Search

Sigurnost građevina uvjetovana je između ostalog i svojstvima tla na kojima je temeljena. Bitno je poznavati osnovne frekvencije titranja zgrade i tla da bi se mogla izračunati amplifikacija prilikom potresa kako bi se osigurala sigurnost ljudi i smanjila potencijalna šteta. Osim toga, korisno je znati do koje se udaljenosti mogu izmjeriti oscilacije koje stvara zgrada jer se, u slučaju potresa, zgrade ponašaju kao harmonički oscilatori koji produžuju trajanje seizmičkog signala. U svrhu ovog diplomskog rada mjeren je mikroseizmički nemir u zgradi Geofizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu i njezinom okolišu. Potvrđene su otprije poznate osnovne frekvencije zgrade odsjeka: 4.2 Hz (longitudinalni, uzdužni smjer), 5.5 Hz (transverzalni, poprečni smjer) te torzijski mod frekvencije 6.2 Hz. Iz razlike amplituda horizontalnih komponenata spektra u smjeru dulje osi zgrade i normalno na taj smjer određeno je na kojoj se udaljenosti osjeća utjecaj zgrade na okoliš. Tlo na kojemu je sagrađena zgrada sastoji se od slojeva sivozelene gline i morena što ukazuje na teorijsku mogućnost amplifikacije u gornjim slojevima. Istraživanjem nije pokazana znatnija mogućnost amplifikacije potresnih valova u tlu u okolici zgrade Geofizičkog odsjeka. The softness of the surface ground and the thickness of surface sediments have been observed as two important local geological factors that affect the level of earthquake shaking. Their local variations can lead to spatial seismic intensity differences and may have influence in building damage level and a significant earthquake damage distribution even in the cases of moderate earthquakes. It has been shown that there are three fundamental modes of the building and how much the building effects the environment while using Horizontal to spectral ratio (HVSR) method with Tromino measurements. The fundamental modes of the building are 4.2, 5.5. and 6.2 Hz. In this work it is shown that there is no significant correlation between fundamental frequencies of the soil and the building and there is no need to be concerned about amplification of seismic waves.

Kako bi se građevine mogle projektirati i izgraditi tako da na njih ne utječu seizmičke aktivnosti, potrebno je istražiti seizmološke karakteristike prostora na kojem se majerava graditi, izvršiti kategorizaciju tla i preporučiti projektne vrijednosti maksimalnog potresa za istražnu lokaciju kako propisuje Eurokod 8. Prilikom širenja seizmičkih valova kroz tlo dolazi do amplifikacije (engl. amplification) seizmičke pobude od osnovne stijene (engl. bedrock) do površine tla (engl. surface ground). Metoda mjerenja mikroseizmičkog nemira, tzv. HVSR metoda, u posljednja dva desetljeća pokazala se kao brza i jednostavna metoda za istraživanje odziva tla, tj. za određivanje rezonantne frekvencije tla i faktora amplifikacije. U ovom radu prikazan je princip metode mjerenja mikroseizmičkog nemira u procjeni odziva tla na području zapadnog dijela urbanizirane podsljemenske zone. Uočena je veoma jaka povezanost između geološke strukture i izmjerenih frekvencija i amplifikacija tla.

Na jačinu podrhtavanja tla na nekoj lokaciji za vrijeme potresa osim njegove magnitude i udaljenosti spomenute lokacije od epicentra potresa, utječu i efekti lokalnog tla. Prilikom širenja seizmičkih valova kroz tlo dolazi do amplifikacije (engl. amplification) seizmičke pobude od osnovne stijene (engl. bedrock) do površine tla (engl. surface ground). Metoda mjerenja mikroseizmičkog nemira, tzv. HVSR metoda (engl. Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio), u posljednja dva desetljeća pokazala se kao brza i jednostavna metoda za istraživanje odziva tla, tj. za određivanje rezonantne frekvencije tla i faktora amplifikacije. Mikroseizmički nemir može se definirati kao stalno podrhtavanje tla Zemlje uzrokovano prirodnim (vjetar, oceanski valovi, daleki potresi, ciklone i anticiklone) i umjetnim (promet, industrijski strojevi) izvorima. U ovom radu prikazan je princip metode mjerenja mikroseizmičkog nemira u procjeni odziva tla na području grada Varaždina. Rezultati mjerenja su uspoređeni s postojećim bušotinama u u gradu i izvan grada. Uočena je veoma jaka povezanost između geološke strukture i izmjerenih frekvencija i amplifikacija lokalnog aluvijalnog tla. HVSR metoda pogodna je za brzu i efikasnu procjenu rezonantne ili osnovne frekvencije tla f0 te procjenu amplifikacije HVSR(f) = A(f) u području niske seizmičnosti poput grada Varaždina. Procjena odziva lokalnog tla veoma je važno kod urbanog planiranja, procjene seizmički opasnih zona u gradskim područjima, za aseizmičko projektiranje, kao i za potencijalnu seizmičku procjenu obnove povijesnih građevina., A local site effect also affects intensity of soil vibration during an earthquake except of magnitude and epicenter distance from earthquake. When seismic wave propagates through soil, it comes to the amplification of seismic ground motion from bedrock to ground surface soil. In the last two decades, microtremor measurements method, e.g. HVSR (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio) has been showed as fast and simple method for assessment of local site effects, i.e. determination of resonant soil frequencies and soil amplification factors. Microseismic noise can be defined as a continuously Earth tremor caused by natural (wind, ocean waves, long earthquakes, cyclones and anticyclones) and artificial (traffic, industrial machines) sources. In this paper we demonstrate use of microtremor measurement method for assessment of local site effect in Varaždin city. Given results are compared to the existed boreholes inside and outside the city and a strong correlation have found between geological structure and measured frequencies and amplifications of local alluvial soil. HVSR method proved to be useful for fast and efficient assessment of resonant soil frequency f0 and soil amplification HVSR(f) = A(f) in an area of low seismicty like Varaždin city. Assessment of local site effects is very important for urban planning, assessment of seismic danger zones in city area, for aseismic building construction, and also for potential sesimic evaluation of historical building retrofiting.

Na jačinu podrhtavanja tla na nekoj lokaciji za vrijeme potresa osim njegove magnitude i udaljenosti spomenute lokacije od epicentra potresa, utječu i efekti lokalnog tla. Prilikom širenja seizmičkih valova kroz tlo dolazi do amplifikacije (engl. amplification) seizmičke pobude od osnovne stijene (engl. bedrock) do površine tla (engl. surface ground). Metoda mjerenja mikroseizmičkog nemira, tzv. HVSR metoda (engl. Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio), u posljednja dva desetljeća pokazala se kao brza i jednostavna metoda za istraživanje odziva tla, tj. za određivanje rezonantne frekvencije tla i faktora amplifikacije. Mikroseizmički nemir može se definirati kao stalno podrhtavanje tla Zemlje uzrokovano prirodnim (vjetar, oceanski valovi, daleki potresi, ciklone i anticiklone) i umjetnim (promet, industrijski strojevi) izvorima. U ovom radu prikazan je princip metode mjerenja mikroseizmičkog nemira u procjeni odziva tla na području grada Varaždina. Rezultati mjerenja su uspoređeni s postojećim bušotinama u u gradu i izvan grada. Uočena je veoma jaka povezanost između geološke strukture i izmjerenih frekvencija i amplifikacija lokalnog aluvijalnog tla. HVSR metoda pogodna je za brzu i efikasnu procjenu rezonantne ili osnovne frekvencije tla f0 te procjenu amplifikacije HVSR(f) = A(f) u području niske seizmičnosti poput grada Varaždina. Procjena odziva lokalnog tla veoma je važno kod urbanog planiranja, procjene seizmički opasnih zona u gradskim područjima, za aseizmičko projektiranje, kao i za potencijalnu seizmičku procjenu obnove povijesnih građevina.