Equivalent number of uniform cycles versus earthquake magnitude relationships for fine-grained soils

In current geotechnical seismic design practice, the empirical correlation between equivalent number of uniform cycles ([N.sub.eq]) of shaking and earthquake magnitude ([M.sub.w]) forms an integral part of liquefaction potential evaluation. This relationship, in turn, is used to derive the magnitude scaling factors that are commonly used in field-based liquefaction evaluation procedures. The [N.sub.eq] versus [M.sub.w] relationship for liquefaction assessment was examined for fine-grained soils using time-histories in the range 5 < [M.sub.w] [less than or equal to] 9, especially including strong ground motion time-histories from the latest subduction zone earthquakes with [M.sub.w] > 8.0. The experimental database available from cyclic direct simple shear tests conducted on natural fine-grained soils retrieved from undisturbed soil sampling was used to obtain the cyclic shear resistance weighting curves for the study. The work presented herein has contributed to further improving the current models used to represent magnitude scaling factor (MSF) values for large earthquake magnitudes and the functional dependency of this parameter on soil type. The MSF-[M.sub.w] curve derived for low-plastic Fraser River Delta silt lies in-between the MSF curves derived for clean sand and clay, resonating with the inferences that have been made that the silt behavior can neither be considered sand-like nor clay-like. Key words: equivalent number of uniform cycles, low-plastic silts, liquefaction, fine-grained soils, magnitude scaling factor. Dans la pratique actuelle de conception geotechnique sismique, la correlation empirique entre un nombre equivalent de cycles uniformes ([N.sub.eq]) d'agitation et la magnitude du seisme ([M.sub.w]) fait partie integrante de l'evaluation du potentiel de liquefaction. Cette relation, a son tour, est utilisee pour deriver les facteurs d'echelle de magnitude couramment utilises dans les procedures d'evaluation de la liquefaction sur le terrain. Le [N.sub.eq] en fonction de [M.sub.w] pour l'evaluation de la liquefaction a ete examine pour les sols a grain fin en utilisant des historiques allant de 5 < [M.sub.w] < 9, en particulier les historiques de temps de mouvement du sol forts de la derniere zone de subduction tremblements de terre avec [M.sub.w] > 8.0. La base de donnees experimentale disponible a partir des tests de cisaillement simple direct cyclique conduits sur des sols naturels a grains fins extraits d'un echantillonnage de sol non perturbe a ete utilisee pour obtenir les courbes de ponderation de la resistance au cisaillement cyclique de l'etude. Les travaux presentes dans le present document ont contribue a ameliorer encore les modeles actuels utilises pour representer les valeurs du facteur d'echelle de magnitude (MSF) pour les grandes magnitudes de seismes et la dependance fonctionnelle de ce parametre par rapport au type de sol. La courbe MSF-[M.sub.w] calculee pour le limon a faible plasticite du delta du fleuve Fraser se situe entre les courbes MSF calculees pour le sable et l'argile propres, ce qui resonne avec les deductions qui ont ete faites que le comportement du limon ne puisse etre considere comme du sable ou de l'argile comme. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : nombre equivalent de cycles uniformes, silts de faible plasticite, liquefaction, sols a graines fins, facteur d'echelle de magnitude.
Introduction In the seismic liquefaction assessment of soils, the irregular cyclic loading history from a real-life earthquake is converted to the occurrence of some equivalent number of constant-amplitude sinusoidal uniform [...]