Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

A földrengés okozta hatások számszerűsítése elengedhetetlen a mérnöki szerkezetek biztonságos kialakításához. A gyakorlat és a tudomány számára elérhetőek azok a számítási módszerek (pl. ekvivalens lineáris, nemlineáris numerikus analízis), amelyekkel a talaj viselkedése megbízhatóan számítható ismert földrengés és ismert talajparaméterek esetén. Ezen számítások elvégzésére azonban sok esetben nincs lehetőség az pénzügyi vagy időbeli korlátok miatt. Ennek áthidalására a szabványok általában egyszerűsített módszereket (pl. talajosztályok, módosító tényezők) adnak a talaj hatásának figyelembe vételére. Ezek általában egy, az adott talajviszonyokat jellemző mérőszám (pl. vs,30) alapján módosítják az alapkőzeti spektrumot. Ezek a módszerek könnyen alkalmazhatóak, a megbízhatóságuk azonban megkérdőjelezhető.

Jelen PhD kutatás célkitűzése olyan CPT alapú tapasztalati összefüggés(ek) kidolgozása, amikkel a helyszíni talajerősítő hatás jól becsülhető. Az elmúlt kb. egy évtizedben rengeteg tapasztalat és mérési eredmény halmozódott fel, melynek feldolgozása lehetővé tett, hogy a talajdinamikai jellemzőket megbízhatóan becsüljük a – hazánkban nagyon gyakran használt – CPT szondázási eredményekből. Ki kell dolgozni egy eljárást, ami a CPT szondázási eredményekből egy egyszerűsített, talajprofilt hoz létre a talajválaszelemzésekhez. Ezt követően vizsgálandó, hogy az e talajprofil figyelembe vételével elvégzett talajválaszelemzés eredménye becsülhető-e valamilyen egyszerűsített eljárással. Ehhez vizsgálandó, hogy a különböző periódusidőknél tapasztalható erősítést a talajpofil mely részének talajdinamikai jellemzőivel hozható szorosabb összefüggésbe; például a kis vagy nagy periódusideőhöz tartozó tartomány erősítését mely talajzóna határozza meg leginkább. A végső cél egy olyan egyszerűsített eljárás kidolgozása amivel a talajerősítő hatás és a felszíni válaszspektrum jól becsülhető.

***
The quantification of seismic effects is essential for the safe design of engineering structures. It is widely acknowledged that computational methods (e.g. equivalent linear, non-linear numerical analysis) are available to practitioners and scientists to reliably calculate the behaviour of soil for known earthquakes and known soil parameters. However, in many cases, the execution of these calculations is not feasible due to financial or schedule constraints. In order to overcome this challenge, standards typically provide simplified methods (e.g. soil classes, modification factors) to account for the effects of soil. These typically modify the bedrock soil spectrum based on a parameter (e.g. vs,30) that is specific to the soil conditions. Whilst the implementation of these methodologies is uncomplicated, there is some doubt as to their reliability.
The objective of the present PhD research is to develop CPT-based empirical correlation(s) that can be used to provide a good estimation of the in situ soil amplification effect. Over the last decade, there has been a substantial accumulation of empirical knowledge and measurement outcomes, the processing of which has enabled the reliable estimation of soil dynamic parameters from CPT results, which are widely utilised in our practice. It is imperative that a procedure is developed for the purpose of generating a simplified soil profile from CPT results for the purpose of conducting site response analyses. The subsequent stage of the research should entail an investigation into the feasibility of employing a simplified procedure to estimate the results of a site response analysis using this particular soil profile. In order to achieve this objective, it is necessary to investigate whether the amplification observed at different periods is more closely related to the soil dynamic characteristics of a specific soil profile zone. For example, it is important to determine which soil zone is most significant in determining the amplification of the low or high period time domain. The overarching objective is to formulate a simplified procedure that enables a reliable estimation of the soil amplification effect and the surface response spectrum.