các chuyển động mặt đất dài
khoảng thời gian dự đoán Vận tốc mặt đất đỉnh lớn nhất (PGV$) vượt quá 80 cm / s
bên trong lưu vực Osaka trong cả hai trận động đất Thời gian kéo dài của các dạng
sóng dài hơn 4 phút Sự phân bố PGV bên trong lưu vực Osaka quyết liệt thay đổi tùy thuộc vào hướng tới của sóng địa chắn trong lưu vực có kết cầu ngầm phức tạp Các vùng có biên độ lớn hơn tương đối mở rộng dọc theo các cạnh lưu vực phía Bắc
và phía Nam trong trận động đất Nankai tiếp theo Mặt khác, khu vực này mở rộng
thành phần phía đông của lưu vực Osaka trong trận động đất Tonankai Thời gian
chủ yếu của các chuyển động mặt đất đài khoảng thời gian dự đoán là 4-6 s trong khu vực Osaka, và mức độ phổ phản ứng vượt quá mức giới hạn an toàn trong việc
xây dựng quy định thiết kế tại Nhật Bản Những kết quả này cho thấy khả năng thiệt
hại động đất tại công trình xây dựng quy mô lớn vì các chuyên động mặt đât thời
gian dài mong đợi Tuy nhiên, kết quả hiện tại chỉ là sơ bộ và cần được sửa đổi
băng cách sử dụng chính xác hơn mô hình 3D cầu trúc ngâm và kịch bản nguôn
khác nhau Đặc biệt, nó là rất quan trọng để biết mức độ nào đài thời gian chuyển
Trang 24"The Role of Long-Period Ground Motions on Magnitude and Damage of
Volcanic Earthquakes on Mt Etna, Italy" (2008 by Giuliano Milana, Antonio
Rovelli, Adriano De Sortis, Giovanna Calderoni, Giuseppe Coco, Mauro Corrao, and Paolo Marsan): Nghiên cứu này cho thấy một sự suy giảm trong biên độ ở tần
số cao được quan sắt là tốt Hai tính năng này ngụ ý rằng (1) nguồn thông thường tỉ lệ các trận động đất kiến tạo không phù hợp với những chuyển động cơ bản của
động đất thời gian dài núi lửa, (2) thường được sử dụng thang độ lớn không đầy đủ
cho động đất thời gian dài núi lửa, vì chúng không phải biện pháp tốt của họ lắc tối đa, (3) chuyển vị mặt đất của những trận động đất chu kỳ dai núi lửa ở độ lớn của thứ tự của 4 đạt được biên độ điển hình của động đất kiến tạo ở cường độ lớn như 5- 6, và (4) các sự kiện thời gian dài có thể gây ra thiệt bại nghiêm trọng đến khoảng
thời gian đài cấu trúc nhưng thậm chí đến trung tăng củng cổ các tòa nhà bê tông
Dựa trên hồi quy thống kê của vận tốc giả phổ đáp ứng tần số thấp như là một hàm của độ lớn (Sabetta và Pugliese, 1996), một thủ tục được đẻ nghị tính toán phối phổ từ các hồ sơ thời gian thực và cung cắp các giá trị cường độ sử dụng nhiều hơn để đánh giá mức độ tiềm năng thiệt hại trong thời gian thực gan
“Long-period Ground Motion Hazard Maps for Future Plate-Boundary
Earthquakes” (2010 by Kazuki Koketsu and Hiroe Miyake): Nghién ciru nay d&
thảo luận về LPGM bản đồ của tốc độ mặt đắt cao điểm (PGV) mô phỏng, cấu trúc vận tốc 3D va tim biên giới đất (EQ) mô hình nguồn, mô phỏng số của LPGM,
Các mô phỏng đã chỉ ra rằng việc sử dụng các cấu trúc vận tốc 3-D, bao gồm các bể
trằm tích, đọc theo đường truyền của sóng dài thời gian là rất quan trọng để ước tính chính xác của LPGM mô hình nguồn thích hợp cho EQS tắm biên giới cũng rất
quan trọng cho việc lập dự toán chính xác
“New ground motion prediction equations for T > 1s and their influence on
seismic hazard assessment” (2010 by Ezio Faccioli, Aldo Bianchini, Manuela
Villani): Nghiên cứu này đã thảo luận về bản đồ nguy hiểm LPGM dựa trên các
phương trình dự đoán chuyển động mặt đất băng rộng (trò chơi) Họ đã phát triển
Trang 25thiện các cơ sở dữ liệu ban đầu của mô hình suy giảm của Cauzzi và Faccioli (2008) Họ áp dụng này GMPEs mới đến Ý và đã nhận được kết quả đó cho thay ring cần thận trọng trong việc lựa chọn GMPEs cho SHA (Seismic Hazard Analysis) ma str
dụng mô hình lỗi kiểu cho nguồn địa chấn 2.1.2.2 Các lớp đất trên bề mặt
Nội dung của các bài báo trong nhóm này có liên quan đến các lớp mà nằm dưới
các tòa nhà Các lớp sâu rất mềm và được khuyếch đại các sóng địa chấn và động
đất từ nền tảng để bề mặt lớp sau đó LPGM của lớp bề mặt sẽ tác động vào các tòa
nhà -
"Long-Period Effects of the Denali Earthquake on Water Bodies in the Puget
Lowland: Observations and Modeling" (2006 by A Barberopoulou, A Qamar, T L
Pratt, and W P Steele): Phan tích các bản ghi động dt manh 6 Seattle, Washington,
két qua tir 2002 My 7,9 Denali, Alaska, trận dng dat cho thay khuéch dai trong 0.2- 1,0-Hz băng tần số được phần lớn chỉ phối bởi các trầm tích cạn cả bên trong và bên ngoài các bể trâm tích dưới Puget bưng Các điểm thí nghiệm trên các tầng trầm tích
sâu sắc hiển thị thêm khuếch đại địa chắn sóng trong dải tần 0.04- 0,2-Hz Sóng bề
mặt tạo ra bởi các My 7,9 Denali, Alaska, tran động đất ngày 03 Tháng l1 năm
2002 sinh ra sóng nước rõ rột trên khắp tiểu bang Washington Sóng nước lớn nhất trùng với diện tích khuếch đại địa chấn sóng lớn nhất được đặt dưới các lưu vực
Seattle Trong công việc hiện tại, chúng tôi trình bày các báo cấo cho thấy Lakes
Union và Washington, cả hai đều nằm trên lưu vực Seattle, rất nhạy cảm với sóng
nước lớn được tạo ra bởi trận động đất lớn trong nước và (eleseismic Một mô hình
đơn giản của một cơ thể nước được thông qua để giải thích các thể hệ của các sóng
trong các thủy vực Mô hình này cung cấp các ước tính hợp lý cho các biên độ nước
sóng trong các bể bơi trong trận động đất Denali nhưng dường như đánh giá thấp
những con sóng quan sát được ở Lake Union
"Model for Basin Effects on Long-Period Response Spectra in Southern
Trang 26Dreger, Shawn Larsen, Kim B Olsen, Arben Pitarka, and Leonardo Ramirez-
Guzmanc): Họ để xuất một mô hình cho hiệu ứng chiều sâu bẻ trằm tích trên quang
phổ phản ứng khoảng thời gian dài Mô hình này dựa trên phân tích các mô phỏng 3D số (phần tử hữu hạn và sự khác biệt hữu hạn) của khoảng thời gian dài (2-10 s)
chuyển động mặt đất cho một bộ sáu mươi trận động đất kịch bản (Mw 6,3 đến 7,1
MW) trong Iuu vuc Los Angeles Ho tim thấy chiéu sâu 1,5 km / s S-sóng vận tốc
isosurface là một biến dự đoán phù hợp, và cũng có phiên bản thay thể hiện tại của
mô hình dựa trên độ sâu đến / s isosurfaces 1,0 và 2,5 km Các kết quả trung bình
ảnh hưởng sâu lưu vực là khoảng thời gian phụ thuộc, và cả hai đều mượt mà (như
là một hàm của thời gian và chiều sâu) và cao hơn trong biên độ dự đốn của mơ
hình 1D địa phương Yêu cầu chính đối với việc sử dụng các kết quả trong xây dựng các mối quan hệ suy giảm là xác định mức độ mà hiệu quả lưu vực, như định nghĩa và định lượng trong nghiên cứu này, đã chiếm ngầm trong các mối quan hệ
suy giảm biện tại, thông qua (1) khởi hành của trung bình "rock” điểm thí nghiệm từ
mô hình tham chiếu lý tưởng của chúng ta, va (2) trong quan sâu lưu vực với các
biến dự đoán khác (chẳng hạn như Vs30) 2.1.2.3 Các nhà cao tầng
Nội dung của các bài báo trong nhóm này có liên quan đến tòa nhà cao tầng cộng
hưởng với tác động của động đất chu kỹ dài
"Study of characteristics of long-period ground motion response spectra by using
broad-band records of the Chinese Digital Seismograph Network" (1998 by Su-Yun Wang, Yan-Xiang Yu, Hong-Shan Lo): Broad band va very broad band (BB and
VBB) hồ sơ của Trung Quốc kỹ thuật số địa chấn Network (CDSN) từ 65 trận động đất được sử dụng để tính toán chuyển vị ngang tương đối, vận tốc tương đối và phản ứng gia tốc phổ tuyết đối với độ cản nhớt (= 0.005, 0.01, 0.02, 0.05 và 0.10 tương ứng Kết quả chơ thấy nó là đủ để có được những đặc tính đáng tin cậy của khoảng thời gian đài phổ mặt đất phản ứng chuyển động chỉ với các hồ sơ gia tốc
Trang 27bổ sung quan trọng để ghỉ tăng tốc mặt đất, có thể được sử dụng để nghiên cứu các
đặc điểm của dài thời gian phổ phản ứng chuyển động mặt đất
"Design drift requirements for long period structures" (2004 by Gary R Searer
and Sigmund A Freeman): Cac quy chuẩn cho việc tính toán thiết kế lệch địa chân
của các tòa nhà đã được sửa đổi đáng ké trong 40 năm qua Trong khi những thay
đổi trong các mã được tài liệu khá tốt, lý đo đẳng sau những thay đổi này và hậu
quả của những thay đổi không như nỗi tiếng Bài viết này trình bày một lịch sử ngắn
gọn về yêu cầu thiết kế trôi, nền tảng kỹ thuật cho các yêu cầu, và lý do đẳng sau sự thay đổi, bắt đầu từ năm 1961 Uniform Building Code (UBC) thông qua cho đến
hiện tại
"Resonant behavior of base-isolated high-rise buildings under long-period
ground motions" (2006 by T Ariga, Y Kanno and I Takewaki): Các ứng xử cộng
hưởng của cdc tha nha cao ting cơ sở cô lập dưới chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài được điều tra Các chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài được biết là gây ra bởi các sóng bể mặt Trong khi biên độ tăng tốc của chuyển động mặt đất
khoảng thời gian dài như vậy là nhỏ, biên độ vận tốc khá lớn Dự kiến tòa nhà cao
tầng và các công trình cơ sở cô lập với thời gian tự nhiên cơ bản đài chịu ảnh hưởng
lớn bởi các chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài Đặc biệt, các tòa nhà cao
tầng cơ sở cô lập với vòng bi ma sát loại có thể có các đặc tính cơ học đáng chú ý
không thuận lợi cho các chuyển động mặt đất khoảng thời gian dài Mục đích của
bài viết này là để tiết lộ rằng các chuyển động mặt đất dài thời gian ghỉ nhận ở Nhật
Bản có cường độ để làm cho các tòa nhà cao ting cơ sở cô lập trong cộng hưởng
với các thành phẩn khoảng thời gian dài và điều trị cẩn thận là không thể tránh khỏi trong việc thiết kế cấu trúc của các cơ sở -isolated các tòa nhà cao tẳng Nó được
chỉ ra rằng các vòng bi ma sát loại có hiệu quả nói chung trong việc tránh sự cộng hưởng với những chuyển động mặt đất với một đặc tính tần số hẹp phạm vi, nhưng
rất nguy hiểm cho chuyển động mặt đất với một đặc tính tần số rộng phạm vi trong
Trang 28"Key parameters governing the dynamic response of long-period structures” (J
Seismol 2008 by N Fukuwa & J Tobita): Nghiên cứu này mô tả các yếu tố quan
trọng (thời gian, thời gian và cường độ) có liên quan trong việc đánh giá chuyễn động mặt đất đầu vào và phản ứng cơ cấu cho việc thiết kế các cấu trúc khoảng thời
gian đài như các tòa nhà cao tầng và các công trình cơ sở cô lập Đầu tiên, các đặc tính động cơ bản của các tòa nhà cao tang được giải thích dựa trên kết quả của các chương trình quan sát rung động mới được giới thiệu Tiếp theo, sự phân hỗ của các
thời kỳ chiếm ưu thế và thời gian chuyển động mặt đất địa chắn trong Nobi đồng
bằng, một trong những vùng đồng bằng trầm tích lớn nhất ở Nhật Bản, được thảo
luận liên quan đến khả năng cộng hưởng của cấu trúc thời gian đài với Cuối cùng,
họ giới thiệu một lâu thì lắc bảng phát triển gần đây đó là nhằm thuyết phục các kỹ sư kết cấu và chủ sở hữu tòa nhà để có biện pháp đối phó thích hợp chống lại phản
ứng sàn lớn trong các tòa nhà cao tầng vì cộng hưởng
"Risky high-rise buildings resonating with the long-period strong ground motions in the Osaka basin, Japan" (2008 by K Miyakoshil and M Horike): Nền đất Osaka
Basin, phía tây Nhật Bản, là một bề trầm tích điển hình, bao gồm các trằm tích mềm
day voi dé day tối đa của các trầm tích 3 km trong vùng biển và 1,8 km & ving
đồng bằng Kết quả địa chất này là các chuyển động nền chu kỳ dài (trên 1 giây) của động đất mạnh với thời gian vài phút lâu dài trong chuyển động động đất trong lưu vực, Đề giảm thiểu thiệt hại động đất cho các cấu trúc tự nhiên khoảng thời gian dài do các M8 động đất lớp interplate tới, Nankai và trận động đất Tonankai, họ làm cho bản đỗ của giai đoạn chủ yếu của sóng bề mặt ở Osaka Plain bằng cách sử dụng
các mô hình lưu vực ba chiều Bản đỗ này cho phép họ chọn lên các tòa nhà cao
ting mà có thể cộng hưởng với những khoảng thời gian dài chuyển động đất mạnh,
và đưa ra cảnh báo để củng cố chúng Họ rút ra kết hiận rằng các tồa nhà cao tang
trong phạm vi độ cao từ 150 đến 300m là nguy hiểm ở thành phố Osaka, và số
lượng của chúng là 16 trong 256 tòa nhà (khoảng 6%)
Trang 29Ryuta Enokida and Masayoshi Nakashima): Bài báo này đề xuất một bảng kiểm tra cấu trúc con lắc đầy đủ quy mô để tái tạo phần ứng tầng lớn của các tòa nhà cao tầng Các phản ứng ở tầng trên cùng của một mô hình tòa nhà 30 tầng äo phải chịu
một chuyển động mặt đất đài khoảng thời gian tổng hợp được thực hiện như là một
làn sóng tiêu cho sinh sản Một loạt các quy mơ tồn cấu trúc con lắc kiểm tra bảng được tiến hành trong E-Quốc phòng để xác minh tính hiệu quả của phương pháp dé
xuất và kiểm tra các hành vi địa chấn của đồ nội thất Các kết quả thử nghiệm
chứng minh rằng hệ thống cao su và có khối lượng là có khả năng khuếch đại
chuyển động bàn với hệ số 3,5 cho vận tốc tối đa và sự di chuyển, và các cấu trúc
con lắc kiểm tra bảng có thể tái tạo các phản ứng sàn lớn cho một vài phút
“Development of the Design Long-Period Ground Motion for Building
Structures” (2010 by Izuu Okawa, Toshimi Satoh, Toshiaki Sato, Takao Nishikawa
and Matsutaro Seki): Nghiên cứu này đã thảo luận vé sur phat triển của một phương pháp để đánh giá LPGM cả các định dang phổ và thời gian lịch sử Trong bài báo
này, một phương pháp đã được đề xuất rằng sẽ sản xuất một băng thông rộng
khoảng thời gian dài (0,1-10 giây) Nó dựa trên phương pháp thực nghiệm với các
công thức thực nghiệm sử dụng các thông số, chẳng hạn như, thời điểm địa chấn,
các mô hình đồng bằng lỗi vĩ mô, vị trí bắt đầu vỡ, chênh lệch thời gian giữa vỡ cho
nhiều sự kiện Nó được áp dụng để xây dựng các chuyển động mặt đất đầu vào cho
các tòa nhà cao tầng 60m) và tòa nhà cơ sở cô lập, đồng thời thực hiện EQ RHA với các chuyển động mô phỏng để xác nhận sự ảnh hưởng của những chuyển động đến kết cấu công trình
“B-Defense Shaking Table Tests for High-Rise Buildings Subjected to Long- Period Ground Motions” (2010 by Takuya Nagae, Kunio Fukuyama, Kouichi Kajiware, Takahito Inoue, Masayoshi Nakashima): Nghién ctu nay tién hanh kiém
tra quy mô đầy đủ với nhiều loại khác nhau của các cấu trúc phương pháp kiểm tra
sở hạ tầng đã được xây dựng cho các bài kiêm tra của các tòa nhà cao tầng tại E- Quốc phòng Theo sự kiện dài thời gian, thành phân cầu trúc trong các tòa nhà như
Trang 30quả của một số biến dạng theo chu kỳ LPGM có thể sản xuất đáp ứng sàn rất lớn có thê gây ra thiệt hại nghiêm trọng đến các yếu tế phi cấu trúc, nội thất và nội dung xây dựng khác đặc biệt ở tầng trên phòng chuẩn bị có thể bị tổn thương rất nhẹ, vì vậy đây là một công cụ rất mạnh mẽ để ngăn chặn thảm họa
“Seismic Safety of Seaside Industrial Zone against Long-Period Ground Motion
and Soil Liquefaction” (2010 by Masanori Hamada): Nghién ciru nay gidi thiéu tóm
tắt lịch sử của các thiệt hại cho bể chứa, tiêu chuẩn thiết kế chống lại LPGM Sau đó,
nó đã thảo luận về sự an toàn của các khu công nghiệp ven biển xung quanh các
thành phố lớn của Nhật Bản bằng cách cũng dùng những ảnh hưởng của hóa lông
đất vào xem xét
“Simulated Deformations of Seattle High-Rise Buildings from a hypothetical Giant Cascadian Earthquake” (2010 by Thomas Heaton and Jing Yang): Nghién
cửu này đã giới thiệu mô phỏng chuyển động của mặt đất đá sử dụng kỹ thuật chức
năng Green thực nghiệm để giúp hiểu bản chất của các mối đe dọa mà khổng lồ EQ như vậy có thể gây ra cho các tòa nhà Seattle Các phản ứng phi tuyến của 6 tầng và 20 tầng thời điểm thép chống nhà khung đáp ứng một trong hai UBC-94 hoặc 1987 luật xây dựng của Nhật Bản được tính cho mỗi chuyển động mặt đất mô phỏng
Trong nhiều trường hợp, các chuyển động mặt đất đủ lớn để gây ra năng suất trong
tòa nhà và trong một số trường hợp, các nhà kinh nghiệm mô phỏng sự sụp đỗ do sự
bat én P-delta Thậm chí nếu tồ nhà khơng sụp đỗ kinh nghiệm mô phỏng, trong
suốt thời gian dài lắc có nghĩa là các tòa nhà có thể tiếp tục mang lại cho một vài
phút
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Việc nghiên cứu ứng dụng kết quả thí nghiệm Microtremor để xác định chu ky
đao động chủ yếu của nền đất đã được cấc nước trên thế giới nghiên cứu phát triển
từ khoảng những năm 20 của thế kỹ 20 Tuy nhiên với việc máy móc thí nghiệm
Trang 31Các đê tài nghiên cứu ứng dụng kết quả thí nghiệm Microtremor còn có thể được
mở rộng đề xác định các thông số động lực khác của đất nễn Bản đề vi địa chấn
ở Hà Nội đã được 1 nghiên cứu thiết lập dựa trên kết quả của thí nghiệm
Microtremor
- Rabin Tuladhar, Nhu Nguyen Hong Cuong, Fumio Yamazaki: Seismic
Microzonation of Hanoi, Vietnam Using Microtremor Observations 13th World
Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, Paper No 2539 August, 2004
2.3 Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của đề tài của chủ
nhiệm và những thành viên tham gia nghiên cứu
- V.D NGO, A MURATA, and M MIYAIIMA, “Estimation of Long-Period
Ground Motion Earthquake Effects to High-rise Buildings at Hanoi and Hochiminh
Cities, Vietnam, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Vol 69 No 4, pp.777-
789, 2013
- V D NGO, A MURATA, and M MIYAJIMA, “Estimation of Long-Period Ground Motion at Hanoi and Hochiminh Cities, Vietnam, Journal of Japan
Association for Earthquake Engineering”,
Trang 32CHUONG 3 CO SO LY THUYET
3.1 Thí nghiệm vi dao động và phương pháp Nakamura
3.1.1, Dia diém thí nghiệm
Với mật độ cao của các hoạt động giao thông tại các thành phố lớn như Hà Nội
và thành phố Hồ Chí Minh, các thí nghiệm tiến hành trong những địa điểm có thể bị
ảnh hưởng bởi nhiều nguồn tiếng ồn Vì vậy, để giảm hiệu ứng tiếng ồn có hiệu quả,
các địa điểm thí nghiệm được lựa chọn cho các quan sát vi địa chấn là trung tâm của
công viên hoặc khu đất tự nhiên mà có các hoạt động tối thiểu của giao thông
Quan sát vi địa chấn đã được tiến hành sử dụng thiết bị vi địa chắn di động Các thiết bị mô hình vi địa chấn là GPL-6A3P đã được sản xuất bởi Công ty Mitsutoyo (Hình 3.1, 3.2) Đỗi với mỗi điểm thí nghiệm, vì địa chấn đo được thực hiện 3 lần
(1, 2 và 3) Khoảng thời gian cho mỗi lần đo là 3 phút (cho phép đo Tháng 3 năm
2011) và 10 phút (đối với các phép đo trong tháng 9 năm 2011); các hướng dẫn là 3 kênh (Up-Down (UD), Bắc-Nam (NS), và Đông-Tây (EW)) (Hình 3.3)
Dữ liệu analog thu được trong phép đo, do đó, để thực hiện phân tích máy tính,
nó là cần thiết để chuyển đổi dữ liệu tương tự thành các giá trị dữ liệu kỹ thuật số
Bởi vì thời gian mục tiêu của vỉ địa chân của mặt đất trong nghiên cứu này là
khoảng 0,1 đến 2,5 giây, tần số lấy mẫu đã được thiết lập để được 100Hz Nói cách khác, nó sẽ ghỉ lại một số dữ liệu tương tự mỗi khoảng thời gian 0,01 giây Tổng
cộng, 3 phút, 18.000 mẫu dữ liệu được ghi lại (cho phép đo Tháng 3 năm 2011) và
60.000 mẫu dữ liệu (đối với các phép đo trong tháng 9 năm 2011) Theo nhiều nhà
nghiên cứu thực nghiệm, tính chính xác của thiết bị vi địa chấn này là 100% và 80% với các chu kỳ mục tiêu 2 giây và 5 giây, tương ứng
Thận trọng khi dùng cho việc quan sát: vi đao động như đã đề cập trước đó, được
cho là đại diện cho một đặc tính của mặt đất Tuy nhiên, vì những rung động xung
quanh a mức rất thấp của rung động, thời gian không nhạy cảm của một điểm quan
Trang 33được thực hiện tại các địa điểm này cũng ghi lại những tiếng ồn và rung động được
truyền đến áp lực gây ra do xe cộ và máy móc, mà là rất gần với vị trí đo Việc lắp
đặt đo lường có thể được lựa chọn trong lộ của mặt đất hoặc xung quanh sự vắng mặt của các câu trúc lớn để tránh các chướng ngại vật để đáp ứng tốt yêu cầu nà
Trang 34
Hình 3.3 Microtremor device - 3 receiver units
3.1.2 Phân tích xử lý dữ liệu
Trong phần này, một kỹ thuật được mô tả để xử lý dữ liệu thu được từ việc phân
tich cdc quan sat vi dia chan "72071,
Do đầu ra của dữ liệu quan sất được ghi nhận là một giá trị số nguyên mà chúng
tôi sử dụng để phân tích khả năng tăng tốc (gal) giá trị này cần được chuyển đổi Việc chuyển đổi các giá trị đầu ra số nguyên để tăng tốc được thực hiện bằng cách
thực hiện theo công thức sau (1): ,
Integer (obtained value) + 5242879 + 1.122(mV/gal) + Magnification =
= Acceleration value (cm/s’) (a
Trong dé: 5242879+1.122(mV/gal) is Analog to Digital Full scale; Magnification
is 200 in this case
Hình 3.4 cho thấy một sơ đồ của phân tích này để quan sát vi địa chấn tháng ba
năm 2011 Mỗi quan sát thấng 3 năm 2011 được ghỉ nhận trong 3 phút hoặc 18000
điểm khoảng thời gian Sau khi chuyển đổi dữ liệu dầu ra giá trị tăng tốc, mỗi quan
Trang 35dữ liệu Tiếp theo, những 8 đữ liệu trong miễn thời gian sẽ được xử lý bởi các
Fourier transform để giảm tiếng ồn để có được các dữ liệu 8 miễn tần số Sau đó,
công thức sau đây được sử dụng cho các trung bình để có được dữ liệu mịn hơn nữa
$=
8 Q)
Các thủ tục tương tự được áp dụng cho các quan sat trong thang Chin nam 2011
Mỗi quan sát trong tháng 9 năm 2011 được ghi nhận trong 10 phút hoặc 60000 điểm khoảng thời gian Sau khi chuyển đổi dữ liệu đầu ra giá trị tăng tốc, mỗi quan sát
được chia thành 28 phần ổn định là 2048 điểm dao động (20,48 giây) và xử lý tới 28 file dữ liệu Tiếp theo, những 28 dữ liệu trong miễn thời gian sẽ được xử lý bởi các Fourier transform dé giam tiếng én để có được những dữ liệu 28 miền tần số Sau
đó, công thức sau đây được sử dụng cho các trung bình để có được dữ liệu mịn hơn
nữa
1 28
= 3)
Ở đây, S¡ của NS, EW, va UD là Fourier phể biên độ trung bình của Bắc-Nam, Đông-Tây và các thành phần lên xuống trung bình hình học của phổ biên độ Fourier cia hai thành phần ngang đã thu được bằng các phương trình sau đây cho
các biên độ phổ ngang trung bình (SH)
Sy = Sys Sew (4)
6 day, Sus, Sew, lần lượt là Bắc-Nam (NS) và các thành phần phía đông-tây (EW)
của quang phổ biên độ Fourier Cuối cùng, các vì địa chấn H / V tỷ lệ phổ (SH / V)
được xác định bởi phương trình sau:
Suy =Šy lŠy (5)
Trang 36CH1 (UDdirection) CH2 [NS direction} CH3 (EW direction) 18000 points (3 mins) observed Ỳ 8 individual 2048point(20 seconds) observed Data | Data LT~_-——-—— Ỳ Fouriertransform Ỳ Averaging Ỳ | | | Fourier spectralamplitude (Sup, Sys Sew) 4 ‡ Geometricmean Ỷ Ỷ Average spectrum amplitude of horizontal (S,;) ! H/V spectral ratio (Sy) Hinh 3.4, Analysis flowchart 3.2 Xử lý dữ liệu hỗ khoan
Trong phản này, kết quả chu kỳ đao động chủ yếu của nền đất được ước tính
bằng phương pháp đữ liệu hế khoan Phương pháp này sử dụng dữ liệu hế khoan tại hiện trường các công trình xây dựng thực tế với lý thuyết truyền sóng đẳng hướng đẻ xuất bởi Bowles, 1979 © Theo phương pháp này, chu kỳ dao động nền
được ước tính:
T=4E(H;/B) (1)
Trong đó:
Trang 37H; là chiều dày lớp đất thứ ¡ï (m)
B¡ là vận tốc sóng cắt trong lớp đất thứ i (m/s)
Tắt cả các dữ liệu hố khoan đều có chỉ số SPT, tuy nhiên 1 số lại không đủ thông
tin về vận tốc sóng cắt, mô đun cắt .vy Do đó, vận tắc sóng cắt được ước tính từ chỉ số SPT cho các lớp đất theo cơng thức !®:
B = 80 xN'” cho đất cát (2)
B= 100 x NỈ? cho đất sét @)
Trang 38CHƯƠNG 4 THÍ NGHIỆM MICROTREMOR VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU
4.1 Thí nghiệm Microtremor và xử lý dữ liệu
Động đất đã xảy ra nhiều nơi trên lãnh thổ Việt Nam, một số trận đáng chú ý ở
Tây bắc và miền Trung từ 1935 - 2006 với cường độ từ 4.9 - 6.8 độ Richter (Bảng 4.7) Gần đây có 3 trận động đất đã xảy ra ở miền Nam Việt Nam, phần lớn chúng
đều là động đất ngoài khơi Do vậy, với một số lượng ít các trận động đất xảy ra
trong quá khứ, Việt Nam được xem là quốc gia có hoạt động địa chấn thấp 1“,
Chính phủ Việt Nam đã quan tâm hơn đến đã quan tâm hơn đến động đất trong xây dựng những năm gần day "9!
Ở Việt Nam, đã có một số nghiên cứu triển khai quan trắc vi đao động ở các
thành phố như Hà Nội Ù#Ì, Điện Biên .vv, và các địa điểm xây dựng của các dự án quan trọng Tuy nhiên, do sự thiếu thiết bị quan trắc, đã có hạn chế nhất định trong
việc xác định các thông tin động lực học của nền đất như: chu kỳ dao động chủ yếu,
hệ số cộng hưởng, vận tốc sóng cắt vv Việc tính toán các thông số này đóng vai
trò quan trọng trong các nhiên cứu ảnh hưởng của động đất chu kỳ dài đến nhà cao
tầng ở các thành phổ lớn
Do đó, kết quả của việc ứng dụng phương pháp Nakamura
của quan trắc vi dao động tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh được giới thiệu ở
{7 trong xử lý số liệu
phần đầu của bài báo này Bằng cách sử dụng phương pháp này, chu kỳ đao động chủ yếu của đất nến tại hiện trường có thể được tính toán từ tỷ số giữa thành phần
ngang và đứng của phổ gìa tốc vi dao động
Bảng 4.1 Các trận động đất trong lịch sử Việt Nam
Sư | Năm Dia diém Ving mién Độ lớn thang Richter 1 |1935 Điện Biên Tây Bắc 68
2 | 1983 | Tuan Gido, Lai Châu Tay Bac 6.7
3 | 2001 Nam Uôn, Lào Tây Bắc 5.3
4 |2006| Dé Luong, Nghé An Trung 4,9
Trang 395 |2007 Vũng Tàu Nam 5.1 6 | 2010 Ving Tau Nam 47 7 |2011 Myanmar Biên giới 7.0 4.2 Quan trắc vi dao động 4.2.1 Địa điểm quan trắc
Thí nghiệm đo vi đao động được thực hiện 2 lần vào tháng 3 và tháng 9 năm
2011 tại Thành phố Hồ Chí Minh với 5 địa điểm, 1 lần vào tháng 9 năm 2011 tại thành phố Hà Nội với 2 địa điểm Các công viên hoặc khu vực đất trống trải với
hoạt động giao thông thấp được chọn làm địa điểm thí nghiệm để giảm tối đa các
hiệu ứng tiếng ồn đến kết quả (Bảng 4.2, 4.3 và Hình 4.1, 4.2)
Bang 4.2 Địa điễm thí nghiệm ở Thành phố Hồ Chí Minh
su Dia diém
1 Công viên Lê Văn Tám (LVT)
2 Công viên Tao Đàn (TĐ) 3 Khu du lịch Kỳ Hòa (KH) 4 Công viên Lê Thị Riêng (LTR)
5 Cơng viên Hồng Văn Thụ (HVT)
Bảng 4.3 Địa điễm thí nghiện ở Thành phố Hà Nội
Sit Dia diém
1 Đại học Xây dựng (ĐHXD)
2 Công viên Tuôi trẻ (CCVTT)
Trang 40; 18M TẾ? Ee Huy —n BINH ` ~ Saigon Train ` aA “Station T1073 ` 4 * STRICT + ae ` | Hanoi University “=F of Science and, Technology i | i “National University of Civil Engineering $ (NUCE) : 200 ft _—
Hình 4.2 Địa diễn thí nghiện ở Thành phố Hà Nội
(Nguồn: Map data ©2013 Google)